УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ, ХРАНЕНИЯ И ВЫДАЧИ ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1996 года по МПК B65H75/40 

Изобретение относится к мотальному оборудованию и касается особенностей выполнения фланцевого барабана, предназначенного для эксплуатации с гибким длинномерным материалом типа кабеля, каната, проволоки, рукава для прокладки проводов и тому подобных изделий.

Известно устройство для намотки, хранения и выдачи длинномерного гибкого материала, содержащее цилиндрическую втулку для намотки материала, два фланца, каждый из которых состоит из двух разъемных большего и меньшего круговых сегментов, прилегающие разъемные кромки которых снабжены соединительным приспособлением, со средством фиксации заданного положения сегментов.

Подготовка барабана к транспортировке начинается с формирования бухты кабеля или провода для доставки ее потребителю. Бухта образуется путем наматывания кабеля или провода на цилиндрическую втулку, открытую с двух сторон. Перед наматыванием кабеля или провода цилиндрическая втулка снабжается двумя плоскими наружными защитными кольцами, имеющими концентрические опорные поверхности, взаимодействующие с противолежащими внутренними или наружными поверхностями цилиндрической втулки в зависимости от типа используемых защитных колец. Цилиндрическая втулка закрепляется при помощи устройства, имеющего два параллельных боковых опорных щита с концентрическими центрирующими элементами, обращенными друг к другу таким образом, что цилиндрическая втулка зажимается между боковыми опорными щитами и центрируется упомянутыми центрирующими элементами этих опорных щитов, образуя узел вращения. Затем кабель или провод крепится к этому узлу, который приводится во вращение при помощи намоточной машины, в результате чего образуется бунт кабеля или провода. Готовый бунт помещается в защитный кожух, после чего прочные обвязывающие ленты пропускаются через цилиндрическую втулку, охватывая ее и защитные кольца и образуя, после затяжки крепежных лент, упакованную бухту. Боковые опорные щиты снимаются с готовой к отправке бухте для дальнейшего употребления при изготовлении новых бунтов. Готовая бухта транспортируется в этом состоянии к месту назначения, где второе устройство устанавливается на бухту для ее подготовки к разматыванию кабеля или провода. Второе устройство имеет также два параллельных боковых опорных щита с концентрическими центрирующими элементами, обращенными друг к другу. Путем зажатия бухты между двумя боковыми опорными щитами и центрирования бухты при помощи центрирующих элементов создается второй узел вращения, который затем надевается на вал с возможностью свободного вращения вокруг горизонтальной или вертикальной оси вращения при помощи специального разматывающего устройства. После разрезания обвязывающих лент и удаления защитного кожуха кабель или провод готов к разматыванию. В соответствии с одним вариантом выполнения изобретения второе устройство имеет соединительный узел, состоящий из полого вала и полого запорного приспособления. Бухта зажимается между боковыми опорными щитами при помощи этого соединительного узла, вал которого проходит через цилиндрическую втулку и взаимодействует с запорным приспособлением. Сборка и установка указанного второго устройства в полевых условиях требует применения одного или нескольких подъемных механизмов, особенно, если бухта имеет большой диаметр и вес, исключающие возможность выполнения вышеупомянутых работ вручную.

Целью настоящего изобретения является создание устройства, которое предназначено для эксплуатации в полевых условиях и которое исключает необходимость применения специальных подъемных механизмов для установки упомянутого устройства на бухту, содержащую бунт кабеля или провода или другого безобрывного гибкого изделия, которое легко наматывается для образования бунта.

