CN1179767A - 在一卷线筒上连续地卷绕带有可接近的长的内端的连续细线的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

卷绕装置及方法,使用卷线筒(R),在其端部突缘(R₂,R₃)有径向槽(R₅),和有形成可触及的长端(E₁)的螺旋形轨道(32)。细线(F)由往复运动的横向滑轮(11i)导引到选定的卷线筒(R)。横向滑轮(11i)移动到整个卷线筒(R)的一个轴向端以把细线(F)安排在邻近突缘(R₂)表面的卷绕基准面。一个传送滑轮(34a,34b)在两个卷绕筒(R)之间移动,把接近空卷线筒(R)的细线(F)编转到把细线(F)一部分置于与空卷线筒(R)的周边正切的方向。一个投掷销(42g)把细线(F)从卷绕基准面偏到突缘(R₂)的另一侧的切割基准面。一个阻止器(41)阻止细线并在固定的切刀(38)上切割细线。

Description

在一卷线筒上连续地卷绕带有可接近的长的内端 的连续细线的装置及其方法

本发明大体上涉及缠线与卷绕机器，尤其是涉及在卷线筒上连续地卷绕带有可接近的长的内端的一连续细线的卷绕方法与装置。

通常线从一拉丝机或挤压机上取下并连续地卷绕到一对相联的卷线筒上。参见例如美国专利2763442；3086721；3368765及4119278，所有这些专利都已转让给Perth Amboy New Jersey的Syncro机器公司。将可理解，需要停下线拉丝机或挤压机来将线从一卷满的卷线筒传送至一空的卷线筒。因此，需要有这样的一种装置，它能自动地将线从一卷满的卷线筒转至一空的卷线筒，同时线拉丝机或挤压机以最小的中断保持操作。

在被卷绕的线的各种各样的应用中，常常需要在展开卷绕线之前方便地接近卷满的卷线筒的起始端(内端)与终止端(外端)。这可简化查找卷绕的卷线筒和“紧接着”的操作，因为可连接端部以保证连续的操作。为此，最好是线的内端具有一所需的预定的长度，通常是3～10英尺，从而便于这样的操作。

事实上，迄今为止用来在一卷线筒上提供一长的自由内端的装置使用一辅助卷绕线芯的某些变型，或者一分开的辅助绕线筒，其与主芯分开；或者是构造在主卷绕线芯的突缘内的一结构。在许多现有技术的绕线布置中，在一主绕线筒附近使用一虚构绕线筒，并且当形成长的端部时，电线必须越过突缘。这通常造成速度的瞬时变化，从而当电线从一个直径向另一个直径卷绕而越过突缘时造成线张力的增大。这种张力的变化和线运动的突然中断常常造成线的伸长和断裂。由于对于传统的线或缆通常不希望有这种变形与应力，这对于纤维光缆来说是不能接受的，因为纤维光缆的特性参数对弯曲、延伸和其它变形尤为敏感。

在以相对较高的速度输送细线例如线或缆时，即使一秒针也可能代表许多英尺的运动。因此在将线输送到辅助的或虚拟的绕线筒而计时时，即使小的误差也会造成许多英尺长的不需要和不希望的线在长的端部，这些线必须被切去并作为碎屑而被丢弃。

对于在前述专利中所述的上述绕线筒，在生产长的端部的过程中当拉丝或挤压线的速度降低时，长的内端的长度可多少能被控制。然而，这将大大地并且不利地影响拉丝线或挤压线的生产率，因为操作者不仅需要考虑用来减慢绕线筒的时间，而且还需考虑将整个生产线引回到正常的操作速度所需的时间。

还知道连续操作搓捻的卷线筒通常用来卷绕裸线。这种卷线筒在其突缘内侧表面上通常具有一大致径向的槽。但是这种内槽不能生产一长的端部。使用其它的卷线筒来生产长的端部，使细线大致径向地沿卷线筒突缘的内侧表面运动。然而，这种径向细线部分和在卷线筒上接下来的转动相互靠压，并且该径向部分或相邻的卷绕线或者两者压靠或断开。这对于光缆或光纤细丝是一个非常严重的问题，因为其光学特性对于几何尺寸和形状非常敏感。

现有技术的绕线筒的其它缺点包括它们常常擦伤线，特别是当线在主绕线筒与辅助绕线筒之间在卷线筒突缘之上被导引时。此外，所讨论的这种类型的绕线筒不能被正常地使用，例如当卷绕铝线或者硬的细线材料时。这种硬的细线在突缘上的运动，如上所述，以及线的速度的变化，会造成线的断裂。

长的端部不仅用来连接到一连续过程中缆的原来的长度上，而且也用来引导被卷绕的卷线筒上缆的测量，使用线或缆的两端。对这种线、缆或者细线因不正常的识别而造成的任何损伤都会导致丢弃卷线筒上的整个长度的缆。因此，不管是长的还是短的自由端，在卷绕操作过程中都是严格的并且必须进行保护，特别是如果这种缆包括光纤时。

因此，本发明的一个目的是提供一种在卷线筒上连续地卷绕一连续细线的卷绕装置，它不存在现有技术的卷绕装置中所固有的缺点。

本发明的另一个目的是提供一种结构简单、制造廉价的连续卷绕装置。

本发明的再一个目的是提供一种如前述目的的连续卷绕装置，它能使正在被卷绕的细线的弯曲与张力最小。

本发明的又一个目的是一种前述类型的卷绕装置，它对于卷绕或缠绕光纤和/或纤维光缆尤为有用。

本发明的第五个目的是提供一种如前述目的所述的卷绕装置，它能保护被卷绕的绕线筒的缆的端部。

本发明的第六个目的是提供一种卷绕一连续细线的方法，该被卷绕的细线带有可接近的长的内端，它能使正被卷绕的细线上的弯曲和/或张力最小。

本发明的第七个目的是提供一种卷绕装置，它用于卷绕带有可接近的长的端部的卷线筒，其中卷线筒上所有的卷线圈都不与沿一突缘的内侧表面延伸的任何径向细线接触，以避免压缩或者弄断细线的任何部分。

