CN1148371A - 以缠绕方式储存电缆或其它元件的方法和装置 - Google Patents

以缠绕方式储存电缆或其它元件的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及最好用于以缠绕方式储存电缆的方法，但是同样也可用于其它的可缠绕元件，如软管，导管，管子或其它任意截面的元件，它们的储存最好在储存罩筐里以缠绕的方式进行。本发明还包括一个相应的储存装置(1)，此装置包括一个储存罩筐(10)。这个罩筐由一个圆形外壁(12)，一个制导设备(4)，一个固定的(20)或转动的(21)安装设备(2)构成，外壁(12)紧靠着作为缠绕基座的底(11)的边线分布着，安装设备(2)用于有角度地引导要缠绕的元件(3)从制导设备(4)朝向储存罩筐。从装置的设计看，安装设备的任何驱动设备都是不必要的，电缆被正确安放到罩筐里是借助于它自身固有的纵向的刚性。

Description

以缠绕方式储存电缆 或其它元件的方法和装置
本发明涉及方便地用来以缠绕方式储存电缆的方法，但是也可用于其它的可缠绕的零部件，例如软管、导管、管子或其它任何截面的最好以缠绕方式在储存外套里进行储存的零件。本发明还包括相应的储存装置。
这种类型的装置，对于具有一定刚性也就是说能够承受某一确定的轴向压缩变形应力而不致过分绉折的各种类型的电缆包括光缆，都是特别方便的。
当铺设地下电缆时，经常发生要铺设的长度很长的情况。用光缆时，由于人们总是力图减少接头数目，这种情况特别常见，因为接头会极大地影响信号的质量。因此，根据目前做法，人们首先把第一段电缆安置到朝着一个给定方向延伸好几十米或好几百米的第一个管子里。当光缆达到这第一段的端点时，还剩下一部分缠绕在辊子上的电缆，电缆交货时就在这辊子上。这第二段电缆要被安置到第二个管子里，第二个管子的开口就在第一个的附近，这第二个管子可能朝着与第一个管子明显不同的方向。这样安设两部分电缆能够通过更大的距离而没有接头。为了铺设这第二部分电缆，首先应该把它从带着它的滚筒或托架上展开，以便达到首先应被引入第二个管子的开口里的那个端头。
根据目前做法，为了展开这第二部分电缆，有必要对电缆进行中介储存。已知的一种方法在于把电缆展开在地上形成两个并列的圆。这种方法经常称为“8字图技术”。这种方法有很多不便之处：形成圆要求有很多地方和劳力，也要求特别的小心谨慎，否则电缆会被弄脏。此外，这种方法对电缆的完整性有危险，这种方法慢因此又费用高。
“范·登·阿盖尔卷轴(Van Den Akker Reel)”代表了这第一种方法的一种代替方案，因为电缆不再必要铺在地上了相反地，那些缠绕和放开的连续的阶段再一次需要时间和人力。此外，在电缆的一部分长度上总是需要形成8字形的圈。
好些文件介绍了用于储存电缆的可以使用的缠绕方法或装置。证书DE-C-2202117，FR-A-2015977和EP-AO008352都描述了在一个圆桶里缠绕或展开电缆的一些装置，这些装置需要电缆和(或)安装臂的驱动机构。必要时这些驱动机构包括一些使电缆的驱动机构和安装臂的转动机构同步的机构。证书EP-A-0389303描述了一个光纤储存系统，使安装臂转动是由气体的射流引发的。美国专利RE34488描述了一个围绕着一个具有水平轴的卷筒缠绕的装置。这种类型的装置太庞大，为了实现缠绕要求一些强大的动力设备。另外，这样的设备需要很多用于提高使用安全性的装置(特别是为了避免与旋转零件的任何接触)。因此，这样的装置的费用很高，而它们的使用更复杂，相对于有很少或没有转动零件和动力设备的装置来说。
