CN1225072A - 卷绕装置及其润滑方法和润滑装置 - Google Patents

Abstract

将浸润剂涂敷到移动的丝束(14)上。转动夹头(22)以便将丝束(14)卷绕成一个卷装(19)。通过丝束往复抖动器(30)使丝束(14)往复移动,从而在卷装(19)转动时以某种花样将丝束(14)铺放到卷装表面(20)上。用可与浸润剂相容的润滑剂润滑丝束往复抖动器(30)。还提供了一种用于卷绕纤维丝束(14)以构成一个圆柱形的由缠绕的丝束形成的卷装(19)的装置,所述卷装具有一个带第一、第二边部(20a)和一个位于其间的中心部(20b)的径向外表面(20)。丝束往复抖动器(30)被安装成在卷装(19)转动时从卷装的一边到另一边地引导丝束并呈螺旋形型式地将丝束铺放到卷装表面(20)上。润滑剂雾化器(70)产生了由悬浮在空气中的润滑剂微粒组成的雾气。润滑部位包括凸轮(32)表面和其上设置的螺旋槽(34)以及、凸轮(32)轴承和辊子夹紧箍轴承。安装辊子夹紧箍(42),用以在形成卷装(19)时接触卷装表面(20),从而使丝束(14)在卷装(19)上保持到位。辊子夹紧箍(42)被分成独立的辊子(46),每个辊子(46)在一个边部(20a)处接触卷装表面(20)而不接触中心部(20b)。

Description

卷绕装置及其润滑方法和润滑装置

本发明涉及玻璃纤维的制造。确切地说，本发明涉及将由玻璃纤维构成的丝束卷绕成卷装。更确切地说，本发明涉及一种玻璃纤维丝束卷绕装置的润滑并涉及采用分开的辊子夹紧箍机构生产具有直角边的圆柱形卷装。

矿质纤维被用于各种产品中。纤维可在产品如塑料基体、加强纸和强化带以及机织产品中被用作加强材料。在形成和收集纤维的过程中，将许多纤维捆扎成一股丝束。若干丝束可聚合成一个用于加强塑料基体以便给象模塑件这样的产品提供结构支承的粗纱。丝束也可被织成织物或可以无规花样被收集成织物。各丝束是通过收集玻璃纤维形成的或可以由其它材料纤维如其它矿质材料或有机聚合物材料的纤维构成的。将保护性涂层或浸润剂涂敷到纤维上，这允许纤维在收集纤维以便形成单个丝束时相对移动而不会断裂。浸润剂还改善了丝束和塑料基体间的连接。浸润剂还可以包括允许纤维粘在一起的粘结剂，由此形成一整股丝束。

连续的纤维如玻璃纤维一般是通过机械装置从熔融玻璃的加料器中拉出的。加料器具有一块无论在那里都有200到10000个喷丝孔的底板或一个套筒。在成型过程中，丝束被缠绕在一个转动滚筒上或一个夹头上以形成一个卷装。所形成的卷装是由单个长丝束构成的。最好以可以简单地展开或放出丝束的方式缠绕卷装。人们发现，由在夹头上的一系列螺旋形线圈横列构成的缠绕花样形成了一种可易于开卷的卷装。如果丝束由于涂敷了浸润剂材料而仍是湿润的，则这样的螺旋花样防止了相邻丝束圈或丝束绕丝粘结在一起。在开始形成卷装时，使螺旋形线圈横列被缠绕在夹头上。使连续的线圈横列位于卷装的外表面上，这连续地增大了卷装直径，直到完成卷绕工作并从夹头中取出卷装为止。

丝束往复抖动器纵向地引导丝束来回经过卷装的外表面，从而铺放每个连续的线圈横列。一种已知的丝束往复抖动器是螺线型丝束振荡器。它由一个装有两根大致成螺旋形的外侧丝线的转动轴构成。螺线撞击前进的丝束并使其沿卷装的外表面来回移动。也可以使轴纵向移动，从而使转动的螺线横向经过卷装表面以将丝束铺放到卷装表面上。当形成卷装时，螺线型丝束振荡器不接触卷装表面。尽管螺线型丝束振荡器产生了一个可简单开卷的卷装，但是卷装不具有直角边。具有直角边的卷装可以具有比带圆角边的卷装大的直径。另外，直角边卷装可以在装运过程中堆叠。形成具有直角边和较大直径的圆柱形卷装是理想的。