本发明的一个另外目的是提供这种类型的带槽的卷线筒，其可用于前述装置和方法。

为了达到上述目的，以及此后将变得清楚的其它目的，按照本发明的一种用来在卷线筒上连续地卷绕一连续的细线卷绕装置，其中每个卷线筒具有一圆筒形鼓和位于鼓的每一轴向端部的圆形端部突缘。该装置包括支承装置，用于支承两个隔开的卷线筒，以绕大致平行的轴线旋转，并且大致对准卷线筒的一组相应的突缘，其中卷线筒的突缘位于隔开的大致平行的卷绕基准面与切割基准面之间的区域内，所述的卷绕基准面与切割基准面大致垂直于所述的轴线。设置有导引装置，用于将细线导引到卷线筒中的一个上，而另一卷线筒则是空的，所述的导引装置包括定位装置，用于在将卷绕转送至一空的卷线筒的过程中有选择地将细线导引到所述的卷绕基准面内，并且在刚刚将卷绕转至该空的卷线筒之前，将细线的至少一部分定位在大致相切于空的卷线筒的圆周的一方向，同时允许在另一被卷绕的卷线筒上继续卷绕细线。在卷线筒之间设置有偏移装置，以在刚刚阻止和切割细线之前，瞬时地将前移的细线从所述的卷绕基准面偏移至所述的切割基准面，同时保持前移的细线在所述的大致切向方位。在所述的切割基准面内设置有切割装置，用于在所述的大致切向部位切割细线。设置有阻止装置，用于阻止细线和在所述的切割装置上切断细线，并且将被切断的细线的一上游端保持在大致在空的卷线筒的突缘圆周处的一外部径向位置，同时允许下游端随另一个或被卷绕的卷线筒转动。设置有长的端部贮存装置，用于在卷绕空的卷线筒之前贮存一长的端部，所述的长的端部贮存装置包括布置在所述切割基准面内的一细长通道，并且该细长通道从突缘圆周的所述阻止装置渐渐延伸到中间径向位置，该中间径向位置与空的卷线筒鼓表面大致共同延伸。空的卷线筒鼓的突缘布置在所述卷绕与切割基准面之间，其上设有一大致径向的槽，该槽大致从突缘圆周上的刚好位于所述阻止装置位置之前的一位置延伸到位于所述细长通道上的所述中间径向位置。在这一过程中，所述的定位装置促使细线沿所述的细长通道堆积在一长的通道上，并进入所述的径向槽，以给细线提供一从所述的细长通道与所述切割基准面到空的卷线筒的鼓与所述卷绕基准面的顺滑的过渡运动。设置有驱动装置，用于以选择的速度驱动所述的卷线筒，并且当细线被拉入所述的切割基准面内时，首先以一第一速度驱动空的卷线筒。设置有控制装置，用于当细线首先沿所述细长通道堆积时将空的卷线筒的旋转速度从所述的第一速度加速到、当细线从所述细长通道移去并作用到空的卷线筒的鼓上时的一较高的第二速度，这时，从细线被切断并且保持在空的卷线筒的边缘的时刻，到细线最初卷绕于空的卷线筒鼓上的时刻，细线移动了至少部分可变的径向距离。在该过程中，在将卷绕从一个卷线筒转至另一卷线筒时，细线遭受最小的弯曲与张力。

本发明还涉及在卷线筒上连续的卷绕带有一长的内端的一细线的方法，如所述，并且涉及在至少一个突缘内设有径向槽的卷线筒，以实施该方法和使用该装置。

结合附图通过下述描述，本发明的前述目的及其它特征将更加清楚，附图中：

图1为根据本发明的一卷线装置的正视图，该装置用于提供可触及的长内端，示出了该装置处于刚刚从右绕线筒或卷线筒转至左绕线筒或卷线筒之前的状态，如图所示；

图2为图1所示装置的一侧视图，以虚线表示绕线筒或卷线筒；

图2A为沿着2A-2A方向看的图2的局部顶视图，并示出浮动滚筒滑轮的安装细节；

图3为安装在两个绕线筒之间的偏移装置的一放大的结构详图，该偏移装置用于刚刚在从一个卷线筒转至另一卷线筒进行卷绕之前，从一卷绕基准面将前移的细线立即偏移到一细线切割基准面；

图4为图1与2所示的装置部分的一放大的结构详图，其包括一个绕线筒或卷线筒的卷绕支承轴，并表示出设置在将要卷绕的空卷线筒后面的一长的端部贮存通道或轨路；

图5为图4所示的卷绕支承轴与长的端部贮存轨路或导轨的正视图；

图6为一压力缸的放大的顶视平面详图，该压力缸用于向一位置移动一防护罩和从该位置移开该防护罩，其中该防护罩盖住卷绕的卷线筒的至少一部分，以在细线切割后保护细线的松弛的外端；而

图7为表示刚刚转到一个卷线筒进行卷绕后的卷线筒的局部透视图，并且也表示出转动销的位置和切割细线时细线所处的位置。

下面具体参照附图，其中相应的或类似的零部件由相同的标号表示，并且首先参照图1，标号10总体上表示根据本发明的一卷线装置，该卷线装置用来在一卷线筒上连续地卷绕一连续的细线。

装置10包括一总体上为矩形的机架和盖总成12，该总成支承与遮盖将要描述的许多运动件。机架12包括一直立支承件12a；水平支承件12b、12c；和垂直支承件12d，如图所示。对于本领域内的普通技术人员来说显而易见的是，上述这些支承件仅仅是示例性的，具有不同程度优点的任何其它支承结构也可用来支承所要描述的元部件。因此所使用的这些专门支承件不是严格的。

