本发明专利技术涉及一种用于将金属线卷绕在其上的卷线筒，其包括芯部和分别与所述芯部的两端相连的两个法兰，其中所述法兰中的每一个的外侧包括多个凹陷区，所述凹陷区从所述芯部径向延伸，并且围绕所述芯部均匀分布。当将金属线卷绕在其上时，这些凹陷区减少了法兰的扩展。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及其上绕有金属线的卷线筒。更具体地，本专利技术涉及由金属片制成的且用于将在其上绕有锯线的卷线筒。
技术介绍
传统的卷线筒具有芯部和两个法兰。这两个法兰例如被焊接在所述芯部的两端。 芯部和两个法兰由碳钢材质的、l_6mm厚的厚金属片制成。绕在所述卷线筒上的金属线的一个实例是锯线。锯线的直径在0. 08-0. 16mm之间，最典型的直径是0. 12mm，然而已知还存在0.25mm的锯线。锯线的发展趋势是更细、更长。锯线被用在松散研磨剂锯床上，其中锯线将包含液体载体和研磨剂颗粒的浆液拖入被锯材料的正在增大的切口中。这类锯床被广泛用于切割用在半导体工业或太阳能电池制造业中的硅锭。或者，卷线筒还可以被用来将固定的研磨锯线绕在其上；然后将研磨颗粒牢固地 附连在线上，无需载体浆液。卷线筒还可以被用来将软管加强线绕在其上。将这种线围绕内部软管主体编织或盘旋以加强软管。其中，这种软管被用在液压驱动机械中。软管线的直径通常为0. 16mm至 0. 25mm,或者更大。当在卷线筒上缠绕线层时，添加到卷线筒上的各个层向其下层施加压力。这种压力与用于将线缠绕在卷线筒上的作用力和已缠绕的层数成正比。该压力被转移给卷线筒的芯部和法兰。这种压力导致两个法兰被推向外侧。在极端情况下，这些作用力会巨大到使法兰与芯部分离，或者甚至更为巨大，芯部完全塌缩。在上述割锯应用中，直径为0. 12mm、长度为800km的单根线被缠绕在卷线筒上。由于金属线的直径很小，因此累积的层数很大(层数可以高达500-800层)。卷绕张力通常为2-4牛顿。因此，形成在法兰上的侧压很大。在将线绕在卷线筒上时，法兰将发生变形， 并且扩展张开。这对于在切割过程中的后续使用而言是非常不利的，因为在切割期间，由于在层数减少的同时压力变小，卷线筒的法兰将趋于回复其初始位置。因此，存在以下巨大风险，即法兰内侧附近的剩余线环处于陷在剩余线包和法兰之间，并且随后在将其从卷线筒上抽出时断裂。为了提供足以承受这种侧向压力的强度和刚性，现有技术的一些卷线筒具有由约 20-50mm厚的金属圆盘构成的法兰(例如参见USD399857)。然而，这种卷线筒非常重，使得其操作性变得非常差。此外，这种卷线筒存在材料、加工和运输方面的高成本的问题。由于这种过高的侧向压力，即使这种机械上强的卷线筒也不能避免法兰和芯部的塑性变形。在重复使用之后，这种卷线筒由于进一步变形或断裂而变得不能再使用。因此，这种卷线筒不能确保具有与其高成本相适的耐用性。已有另一种方案，S卩使卷线筒的法兰包含焊接在一起的不同金属片层，从而提高法兰的刚性。在EP 1295836B1中描述了这种方案的实例。然而，这类卷线筒的卷绕能力较低。在JP 2006 240 865中提出了另一种方案，其中法兰的外侧被喷丸硬化处理以减少由绕线的侧向压力引起的法兰变形。最常见的用于锯线的卷线筒在USD441772中描述，并且由厚金属片制成。虽然它很坚固，但是它只能使用一次，因为法兰在一个使用周期之后就会发生塑性变形。此外，这种卷线筒未被设计成将直径为0. 120mm或更少的线卷绕在其上
技术实现思路
本专利技术的目标是避免现有技术的缺陷。本专利技术的特定目标是提供一种用于将细线 (诸如锯线)卷绕在其上的卷线筒，所述卷线筒的机械强度足以使法兰的变形最小化，从而获得可重复使用性。本专利技术的目标还在于降低重量和成本。本专利技术的另一目标是能够卷绕长度为IOOOkm或更多的、更细的线(例如直径为0. 08mm)。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于将金属线卷绕在其上的、由金属片形成的卷线筒，所述卷线筒包括芯部和分别与所述芯部的两端相连的两个法兰，其中所述法兰中的每一个的外侧包括多个凹陷区，所述凹陷区从所述芯部径向延伸。