一种形成具有直角边的圆柱形卷装的已知丝束往复抖动器包括一个带有一螺旋槽的凸轮、一个安装在螺旋槽内的凸轮随动件和一个固定在凸轮随动件上的丝束导向件。当凸轮转动时，凸轮随动件和丝束导向件使丝束纵向地来回经过转动的卷装的外表面，从而铺放每个连续的线圈横列。当正在形成卷装时，一个可转动的圆柱形件或辊子夹紧箍接触卷装的外表面，从而在丝束导向件换向时将最新的线圈横列中的丝束在卷装边缘部保持在适当位置上。辊子夹紧箍被安装成便于转动的样子，并使用轴承来减少辊子夹紧箍和安装面之间的摩擦。夹头和卷装在卷绕过程中高速转动。辊子夹紧箍和转动的卷装表面间的接触造成辊子夹紧箍转动，而且辊子夹紧箍表面的转速通常等于卷装表面的高转速。辊子夹紧箍具有一个通常小于夹头直径的固定直径，并且该直径可能只是夹头直径的10％。因此，辊子夹紧箍必须以较高的转速转动(RPM，转/分)，以使辊子夹紧箍表面以与卷装表面的速度相同的速度运动。为了在优选的卷装尺寸的整个范围内和在卷绕过程中的优选夹头速度的范围内有效工作，辊子夹紧箍可能必须以70000RPM或更高的速度转动。一个替换方案使丝束导向件本身接触卷装并将丝束暂时压在卷装的边缘上。

当丝束被铺放到卷装表面上时，辊子夹紧箍的转动的辊子接触丝束。如果辊子夹紧箍表面的速度与卷装表面的速度不匹配，则辊子夹紧箍将对丝束施加摩擦力，而这可能切断丝束中的某些纤维。在辊子夹紧箍固定件和转动的辊子夹紧箍之间装有轴承，以便降低摩擦力并允许辊子夹紧箍高转速地转动。已经发现，过去一直使用的典型的滑脂润滑轴承不能充分地减小摩擦力，从而不允许辊子夹紧箍以不会使丝束承受可能切断丝束纤维的摩擦力的高速转动。除了具有需要润滑的表面的辊子夹紧箍外，丝束往复抖动器具有其它的活动部件。转动的凸轮具有采用润滑的轴承。当凸轮随动件沿凸轮表面上的螺旋槽移动时，它需要润滑。

一种已知的润滑包括轴承在内的活动部件的方法采用了润滑剂雾化器(fogger)，以便将润滑材料雾化成悬浮在空气中的微粒。润滑剂微粒沉积在轴承表面上，以便为工作提供足够的润滑。润滑剂雾化器采用公知的润滑材料如油和其它石油基润滑剂。

已经发现，在活动部件上或丝束卷绕装置的表面上使用石油基润滑剂是不够的。某些石油基润滑剂肯定会沾染到正由卷绕装置卷绕的丝束上。不幸的是，石油基润滑剂与浸润剂是不相容的，它们污染了丝束并影响了其中用到丝束的产品的质量。例如，由丝束织成的织物经过柯扔化(corinized)以便从织物中除去浸润剂，从而允许涂覆上不同的涂层。丝束上的石油基润滑剂在柯扔化过程中碳化并使织物褪色，它们甚至可能在织物中烧出孔洞。另外，对用作加强产品的丝束的污染影响了丝束和塑料基体间的连接。当采用雾化器型润滑系统时，使污染丝束的问题恶化了。

人们希望能润滑丝束卷绕装置的活动部件且影响采用丝束的产品的润滑剂不会污染丝束。另外，利用润滑剂雾化器喷射出可与浸润剂相容的且不影响其中用到丝束的产品的质量的润滑剂是理想的。

