CN110958986A - 用于从对应支撑架给送扭绞编织金属缆线或扁平导线而不改变导线的结构或形状的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种用于将扭绞且编织成多个编织物的金属缆线(3)或扁平导线从支撑架或线轴(2)给送至卷绕机或卷绕机器(5)的方法，所述给送包括从线轴(2)退绕缆线(3)或导线；测量缆线或导线的自其张力、速度和量中的至少一种特性；对该特性的可能的调整；以及以保持上述特性恒定的方式将缆线或导线给送至所述机器。缆线或导线以受控的方式沿与线轴(2)的轴线(W)成直角的方向直接从线轴(2)或通过接收来自线轴(2)的以不受控的方式从其退绕的缆线或导线的返回构件(10)退绕，这种受控的退绕防止缆线(3)因松动或拉伸而改变其编织物的结构以及防止所述导线在其特性被测量之前经受扭转。同时还请求保护执行这种方法的系统。

Description

用于从对应支撑架给送扭绞编织金属缆线或扁平导线而不改 变导线的结构或形状的方法和系统

技术领域

根据主要权利要求的前序部分，本发明涉及一种用于将扭绞编织金属缆线或扁平导线给送至处理该缆线或导线的诸如卷绕机器或卷绕机之类的操作机器的方法和系统。

背景技术

扭绞编织金属缆线包括形成一个或更多个编织物的多条单独金属导线，所述导线随后可以编织在一起。这些金属缆线(具有十分之几毫米至几毫米的横截面)可用于各种各样的应用中；在本发明中，将涉及用于通过将缆线卷绕在金属或铁磁芯周围来产生电线圈或变压器的编织金属缆线。

关于上述金属缆线，这种类型的缆线从线轴退绕或拉出，并被给送至卷绕机器或卷绕机，该卷绕机器或卷绕机将该缆线定位在铁磁芯周围。编织缆线以其特性中的至少一者保持恒定的方式被给送，所述特性为诸如所递送的缆线的张力、速度和量。

在前述的给送至卷绕机器期间，已经发现金属缆线可能失去其结构性构造，这取决于将金属缆线从线轴上拉出或将金属缆线传递至卷绕机器(或“操作”机器)的给送装置如何作用在缆线上。例如，构成编织物的单独导线可能分开、破坏编织物的结构，或者缆线可能经受相对高的以及在任何情况下过度的给送张力使得单独的编织导线被进一步拉伸，且编织物的截面被减小。

缆线编织物的结构的这种变化可能对通过利用其而获得的线圈产生不期望的影响，特别是对线圈或变压器的电磁特性产生不期望的影响。

当线轴清空时会发生此问题。

在扁平导线的情况下，存在与将其卷绕到对其进行支撑的卷线筒或线轴上相关联的已知问题：导线倾向于呈现螺旋形状，这会影响由使用该导线的诸如卷绕机器之类的操作机器的正确拉出。

因此，本发明涉及的技术问题是与从对应支撑架(线轴、卷线筒等)卷绕并且被给送到诸如纺织机器、卷绕机器、卷绕机等之类的操作机器的编织缆线或扁平导线的(物理和/或几何)结构的变化相关联的问题。这种变化会因“松开”使得编织物中的导线之间的内聚力变小而发生，或者相反地因增大编织物的拉伸程度(从而减小编织物的横截面)而发生，或者在扁平导线的情况下因呈线螺旋形状的导线的线性度和平坦度的变化而发生。

现有技术例如US3275264包括关于将从对应线轴上退绕的金属导线给送至卷绕机器或卷绕机的解决方案，该解决方案也可以设置有控制导线中的张力的装置，诸如相同申请人的WO2013/064879。然而，这些专利中没有提到上文中指出的问题。

US3502828描述了一种用于扭绞金属(铜)缆线的自动重绕机，该缆线包括从第一线轴(放线线轴)拉出并卷绕到第二线轴(收线线轴)上的多条导线。两个线轴之间设有检测站，该检测站包括通过卷起或松弛缆线来保持缆线张力恒定以获得这种恒定张力的装置。