Настоящее решение отличается тем, что боковые опорные щиты имеют на одной стороне концентрические центрирующие элементы, предназначенные для приема и центрирования упомянутой цилиндрической втулки, причем боковые опорные щиты установлены с возможностью перемещения навстречу друг другу для осуществления зажима отцентрированной цилиндрической втулки между упомянутыми щитами и создания узла вращения за счет того, что упомянутые разъемные кромки в радиальном направлении расположены вне центрирующего элемента бокового опорного щита, причем центр разъемных кромок делит расстояние между центрирующим элементом и кромкой периферийного кольца бокового опорного щита в соотношении от 1: 1 до 1:3, хотя предпочтительно, чтобы это соотношение было равно 1: 2. Центр разъемной кромки большего кругового сегмента расположен в радиальном направлении от центра боковых опорных щитов на расстоянии, меньшем, чем радиус бухты, благодаря чему упомянутая разъемная кромка свободна от контакта с опорой во время сборки большего кругового сегмента.

Изобретение более подробно поясняется со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1а и 1б показана выгрузка бухты кабеля или провода;
на фиг. 2а сборка деталей устройства для создания узла вращения;
на фиг. 2б, 2в и 2г собранный узел вращения провода и детали устройства; на фиг. 2б показан второй грузоподъемный механизм для установки узла вращения в вертикальное положение;
на фиг. 3а и 3б козловый станок для разматывания кабеля и узел вращения, установленный в нем;
на фиг. 4 процесс сматывания кабеля или провода с узла вращения;
на фиг. 5 и 6 вид сбоку и сечение по боковому опорному щиту, который, согласно настоящему изобретению, может быть установлен на бухту кабеля или провода без использования специальных грузоподъемных механизмов;
на фиг. 7 два боковых опорных щита, представленных на фиг. 5 и 6, во время сборки устройства на бухте.