在优选实施例中，所述凹陷区围绕所述芯部等角间距地均勻分布。卷线筒的法兰可以例如焊接到卷线筒上。或者，它们可以铜焊到芯部上，或者它们可以借助机械紧固装置附连在芯部上。另一种可能是预见使法兰在中心孔上具有轴环。轴环的边缘接着被焊接在芯部上。或者可以使轴环从末端滑入芯部中，并且在那里进行点焊。 本领域技术人员可以找到将芯部与法兰连接的其它方法。“径向延伸的凹陷区”指的是凹陷区在从芯部到法兰外边缘的径向方向上具有较大尺寸。对于本申请而言，“凹陷区”指的是金属片上已经发生塑性压缩的区域。因此，凹陷的区域比其周围的区域低。这与“使凸出”(例如以铸造硬币的“人头面”，其中凸出面比其周围的区域高)是相反的。凹陷区的下降完全源于材料的压缩。该区域的下降不是移除表面材料以获得下陷区域的结果。同样，使凹陷不是由于压印金属片引起的金属片的局部变形。在压印期间，金属片的厚度大部分保持不变，印记的负片在压印的相对侧可见。已发生凹陷的区域在法兰的内侧(即彼此相对侧)上几乎不可见。法兰的内侧应当尽可能地平滑，以致于在卷绕过程中当线靠近该侧时不会引起线的摆动。从材料科学中已知，局部压缩材料会影响材料的屈服应力。例如，压缩金属条可能导致金属条的张力屈服强度增大。因此，在金属发生屈服之前需要更大的应力。在材料科学中这被称做“包辛格效应(Bauschinger effect)” (以德国工程师Johann Bauschinger 命名的)。不受该理论限制，认为使由金属片制成的法兰局部凹陷能够有利地增加法兰的屈服强度，从而使得它们更加能够耐受线层的压力。单个凹陷区的表面积的上限由所用模具规定过高的表面积将形成较小的深度， 因为所用压具只能产生最大的挤压力。在下限方面，单个凹陷区的面积不应过小，因为否则材料将流到压缩区域外面，结果在区域内部获得较小的有效压缩。在第一实施例中，凹陷区的数量为四个，优选每隔90度一个凹陷区。在另一实施例中，凹陷区的数量为六个，优选每隔60度一个凹陷区。在另一实施例中，凹陷区的数量在 4-18个之间。本专利技术的卷线筒提供具有外径Dl的芯部和具有外径D2的两个法兰，因此所述法兰的自由半径为(D2-Dl)/2。卷线筒的特征还在于，所述凹陷区在所述自由半径的至少 25%，优选至少35%，最优选地至少50%上径向延伸。即，沿径向方向测量的该区域的最大尺寸为自由半径的至少25 %，优选至少35 %，最优选地至少50 %。在一个实施例中，所述法兰的自由半径介于5cm和20cm之间，所述凹陷区的径向长度在2. 5cm至IOcm之间。 所述凹陷区的表面积总计超过所述芯部和所述法兰之一的边缘之间的环形表面积的2 %，且小于该环形表面积的40 %。所述凹陷区的深度在所述法兰的厚度的3%至50%之间。在一个实施例中，所述法兰的厚度在2. 5mm至6. Omm之间，所述凹陷区的深度在0. 2mm至1. 25mm之间。在特定实施例中，所述法兰的厚度在4. Omm至5. Omm之间，所述凹陷区的深度在0. 15mm至2. Omm之间。在更特定的实施例中，所述法兰为4. 5mm厚，所述凹陷区的深度在0. 15mm至1.5mm之间。在优选实施例中，所述凹陷区基本上为矩形，所述矩形的长边在径向方向上。在一个实施例中，所述矩形凹陷区的宽度在5mm至20mm之间。在替换实施例中，所述凹陷区为截头扇形。这些扇形的尖端位于卷线筒法兰的中心。当从卷线筒中心看去时，所述扇形中的每一个对应一个角度。所述截头扇本文档来自技高网...
【技术保护点】
述凹陷区从所述芯部（１２）径向延伸，而所述法兰的内侧基本上是平坦的。１．一种用于在其上卷绕金属线、由金属片形成的卷线筒（１０），所述卷线筒（１０）包括芯部（１２）和分别与所述芯部（１２）的两端连接的两个法兰（１４），其特征在于：每个所述法兰（１４）的外侧包括由经过塑性压缩的金属片（１６）构成的多个凹陷区，所
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·保韦尔斯，
申请(专利权)人：贝卡尔特公司，
类型：发明
国别省市：BE
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