参照图1，一细线F沿通道P1经一合适的开口12被导入装置10内。细线F可以来自于任何合适的线源，例如一挤压机、一连串外置的绕线筒或卷线筒等。一般地，对于所述类型的卷线机，除非诸如储存器之类的补偿元件用于供送卷线筒的生产线上，重要的是细线F以一基本固定的或恒定的线性速度前移。这种线性速度的停顿会导致机器(其生产细线)的整个生产线的中断，这将大大降低整个生产线操作的速度与效率。因此应当理解，装置10及其操作的描述是基于这样的前提：除了诸如所使用的一储存器之类的补偿元件之外，细线F以一基本恒定的线性速度在12处进入机器，这将在下面更详细地描述。

当细线F被导入机器10时，其首先由一固定的入口滑轮11a进行偏移，该滑轮将细线沿通道P2向上偏移至一偏移滑轮11b，这由图1与2都可看出。滑轮11b用于偏移沿通道P3进入的细线，由图2看该通道P3基本水平，虽然基于显而易见的理由，很明显通道P3的具体方位并不是严格的。滑轮11b由一托架11c和支承臂11d被适当地安装在支承件12b上。细线从通道P3绕一浮动滚筒滑轮11e被导引，其中浮动滚筒滑轮11e可滑动地安装以沿支承件12b大致水平地移动。这可用许多不同方法中的任一个来实现。图2与2A示出的一个例子包括位于支承件12b每一侧的一对相对的槽11g。合适的横轴或销11f安装在支承浮动滚筒11e的一滑动托架上，其中轴或销11f伸过槽11g以允许所述的浮动滚筒11e从离机器12F的前部最近的一向前位置A(实线所示)移向离机器12R的后部最近的一向后位置B(虚线所示)。

设置有合适的偏压装置以正常地促使浮动滚筒11e移向位置B。用于促使浮动滚筒向后移动的这种偏压装置可由许多不同的已知装置中的任何一种组成，包括弹簧、被加压到所需程度的液压或气压缸等。在该优选实施例中，一空气气缸11h安装在支承件12b内，包括连接于浮动滚筒11e的滑动机构的一活塞杆，用于通过预定的作用于该空气气缸的空气压力来促使浮动滚筒移至位置B。当细线内的张力增大时，作用于浮动滚筒11e上的力克服空气气缸11h的作用，将浮动滚筒移向机器12f的前部，到达位置B左边的一位置，并且在该力超过一预定极限的极端情况下移向最左的位置A。因此，很清楚该浮动滚筒11e以一种常用的方式操作来消除细线的松弛并且保持细线内基本一致的张力，这对于这种类型的机器是惯用的。最好是对空气缸11h设置一电位计(未示出)，当活塞杆的位置改变时，其提供一可变的电阻以向一控制线路输送一反馈信号，其中该控制线路保持细线内的张力。

当细线F绕浮动滚筒11e伸展时，其邻近于垂直支承件12a沿通道P4引出，该通道P4也沿着装置10的中央区域内的一基本水平的方向。通道P4将细线F引至由一支承托架11j支承的横向滑轮11i上，其中支承托架位于可由一横向马达11m有选择地控制的一横向丝杠11k上。横向滑轮11i被设置采接收离开浮动滚筒11e的细线F。由图2还可看出，横向滑轮11i可在离机器12F的前部最近的一位置C(实线所示)与离机器12R的后部最近的一位置D(虚线所示)之间移动。横向滑轮11i的这种移动由横向马达11m控制，该马达11m有选择地转动横向丝杠11k。横向滑轮11i也随支承托架11j绕横向丝杠11k转动，以调节指向位于横向机构两侧的两个卷线筒的各种输送角度，如由图1中的通道P5、P6(用于左卷线筒)和P5、P6(用于右卷线筒)所示。

如图2～4所最好地示出的，装置10使用卷线筒R(虚线所示)，每一卷线筒具有一圆筒形鼓R1与在鼓R1的每一轴向端部的圆形端部突缘R2、R3。

装置10设置有用来支承两个隔开的绕基本平行的轴旋转的卷线筒的装置。在图1、2与4中所示的这样一种支承包括安装于垂直支承件12d上的一轴承14，它可旋转地支承具有一基本水平轴线AA的一轴16，并且该轴16基本上对正在一区域S(图3)内的北支承的卷线筒的一个突缘R2，其中所述的区域或S位于一卷绕基准面WP与一切割基准面CP之间，这些基准面基本上垂直于支承轴16的轴线AA。虽然卷绕与切割基准面的具体位置并不是严格的，但它们最好设置在突缘R2的相对侧，切割基准面CP大致刚好位于突缘R2的内侧，而切割基准面WP则大致刚好位于突缘R2的外侧或外部。

入口滑轮11a、上导引滑轮11b与横向滑轮11i共同组成导引装置，用来导引细线F至一个卷线筒上，此时其它的卷线筒是空的。基于下面的描述，假设图1右侧的卷线筒R被卷绕到将卷绕转至左侧卷线筒上的位置(即右卷线筒全卷满)，可理解当从左侧的卷线筒将卷绕转至右侧的一个卷线筒上时，将采用类似的结构与步骤。

构成细线的导引系统一部分的横向滑轮11i用作一定位件，用来有选择地在转送开始时将细线F导引至卷绕基准面WP，到达一空的卷线筒上。因此很清楚，无论何时机器本身检测到(或者一操作员决定)被卷绕的卷线筒(例如在该实施例中位于图1右侧的卷线筒)已被足够地卷绕，则一合适的信号被施加到横向马达11m上，以使横向滑轮11i无论从什么位置都移至机器12R的后部，到达位置D来将向下导引的细线F放置至卷绕基准面WP内。

同时，一滑架36沿支承件12e向左移动，以将传送滑轮34a、34b移动到如图1虚线所示的其最左的位置。由于传送滑轮34a、34b也位于卷绕基准面WP内，滑架36至最左位置的移动促使传送滑轮34b(在图1所示的右侧)啮合细线F，直到该细线沿通道P7(当向相反方向传送时是沿通道P8)被导引。在那偏移状况下，在卷绕刚刚转换之前，细线的至少一部分是在基本相切于空的卷线筒(左侧的一个)的突缘(T)的圆周的方位内。然而，细线经传送滑轮34b继续被输送，以将细线卷绕在另一被卷绕的卷线筒上(示于图1的右侧)。