为了提高生产率，在单个夹头上同时形成若干卷装。每个卷装是由一个独立的丝束形成的，并且一个独立的丝束往复抖动器使每个丝束振荡以便同时形成卷装。丝束往复抖动器安装在一个使丝束往复抖动器在卷装半径增大时保持辊子夹紧箍与卷装表面接触地离开夹头的臂杆上。控制包括套筒温度在内的纤维成型工艺，以使纤维直径在整个收集过程中保持不变，并使每个卷装的卷装半径以相似的速度增大。

但是，确实发生了生产过程不稳定的现象，这造成卷装尺寸在收集过程中沿夹头略微变化。在夹头上的卷装相对半径的差异造成辊子夹紧箍偶尔离开卷装的表面。当辊子夹紧箍不与卷装表面接触时，辊子夹紧箍的转速开始降低。当辊子夹紧箍的表面又与卷装表面接触时，辊子夹紧箍的转速增高直到辊子夹紧箍的表面以与卷装表面相同的速度运动时为止。由于轴承摩擦力和辊子夹紧箍的惯量，辊子夹紧箍需要时间重新增速。当辊子夹紧箍正重新增速旋转时，卷装表面和辊子夹紧箍表面之间的速度差造成辊子夹紧箍相对卷装表面滑移。如果惯量过高，则打滑的辊子夹紧箍产生了可能切断丝束中的纤维的摩擦力。另外，当提高夹头的转速时，打滑可能出现在起始阶段。在丝束缠绕到卷装上和转动的辊子夹紧箍上时，断裂的丝束纤维会脱离丝束，这造成可能毁坏整个卷装的扭结。

需要抑制打滑现象，从而使丝束中的纤维几乎不会断裂。另外，希望通过切断扭结的纤维并防止它们继续缠绕到辊子保护圈上。

根据本发明，提供了一种将一个矿质纤维丝束卷绕成一个卷装的方法，它包括：形成一条移动的丝束并将一种浸润剂涂敷到丝束上；使一个夹头转动以便将丝束卷绕成一个卷装；通过一个丝束往复抖动器使丝束往复移动，从而在卷装转动时以一种花样将丝束铺放在卷装表面上；用一种可与浸润剂相容的润滑剂润滑丝束往复抖动器，所述润滑剂可能是浸润剂的组成部分。由于润滑剂可与浸润剂相容，所以它不会影响由丝束制成的任何产品。

丝束往复抖动器包括一个凸轮、一个凸轮随动件和一个安装在凸轮随动件上以便在凸轮转动时往复移动的往复丝束导向件。设有辊子夹紧箍以便将丝束保持在卷装表面的边缘处，从而形成具有直角边的卷装。辊子夹紧箍的轴承降低了转动的辊子夹紧箍的摩擦。雾化润滑剂，以便产生由悬浮在空气中的润滑剂微粒组成的雾气。通过一个导管将雾状润滑剂传送到在凸轮、凸轮随动件和辊子夹紧箍轴承上的预定润滑部位。从位于预定润滑部位的导管中释放出雾状润滑剂以便润滑凸轮、凸轮随动件和辊子夹紧箍轴承。

根据本发明，还提供了一种用于将一个矿质纤维丝束卷绕成一个带有径向外表面的圆柱形丝束卷装的装置。此装置包括：一个用于将丝束收集成一个卷装的可转动的夹头；一个被安装成用于当卷装转动时在卷装的两个边缘之间引导丝束并以螺旋形型式将丝束铺放到卷装表面上的丝束往复抖动器；一个用于雾化润滑剂以产生由悬浮在空气中的润滑剂微粒组成的雾气的润滑剂雾化器，其中润滑剂是可与浸润剂相容的；一个与润滑油杯相连以便将悬浮的润滑剂微粒传送到在卷绕装置上的预定润滑部位的润滑剂输送导管。这些润滑部位包括凸轮表面、设置于其上的槽、凸轮轴承以及辊子夹紧箍轴承。