该检测站还包括检测器装置(包括检测器指状物)，该检测器装置可以在缆线从第一线轴转移到第二线轴时检测导线是否变得从缆线脱离。

该装置具有与移动的缆线一起作用的多个元件以及可以检测所述缆线中的导线是否变得脱离的电路。这是通过这种导线与这种检测器装置的铝块之间的接触而发生的；在缆线移动时，缆线被保持在接地电位，且如果正在变得脱离的导线接触所述铝块，该导线即会在电路中形成接地连接。

这致使存在于电路中的适当的继电器被致动，并且驱动第二线轴并制动第一线轴的马达被关闭。

因此，US3502828中描述的解决方案是复杂的，而且最重要的是因为使用了利用电路检测金属缆线的松动的装置，该装置在构造和使用方面无论如何都有些复杂。

除此之外，在US3502828中描述的上述装置在某种意义上是主动装置，其能够作用于从第一线轴到第二线轴给送的缆线，并在当缆线结构丧失发生时将缆线固定。

由于其复杂性，上述检测器装置的尺寸因此也是不可忽略的，这也会使得难以在处理大量缆线的工厂中使用，这是因为必须对每个缆线使用这种装置。

WO97/190414和JP2005262595描述了用于给送通过将多条传导导线扭绞在一起而获得的金属缆线的方法和装置。这些专利描述了在给送发生时张力保持恒定。

WO2013/098631描述了一种用于以由张力传感器(25)检测到的期望张力通过导线给送装置将金属导线给送到操作机器(100)的系统。给送装置具有至少一个旋转构件，该旋转构件由其自身的致动器驱动，金属导线卷绕在该旋转构件上达一圈的一部分或几圈，并在控制单元的作用下以预定的张力将导线给送至操作机器。该系统包括用于检测导线的至少一个物理特性的检测装置，所述物理特性选自所给送的导线的张力、导线速度和量，该检测装置位于给送器的下游并连接至所述控制单元，以便为所述控制单元提供检测到的每个物理特性的数据。控制单元作用在旋转构件上以控制导线的张力以保持该张力至少接近于导线的受监测的特性的基准值。

该专利既没有讨论也没有建议应如何处理当金属导线被给送至操作机器时导线的(物理和/或几何)结构变化的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种方法和系统，该方法和系统使得编织的金属导线或扁平导线在被给送至诸如例如卷绕机器或卷绕机之类的操作机器时能够保持其结构。

特别地，本发明的目的是提供一种上述类型的方法和系统，该方法和系统在检测和实施方面较简单，并且对将这种金属缆线或扁平导线给送到操作机器具有积极作用。

另一个目的是提供一种上述类型的方法和系统，该方法和系统使得能够将所述编织的缆线或所述扁平导线给送到所述类型的操作机器，同时维持其结构，并且还保持缆线或导线的诸如张力、给送速度或递送的量之类的特性中的至少一种特性处于恒定值。

申请人惊奇地发现，与由单独金属导线的一条或多条编织物形成的金属缆线的结构变化有关的问题(例如铜，这种变化导致编织物的松动并因此导致缆线的“脱离/松动”，或者相反，缆线的拉伸导致缆线被张紧，从而导致缆线厚度减小)是由于从对应支撑架(线轴或卷线筒)退绕所述缆线(以及所产生的导线)的方式。实际上，当导线或缆线从相应的支撑架自由退绕并从其上移开而没有立即朝向给送器(该给送器将该导线或缆线从该支撑架拉出)引导时，此类导线或缆线会绕支撑架产生“鼓胀效应”，该效应会随着线轴或线筒清空的进行而增强。鼓胀退绕可能会在与线轴的轴线成直角的平面中沿逆时针方向发生，并且取决于旋转方向，这可能会导致编织物中的“扭绞”增大或变松，从而导致缆线的“松动”或“解开”。

在将编织铜导线电缆给送到卷绕机器的系统中发现了此问题，在该系统中，缆线线轴的位置距离将缆线传送至操作机器的给送装置相对较远，并且缆线线轴的轴线与这种装置的旋转拾取构件成直角。