一偏移装置42设置在卷线筒R之间并安装在垂直支承件12a上，用以在刚刚停止并切割细线之前瞬时将前移的细线从卷绕基准面WP偏移至切割基准面CP内，同时保持前移的细线在由通道P7表示的大致切向方位内。该偏移装置可以是任何合适的构造，这种偏移装置42的一个目前较佳的实施例示于图3中。该偏移装置42包括安装在垂直或直立支承件12a上的上、下托架42a、42b。一L形曲柄杆42c通过销42i可转动地安装在下托架42b上，一活塞杆42d连接于曲柄杆42c的一端。该活塞杆42d构成一致动压力缸42e的一部分，其缸壳通过一转销42f可转动地连接到上托架42a上。连接于L形曲柄杆42c上的是一细长的投掷销42g，当杆42d完全伸展时，该投掷销42g通常被布置成保持在卷绕基准面WP之后。刚刚在切断细线和将卷绕从右卷线筒转至左卷线筒之前，如图1所示，一合适的信号或压力作用于压力缸42e以促使杆42d收缩，并且由此沿逆时针方向转动投掷销42g，如图3虚线所示。因此，对于首先处于卷绕基准面WP内位置F处的细线F，向下运动的投掷销42g啮合处于位置F处的细线并且促使其向下，首先到达位置F(仍示于卷绕基准面WP内)。然而，投掷销42g接着促使细线向后移至卷绕基准面WP外，并位于空间S与切割基准面CP内细线F的操作位置之后。如图3所示，在F位置，细线实际上向后被偏移至甚至越过了贮存区或范围SZ，该贮存区或范围SZ位于切割基准面CP之后。因此显而易见，当细线位于突缘R2的一侧时，投掷销42g可用来抓住细线并将其偏移到突缘的另一侧。下面进一步描述偏移装置42的操作。

每一轴16经一转换器或传动装置20连接到一马达18上，用以以选择的速度来驱动卷线筒。该驱动的具体特征并不是严格的，可以采用以选择的速度来驱动卷线筒的任何布置。在装置10内，当细线首先被拉入切割基准面CP内并且上游切割端E1停止在卷线筒突缘的圆周(图7)上时，马达18被控制成以一第一低速首先驱动一空的卷线筒，该第一低速大致相应于突缘的圆周线速度。最好是如图1、3和7所示，在安装于装置左侧(位置T)的卷线筒突缘圆周附近设置有一切割器38，而相应的切割器组件40类似地安装在右轴16上装的卷线筒突缘圆周的附近。当投掷销42g将细线偏移至位置F时，显而易见该细线将会刚好通过到切割器组件38之上并且在一阻止器41(图3)的通道内，该阻止器随空的卷线筒转动并且当细线从卷绕基准面WP伸展时啮合细线，当细线离开传送滑轮34d时，其到达位置F。阻止器41抓住细线并且迫使其横过切割器38的切割边缘，并且大致在空的卷线筒(左侧)的突缘圆周继续抓住被切断的细线的上游端E1同时允许被切断的细线的下游端E2继续被卷绕到位于装置右侧的另一卷满的卷线筒上。

为了给被卷绕的卷线筒提供可触及的长的内端，设置有一长的端部贮存装置，以在空的卷线筒进行卷绕之前贮存一长的端部。在该优选实施例中，长的端部贮存装置为布置在切割基准面CP内的一细长通道形式，其从突缘圆周R4的阻止器41逐渐向一中间径向位置延伸，该中间径向位置大致相应于空的卷线筒鼓R1的表面径向尺寸。由图7可注意到，布置在卷绕与切割基准面WP、CP之间的空的卷线筒的突缘R2设置有一大致为径向的槽RS，它大致从刚好位于阻止器41位置之前的突缘圆周R4上的一位置处向位于细长通道上的一中间径向位置R1处延伸。在该优选实施例中，所述的细长通道包括螺旋形轨道32，该轨道32具有一外端32a，在空的卷线筒安装于其轴16上时，外端32a位于空的卷线筒的槽RS附近；该轨道32还具有一内端32b，内端32b设置在突缘R2内槽RS的另一侧，但在鼓R1的表面上。

如图4所示，轨道32安装在一板22上，而板22通过例如一焊缝24固定到轴16上。一支承杆30伸过轴16并且在其上端(图4和5)延伸到略为超过突缘的边R₄的一区域，而杆30的相对端大致终止在螺旋轨道与之相交叉的部分。伸过突缘的边之外的端部支承阻止器41，并且由图5观看相对于轴16转动的顺时针方向，其刚好位于轨道外端32a的下游。长的端部贮存轨道32经支承杆30通过一环圈26固定到圆形板22上，其中圆形板22通过螺栓28固定于支承杆30上。螺旋轨道32可以用任何传统的方法例如通过焊接固定到支承杆30上。

将可理解长的端部贮存装置32固定于轴16上并且保持在所示位置，即贮存区域或范围SZ，如图3所示。当一绕线筒安装于一轴16上时，其相对于支承杆30与贮存轨道32转动从而将各个突缘的槽RS放置在空间S内，刚好布置在阻止器41的下游。

为了防止卷线筒R与长的端部贮存装置32之间的相对转动，最好设置一保持装置或卡销33，安装在支承杆30上，该支承杆30随轴16转动。所示的卡销33包括一圆筒形壳体33a和一圆柱形销33b，该圆柱形销33b可滑动地安装在壳体33a内，一弹簧33c延伸于两者之间从而在圆柱形销33b上施加一朝向突缘R2的偏压力。突缘内设有一合适尺寸的开口，其与轴16径向隔一段距离以相应于圆柱形销33b的位置，从而当卷线筒与长的端部贮存装置角度对正时，圆柱形销被压入突缘的适当小孔内以锁止该突缘并且防止突缘与长的端部贮存装置之间的相对转动。也可采用任何其它合适的或适当的装置来锁住卷线筒防止其相对于轴16转动。

