NO310970B1 - Fremgangsmate for fremstilling av en kveil av et fleksibelt objekt og kjerne for samme - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår en framgangsmåte for framstilling av en kveil av et kontinuerlig, fleksibelt objekt, spesielt slanger, fleksible rør, tauverk og lignende, og emballering av kveilen slik at det dannes en pakke for levering til en bruker av objektet, der nevnte objekt kveiles opp på en aksielt åpen kjerne for å frambringe kveilen, hvilken framgangsmåte omfatter følgende trinn: a) å bringe kjernen til å bli fiksert av et verktøy slik at den er godt fastspent mellom verktøyets to parallelle støtte-ringer og sentrert med et sentreringselement i hver støtte-ring, hvorved det dannes en roterbar enhet, b) å feste objektet til nevnte enhet og bringe enheten til å rotere i en kveilemaskin slik at objektet rulles opp for å

danne kveilen, og

c) når objektet er kuttet, å bringe et flertall endeløse stropper til å omgi kjernen fra innsiden av den, og kveilen

å omgi kjernen, uten anlegg mot støtteringene, hvoretter stroppene strammes til og festes for å danne pakken. Oppfinnelsen angår også en kjerne på en roterbar enhet for framstilling av et kontinuerlig fleksibelt objekt, spesielt slanger, fleksible rør, tauverk eller lignende, og emballering av kveilen for å danne en pakke for levering til en bruker av objektet.

Slike slanger og fleksible rør brukt til, for eksempel, å legge fiberoptiske kabler, blir levert i ruller, kjent som kveiler, der det dreier seg om små kvanta. Rullen er fri fra kjerne og innpakning og holdes sammen av et antall stropper. På anvendelsesstedet plasseres rullen på en spesiell innretning for å gjøre slangen i stand til å bli rullet ut når stroppene er kuttet, eller rullen plasseres på bakken, stroppene kuttes og slangen trekkes ut, noe som er relativt ubekvemt. Denne teknikken er derfor begrenset til leveranser av kortere lengder slanger.

Konvensjonelle tretromler brukes til leveranser av spesielt større lengder slanger og fleksible rør, f. eks. 500-2000 meter. Siden disse slange- og rørproduktene krever en relativt stor radius for å tillate bøying, må det velges tretromler som har kjerner med en diameter på 1 meter eller mer, referert til den indre sylindriske diameteren. Størrelsen på tretrommelen vil derfor nødvendigvis bli betydelig, noe som medfører høye kostnader for framstilling og håndtering av tretrommelen. Når slangen eller det fleksible røret leveres på tretromler ved anvendelsesstedet, blir tretrommelen montert på spesialutstyr for avvikling og uttrekking av slangen eller røret. Tretrommelen er ofte skjev eller usymmetrisk, og derfor blir slangen eller røret trukket av ujevnt, slik at arbeidet tar lenger tid. Dessuten må den tomme tretrommelen returneres for å bli benyttet til en ny leveranse av slanger eller rør. Dette øker de totale håndteringskostnadene og den gjentatte bruken av tretrommelen, som medfører slitasje og røff behandling, kan bidra til at den blir skjev eller usymmetrisk.

SE-C 468129 beskriver et spesielt system for håndtering av kontinuerlige, fleksible objekter som slanger eller fleksible rør, der håndteringen begynner med framstilling av en kveil med kabler eller ledninger og emballering av kveilen slik at det dannes en pakke for levering til en bruker. Kveilen fås ved at et objekt vikles opp på en aksielt åpen, sylindrisk hylse. Før kveiling blir utført, blir hylsen forsynt med to flate, ytre beskyttende ringer som har kon-sentriske støtteflater som samvirker med hylsens motstående indre eller ytre overflater avhengig av hvilke typer beskyttelsesringer det benyttes. Hylsen fastgjøres med et verktøy som har to parallelle støtteringer med sentreringselementer som vender ut mot hverandre slik at hylsen er fastklemt mellom støtteringene og sentrert ved deres sentreringselementer slik at det dannes en roterbar enhet. Objektet festes deretter til enheten, og enheten bringes til å rotere i en kveilemaskin slik at objektet vikles opp til å danne en kveil. Den ferdige kveilen omhylles av et beskyttende dekke. Deretter føres festebånd gjennom hylsen for å omslutte kveilen og beskyttelsesringene, og festes for å danne pakken. Støtteringene fjernes fra den ferdige pakken for å bli brukt til framstilling av ytterligere kveiler. Den ferdige pakken leveres som den er til en arbeidsplass, hvor et annet verktøy monteres på pakken for å forberede avkveiling av objektet. Det andre verktøyet har også to parallelle støtteringer med sentreringselementer som er vendt mot hverandre. Ved å klemme pakken mellom støtteringene og sentrere pakken ved hjelp av deres sentreringselementer, fås en roterbar enhet som så kan lagres for fri rotasjon om en horisontal eller vertikal rotasjonsakse i en spesiell avkveilingsinnretning. Etter å ha kuttet stroppene og fjernet det beskyttende dekket, er objektet avdekket for avkveiling.