最接近本发明的先前的技术由专利EP-B-0296860揭示，此证书描述了按照很象前面描述过的电缆安放方式能够用作中介储存的一个储存装置。这个装置也具有一些使安装臂转动的机械机构，因此这些机构应该与电缆的驱动机构是同步的。为了能抽出被引到储存罩筐底部的电缆的下部端点，需要对罩筐进些一定数目的操作，特别是使它翻转的操作，带有电缆的装置因此不能太重，也不能过于庞大，所以只能被用于质量小的光缆。
本发明的第一个目的是建议一种方法，它能把一个可缠绕的元件缠绕在一个为目的预备的罩筐里，同时利用上述元件的机械性能，特别是它的刚性，以便产生缠绕，这样就避免使用用于驱动一个或几个转动零件的动力设备，以及为了正确地把上述的元件安置到罩筐内的同步设备。为了达到此目的，根据本发明的方法，具有权利要求1到3的那些特征。
本发明的另一个目的是建议一个装置，它能实现以上所描述的缠绕方式，此目的由于符合权利要求4到11的装置而达到。
权利要求12到14预料到根据本发明的装置的各种使用方式。
根据本发明的方法和装置能避免弄脏要缠绕的元件，因为这个元件没有被放在地上。该方法的实施需要很少的人手，很少的操作，而所达到的缠绕速度以及展开速度都是很高的。
由于有此方法和此装置，可以在任何地点实现电缆或任何其它元件的储存，例如软管，导管或管子或者其它任何截面的元件，它们的储存最好以缠绕的方式快速、简单而经济地进行。要缠绕的元件应该简单地具有轴向的或纵向的足够的刚性，以便如以前所描述的由它自身来缠绕。另外，人们可以很容易地储存一个元件，甚至在没有达到它的端点的情况下。在铺设电缆时，特别是当要铺设的电缆具有一条或几条光纤时，这对于中介储存是特别方便的。
借助于它的机械特性，特别是它的轴向的或纵向的刚性，元件被缠绕。由于这种特点，在缠绕臂上不需要任何专门的动力设备。根据所使用的实施方式，这同一个臂本身未受强制约束。为了缠绕电缆，人们另外可以使用已经在安装地点所使用的电缆的导向机构以便把电缆引到容纳它的管子中，再进一步把电缆引导到根据本发明的储存装置。
本装置设计简单、轻便、费用低而且安全可靠。电缆的缠绕是自由的，电缆在第一圈中不被引向某一特定的位置。此装置非常便于携带。更因为一种部分或全部可缩进的或可折叠的方案很容易实施。被缠绕的元件的运输、存入仓库、易操作性和部分或全部提取因而都大大地方便了。
为了从元件的缠绕操作过渡到展开操作没有必要使装置再次改变构形。
在下面的描述中，参考电缆的使用范围来描述本发明。但是内行人会懂得，作为其它的使用类型，只须把“电缆”这个词换成“可缠绕的元件”就行了。这个元件可能是例如软管、导管或任何一种截面的其储存最好以缠绕方式存储的元件。
本发明在此后将借助于包括下面的图的附图被说明：
图1表示根据本发明的一个储存装置的第一种形式的透视图。
图2表示带有转动臂的储存装置的另一种形式。
在图1上，人们看到储存装置1主要包括一个基本上是圆柱形的储存罩筐10，这个罩筐有一个呈圆冠形的直的部分，由结合两个侧壁的底11，一个外壁12和一个内壁13构成。底11以及两个侧壁12和13可以有一个实的而且均匀的表面，或者还可以有一个如图上所表示的呈栅栏状的表面。外壁12从底11伸起，直到一个给定的高度，它被固定在这个底11上，能够产生拦住要缠绕的电缆的侧向支撑。内壁13从底11升起，直到一个给定的高度，这个高度一般要大于外壁的高度，内壁同样地也固定在底11上。为了能把这个装置用于中介储存，外壁12必须有一个侧向开口12A，它能按着以后将要描述的方式引入一部分电缆3。固定的电缆的安置机构2被安放在储存罩筐10的中央部分。关于图1上所表示的造型，安置机构2是用内壁13成形的。内壁是朝内部倾斜的，形成一个圆锥台。这个圆锥台的上面最好被一个凸面的盖子20封闭起来，这个盖子的底的边线与内壁13的自由的上部周围的边线相对应。根据不同的变型，人们预先准备一个外形呈一个或几个零件形式的部分圆锥形的固定的安放机构，它的壁是完全实的或部分实的，例如象栅栏形的等等。