设置有一控制装置CM(图4)来加速空的卷线筒的旋转，使之从细线首先存放到轨道32(在外端)上时的一第一速度达到当细线从轨道32b移开时的一较高的第二速度，并且作用于鼓R1上以至少部分地补偿在突缘的边或圆周R4的直径与在鼓的表面的直径之差。对于相对低地卷绕速度(例如每分钟300米)，空的卷线筒很容易从细线首先作用于轨道的外端32a上时的大约96rpm(转/分)加速到细线离开轨道的内端32b并作用于鼓的表面上时的大约192rpm。这种大约两倍于绕线筒或卷线筒的旋转速度的加速在当螺旋轨道的入口与出口处的相对半径之比大约为2∶1时是可能的。对于标准的塑料卷线筒，在前述相对低的转速rpm下无需使用特别大功率的马达即可取得大约使速度翻倍的这种加速。但是，当转速增大时，如果不使用特别大功率的马达则可能不能足够地加速空的卷线筒，而使用特别大功率的马达并非总是合适的。因此，对于高速应用(例如2400rpm)，不可能从大约1213rpm在卷线筒转动一次的时间内使空的卷线筒加速到大约2426rpm。在这种应用中，可能需要利用卷绕装置上游的一聚积器，从而可通过在进入卷绕装置之前聚积缆来补充加速的不足，而不会影响来自于生产线的缆的基本恒定的线性速度。当然，在使用一聚积器时，控制空积器时，控制空的卷线筒的马达必须被合适地首先加速，以移去聚积在聚积器内的缆，直到这种聚积已用尽。这时，可调节马达保持卷线筒所需的速度，以便以适应于卷绕系统的速度来卷绕电线。

参照图3和4，将可注意到卷绕基准面WP与切割基准面CP之间的间隔S大致相应于卷线筒突缘R2的轴向厚度。然而，这种间隔并不是严格的，其可从该厚度稍微变化，而基本上不脱离本发明的实质。

在正常的卷绕操作过程中，横向滑轮11i与横向马达11m及横向螺丝11k一起沿被卷绕的卷线筒的轴向宽度往复运动，以当卷线筒被卷绕时使细线均匀地堆积在卷线筒的整个宽度上。横向滑轮11i可移向传送位置来将前移的细线放置在卷绕基准面WP内，如前所述，仅仅当从一卷绕或卷满的卷线筒转向一空的卷线筒而影响卷绕的转送时如此。在这一方面，虽然已经描述过的用于细线的导引系统是滑轮组系统，但本领域内的普通技术人员将可理解可由其它的等效元件(例如陶瓷杆或孔)来取代一个或多个所述的滑轮。大多数这些滑轮的功能仅仅是偏移缆，任何偏压或偏移系统都可有不同的优点来使用。这对于高速卷绕应用尤其如此，其中必须显著地加速空的卷线筒，因为滑轮的惯性对系统的操作可能具有不利的影响。在这种情况下，可使用陶瓷或低摩擦杆或偏移件来代替滑轮。

在所述的实施例中，在图4和5中更明显，螺旋轨道33具有一L形横截面以形成一夹持唇L，当卷线筒在切割细线的时间与细线作用于卷线筒的鼓R1的时间之间进行一次转动时，用于在形成长的端部的过程中，将细线夹持在夹持唇与空的卷线筒的突缘R2之间。

最好是，突缘R2的边设置有一光滑的入口表面ES(图7)，其进入径向槽RS内并将细线从切割基准面CP经径向槽导引到卷绕基准面WP之后。

可选择地并且最好是，还设置有一遮蔽物，当切割细线随卷满的已停止继续卷绕的卷线筒转动时，该遮蔽物用来遮蔽切割细线的下游端E₂。参照图2与6，该遮蔽物包括一大致为圆筒形的防护装置或覆盖物44，其直径基本上相应于卷线筒突缘R2、R3的外径，以便以紧公差至少部分地容纳一相联的卷线筒并且有选择地覆盖至少该卷线筒突缘R2和其附近的卷线筒的一部分，其中卷线筒突缘包括卷绕基准面WP。在这种方式中，当细线被切断时，切割细线的下游端E2仅仅啮合圆筒形遮蔽物44，以使对整个卷线筒上卷满的细线的外端E2的损害最小。

在图6中，示出了一致动装置用来移动遮蔽物44，其中该遮蔽物44构成一正常的非遮蔽位置，它沿卷线筒的轴线方向与该相联的卷线筒R隔一段距离；该遮蔽物还构成一遮蔽位置，该遮蔽位置仅仅出现在细线被切割的时间与卷绕的卷线筒的卷绕传送停止时之间的期间内。在优选实施例中，通过一上转轴46和一大的下转轴48可以取得遮蔽物44的这种运动，其中上转轴46固定地安装在直立支承件12d上，两个轴46和48都被固定地安装在直立的支承件12d上。遮蔽物44通过绞接的的上臂50与下臂52连接于转轴44、48上，其中绞接的上臂与下臂可转动地连接到固定在遮蔽物上的连接突耳60上，正如图1所最好地示出的。如图2所示，该绞接的的或枢转的臂50与52可前后运动同时将遮蔽物44基本保持在与轴16共轴的状况下。图6中示出了一液压或气压缸，其用来前移或抽回卷线筒上的遮蔽物44，并且包括构成机架12一部分的一突耳72，其上可转动地安装有一液压或气压缸74，它包括一活塞轴或杆76，活塞轴或杆76的自由端在78处枢转地连接到遮蔽物44上的突耳80上。很清楚当适当的液压力或气压力作用于压力缸74上时，杆76缩回到缸内并且遮蔽物44被拉向机器壳体或机架12的后部12R。当细线被切断并且自由端E2被卷绕到所示的卷满的卷线筒上时，例如被卷绕到图1所示的装置的右边时，右边的遮蔽物前移以遮盖绕线筒或卷线筒的至少那一部分，所述的那一部分遮盖卷绕面WP，其中刚刚被切断的细线的后自由端E2被允许卷绕，直到右侧的卷满的卷线筒停止转动。这样的一遮蔽物保护细线的外侧自由端E2免受损害，同时防止自由端E2被驱动和伤害机器旁边的人员。但是，为此目的而使用遮蔽物或防护装置是周知的，并且本发明的装置与方法可以不用这样的遮蔽物。