Ved å bruke håndteringssystemet som er beskrevet i det ovennevnte patentskriftet SE-C 468129 for slanger og fleksible rør for fiberoptiske kabler, for eksempel, er det funnet at pakken som er framstilt er relativt dyr og unødvendig sterk og har derfor høy vekt. En medvirkende årsak til dette er at det, som nevnt tidligere for tretromler, behøves en kjerne, i dette tilfellet en hylse med en diameter på rundt 1 m og beskyttelsesringer med en diameter på opptil rundt 2,5 m.

I US 3.836.093 er det beskrevet en trommel for vaier som er konstruert av to flenser som er anordnet parallellt med mellomrom og som har fire staver med buet tverrsnitt og som forløper mellom flensene.

I US 3.661.341 omtales det en trommel for vaier eller tau eller lignende påen sentral trommel anordnet mellom stive endeflenser strekker seg radielt og utad fra trommelen. Trommelen kan i enkelte utførelser være sammenleggbar for å tillate at flensene ligger nær hverandre slik at nødvendig plass under transport reduseres.

Tromlene som er beskrevet i de to ovennevnte amerikanske patentskriftene er ikke kjerner, og kan derfor ikke kan anvendes sammen med et verktøy for danning av en roterbar enhet.

Formålet med oppfinnelsen er å eliminere problemene som er knyttet til bruk av kveiler og tretromler og forbedre det kjente fordelaktige håndteringssystemet for kontinuerlige fleksible objekter slik at produkter slik som slanger og fleksible rør kan leveres i form av pakker til en lavere, akseptabel kostnad, der produktene er tilstrekkelig men ikke overdrevent sterke, noe som fordrer mindre materiale og medfører redusert vekt.

Framgangsmåten ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat endedelene på et forhåndsbestemt antall langstrakte støtteelementer av lik lengde bringes i inngrep med to flate, parallelle enderinger gjennom tilsvarende utsparinger i enderingene, anbrakt nær en indre, sirkulær, konsentrisk støtteflate som omringer en sentral åpning inn i hvilken utsparingene åpner seg, slik at støtteelementenes endeflater sammenfaller med enderingenes yttersider, og støtte-elementenes innersider sammenfaller med den sirkulære støtte-flaten til å danne kjernen, hvorpå støtteringenes sentreringselementer settes inn i åpningen for aktivt å trykke mot de sirkulære støtteflåtene og støtteelementenes innersider.

Kjernen ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat den omfatter et forhåndsbestemt antall langstrakte støtte-elementer av lik lengde med endedeler, parallelle endeflater og ytre og indre sider; og to flate, parallelle enderinger som hver har en sentral åpning, en indre sirkulær konsentrisk støtteflate som omslutter den sentrale åpningen og har en forhåndsbestemt radius, og et antall utsparinger som svarer til antall støtteelementer, hvilke utsparinger er innrettet i forbindelse med støtteflaten og åpne mot åpningen, der støtteelementenes endedeler er i inngrep med utsparingene for å holde enderingene parallelle med hverandre og holde støtte-elementene i aksiell posisjon rettvinklet på enderingene, der støtteelementenes innersider er innrettet til å falle sammen med enderingenes støtteflater og støtteelementenes endeflater med enderingenes yttersider.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet mer detaljert i det følgende med henvisning til tegningene.

Figur 1 er et perspektivriss av en ferdigstilt kjerne

ifølge en første utførelse av oppfinnelsen,

Figur 2 viser kjernen på figur 1 i demontert stand og illustrerer de forskjellige delenes posisjon når de anbringes til å danne en ferdig kjerne. Figurene 3 er i tilsvarende perspektiv og demontert stand og 4 som på figurene 1 og 2, en kjerne og dens deler ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen. Figurene 5-10 illustrerer de forskjellige trinnene for å

framskaffe først en roterbar enhet, så en kveil og endelig en ferdigstilt pakke.