一个导向机构4被安置在固定安放机构2的延长部分上。这里制导机构4主要是由一个引导管40和一个环41组成，此环最好是以转动的方式构成的。导向管40可以是金属的或合成材料的，具有一个摩擦系数小的光滑的内壁。上述管子的内径明显地大于电缆的或待储存元件的外径。制导机构4用任何合适的方法支撑，例如用一根或几根杆42支撑，它们如所表示的那样从外壁12伸展开。环41的下部被固定在上述的杆42上，而上述的环的上部最好是相对于下部转动的，它接纳引导管40的一个端点。为了使装置运转顺利，最好是制导设备4，环41和与它连接的引导管的端点、安放机构2以及两个壁12和13都分别地以共轴的方式沿着能被作为储存罩筐10的轴的虚轴X-X分布。在环41是可转动的情况下，引导管40能绕虚轴X-X转动，自动地朝向卷筒(没有表示出来)的方向，从这个卷筒上电缆3被展开或自动地朝向管子，电缆然后被从储存罩筐10取出被铺设到管子中。由于与前面提到的相对于罩筐的壁12的开口12A的相同的理由，一些侧面的开口40A和41A可以预先配备在引导管40及环41上，以便能侧向地向里面引导电缆。一些内行人都熟悉的机构40B和41B能够关闭上述的开口，以便阻止电缆不合要求的脱出。
一种没有在图上表示出来的电缆的驱动机构可以补充本装置而不直接地成为根据本发明的装置的一部分。这种驱动机构分布在进入或脱出远离环41的引导管40端点的电缆的自由部分上。这种驱动设备可能是一种已知的设备，比如履带驱动或紧贴的滑轮驱动。
现在我们可以描述一下用根据本发明的装置的铺设电缆的操作。在其上缠绕着电缆的卷筒一般是一个带水平轴的卷筒，来自这个卷筒的上层圈的电缆的端头已被抽出并按照一种已知的技术被安置到管子的第一段中。现在所涉及的是取出还缠绕在卷筒上的电缆长度的剩余部分，以便达到电缆的另一端，为了然后能把它引入第二个管子，沿着此管子电缆长度的剩余部分将被抽出。为此，人们在卷筒和第一个管子的入口之间，在电缆3的自由长度上安排一个根据本发明的装置。电缆3被引入装置1里，同时让它从壁12的开口12A以及侧面开口40A和41A通过，这些开口然后被关闭以便维持住电缆3。如图1所示，从开口12A出来的电缆3的端点30是指向已经被铺设到第一管子里的电缆部分的端点，而从引导管40出来的端点31是指向前面提及的驱动机构的然后朝向还容纳着电缆的剩余部分长度的卷筒的端点。当启动驱动机构时，人们可以从卷筒朝储存罩筐10转运电缆3。如在图上看到的那样，电缆3通过引导管40，如果环41是可转动的，引导管或许可以朝向卷筒的方向。电缆3通过上述的环并沿X-X轴进入位于罩筐10的上部的空间里。它首先碰到安放机构2的凸出盖20并因此撑在上述的盖子上，然后靠在倾斜的内壁13上。在图上人们可以注意到，当在电缆上沿箭头A的方向强加一个平移运动时，电缆就靠在表面20和13上，同时向后转动大约90度并通过它的纵向的刚性产生的反作用。然后就在罩筐10的底部11上缠绕起来。一定数目的圈就这样被缠绕在罩筐10里，直到被安放在卷筒的下层的电缆的端点被释放出来并被引入到第二个管子里。这时只须把驱动设备的驱动方向倒转过来，就能把电缆3从罩筐10中抽出，并把它安放在第二个管子里。当最后一个圈从罩筐10中被展开时，整个装置1就能很容易地通过开口12A、40A和41A与电缆3脱离开。