下面描述本发明的方法和装置的操作。当细线F在位置12进入机器时，细线可从一连续的线源或者从一聚积器直接输送给机器。如所述，如果卷线筒的大小、重量以及驱动卷线筒的马达的功率是这种情况，即其不能足以加速空的卷线筒以补偿在单一转动过程中所需的速度差，则需要使用一聚积器，其中在所述的单五转动过程中长的端部沿贮存轨道32形成。当细线进入机器10，通过一导引滑轮11a、11b、11e和11i系统来偏移细线，以将细线导引至正被卷绕的一卷线筒。最好是，由横向马达11m控制横向滑轮11i，以将缆均匀地分配在卷线筒的宽度上。基于该描述的目的，假定如图1所示右边的卷线筒已完全卷绕满并且已经到了将卷绕转至左边的空的卷线筒的时间。则进行下述顺序的动作。横向滑轮11i首先从横向丝杠11k上的任意位置移向最右位置，如图2所示，以带动细线F离开卷绕基准面WP内的横向滑轮11i，其中卷绕基准面WP基本上刚好位于突缘R2内表面的内侧。当细线处于卷绕基准面WP内时，滑架36开始移向左边，如图1所示，以移动传送滑轮34b来啮合仍在前移的细线移动经过通道P7，其中细线的至少一部分大致相切于空的卷线筒(在T处)的突缘R2的圆周，并且在切割器组件38附近通过。在这一时间过程中，细线继续前移并且被卷绕在右边的卷线筒上，虽然这种卷绕发生在卷绕基准面WP内。一旦细线如图1所示被定向沿通道P7，则投掷销或偏移销42g绕其枢转销42i向下转动，如图3所示，并且啮合卷绕基准面WP内的细线和将其偏移到阻止器41的通道内。这使细线直接与切割器组件38的刀刃接触，并且阻止器将细线压向该切割器上，以切断细线，同时继续将细线的上游端E1保持或夹持在阻止器组件内。另一端E2随右边的仍然旋转的卷满的卷线筒继续前移，如图1所示，并且这自由端最好由遮蔽物或防护装置44保护，这时遮蔽物或防护装置44已通过图6所示的致动器组件推到卷满的卷线筒上，其中致动器组件包括致动压力缸74。一旦完成了传送，最好启动一制动件来尽快使卷满的卷线筒停止转动。

对于空的卷线筒圆周上的细线的被阻止的端E1，很清楚空的卷线筒的转动以及螺旋形贮存轨道32的转动促使细线在卷线筒的一次转动循环过程中绕螺旋形贮存轨道卷绕并且聚积在该螺旋形贮存轨道上。如所述，在这一时间过程中，驱动空的卷线筒的马达被加速以补偿细线施加的位置处的下面两个位置之间的径向差：一个位置是位于螺旋形轨道的外端32a处的阻止器的初始位置；另一个位置是位于当细线经卷线筒的突缘内的槽RS离开螺旋形轨道的内端32b并堆积于鼓表面上时，细线作用于鼓R1上的位置。应当清楚，当细线被切断时，细线从投掷销42g分离并且其试图从切割基准面CP返回到卷绕基准面WP，而横向滑轮11i仍然继续导引细线。细线趋向于又从切割基准面CP向卷绕基准面WP返回，以使细线啮合入口表面ES并且被顺滑地导引过突缘内的槽RS和存积在鼓R1的表面上。

当空的卷线筒已进行了一个循环并且细线已积存到鼓表面上时，传送滑轮又返回到中心位置，从而当卷线筒卷满时，细线可处于通道5(此处卷线筒仍然为空的)至通道6之间的方位，而不会干涉传送滑轮34a、34b。与此同时，横向马达11m被致动以使横向滑轮11i在极限位置之间往复运动，从而均匀地将缆卷绕在卷线筒的整个宽度上。然而由于长的端部没有沿突缘的内侧表面被径向地引入，而是通过径向槽RS的底端(BE)，因此卷绕于卷线筒上的所有的卷绕圈抵靠于突缘的光滑内表面上，从而避免了细线的断裂或被压缩，这对于已有的长的端部的卷绕机器是共有的缺陷。

很清楚当左边的卷线筒已卷满时，进行一类似的过程来将卷绕从左卷线筒转至右卷线筒。

如图1所示，机器10也可用来从一个卷线筒重新卷绕一细线到另一个卷线筒。在这样的一种应用中，细线不是沿通道P1进入机器，而是离开右边的卷线筒(由图看)并且沿通道P9被导引向滑轮11b。接着横向滑轮11i均匀地将细线卷绕在安装于机器左边的卷线筒上。

将可理解本发明的装置与方法允许对生产线最少的中断而在一卷满的卷线筒与一空的卷线筒之间连续地卷绕。然而，重要的是，本发明的装置与方法也允许缆具有最小的弯曲、断裂和张紧或者作用于缆或细线上的其它应力而被卷绕。这对于光纤或光纤细丝尤为重要，因为这种细丝或缆的光学特性对应力或变形极为敏感。

虽然具体结合一优选实施例详细描述了本发明，但应当理解，只要不超出此处所述的以及由所附权利要求书限定的本发明的实质与范围，可作各种变化与修改。

Claims (22)