Figur 1 viser en ferdigstilt kjerne mens figur 2 illustrerer en sammenstilling av kjernen ifølge oppfinnelsen. Kjernen består av to flate, identiske (ekvivalente), koaksiale enderinger 1, 2 og et forhåndsbestemt antall langstrakte støtteelementer 3, der elementene i en og samme kjerne er like lange.

Hver endering 1, 2 har en innerside 4 og en ytterside 5, så vel som en sentral, sirkulær åpning 6. Enderingene 1, 2 er konstruert med en funksjonell, indre, konsentrisk støtteflate 7 som har en forhåndsbestemt radius og omgir åpningen 6. I forbindelse med støtteflaten 7 er enderingene 1, 2 forsynt med et forhåndsbestemt antall utsparinger 8, aksielt gjennomgående og åpne radielt innad mot åpningen 6. Antall utsparinger 8 svarer til antall støtteelementer 3. Lengden av utsparingene, dvs. deres utstrekning i periferisk retning, øker fra støtteflate 7 mot enderingene l, 2, noe som gir utsparingen 8 en svalehaleform. Avstanden mellom to tilliggende utsparinger 8 er den samme rundt hele støtteflaten 7.

Enderingene 1, 2, likesom støtteelementene 3, er formstabile, dvs. de motstår belastningene de utsettes for under påkveiling og avkveiling av slangen.

Bredden av enderingene 1, 2, dvs. den radielle avstanden mellom den indre omkretsen 7 og den ytre omkretsen 18 er valgt tilstrekkelig til å være i stand til å fastholde støtteelementene 3 i alle retninger og til å motstå radiell påkjenning. For dette formålet er bredden av enderingen minst rundt 50-100 mm, dvs. at forskjellen mellom de ytre og indre diametrene er omkring 100-200 mm. Større bredder kan benyttes om ønskelig, men på bekostning av økt materialforbruk og økt vekt, to faktorer som generelt bør unngås.

Hvert støtteelement har to endedeler 9, 10, to endeflater11, 12 som vender bort fra hverandre, en^ytterside 13 og en innerside 14. Endedelene 9, 10 på støtteelementene 3 er tilpasset til utsparingene 8 på enderingene 1, 2. Endeflatene 11, 12 på hvert støtteelement som vender vekk fra hverandre er parallelle med hverandre og med enderingene 1, 2. I den foretrukne utførelsen vist er støtteelementene 3 bredere enn lengden (i periferisk retning) av utsparingene 8, og endedelene 9, 10 er således formet som tapper med den samme tverrsnittsutformingen som formen av en utsparing sett fra siden. Hver tapp 9, 10, som derfor er svalehaleformet, har en lengde i aksiell utstrekning som er ekvivalent med tykkelsen til enderingene 1, 2. Forming av endedelene som sentralt anbrakte tapper 9, 10 frambringer funksjonelle støtteflater 15, 16 på hver side av hver tapp, som er ordnet til å støte mot innersiden 4 på enderingen 1, 2 og danne distinkte stopporganer for disse.

Ved montering settes tappene 11, 12 inn i utsparingene 8 i retning av enderingenes 1, 2 innersider 4 slik at det dannes en svalehaleformet sammenføyning uten klaring. Inngrepet som fås gjennom svalehaleforming hindrer støtteelementene 3 fra å falle ut av utsparingene 8 i radiell retning. Støtteelementenes indre støtteflater 15, 16 samvirker med enderingene 1, 2 slik at disse fastholdes i parallell posisjon i forhold til hverandre og med minst mulig avstand mellom dem. For å få en kjerne av overkommelig størrelse i de innledende prosessene beskrevet nedenfor, slik at støtteelementene 3 blir fastholdt i utsparingene sett utover i aksial retning, er det tilstrekkelig for tappenes 9, 10 motstående sideoverflater og utsparingene 8 å besørge friksjonsinngrep med hverandre. Det er således en av oppfinnelsens fordeler at verken spiker eller lim trenger å bli brukt for å oppnå funksjonelle sammenføyninger.