装置1也能被用来转绕，也就是说，倒转电缆的展开方向。在这种情况下，人们可以避开开口12A、40A和41A，电缆的端点30可以通过引导管40的自由端被引入，然后或许被固定在底11上。电缆缠绕到罩筐10里之后，将能被倒转方向。
因此我们看到为了进行所有被描述的操作，根据本发明的这第一种造型的存仓装置1是设置和使用都很简单的。在电缆的储存或取出时，不具备任何运动零件，因此没有任何专用驱动设备或同步设备并且在使用中需要很少的操作和人员，因为电缆的缠绕是借助于它的纵向刚性而被正确地实现。
对于有一种不允许象上面那样正确缠绕的刚性的电缆，根据本发明的在图2上所表示的装置的第二种形式具有一个安装管21，这个安装管能帮助电缆3在罩筐里很好地缠绕。安装管21绕轴X-X转动，由已知的一些转动机构22支持，然后或者被一个由内壁13和凸面盖20构成的内部框架支撑(内壁和凸面盖在这里只用作向电缆转移空间的限定和支撑机构)，或者被一个由外壁12和一些杆42构成的外部框架支撑。一个平衡锤23保证安装管21的静态平衡。为了前面提及的同样的原因，安装管21可以有一个侧向开口21A，以便向里引入电缆3。安装管21的下端插入到罩筐10的内部并被向后面引导，最好是在外部壁12的方向上，这样加强电缆的缠绕所必要的转弯。当电缆缠绕时，借助于它的足够的纵向的刚性，电缆向前推安装管21，使它绕X-X轴转动。就这样电缆3被正确地安装在罩筐10里，主要是由外壁12引导的。在放缆时，安装管将反向转动，这时内壁13作为导向件，以便在放缆时限制线圈的收紧。最好是转动设备22包括一个制动机构24，例如摩擦制动，目的是当电缆在罩筐里缠绕时强加给安装管21的转动一个轻微的制动力偶，以便稳定扭矩在电缆长度上分配。而在电缆展开时没有强加任何制动。装置也可以包括安装管的一个高度调节机构，用图解25表示，它能调整安装管在罩筐10里的自由端的高度，以方便电缆在罩筐内部的放置，当一很长的电缆缠绕时。高度调节机构25可以被手动或自动控制。
和前面的一样，根据本发明的储存装置的这种造型设计和使用都非常简单；它只包括仅有的一个活动零件，安装管21不需要任何专用的驱动设备，因此不需要任何与电缆前进同步的设备，安装管21的转动直接由电缆在一个方向上或另一个方向上的前进引起。最好是根据这最后的造型的装置也将配备一些引入电缆所必要的侧向开口。
各种结构变型都可以被考虑，特别是壁12和13可以不是竖直的，而是向一个方向或另一个方向倾斜的，以方便电缆在罩筐10里分别地缠绕和展开。同样，制导管40和(或)安装管20的建成每个都配备着它侧面的开口及关闭机构，每个都可以显得是精巧的。一个相似的结果可以由沿着一个适当形状的杆分布的一系列的环而取得，每个环有一个侧向开口，开口的方向与前面的环的开口是错开的。电缆这样地先后被引入到每个环中，环的实心段和开口的交替足以维持住电缆。根据所描述的一种或另一种造形，储存装置最好是可拆卸的或可折叠的，以便在安装工地上更方便地运输。
装置同样可以按在文件EP-A-0292037中所描述的方法和设备被使用。借助这样一种系统进行的实验已能达到1-5米/秒的缠绕或展开的速度。
权利要求书
按照条约第19条的修改根据PCT19条所作的声明
权利要求1基本上是通过把现有技术中公知的特征补充到前序部分并通过把原权利要求3的特征部分引入其特征部分来修改的。
鉴于引用的现有技术文件没有描述和提示这样一种存储方法，因此，此权利要求是新颖的并显示出创造性进步。