1.一种用于在卷线筒上连续地卷绕一连续前移的细线的卷绕装置，其中每一卷线筒具有一圆筒形鼓和位于鼓的每一轴向端部的圆形端部突缘，该卷绕装置包括：支承装置，用于支承两个隔开的卷线筒，以绕大致平行的轴线旋转，并且大致对准卷线筒的一组相应的突缘，其中卷线筒的突缘位于隔开的大致平行的卷绕基准面与切割基准面之间的区域内，所述的卷绕基准面与切割基准面大致垂直于所述的轴线；导引装置，用于将细线交替地导引到卷线筒中的一个上以进行卷绕，所述的导引装置包括定位装置，用于在将卷绕转送至一空的卷线筒的过程中有选择地将细线导引到所述的卷绕基准面内，并且在刚刚将卷绕转至该空的卷线筒之前，将细线的至少一部分定位在大致相切于空的卷线筒的圆周的一方向，同时允许在另一被卷绕的卷线筒上继续卷绕细线；位于所述卷线筒之间的偏移装置，以在刚刚阻止和切割细线之前，瞬时地将前移的细线从所述的卷绕基准面偏移至所述的切割基准面，同时保持前移的细线在所述的大致切向方位；在所述的切割基准面内设置的切割装置，用于在所述的大致切向部位切割细线；阻止装置，用于阻止细线和在所述的切割装置上切断细线，并且将被切断的细线的一上游端保持在大致在空的卷线筒的突缘圆周处，在一外部径向位置，同时允许下游端随另一个或被卷绕的卷线筒转动；长的端部贮存装置，用于在卷绕空的卷线筒之前贮存一长的端部，所述的长的端部贮存装置包括用于构成布置在所述切割基准面内的一大致细长的通道，并且该细长通道从突缘圆周的所述阻止装置渐渐延伸到中间径向位置，该中间径向位置与空的卷线筒鼓表面大致共同延伸，空的卷线筒鼓的突缘布置在所述卷绕与切割基准面之间，其上设有一大致径向的槽，该槽大致从突缘圆周上的刚好位于所述阻止装置位置之前的一位置延伸到位于所述细长通道上的所述中间径向位置，从而所述的定位装置促使细线沿所述的细长通道堆积在一长的通道上，并进入所述的径向槽，以给细线提供一从所述的切割基准面内的细长通道到所述卷绕基准面内的空的卷线筒的鼓的顺滑的过渡运动；驱动装置，用于以选择的速度驱动所述的卷线筒，并且当细线被拉入所述的切割基准面内时，首先以一第一速度驱动空的卷线筒；和控制装置，用于当细线首先沿所述细长通道堆积时将空的卷线筒的旋转速度从所述的第一速度加速到、当细线从所述细长通道移去并作用到空的卷线筒的鼓上时的一较高的第二速度，这时，从细线被切断并且保持在空的卷线筒的边缘的时刻，到细线最初卷绕于空的卷线筒鼓上的时刻，以至少部分地补偿可变的径向距离，从而在将卷绕从一个卷线筒转至另一卷线筒时，细线遭受最小的弯曲与张力。

2.如权利要求1所述的卷绕装置，其特征是所述卷绕与切割基准面之间的间隔大致对应于卷线筒突缘的轴向厚度。

3.如权利要求1所述的卷绕装置，其特征是所述的定位装置包括横向装置，用于往复横过正被卷绕的卷线筒的轴向宽度，并且用于在被卷绕的同时将细线均匀地堆积在卷线筒的整个宽度上，当卷绕从一被卷绕的卷线筒转至一空的卷线筒时，所述的横向滑轮可移向一位置，以将前移的细线放置在所述的卷绕基准面内。

4.如权利要求3所述的卷绕装置，其特征是所述的定位装置还包括两个传送滑轮，刚好在改变或传送卷线筒的卷绕之前，所述的两个传送滑轮用于偏移所述的卷绕基准面内前移的细线，以使该前移的细线的所述部分布置在所述的大致相切于空的卷线筒的突缘圆周的所述方位内，每一传送滑轮被布置成将前移的细线偏移到相对于另一个将被卷绕的卷线筒所述的相切方位。

5.如权利要求4所述的卷绕装置，其特征是所述两个传送滑轮按装在一滑架上，以在所述卷绕基准面内的一通道内运动，所述的通道与包含卷线筒旋转轴线的一平面均匀隔开。

6.如权利要求5所述的卷绕装置，其特征是所述的传送滑轮可转动地安装在所述滑架上，并且相互隔开，以当细线被卷绕在所述卷绕基准面内的一卷线筒上时，正常地避免与前移的细线接触，所述的滑架安装成可移向这样的位置，在该位置通过一个所述的传送滑轮啮合所述卷绕B基准面内的细线，其中所述的一个传送滑轮用于在卷线筒之间传送卷绕时，将细线偏移到相对于一相联的卷线筒所述的切向方位。

7.如权利要求1所述的卷绕装置，其特征是所述的偏移装置包括一枢转地安装的投掷销，它具有一偏移细线的端，该偏移细线的端可沿横过所述卷绕与切割基准面的一圆形通道移动，并且当在所述的切向方位时啮合细线，以将细线偏移出所述的卷绕基准面并进入所述的切割基准面内。

8.如权利要求7所述的卷绕装置，其特征是所述的偏移装置包括刚好在通过所述的切割装置切断细线之前，用于有选择地枢转所述的投掷销的装置。

9.如权利要求1所述的卷绕装置，其特征是所述的切割装置包括与每一卷线筒相联的一固定的切割元件，并且具有设置在一相联的卷线筒突缘圆周附近的刀刃，所述的卷线筒突缘布置在所述卷绕与切割基准面之间。

10.如权利要求9所述的卷绕装置，其特征是所述的阻止装置布置成将被切割的细线保持在一位置，以啮合所述的刀刃，从而切断细线，同时继续保持细线的上游端。

11.如权利要求1所述的卷绕装置，其特征是卷线筒的突缘具有大约两倍于鼓直径的直径，在从细线被切割并且由所述保持装置保持在突缘圆周的所述外侧径向位置的时刻、到当细线首先堆积在所述中间径向位置的空的卷线筒鼓上的时刻，在空的卷线筒的一次转动循环的过程中，所述的控制装置将空的卷线筒的旋转加速到空的卷线筒的旋转速度的大致两倍。