根据本发明，还提供了一种用于形成卷绕的丝束的圆柱形卷装的装置，其中卷装具有第一端、第二端和一个带有第一边部、第二边部和一个位于其间的中心部的径向外表面。该装置包括：一个用于将丝束收集缠绕成卷装的可转动的夹头；一个用于在卷装转动时在卷装边部之间往复移动以便按螺旋形型式将丝束铺放到卷装表面上的丝束导向件；以及一个安装用来在形成卷装时接触卷装表面以便将丝束在卷装上保持就位的辊子夹紧箍，其中辊子夹紧箍被分成独立的辊子，每个辊子在一个边缘接触卷装表面并在中心部不接触卷装表面。每个辊子具有一个接触卷装表面圆柱形边缘端和一个伸向卷装表面的中心部的锥形内端。

在其中一个具体实施例中，辊子夹紧箍沿其总长度通常约为第一和第二端间的卷装长度的5％～80％的线接触卷装表面。

在本发明的优选实施例中，辊子夹紧箍沿其总长度通常约为第一端和第二端之间的卷装长度的10％～50％的线接触卷装表面。

根据本发明，还提供了一种用于将一个纤维丝束卷绕成一个圆柱形的丝束卷装的装置，所述卷装具有一个带间隔开的边缘和一个位于其间的中心部的外表面。该装置的辊子夹紧箍机构包括一个可转动地安装以便接触卷装表面从而将丝束保持在卷装边缘上的接触面和一个与接触相连以便切断已经缠绕在接触面上的断丝束纤维的断裂面。

图1是根据本发明原理的形成、收集并卷绕由纤维组成的丝束的装置的示意立面图。

图2是图1所示丝束往复抖动器的放大的示意立面图。

图3是沿3-3线的图2所示装置的示意剖视图。

图4是图1的辊子夹紧箍机构的局部的侧视图。

图5是表示在单个夹头上形成许多卷装的本发明一个替换实施例的视图，其中同时缠绕几个卷装。

图1、2示出了用于形成、收集并卷取丝束的装置，其中从套筒12上的许多小孔11中拉出纤维10并通过一个集束件16集束成一股丝束14。可以通过任何适当的装置如浸润器18将适用于涂覆纤维的浸润剂涂敷到纤维上。丝束被缠绕在转动的夹头22上，从而形成了一个圆柱形卷装19。由单个长丝束形成的卷装具有一个带直角边部20a和中心部20b的径向外表面20。直角边部20a通常与卷装端部20c成直角。圆柱形卷装的外表面最好长约10cm～40cm，但也可以根据应用情况更长或稍短一些。夹头适于通过任何适当的装置如电动机24绕一个转动轴线23转动。可以将任何适合的卷芯材料，如纸粕筒管26放置在夹头上以便接收卷装。

现在参见图2，丝束往复抖动器30引导丝束14横过卷装表面20地沿横向来回移动，从而将横列44中的丝束铺放在卷装表面上。丝束往复抖动器包括一个具有一个螺旋槽34的圆柱形凸轮32。将该凸轮安装成可以转动的，并最好由硬质材料如不锈钢制成，但它也可以由其它任何适用的材料制成。丝束往复抖动器还包括一个安装在槽34内的凸轮随动件36。凸轮随动件从凸轮起向外伸出且一个丝束导向件38安装在端部上。凸轮随动件最好是由塑料或尼龙制成的，但也可以采用任何合适的材料。为了夹持丝束14，在丝束导向件上形成一个凹口40。凸轮的转动造成凸轮随动件随螺旋槽运动，由此使丝束导向件横向穿过卷装表面。

参见图2、3，为了在丝束导向件38换向时把丝束线圈横列44固定在卷装表面20的边部20b的适当位置上，丝束往复抖动器还包括一个辊子夹紧箍机构42。辊子夹紧箍机构42包括一对间隔开的或分开的辊子46。辊子具有通常呈圆柱形的边缘端46a和锥形内端46b。圆柱形边缘端在边部20a与卷装表面接触。锥形内端从边缘端伸向卷装表面的中心部20b。辊子在卷装的中心部20b处与卷装表面接触。每个辊子46独立地通过固定件48安装以便转动。一个或多个轴承50位于辊子夹紧箍和固定件之间，从而允许辊子夹紧箍通过减小摩擦而自由转动。轴承最好是开口的球轴承型轴承。尽管如图所示，辊子夹紧箍是安装在边缘端和内端上的，但是辊子夹紧箍也可以是悬臂的，即它只被在一端安装。每个辊子是由硬质材料如不锈钢制成的，但也可以采用任何合适的材料。每个辊子最好重约50g，但也可以根据其尺寸和应用情况更重或稍轻一些。为了减轻重量和惯量，它们最好是空心的，但它们也可以是实心的。每个辊子最好长约2cm，但它也可以根据应用情况更长或稍短一些。