На фиг. 1 и 2 показано применение двух грузоподъемных механизмов 48, 84 для сборки бухты 27 кабеля или провода, доставленной к месту назначения и содержащей бунт 26. Бухта 27 разгружается на месте применения с транспортного средства 50 при помощи захвата грейферного типа подъемного крана с телескопической стрелой, как показано на фиг. 1а. При выгрузке бухта 27 кабеля или провода может быть установлена на легко собираемое и разбираемое устройство (фиг. 1в), предназначенное для многократного применения в полевых условиях и служащее в качестве вспомогательного средства для разматывания кабеля или провода. Устройство 52 идентично намоточной машине, описанной в уровне техники, и таким образом, содержит два идентичных колесообразных устойчивых боковых опорных щита 53, 54, изготовленных из стали или алюминия, и продолговатое соединительное средство 55, изготовленное из металла и предназначенное для фиксирования боковых опорных щитов по отношению друг к другу. Соединительное средство имеет осевое центральное сквозное отверстие 59 и состоит из полого вала 56 заданной длины, полого стопорного приспособления 57, имеющего наружную резьбу и штурвал для ускорения навинчивания стопорного приспособления 57. На одном конце вала 56 установлен контрфланец, а другой конец вала имеет внутреннюю резьбу, при помощи которой стопорное приспособление 57 вводится в зацепление с упомянутым валом. Каждый из боковых опорных щитов 53, 54 содержит периферийное трубчатое кольцо 70, ступицу 71 и несколько спиц, которые удерживают и центрируют ступицу 71, а также определяют функциональные проемы 73 между упомянутыми спицами. Ступица 71 имеет центральное отверстие 74, диаметр которого соответствует диаметру вала 56, благодаря чему упомянутый вал проходит через центральное отверстие 74 без какого-либо зазора, ибо появление зазора между поверхностями скольжения вала и отверстиями могло бы привести к нарушению устойчивости или центровки. Каждый из боковых опорных щитов 53, 54 имеет внутреннюю сторону с опорными поверхностями, образованными спицами 72 и расположенными на определенном расстоянии от ступицы 71, причем упомянутые опорные поверхности размещены в общей плоскости, параллельной по отношению к соответствующим опорным поверхностям другого бокового опорного щита. Каждый из боковых опорных щитов 53, 54 также имеет на своей внутренней стороне осевой центрирующий элемент 58, соосный с центром ступицы и имеющий заданную осевую длину и заданную величину радиуса. Упомянутые опорные поверхности спиц 72 размещены в радиальном направлении вне центрирующих элементов 58. Как показано на фиг. 1а, вал 56 проходит через центральное отверстие 74 одного из боковых опорных щитов и удерживается в вертикальном положении, причем этот боковой опорный щит 53 лежит на поверхности земли. При опускании бухты 27 кабеля или провода ее цилиндрическая втулка 28 будет насажена на вал 56, а в центральное отверстие будет введен грейферный захват, чтобы бухта 27 кабеля или провода могла бы быть опущена и установлена на боковой опорный щит 53. Далее происходит расцепление захвата и его вывод из бухты, после чего второй боковой опорный щит 54 укладывается на верхнюю поверхность бухты 27 (фиг. 2а) и стопорное приспособление 57 вводится в резьбовое зацепление с валом 56 и приводится во вращение для того, чтобы бухта 27 кабеля или провода оказалась бы зажатой между боковыми опорными щитами 53, 54, и одновременно центрирующие элементы 58 упомянутых опорных щитов, которые могут быть представлены в виде неразъемных колец, как показано на фиг. 2а, производят центрирование втулки 28 по отношению к боковым опорным щитам 53, 54 так, чтобы их центральные оси совпали бы с центральными осями цилиндрической гильзы и бухты 27 кабеля или провода. Полученный таким образом узел вращения 60 поднимается в вертикальное положение при помощи второго грузоподъемного механизма в виде троса 84 с крюком (фиг. 2б, 2в, 2г) и продолговатый опорный вал 61 (фиг. 3а) вводится через центральное отверстие 59 соединительного средства 55 в упомянутый узел вращения 60. Концы опорного вала 61 установлены и закреплены в козловом разматывающем станке 62 таким образом, чтобы устройство 52 и бухта 57 кабеля или провода могли свободно вращаться на опорном валу 61 (фиг. 3а). Затем стяжные ленты 41 разрезаются и удаляется защитный кожух 40, как показано на фиг. 3б, после чего свободный конец кабеля или провода 2 моет быть подсоединен к одному концу тягового троса 69 (фиг. 4), а второй его конец может находиться на другой удаленной рабочей площадке в готовности к наматыванию тягового троса. После сматывания кабеля или провода 2 пустой узел вращения 60 вынимается из козлового разматывающего станка 62, и устройство демонтируется для повторного использования. Цилиндрическая втулка 28, защитные кольца 29, 30 и защитный кожух 40 представляют собой упаковочные материалы одноразового использования, которые сжигаются на месте или собираются в утиль.

На фиг. 5 и 6 показан один из двух идентичных боковых опорных щитов 53, 54 устройства, согласно настоящему изобретению, причем упомянутые боковые опорные щиты предназначены для выполнения той же функции, что и боковые опорные щиты 53, 54, описанные выше, но сконструированные для сборки на вертикально установленной бухте, которая опирается своими обоими защитными кольцами 29, 30 на опору, обычно на поверхность земли, как показано на фиг. 7.