12.如权利要求1所述的卷绕装置，其特征是所述的贮存装置包括构成所述细长通道的一螺旋形通道。

13.如权利要求12所述的卷绕装置，其特征是所述的螺旋形通道具有一L形横截面，以形成一夹持唇，用于在形成长的端部的过程中，将细线夹持在所述夹持唇于空的卷线筒的突缘之间。

14.如权利要求1所述的卷绕装置，其特征是突缘的边缘形成有一光滑的入口表面，其引入所述的径向槽内，当细线设置在所述的切割基准面内、并且由所述的定位装置推动而移向所述的卷绕基准面时，该入口表面将细线导引过所述的径向槽。

15.如权利要求1所述的卷绕装置，其还包括遮蔽装置，当细线随已停止继续卷绕的卷线筒转动时，所述的遮蔽装置用于遮蔽被切断的细线的上游端。

16.如权利要求15所述的卷绕装置，其特征是所述的遮蔽装置包括一圆筒形的遮蔽物，它的直径大致相应于卷线筒突缘的直径，以便以紧公差至少部分地容纳一相联的卷线筒，并且有选择地覆盖至少卷线筒突缘和卷线筒突缘附近的卷线筒的一部分，并且包括所述的卷绕基准面，从而当细线被切断时，被切断的细线的下游端仅仅啮合所述的圆筒形遮蔽物，以使在已转送卷绕时，对在卷线筒上被卷绕的细线的外端的损伤最小。

17.如权利要求16所述的卷绕装置，其特征是所述的遮蔽装置还包括致动装置，用于将所述的圆筒形遮蔽物从一正常的非遮蔽位置和一遮蔽位置处移动，其中非遮蔽位置沿卷线筒的轴线方向轴向与一相联的卷线筒隔开，这种移动仅仅在下述期间发生，即在细线被切割的时刻与已进行卷绕转送的被卷绕的卷线筒停止的时刻之间的时期内。

18.一种在卷线筒上连续地卷绕一连续细线的方法，每一卷线筒具有一圆筒形鼓和位于鼓的每一轴向端部的端部突缘，该方法包括以下的步骤：支承两个隔开的卷线筒，以绕大致平行的轴线旋转，并且大致对准卷线筒的一组相应的突缘，其中卷线筒的突缘位于隔开的大致平行的卷绕基准面与切割基准面之间的区域内，所述的卷绕基准面与切割基准面大致垂直于所述的轴线；将细线交替地导引到卷线筒中的一个上以进行卷绕，而另一个卷线筒则是空的，包括在将卷绕转送至一空的卷线筒的过程中有选择地将细线导引到所述的卷绕基准面内，并且在刚刚将卷绕转至该空的卷线筒之前，将细线的至少一部分定位在大致相切于空的卷线筒的圆周的一方向，同时允许在另一被卷绕的卷线筒上继续卷绕细线；在刚刚阻止和切割细线之前，瞬时地将前移的细线从所述的卷绕基准面偏移至所述的切割基准面，同时保持前移的细线在所述的大致切向方位；在所述的大致切向部位切割所述切割基准面内的细线；阻止细线和把细线移动到所述的切割装置以切断细线，并且将被切断的细线的一上游端保持在大致在空的卷线筒的突缘圆周处的一外部径向位置，同时允许下游端随另一个或被卷绕的卷线筒转动；在卷绕空的卷线筒之前贮存一长的端部，一细长通道布置在所述切割基准面内，并且该细长通道从突缘圆周的所述阻止装置渐渐延伸到中间径向位置，该中间径向位置与空的卷线筒鼓表面大致共同延伸，空的卷线筒鼓的突缘布置在所述卷绕与切割基准面之间，其上设有一大致径向的槽，该槽大致从突缘圆周上的刚好位于所述阻止装置位置之前的一位置延伸到位于所述细长通道上的所述中间径向位置，从而所述的定位装置促使细线沿所述的细长通道堆积在一长的通道上，并进入所述的径向槽，以给细线提供一从所述的切割基准面内的细长通道到所述卷绕基准面内的空的卷线筒的鼓的顺滑的过渡运动；以选择的速度驱动所述的卷线筒，并且当细线被拉入所述的切割基准面内时，首先以一第一速度驱动空的卷线筒；当细线首先沿所述细长通道堆积时将空的卷线筒的旋转速度从所述的第一速度加速到、当细线从所述细长通道移去并作用到空的卷线筒的鼓上时的一较高的第二速度，这时，从细线被切断并且保持在空的卷线筒的边缘的时刻，到细线最初卷绕于空的卷线筒鼓上的时刻，以至少部分地补偿可变的径向距离，从而在将卷绕从一个卷线筒转至另一卷线筒时，使细线遭受最小的弯曲与张力。

19.如权利要求18所述的卷绕方法，还包括当细线随已停止继续卷绕的卷线筒转动时，遮蔽切割的细线的下游端的步骤。

20.一种用于一卷绕装置的卷线筒，其中该卷绕装置用于在该卷线筒上连续的卷绕一连续的细线，该卷线筒包括一圆筒形鼓；位于所述鼓的每一轴向端部的圆形端部突缘，至少一个所述的端部突缘设置有一大致径向的槽，以允许一细线从位于所述的至少一个所述突缘的一侧的卷线筒的外侧引入将被卷绕在所述圆筒形鼓上的卷线筒的内侧，而无需沿所述的至少一个所述的端部突缘运转细线。

21.如权利要求20所述的卷线筒，其特征是每一端部突缘设置有一径向槽。

22.如权利要求20所述的卷线筒，其特征是所述的至少一个所述的突缘设置有一光滑的入口表面，其导引进所述的径向槽内，并将细线导引过所述的径向槽。

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