尽管辊子夹紧箍可以采用任何适当的取向，但剖分式辊子夹紧箍最好是同轴的，它们沿线段52接触卷装表面，所述线段通常平行于卷装的转动轴线23。当使用的是2cm长的辊子夹紧箍时，辊子夹紧箍和典型的卷装表面之间的接触长度约为卷装外表面长度的10％～50％。根据应用情况，也可以采用更长或更短一些的辊子夹紧箍和卷装表面之间的接触长度。

如图4的线53所示，卷装在卷绕过程中转动。当形成卷装时，半径54增大。为了适应增大的卷装半径，将丝束往复抖动器30安装在一个臂杆上56。为了适应增大的卷装半径，所述臂杆沿线63远离夹头，以保持辊子表面与卷装表面间的恰当接触并防止丝束线圈横列54脱离卷装表面的边部20b。

如图5所示，可以在夹头上同时形成几个卷装。每个卷装是通过将独立的丝束14拉出独立的套筒部分而形成的。丝束被缠绕在单个夹头22上从而构成了卷装19。一个包括凸轮32、凸轮随动件36、丝束导向件38和辊子夹紧箍机构42在内的独立的丝束往复抖动器被用于形成各卷装。卷装沿夹头间隔排列，且丝束往复抖动器以相似方式沿臂杆56间隔设置以便对齐卷装。

一个润滑雾化器70位于丝束卷绕装置附近。该润滑雾化器包括一个装有最好是液态的润滑剂供料的容器72。此容器固定在润滑雾化器74上，所述润滑雾化器使润滑剂雾化以便产生由润滑剂的悬浮在空气中的微粒组成的雾气。可以采用任何适用于将液态润滑剂雾化成微粒的雾化器。一个可采用的雾化器是由科罗拉多Littleton的C.A..Norgren公司生产的细雾化润滑器。微粒大小约为1微米～10微米，且一般直径约为3微米～4微米。

由悬浮在空气中的润滑剂微粒组成的雾气通过导管被传送到卷绕装置的润滑部位。一根主导管76与雾化器相连。一个辊子夹紧箍导管80与主导管相连并将由悬浮在空气中的润滑剂微粒构成的雾气带给辊子夹紧箍机构。如图3所示，辊子夹紧箍固定件48固定在辊子夹紧箍导管80上并通过固定件48内的轴承润滑剂导管82将悬浮在空气中的润滑剂微粒的雾气传给辊子夹紧箍导管50。或者，在辊子夹紧箍未被安装在辊子轴承导管上的情况下，由悬浮在空气中的润滑剂微粒构成的雾气可通过未示出的外连接管路被传给辊子夹紧箍轴承，所述外连接管路位于辊子夹紧箍导管和辊子夹紧箍轴承之间。

凸轮导管84是主导管的分支且它沿凸轮32延伸。由悬浮在空气中的润滑剂微粒构成的雾气从管86的喷孔(未示出)中被喷出，它们从凸轮导管中被喷到凸轮的润滑部位上。喷孔最好具有约为0.02cm～0.04cm的直径。在经过喷孔后，由悬浮在空气中的润滑剂微粒构成的雾气被重新组合成大到无法再在空气中传播的大颗粒并且这些颗粒掉落到凸轮32和凸轮槽34上，从而在凸轮随动件在凸轮槽中运动时润滑凸轮随动件36。凸轮轴承导管90从凸轮导管伸出，它通过小孔(未示出)释放出由悬浮在空气中的润滑剂微粒构成的雾气。小孔最好具有约为0.02cm～0.04cm的直径。在经过小孔后，由悬浮在空气中的润滑剂微粒构成的雾气被重新组合成大到无法再在空气中传播的大颗粒并且这些颗粒掉落到凸轮轴承(未示出)上，从而润滑了凸轮轴承。或者，可以与上述辊子夹紧箍轴承相似地直接通过润滑剂导管将雾气传给凸轮轴承。

