[發(fā)明專利]改進(jìn)的鋸線卷線筒

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980146654.2
• 申請日: 2009-11-10
• 公開（公告）號: CN102224094A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L·保韋爾斯
• 申請（專利權(quán)）人: 貝卡爾特公司
• 主分類號: B65H5/14
• 分類號: B65H5/14;B21C47/28
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 劉志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及其上繞有金屬線的卷線筒。更具體地，本發(fā)明涉及由金屬片制成的且用于將在其上繞有鋸線的卷線筒。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的卷線筒具有芯部和兩個法蘭。這兩個法蘭例如被焊接在所述芯部的兩端。芯部和兩個法蘭由碳鋼材質(zhì)的、1-6mm厚的厚金屬片制成。

繞在所述卷線筒上的金屬線的一個實(shí)例是鋸線。鋸線的直徑在0.08-0.16mm之間，最典型的直徑是0.12mm，然而已知還存在0.25mm的鋸線。鋸線的發(fā)展趨勢是更細(xì)、更長。鋸線被用在松散研磨劑鋸床上，其中鋸線將包含液體載體和研磨劑顆粒的漿液拖入被鋸材料的正在增大的切口中。這類鋸床被廣泛用于切割用在半導(dǎo)體工業(yè)或太陽能電池制造業(yè)中的硅錠。或者，卷線筒還可以被用來將固定的研磨鋸線繞在其上；然后將研磨顆粒牢固地附連在線上，無需載體漿液。

卷線筒還可以被用來將軟管加強(qiáng)線繞在其上。將這種線圍繞內(nèi)部軟管主體編織或盤旋以加強(qiáng)軟管。其中，這種軟管被用在液壓驅(qū)動機(jī)械中。軟管線的直徑通常為0.16mm至0.25mm，或者更大。

當(dāng)在卷線筒上纏繞線層時，添加到卷線筒上的各個層向其下層施加壓力。這種壓力與用于將線纏繞在卷線筒上的作用力和已纏繞的層數(shù)成正比。該壓力被轉(zhuǎn)移給卷線筒的芯部和法蘭。這種壓力導(dǎo)致兩個法蘭被推向外側(cè)。在極端情況下，這些作用力會巨大到使法蘭與芯部分離，或者甚至更為巨大，芯部完全塌縮。

在上述割鋸應(yīng)用中，直徑為0.12mm、長度為800km的單根線被纏繞在卷線筒上。由于金屬線的直徑很小，因此累積的層數(shù)很大(層數(shù)可以高達(dá)500-800層)。卷繞張力通常為2-4牛頓。因此，形成在法蘭上的側(cè)壓很大。在將線繞在卷線筒上時，法蘭將發(fā)生變形，并且擴(kuò)展張開。這對于在切割過程中的后續(xù)使用而言是非常不利的，因?yàn)樵谇懈钇陂g，由于在層數(shù)減少的同時壓力變小，卷線筒的法蘭將趨于回復(fù)其初始位置。因此，存在以下巨大風(fēng)險，即：法蘭內(nèi)側(cè)附近的剩余線環(huán)處于陷在剩余線包和法蘭之間，并且隨后在將其從卷線筒上抽出時斷裂。

為了提供足以承受這種側(cè)向壓力的強(qiáng)度和剛性，現(xiàn)有技術(shù)的一些卷線筒具有由約20-50mm厚的金屬圓盤構(gòu)成的法蘭(例如參見USD399857)。然而，這種卷線筒非常重，使得其操作性變得非常差。此外，這種卷線筒存在材料、加工和運(yùn)輸方面的高成本的問題。由于這種過高的側(cè)向壓力，即使這種機(jī)械上強(qiáng)的卷線筒也不能避免法蘭和芯部的塑性變形。在重復(fù)使用之后，這種卷線筒由于進(jìn)一步變形或斷裂而變得不能再使用。因此，這種卷線筒不能確保具有與其高成本相適的耐用性。

已有另一種方案，即：使卷線筒的法蘭包含焊接在一起的不同金屬片層，從而提高法蘭的剛性。在EP?1295836B1中描述了這種方案的實(shí)例。然而，這類卷線筒的卷繞能力較低。

在JP?2006?240?865中提出了另一種方案，其中法蘭的外側(cè)被噴丸硬化處理以減少由繞線的側(cè)向壓力引起的法蘭變形。

最常見的用于鋸線的卷線筒在USD441772中描述，并且由厚金屬片制成。雖然它很堅固，但是它只能使用一次，因?yàn)榉ㄌm在一個使用周期之后就會發(fā)生塑性變形。此外，這種卷線筒未被設(shè)計成將直徑為0.120mm或更少的線卷繞在其上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目標(biāo)是避免現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明的特定目標(biāo)是提供一種用于將細(xì)線(諸如鋸線)卷繞在其上的卷線筒，所述卷線筒的機(jī)械強(qiáng)度足以使法蘭的變形最小化，從而獲得可重復(fù)使用性。本發(fā)明的目標(biāo)還在于降低重量和成本。本發(fā)明的另一目標(biāo)是能夠卷繞長度為1000km或更多的、更細(xì)的線(例如直徑為0.08mm)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于將金屬線卷繞在其上的、由金屬片形成的卷線筒，所述卷線筒包括芯部和分別與所述芯部的兩端相連的兩個法蘭，其中所述法蘭中的每一個的外側(cè)包括多個凹陷區(qū)，所述凹陷區(qū)從所述芯部徑向延伸。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述凹陷區(qū)圍繞所述芯部等角間距地均勻分布。

卷線筒的法蘭可以例如焊接到卷線筒上。或者，它們可以銅焊到芯部上，或者它們可以借助機(jī)械緊固裝置附連在芯部上。另一種可能是預(yù)見使法蘭在中心孔上具有軸環(huán)。軸環(huán)的邊緣接著被焊接在芯部上。或者可以使軸環(huán)從末端滑入芯部中，并且在那里進(jìn)行點(diǎn)焊。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以找到將芯部與法蘭連接的其它方法。

“徑向延伸的凹陷區(qū)”指的是凹陷區(qū)在從芯部到法蘭外邊緣的徑向方向上具有較大尺寸。

對于本申請而言，“凹陷區(qū)”指的是金屬片上已經(jīng)發(fā)生塑性壓縮的區(qū)域。因此，凹陷的區(qū)域比其周圍的區(qū)域低。這與“使凸出”(例如以鑄造硬幣的“人頭面”，其中凸出面比其周圍的區(qū)域高)是相反的。