Hvert støtteelement 3 er på innersiden forsynt med et sentralt spor 17 som strekker seg ut mellom endeflatene11, 12 og som har et forhåndsbestemt tverrsnitt. Figur 3 viser en kjerne mens figur 4 viser framstillingen av en kjerne ifølge utførelsen som er beskrevet ovenfor, idet den eneste forskjellen er at støtteelementene 3 er betydelig bredere, så vel som at utsparingene 8 er betydelig lengre. Bredden av støtteelementene 3 og deres antall er valgt avhengig, blant annet, av stivheten og temperaturen av slangen ved framstilling og den etterfølgende kveilingen. Figur 5 viser et verktøy til montering på en kjerne ifølge figur 1 for å danne en roterbar enhet, som vist i mer detalj i figur 6. Verktøyet består av to sirkulære, hjul-lignende, formstabile støtteringer 20, 21 av metall, slik som stål eller aluminium, og et forbindelseselement for fast-gjøring av støtteringene 20, 21 i forhold til hverandre. Hver støttering 20, 21 omfatter en ytre ringdel 22 av et rør, et nav 23 og et antall eiker 24 som støtter og sentrerer navet 23. I den viste utførelsen har navet 23 en utad dreiet hjulaksel 25 og forbindelseselementet er dannet av to akseldeler 26, 27 som er vendt mot hverandre og som stikker ut fra navets innersider for å bli brakt i inngrep med hverandre slik at det dannes en rotasjonsakse 28. Hver støttering 20, 21 er også forsynt med et sentreringselement 2 9 som er konsentrisk med rotasjonsaksen og som har en forhåndsbestemt radius. I den viste utførelsen består sentreringselementet av en endeløs ring med en utvendig sylindrisk overflate som har en radius som tilsvarer radien av støtteflate 7 på enderingene 1, 2 for inngrep med hverandre uten klaring. Akseldelene 26, 2 7 er låst sammen med et passende låseelement (ikke vist). Støtteringene 20, 21 er innrettet slik i forhold til kjernen at hver eike 24 er anbrakt mellom, passende sentralt mellom, tappene 9, 10 på to tilliggende støtteelementer 3. Den ferdige, roterbare enheten, vist i mer detalj i figur 6, blir så plassert i en kveilemaskin (ikke vist) slik at forhåndsbestemt slangelengde kan vikles på for å få en kveil 31, som vist i mer detalj i figur 7. Som det kan ses, vil slangen 30 ligge an mot innersiden av enderingenes 1, 2 og mot innersiden av eikene 24. Kveilen som er dannet blir så forankret til kjernen ved hjelp av et antall stropper 32 som lett kan føres gjennom sporene 17 på innersidene 14 av støtteelementene 3 siden de er åpne og dermed tilgjengelige på begge sider av sentreringsringen 29 på støtteringene 20, 21 og radielt på yttersiden. For å beskytte kveilen 31 er beskyttende elementer 34, 35 plassert på sidene av kveilen og på tvers av denne hvor stroppene 32 er anordnet. Når stroppene 32 er festet og sikret for å få en endeløs sammenføyning som vist i figur 8, blir støtteringene 20, 21 koblet fra hverandre og fjernet fra den ferdige pakken 33 som vist i figur 9 og10. Den ferdige pakken 33 er klar til levering til anvendelsesstedet hvor et vesentlig lignende verktøy, som omfatter to støtteringer med sentreringselementer og forbindelsesanordninger, er tilgjengelig til å bli sammenstilt med pakken 33 for nok en gang å få en roterbar enhet som kan plasseres i utstyr for avkveiling. Etter å ha kuttet og fjernet stroppene 32, kan slangen 3 0 trekkes ut, noe som lar kjernen bli igjen og denne kan delvis eller fullstendig brennes opp på stedet, avhengig av om den inneholder noen gjenbrukbare deler, f. eks. støtteelementene 3 av aluminium.

Claims (14)

1. Framgangsmåte for framstilling av en kveil (31) av et kontinuerlig, fleksibelt objekt (30), spesielt slanger, fleksible rør, tauverk og lignende, og emballering av kveilen (31) slik at det dannes en pakke (33) for levering til en bruker av objektet (30) , der nevnte objekt kveiles opp på en aksielt åpen kjerne for å frambringe kveilen (31), hvilken framgangsmåte omfatter følgende trinn: a) å bringe kjernen til å bli fiksert av et verktøy slik at den er godt fastspent mellom verktøyets to parallelle støtte-ringer (2 0,21) og sentrert med et sentreringselement (2 9) i hver støttering (20,21), hvorved det dannes en roterbar enhet, b) å feste objektet (30) til nevnte enhet og bringe enheten til å rotere i en kveilemaskin slik at objektet (30) rulles opp til å danne kveilen (31), og c) når objektet (30) er kuttet, å bringe et flertall ende-løse stropper (32) til å omgi kjernen fra innsiden av den, og kveilen (31) å omgi kjernen, uten anlegg mot støtteringene (20,21), etter hvilke stroppene (32) strammes til og festes til å danne pakken (30), karakterisert vedat endedelene (9,10) på et forhåndsbestemt antall langstrakte støtteelementer (3) av lik lengde blir brakt i inngrep med to flate, parallelle enderinger (1,2) gjennom tilsvarende utsparinger (8) i enderingene, plassert nær en indre, sirkulær, konsentrisk støtte-flate (7) som omgir en sentral åpning (6), slik at støtte-elementenes (3) endeflater (11,12) sammenfaller med enderingenes (1,2) yttersider (5), og støtteelementenes (3) innersider (14) sammenfaller med den sirkulære støtteflaten (7) til å danne kjernen, hvorpå støtteringenes (20,21) sentreringselementer (29) settes inn i åpningen (6) for å aktivt trykke mot de sirkulære støtteflåtene (7) og støtte-elementenes (3) indre sider (14).

2. Framgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat utsparingene (8) åpner seg mot den sentrale åningen (6).

3. Framgangsmåte ifølge krav 1 og 2,karakterisert vedat støtteelementene blir brakt i inngrep med enderingene (1,2) for å få friksjons-sammenføyninger uten lim, spiker eller andre lignende feste-midler.

4. Kjerne på en roterbar enhet for framstilling av en kveil (31) av et kontinuerlig fleksibelt objekt (30), spesielt slanger, fleksible rør, tauverk eller lignende, og emballering av kveilen (31) til å danne en pakke (33) for levering til en bruker av objektet (30), hvor kjernen omfatter et forhåndsbestemt antall langstrakte støttelementer (3) av lik lengde og med endedeler (9,10), parallelle endeflater (11, 12) og ytre og indre sider (13,14); og to flate, parallelle enderinger (1,2) som hver har en sentral åpning (6), en indre sirkulær konsentrisk støtteflate (7) som omslutter den sentrale åpningen (6) og har en forhåndsbestemt radius, og et antall utsparinger (8) som svarer til antall støtteelementer (3), karakterisert vedat utsparingene (8) er anordnet i forbindelse med støtteflaten (7) , der støtte-elementenes (3) endedeler (9,10) er i inngrep med utsparingene (8) for å holde enderingene (1,2) parallelle med hverandre og holde støtteelementene (3) i aksiell posisjon rettvinklet på enderingene (1,2), der støtteelementenes (3) innersider (14) er innrettet til å falle sammen med enderingenes (1,2) støtteflater (7) og støtteelementenes (3) endeflater (11,12) med enderingenes (1,2) yttersider (5).

5. Kjerne ifølge krav 4, karakterisert vedutsparingene er åpne mot den sentrale åpningen (6).

6. Kjerne ifølge krav 4 eller 5,karakterisert vedat endedelene (9,10) er i form av tapper, der hver av dem er innad avgrenset av en eller to tverrgående støtteflater (15,16) innrettet til å danne aksielle stopporganer for enderingene (1,2), og der hver har en lengde som tilsvarer tykkelsen av enderingen (1,2) .

7. Kjerne ifølge et av kravene 4-6,karakterisert vedat støtteelementet (3) er på sin innerside (14) forsynt med et spor (17) som strekker seg mellom endeflatene (11,12) og som er innrettet til å oppta stropper (32) i forbindelse med emballering av en framstilt kveil (31) og kjernen.

8. Kjerne ifølge et av kravene 4-7,karakterisert vedat støtteelementes (3) tverrsnitt er like store.

9. Kjerne ifølge et av kravene 4-7,karakterisert vedat støtteelementene (3) anbrakt i den samme omkrets dekker fra 10% til 70%, fortrinnsvis 10% til 60% av omkretsen beregnet ved et punkt mellom enderingene (1,2).

10. Kjerne ifølge et av kravene 4-8,karakterisert vedat utsparingene (8) er svalehaleformet sett fra siden av enderingen (1,2) og at endedelene/tappene (9,10) har tilsvarende form sett i deres tverrsnitt.

11. Kjerne ifølge et av kravene 4-10,karakterisert vedat den har en diameter på minst 0,8 meter, målt mellom enderingenes (1,2) indre flater.

12. Kjerne ifølge et av kravene 4-11,karakterisert vedat inngrepet mellom støtteflåtene (3) og enderingene (1,2) utgjør friksjons-sammenføyninger uten lim, spiker eller andre lignende feste-midler.

13. Kjerne ifølge et av kravene 4-12,karakterisert vedat den består av tre eller trefibermateriale.

14. Kjerne ifølge et av kravene 4-13,karakterisert vedat støtteelementene (3) består av metall, fortrinnsvis aluminium, for gjentatt bruk, mens enderingene (1,2) består av trefibermateriale slik at de kan kastes etter bruk.