雾化润滑剂可与浸润剂相容。可与浸润剂相容意味着润滑剂不会影响采用纤维丝束制成的任何产品。例如，石油基润滑剂与玻璃纤维所常用的浸润剂是不可相容的。它们污染了丝束并影响了用丝束制成的产品，如由丝束织成的织物。当对织物进行柯扔化以便从浸润剂中除去有机材料并进而允许施加不同的涂层时，在丝束上的石油基润滑剂碳化并使织物褪色，甚至可能造成在织物中烧出孔洞。另外，对用于加强织物的丝束的污染影响了丝束和塑料基体间的连接。

玻璃纤维浸润剂一般包括成膜剂如聚合物、使玻璃纤维与树脂基体连接的硅烷以及至少一种润滑剂。与本发明的雾化器联用的润滑剂最好是浸润剂的一个组分。例如，硬脂酸丁氧基乙酯(BES)是一种农用的有机润滑剂，它可以是浸润剂的一个组成部分且可被用作被雾化的润滑剂并可以根据本发明而被施加在卷绕装置的活动部件上。另一种可用润滑剂是作为硬脂酸与三缩四个乙二胺的反应物的双酰亚胺。另一种也应该可用的润滑剂是Emery6760U。可以理解，润滑剂不仅可以是不构成浸润剂的一种材料，而且可与浸润剂相容。为了易于清洗卷绕装置，润滑剂可以是水溶型润滑剂或者至少是半乳化型润滑剂。

卷绕装置的工作方式如下。当丝束被铺放在卷装的外表面上时，丝束往复抖动器30引导丝束14。丝束被卡在丝束导向件38的凹口40中并被卷绕到转动的夹头22上或环绕夹头设置的卷装芯26上。使凸轮32在卷装附近取向并绕一个通常平行于卷装的转动轴线23的轴线33转动。凸轮随动件设置在凸轮槽34中，但它不会随凸轮转动。当凸轮转动时，凸轮随动件通过螺旋槽沿一个通常平行于卷装的转动轴线23的方向横移。螺旋槽是连续的，它的弧形端34a使凸轮随动件移到卷装的端部并接着反向。丝束导向件被固定在凸轮随动件上且它横向经过卷装的外表面，在两端之间来回移动。丝束导向件不与卷装的外表面接触。

各丝束线圈横列44的螺旋形卷绕型式是通过在转动卷装时使丝束往复横向经过卷装表面而形成的。当丝束导向件接近卷装的边缘20a时，丝束被铺放到在辊子锥形内缘46b下方的卷装表面上。丝束导向件继续移向卷装的边缘20c，并且如图2中在44a处的假想线所示的那样，丝束线图横列在卷装表面和接触卷装表面的辊子圆柱形边缘端之间移动。当凸轮随动件经过槽34的弧形端34a时，丝束导向件38换向并离开卷装边缘而移向卷装的中心部20b。辊子夹紧箍和卷装表面之间的接触在卷装表面的边部20a处将丝束线圈横列44a固定到位，而此时丝束导向件在换向。由于在丝束导向件移回到卷装的中心部20b时防止了丝束线圈横列44a被拉离卷装边部20a，所以形成一个具有直角边的圆柱形卷装。

辊子和转动的卷装表面间的滚动接触造成辊子转动。辊子表面的速度通常等于卷装表面的速度和丝束的速度。为了使辊子夹紧箍表面具有与卷装表面相同的速度，辊子夹紧箍可以以高达70000RPM或更高的速度运动。受到润滑的轴承提供了低的辊子阻力并允许辊子夹紧箍高速转动。当速度相等时，在丝束和辊子夹紧箍之间几乎没有摩擦力。