Каждый из боковых опорных щитов 53, 54 состоит из большего кругового сегмента 75 и из меньшего по отношению к нему кругового сегмента 76, причем упомянутые круговые сегменты имеют прямые параллельные устойчивые разъемные кромки 77, 78, обращенные одна к другой и находящиеся в радиальном направлении вне центрирующего элемента 58. Расстояние в радиальном направлении между центрирующим элементом 58 и периферийным кольцом 70 боковых опорных щитов 53, 54 делится центром разъемных кромок 77, 78 в соотношении, в основном, в диапазоне от 1:1 до 1:3, но предпочтительно в соотношении 1:2. В каждом случае расстояние в радиальном направлении между разъемной кромкой 77 и центром боковых опорных щитов 53, 54 меньше, чем радиус бухты 27, поэтому она будет опираться на поверхность земли, в то время как больший круговой сегмент не будет касаться поверхности земли. Далее круговые сегменты включают взаимодействующие соединительные приспособления и взаимодействующие стопорные приспособления. В показанном варианте выполнения три параллельных щипа 79, 80, 81, жестко установленных на меньшем круговом сегменте 76 перпендикулярно к его разъемной кромке 78, изготовленной из уголковой стали, и три взаимодействующие параллельные втулки 85, 86, 87, жестко вмонтированные в больший круговой сегмент перпендикулярно к разъемной кромке 77. Крайние шипы 79, 81 и крайние втулки 85, 87 установлены соосно непосредственно внутри периферийного трубчатого кольца 70 бокового опорного щита, а средний шип и средняя втулка 86 установлены соосно на общем радиусе. Средняя втулка 86 может быть предпочтительно выполнена в виде спицы 72 колесообразных боковых опорных щитов 53, 54, как показано на фиг. 5. При введении шипов во втулки круговые сегменты 75, 76 закрепляются в рабочем положении в общей плоскости. В показанном на чертеже варианте выполнения настоящего изобретения стопорное устройство имеет отверстия, выполненные в среднем шипе 80 в средней втулке 86 в поперечном направлении по отношению к радиусу, а стопорный палец 88 вставляется в эти отверстия, когда их средние линии совпадают. В этом рабочем положении круговые сегменты скреплены друг с другом и не могут быть разъединены. После удаления стопорного пальца 88 из упомянутых отверстий и после вывода шипов из своих втулок меньший круговой сегмент 76 может быть выведен из общей плоскости. В показанном на чертеже варианте выполнения настоящего изобретения результат выведения меньшего кругового сегмента 76 из общей плоскости выражается в его полном отделении от большего кругового сегмента 75. После этого больший круговой сегмент 75 может быть смонтирован на вертикально установленную бухту 27 кабеля или провода до упора в защитное кольцо 29, как показано на фиг. 7, а центрирующее кольцо 58 бокового опорного щита будет введено в центральную гильзу бухты. Эта центральная гильза не показана на фиг. 7, но она соответствует цилиндрической втулке 28, описанной в ранее приведенном примере выполнения настоящего изобретения. Вал 56 сначала проходит через центральное отверстие 74 бокового опорного щита, которое находится в большем круговом сегменте 75, а затем вставляется в центральное отверстие бухты 27 кабеля или провода. Затем больший круговой сегмент 75 бокового опорного щита 54 устанавливается до упора в другое защитное кольцо 30 бухты, установленной на вал 56. Прежде чем стопорное приспособление 57 будет введено в жесткое сцепление с валом 56 или в случае установки большего кругового сегмента 75 до упора в защитные кольца 29, 30, следует убедиться в том, что разъемные кромки 77 обращены к поверхности земли, то есть находятся в оптимальном положении, показанном на фиг. 7, где упомянутые разъемные кромки находятся в горизонтальной плоскости. После введения стопорного приспособления 57 в жесткое сцепление с валом 56 бухта кабеля или провода перекатывается в одном или в другом направлении так, чтобы периферийные кольца 70 большего кругового сегмента 75 вступили в соприкосновение с поверхностью земли, и после продолжения перекатывания упомянутые периферийные кольца 70 воспримут на себя вес бухты и приподнимут ее над поверхностью земли. Перекатывание бухты следует продолжать до тех пор, пока разъемные кромки 77 не окажутся в наклонном или в вертикальном положении по отношению к поверхности земли, после чего меньшие круговые сегменты 76 могут быть установлены на большие круговые сегменты 75 путем введения шипов 79, 80, 81 во втулки 85, 86, 87 и введения стопорных пальцев 88 в упомянутые ранее стопорные отверстия. В результате, получен прочный узел вращения 60, который подобен ранее описанному узлу вращения 60, и может быть использован таким же образом в козловом разматывающем станке 62.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения (не показан) соединительное приспособление может быть выполнено в виде шарнирного узла, позволяющего откидывать на шарнирах меньший круговой сегмент из указанной общей плоскости на сторону опорного щита, обращенную в направлении от центрирующего элемента. Фиксирующее приспособление может быть выполнено в любой форме, удобной для фиксирования круговых сегментов в общей плоскости, в которой они окажутся после того, как меньший круговой сегмент будет повернут на шарнирах и введен в эту плоскость. В соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения (не показан) соединительное приспособление может быть выполнено в виде скользящих направляющих, находящихся во взаимном зацеплении с возможностью поперечного перемещения меньшего кругового сегмента в упомянутой общей плоскости по отношению к большему круговому сегменту, причем запорное приспособление должно иметь конструкцию, удобную для фиксирования и расфиксирования упомянутых круговых сегментов.