权利要求2采用了原权利要求1和2的特征。
权利要求3包含了原权利要求4的前序和原权利要求9的特征部分。
正如权利要求1，此权利要求是新颖的并显示出创造性进步，因为现有技术文件都没有描述和提示过这种装置。
依附于权利要求3的权利要求对应于原权利要求或原权利要求的重新组合。
权利要求书按照条约第19条的修改
1.可缠绕元件(3)在储存装置(1)中的储存方法，该装置包括一个储存罩筐(10)，一个制导设备(4)和一个固定的或转动的安装设备(2)，在安装设备里，当经过了制导设备以后，可缠绕元件然后滑动地沿着安装设备(2)被引导朝向储存罩筐，以便在它自身的纵向的刚性的作用下自然地被缠绕到储存罩筐里，此方法的特征在于：可缠绕元件(3)被引入到装置中，分别通过罩筐(10)的制导设备(4)的和安装设备(21)的侧向开口(12A，21A，41A，40A)从装置取出，该安装设备是转动型的。
2.根据权利要求1的储存方法，其特征在于，可转动的安装设备(21)的驱动不使用任何动力设备，而由可缠绕元件的向前运动的反作用力获得，这个反作用力是由上述元件的纵向刚性引起的。
3.可缠绕元件(3)的储存装置(1)，它包括一个储存罩筐(10)，这个罩筐主要由以下几部分组成：一个靠着用作缠绕基座的底(11)的外边线安置的外壁(12)，一个制导设备(4)，一个用来有角度地把要缠绕的元件从制导设备(4)引向储存罩筐的安装设备(2)，储存装置的特征在于，在安装设备是可转动型的情况下，为了侧向引入可缠绕元件(3)，一些侧向开口(12A，21A，41A，40A)分布在外壁(12)上、在制导设备(40A，41A)里和在管状段(21)里。
4.根据权利要求3的储存装置，其特征在于安装设备(2)是固定的并由一个被安放在罩筐(10)的内壁(13)的延长部分里的一个圆锥形的凸面盖构成。
5.根据权利要求3的储存装置，其特征在于安装设备(2)是可转动的并且至少是由一个基本上是径向的管状段(21)构成的，这个管状段从制导设备(4)的一个端点的近处一直延伸到储存罩筐(10)里，上述管状段绕着一个与装置的虚轴(X-X)对应的轴转动。
6.根据权利要求5的储存装置，其特征在于：它没有任何驱动安装设备(2)的动力设备。
7.根据权利要求5或6的任何一项的储存装置，其特征在于：可转动型的安装设备(2)包括管状段(21)的制动设备(24)。
8.根据权利要求5到7的任何一项的储存装置，其特征在于：可转动型的安装设备(2)包括一个在罩筐里的管状段(21)的端点的高度调节设备(25)。
9.根据权利要求3的储存装置，其特征在于：至少有一个侧向开口(12A，21A，41A，40A)是可封闭的。
10.根据权利要求3到9的任何一项的存储装置，其特征在于：制导设备(4)至少包括一个基本上是径向地被安放在上述的装置的外部的管状段(40)，上述管状段绕着一个与上述装置的虚轴(X-X)对应的轴转动。
11.根据权利要求3到10的任何一项的储存装置在铺设电缆时的应用，电缆的第一长度(30)已经被铺设，电缆(3)的一个自由长度通过那些侧向开口(12A，21A，41A，40A)被引入装置(1)，电缆长度的剩余部分(31)被缠绕到罩筐(10)里，然后被从罩筐取出，以便被铺设，然后电缆的最后一个自由长度通过那些同样的侧向开口被从装置里取出来。
12.根据权利要求3到10的任何一项的储存装置在电绕的转绕中的应用。
13.根据与权利要求11或12对应的方式之一的储存装置应用，其中电缆至少包括一种光纤。

Claims (14)