在这种相对布置中，从线轴拉出的缆线在线轴周围产生“鼓胀”效应。已经发现，如上所述，取决于缆线绕线轴轴线的旋转方向，缆线可以被拉伸或松弛，因而引起编织物的松动。

在给送包括多根编织的导线的金属缆线的情形下，同样已知从线轴退绕的缆线的松动的问题，该松动的问题和缆线与至操作机器或不同的支撑架或线轴的导引装置之间的接触相关联。该问题例如在美国专利US3502828中通过设置有复杂装置的给送系统已得到解决，该复杂装置在导线被给送至卷绕线轴时主动地进行干预(即，作用在导线上)，其一方面使前述系统很难实现或实现成本高昂，另一方面使该系统尺寸增大，从另一观点来看，会使保持缆线张力(或其他缆线特性)恒定的难度更大。

既然已经识别出上述问题，因此本发明的目的是提供一种简单地解决该问题而不影响导线的诸如其张力或速度之类的特性的方法和系统。

通过根据对应的独立权利要求的方法和系统，将可实现对于本领域技术人员而言显而易见的这些和其他目的。

附图说明

为了更好地理解本发明，以下附图仅以非限制性示例的方式附加，其中：

图1示出了根据本发明的第一系统的示意图；

图2示出了根据本发明的第二系统的示意图；以及

图3示出了根据本发明的第三系统的示意图。

具体实施方式

参照上述附图，本发明主要涉及以下事实：已经发现从对应支撑架(例如，线轴)拉出的多股金属缆线(即包括多条编织的单独导线的缆线)或扁平缆线的结构变化是由于缆线或导线从对应支撑架上退绕的方式而发生的。因此，本发明的目的在于限定一种退绕方式和一种系统，使得可以克服以上指出的问题。

根据本发明，系统1包括支撑多股金属缆线3的支撑架或线轴2。该缆线3从线轴2拉出，并穿过位于缆线线轴与诸如卷绕机5之类的操作机器之间的中间装置4。

装置4可以是将缆线独立地给送至机器5的类型，或者可以为仅能够在缆线3中产生特定的期望设定张力的张紧装置。在第一种情况下，装置4例如是由本申请人申请的WO2013/064879中描述的类型，且主动地起作用以从线轴2拉出缆线3并将其给送至机器5；相反地，在第二种情况下，导线借助于将该导线给送至机器5的其他已知的装置(未示出)拉出，而装置4是张紧器或制动装置，其可以致使自装置4自身的下游的缆线的张力增大。

在第一种情况下，装置(给送器4)将缆线3递送至操作机器，并维持缆线的至少一种特性(选自其张力、给送速度以及给送的量)等于至少一个预定义的预设的(恒定)值。

在不是根据本发明的方法的主题的给送方式中，缆线(或扁平导线)3相对于支撑架2的W轴线以受控的方式与线轴自身相切(或者更优地，与卷绕在线轴上的缆线3的线团相切)地从线轴或支撑架2上退绕。支撑架2可以固定或绕该轴线旋转。

换句话说，缆线3沿与该轴线成直角的方向从线轴2退绕。已知的是，术语“成直角”既包括相对于该轴线成直角的退绕，也包括相对于W轴线成±45°倾斜的退绕。此外，以“受控的方式”退绕意味着缆线3不会从线轴上脱离而形成围绕线轴的鼓胀物(亦即“不受控”的方式)，该鼓胀物随着线轴被清空而鼓胀。相反地，缆线已经在张力下从线轴脱离，而绕上述轴线W不进行任何移动。这意味着缆线3不会以可能会改变其结构的方式移动(如上所述)，而是会维持该结构，且不能在与单独导线的编织物的方向相反的方向上或是在编织物的方向上旋转。

根据本发明的一个实施方式(如附图所示)，缆线(或扁平导线)以不受控的方式从线轴退绕，但随后经过返回构件10(或者更优地，在该返回构件的孔眼10A内，如图1至图3所示)，该返回构件10位于距线轴2较短距离处，并以使轴线K与线轴的轴线W平行的方式定位。在此方式中，导线的鼓胀运动被立即停止而不会对结构有任何影响；在返回构件10之后，导线相对于线轴的轴线W成直角移动，这意味着它避免了编织导线的拉伸或“分离”。构件10与还支撑线轴2的支撑体或支撑构件14相关联，并且由于该原因，构件10位于与线轴2相距很短的距离处。