Настоящее изобретение может также применяться для установки на бухты, содержащие безобрывные гибкие изделия, отличающиеся от кабеля и провода, а именно: проволока, проволочные тросы, канаты, шнуры, ленточные кабели, рукава для прокладки проводов, цепи и другие подобные изделия, которые могут легко наматываться на гильзу для образования бухты. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6

Использование: в мотальном оборудовании и касается особенностей выполнения фланцевого барабана, предназначенного для эксплуатации с гибким длинномерным материалом типа кабеля, каната, проволоки и прочих. Сущность изобретения: устройство имеет два колесообразных боковых опорных щита, из которых каждый состоит из одного большего и одного меньшего круговых сегментов, имеющих в плоскости разъема противолежащие кромки и установленных с возможностью соединения друг с другом и фиксирования в этом положении. Боковые опорные щиты имеют концентрические центрирующие элементы для центрирования втулки, причем упомянутые разъемные кромки размещены в радиальном направлении вне центрирующих элементов боковых опорных щитов для разделения расстояния между центрирующим элементом и кромкой периферийного кольца в пропорции от 1: 1 до 1:3. Разъемная кромка большего кругового сегмента размещена в радиальном направлении от центра бокового опорного щита на расстоянии, меньшем, чем величина радиуса бухты. 5 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для намотки, хранения и выдачи длинномерного материала, содержащее цилиндрическую втулку для намотки материала, два фланца, каждый из которых состоит из двух разъемных большего и меньшего круговых сегментов, прилегающие разъемные кромки которых снабжены соединительным приспособлением со средством фиксации заданного положения сегментов, отличающееся тем, что оно имеет размещенные с обоих торцов цилиндрической втулки опорные щиты, а каждый фланец смонтирован с возможностью осевого перемещения относительно соответствующего торца втулки и имеет ступицу для установки и центрирования цилиндрической втулки и соответствующего опорного щита, при этом разъемные кромки сегментов расположены со стороны наружной поверхности втулки, а середина разъемной кромки делит в радиальном направлении расстояние между наружной поверхностью втулки и кромкой опорного вала в соотношении, изменяющемся от 1:1 до 1:3, преимущественно 1:2. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соединительное приспособление имеет расположенные на соответствующих кромках сегментов ряд параллельных шипов и ряд соосно с ними установленных втулок, а средство фиксации имеет стопорный палец и выполненные во втулке и шипе отверстия для размещения стопорного пальца для обеспечения фиксации сегментов в одной плоскости. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что шипы жестко закреплены на разъемной кромке меньшего кругового сегмента и обращены в сторону большего кругового сегмента, а втулки жестко закреплены на разъемной кромке большего кругового сегмента и обращены в сторону, противоположную меньшему круговому сегменту. 4. Устройство по пп. 2 и 3, отличающееся тем, что две пары шипов и соответствующие им втулки расположены у противоположных концов разъемной кромки, а третья пара в ее середине. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что стопорное приспособление размещено на среднем шипе и втулке. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединительное приспособление выполнено в виде шарнирного узла для обеспечения отвода меньшего кругового сегмента из плоскости фланца в направлении внешней его стороны.