1.可缠绕元件(3)在储存装置里的储存方法，该装置包括一个储存罩筐(10)，一个制导设备(4)和一个固定的或转动的安装设备(2)，其特征在于：当经过制导设备后，可缠绕元件然后就以滑动的方式沿着安装设备(2)被引向储存罩筐，以便在它的纵向刚性作用下自然地被缠绕在储存罩筐里，并且，在上述的安装设备(2)是转动型的情况下此方法不使用任何动力设备来驱动转动的安装设备(21)。
2.根据权利要求1的储存方法，其特征在于：转动型安装设备(21)的驱动由可缠绕元件的前进运动的反作用来实现，而这个反作用是由上述元件的纵向的刚性引起的。
3.根据前面的权利要求之一的储存方法，其特征在于：在上述安装设备是转动型的情况下，可缠绕元件(3)被引入装置里，分别地通过罩筐的、制导设备的和安装设备的侧向开口(12A，21A，41A，40A)从装置抽出。
4.可缠绕元件(3)的储存装置(1)，它包括一个储存罩筐(10)，这个罩筐主要由一个靠着用作缠绕基座的底(11)的边线安置的外壁(12)，一个制导设备(4)，一个固定的或转动的安装设备(2)组成，安装设备用来有角度地从制导设备(4)朝着储存罩筐引导要缠绕的元件(3)，其特征在于上述装置不包括安装设备(2)的任何驱动设备。
5.根据权利要求4的储存装置，其特征在于：安装设备(2)是固定的并且是由呈圆锥形的一个凸面盖(20)构成的，这个盖被安放在罩筐(10)的内壁(13)的延长部分里。
6.根据权利要求4的储存装置，其特征在于：安装设备(2)是转动的并且至少由一个管状的段(21)构成，它基本上是辐射状的，从制导设备(4)的一个端点附近的地方一直延伸么罩筐(10)里，上述的管状段绕一个轴转动，此轴对应于装置的虚轴(X-X)。
7.根据权利要求6的储存装置，其特征在于：转动的安装设备(2)包括管状段(21)、一个制动设备(24)。
8.根据权利要求6或7的一项的储存装置，其特征在于转动的安放设备(2)包括在罩筐里的管状段(21)的端点的高度调节设备(25)。
9.根据权利要求4到8的一项的存储装置，其特征在于：一些侧面开口(12A，21A，41A，40A)是被安排在外壁(12)上，制导设备(40A，41A)中，在管状段(21)中，在安装设备是转动型的情况下，用于可缠绕元件(3)的侧向引入。
10.根据权利要求9的储存装置，其特征在于至少有一个侧向开口(12A，21A，40A，41A)是可封闭的。
11.根据权利要求4到10之一的储存装置，其特征在于：制导设备(4)至少有一个管状段(40)，基本上径向地安置在上述装置的外部，上述管状段绕一个与上述的装置的虚轴(X-X)对应的轴转动。
12.根据权利要求4到11的一项的储存装置(1)的应用，当铺设电缆时，电缆的第一长度(30)已被铺设之后，电缆3的一个自由长度通过侧向开口(12A，21A，40A，41A)被引入到装置(1)里，电缆的剩余长度(31)就被缠绕在罩筐(10)里，然后又重新从罩筐里取出以便再安装，然后电缆的最后的一个自由长度通过那些同样的侧向开口被从装置里取出。
13.根据权利要求4到11的一项的储存装置在电缆的转绕中的应用。
14.根据与权利要求12或13相应的方式之一的储存装置的应用，在使用中电缆至少包括一种光纤。
CN95193019A 1994-05-11 1995-05-05 以缠绕方式储存电缆或其它元件的方法和装置 Expired - Fee Related CN1082023C (zh)

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