有利地，该系统提供线轴2由支撑构件14支撑并且由线轴2自身的电动马达15(容纳在支撑体14内)驱动，电动马达15以这样的方式被起动，即，使线轴2可以以受控的速度旋转，因而促进缆线3以上文中指出的方式释放。这避免了缆线改变其结构(拉伸或形成晶须)或避免扁平导线形成螺旋。

本发明中设想的解决方案是被动型的，因为它不主动地作用于导线给送，也没有以检测所递送的缆线3的特定特性或形状、或者结构或形状上的变化的方式实现。

臂10接收穿过其孔眼10A的这种缆线，且仅由于它位于距线轴2较短距离的事实，它能够确定地维持所述缆线的结构，因为它避免了缆线绕这种线轴的鼓胀效应，如上所述，这种效应是导致所递送的缆线的结构发生变化的原因。

除此之外，系统还可以以下述方式中的一者进行操作。在第一种方式中提供了：导线张紧/给送装置4通过适合的通信总线发送与导线或缆线3至操作机器的给送速度有关的信息，装置4起作用以使这样的导线或缆线始终在给送装置的上游保持张紧，避免在给送/张紧装置减速和加速阶段期间发生松动或分裂。

在第二种方式中，用于导线或缆线3的张紧/给送装置4控制施加至电动马达15的制动扭矩，以便总是以防止在给送至处理装置的导线的加速或减速阶段期间分裂/松动的方式来旋转线轴2。

在第三种构型中，提供了位于线轴2与张紧/给送装置4之间的张力和/或速度传感器34的组合，使得导线或缆线3分别在给送至处理的导线或缆线减速/加速的阶段期间在其用完时不会经受任何松动或额外的张紧。在这种情况下，装置4可以或者独立地操作，将导线直接给送至机器5，或者通过交换关于导线或缆线的至由机器5执行的生产处理的给送张力和/或速度和/或扭矩的信息，将导线给送至与其同步的给送/张紧装置(未示出)的上游。

因此，根据本发明，导线或缆线3从支撑架或线轴2退绕，并立即与臂10以下述方式起作用：即，使导线或缆线3至少从其特性(张力、速度、递送的量)之一被测量时到操作机器5对其进行处理为止不改变其结构(或如上所述，被拉伸或产生松散的晶须，或在空间中呈现螺旋形状)。优选地，通过自缆线3从线轴2退绕时起使该特性保持恒定，这种缆线或扁平导线的结构从该缆线或扁平导线从线轴退绕时起至到达纺织机器5保持不变。

此外，缆线(或导线)3以其特性中的至少一种特性——即，其张力和/或速度(但也为所递送的导线的量)——保持恒定的状态被给送至机器5，这最终使缆线3能够以其结构不被改变的方式从线轴2拉出。事实上，例如，通过保持缆线或导线张紧或将其给送到机器5而使其不分裂，缆线3或扁平导线总是以下述方式从支撑架或线轴2退绕：即，缆线3或扁平导线被拉出所沿的方向因构件10的存在而始终与线轴的轴线W成直角。

已经描述了本发明的一个实施方式。鉴于上述情况，其他方式也是可行的，诸如其中返回构件10(还用作导线导引件)可以包括连接至给送装置4的张力传感器，以便装置4可以具有更多数据来控制导线或缆线3从线轴2上的拉出。

由于根据本发明的系统，以上描述的与导线或缆线3的结构改变相关联的问题被克服。

Claims (15)

1.一种用于将扭绞并编织成多股编织物的金属缆线(3)或扁平导线从线轴(2)给送至处理所述缆线(3)或导线的操作机器(5)的方法，所述给送包括从所述线轴(2)退绕所述缆线(3)或导线；测量所述缆线或导线的自其张力、速度和递送的量中的至少一种受监测的特性；对所述特性的任何调整；以及，以使前述特性保持恒定的方式将所述缆线或导线给送至所述机器，所述缆线或导线沿与所述线轴(2)的轴线(W)成直角的方向进行受控的退绕，其特征在于，通过使离开所述线轴(2)的所述缆线(3)在位于距所述线轴(2)较短距离处且与用于所述线轴的支撑构件(14)相关联的返回构件(10)上穿过来进行所述受控的退绕，所述受控的退绕防止所述缆线(3)由于松动或拉伸而改变其结构或防止所述导线在其特性被测量之前受到扭绞，所述缆线(3)或所述导线从所述线轴(2)至所述操作机器维持其自身结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供了：直接在所述返回构件上测量所述缆线(3)或导线的所述受监测的特性。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括通过与所述支撑构件相关联的所述线轴(2)自身的电动马达(15)来驱动所述线轴(2)，所述驱动以保持所述缆线(3)或导线相对于所述线轴(2)的所述轴线(W)成直角地退绕的速度获得。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缆线(3)或导线从所述线轴(2)退绕，并且在所述退绕期间受控制的所述特性保持恒定。

5.根据权利要求1和3所述的方法，其特征在于，所述缆线(3)或导线的至少一种特性由装置(4)监测，所述装置(4)位于所述线轴(2)与所述操作机器之间并且给送所述缆线(3)或导线，所述给送装置(4)控制施加在使所述线轴(2)旋转的所述电动马达(15)上的制动扭矩。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缆线(3)或导线的至少一种特性由位于所述线轴(2)与纺织机器之间的张紧构件监测。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缆线(3)或导线的至少一种特性由靠近所述线轴(2)的张力和/或速度传感器构件(34)监测。

8.一种用于将扭绞编织金属缆线(3)或扁平导线给送至处理所述缆线(3)或导线的操作机器(5)的系统，所述系统实施根据权利要求1所述的方法，并且所述系统包括：用于这种缆线(3)或导线的线轴(2)；测量所述缆线(3)或导线的自其张力、其给送速度或递送的导线的量中的至少一种受监测的特性的装置；提供对任何测量的特性的监测以及用于在保持所述至少一种受监测的特性处于恒定值的状况下将所述缆线(3)或导线给送至所述机器(5)的装置，所述缆线或导线使其自身从所述线轴或支撑架相对于所述线轴(2)的纵向轴线(W)成直角地脱离，其特征在于，靠近所述线轴(2)设置有用于所述缆线(3)或导线的返回构件(10)，所述返回构件控制所述导线从所述线轴(2)成直角地脱离，所述返回构件(10)与用于所述线轴(2)的支撑构件(14)相关联，所述缆线(3)或导线具有至少从其特性被测量时至所述操作机器(5)期间保持未改变的编织结构或扁平构造。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述金属缆线(3)或所述扁平导线具有从所述线轴(2)至所述卷绕机器的不变的结构，其中，所述金属缆线(3)或所述扁平导线从所述线轴(2)退绕。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述线轴(2)由其自身的电动马达(15)驱动，所述电动马达(15)与用于所述返回构件(10)的所述支撑构件(14)相关联，所述线轴(2)由所述电动马达(15)驱动以优选恒定的速度绕所述线轴(2)自身的纵向轴线(W)旋转。

11.根据权利要求8和10所述的系统，其特征在于，所述用于测量所述受监测的特性的装置是用于将所述缆线或导线给送至所述操作机器(5)的给送装置(4)，所述给送装置(4)将制动扭矩施加至使所述线轴旋转的所述电动马达(15)。

12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述用于测量所述受监测的特性的装置是靠近所述线轴(2)的张力传感器构件(34)。

13.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述返回构件(10)包括张力传感器。

14.根据权利要求11所述的系统，包括所述给送装置(4)，其特征在于，所述给送装置(4)通过连接总线连接至所述操作机器(5)，使得与所述缆线(3)或导线至所述机器的所述给送速度有关的信息能够被用于维持在所述给送装置自身的上游处所述缆线或导线处于所需的张力。

15.根据权利要求11所述的系统，包括给送装置(4)，其特征在于，所述系统包括与所述第一给送装置(4)同步操作的另外的第二张紧/给送装置。

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