在多卷装成型工作中，为了以相似的速度形成所有卷装并使卷装半径增大，控制成丝过程。但是，由于丝束的直径不能总是每卷都一样的，所以在卷绕过程中出现了卷装半径差。套筒温度的波动和材料性能的不一致性都可以逐卷地改变纤维的直径并由此改变丝束的直径。所以，一个卷装半径可以暂时不同于其它卷装半径，直到进行过程修正时为止。例如，可以通过采用喷流方式来调节套筒温度以便控制丝束直径，从而进行修正。卷装的半径差可能造成辊子夹紧箍偶尔离开卷装表面。当辊子不与卷装表面接触时，辊子的转速开始降低。当辊子的表面又与卷装表面接触时，辊子的转速增大直到辊子的表面以与卷装表面相同的速度运动时为止。由于由雾化器润滑的轴承50的低滚动阻力，辊子夹紧箍以高于单个现有的重辊子夹紧箍的速度旋转，所述现有的辊子夹紧箍从一端到另一端地接触卷装表面。由于分开的辊子夹紧箍具有小惯量，所以它们不易打滑且对丝束产生很低的摩擦力，由此不易于拉断丝束中的任何一根纤维。另外，当在起始阶段内使夹头加速时，在分开的辊子夹紧箍加速的情况下，辊子夹紧箍几乎不对丝束产生摩擦力，并因此几乎不损伤丝线。

断裂的丝束纤维会在丝束被卷到卷装上且缠绕在转动的辊子夹紧箍上时脱离丝束，这造成可能毁坏卷装的扭结。分开的辊子提供了切断扭结的断纤维的断裂面。辊子包括形成抵靠卷装表面20的边部20a的接触面的圆柱形部分46a和不接触卷装表面的锥形部分46b。锥形表面从接触面46b起伸向卷装表面的中心部20b。锥形表面46b的端部46c形成了断裂面。当丝束导向件使丝束从辊子46移向卷装表面的中心部20b时，任何已开始缠绕在辊子上的断纤维将被从丝束14切离。由于丝束不再在卷装的中心部范围内与辊子接触，所以断纤维因上述浸润剂的缘故粘到丝束的主体上，并且整个丝束被缠绕在卷装上。在丝束到达另一个在相对的卷装边缘处的辊子时，断纤维已与丝束连接成一整体并且丝束已经缠绕在卷装上。断纤维不缠绕另一个辊子。尽管示出了具有一个边缘46c的锥形表面46b，但是断裂表面也可以包括在辊子上的任何表面不连续结构如槽或凸肩。在辊子表面上的不连续结构或突变将不允许纤维继续卷绕到辊子上；纤维将因丝束横向经过不连续结构而断裂。另外，可以将一个刀刃或离开辊子表面布置的类似突出部用作断裂面。尽管丝束最好不在扭结的纤维被切掉之后马上与辊子表面接触，但是这不是必需的。

已经在本发明的优选实施例中描述了本发明的工作原理和工作方式。但是，应该注意的是，可以在不脱离本发明范围的前提下采用除以上具体描述和示出的方式外的方式实现本发明。

本发明可用于生产这样的纤维丝束产品，即它被用作模塑树脂件的加强网和玻璃纤维加强物的缠绕卷装。

Claims (40)

1．一种将一个矿质纤维丝束卷绕成一个卷装的方法，它包括：形成一条移动的丝束；将一种浸润剂涂敷到丝束上；使一个夹头转动以便将丝束卷绕成一个卷装；通过一个丝束往复抖动器使丝束往复移动，从而在卷装转动时以一种花样将丝束铺放在卷装表面上；以及用一种可与浸润剂相容的润滑剂润滑丝束往复抖动器。

2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，润滑剂是浸润剂的一个组成部分。

3．如权利要求1所述的方法，其特征在于，丝束往复抖动器包括一个用于压靠卷装表面的可转动的辊子夹紧箍和滚动保持圈轴承，润滑步骤包括润滑辊子夹紧箍轴承。

4．如权利要求3所述的方法，其特征在于，润滑步骤包括雾化润滑剂，从而产生由悬浮在空气中的润滑剂微粒组成的雾气，通过一个导管将雾状润滑剂传至辊子夹紧箍轴承的一个预定润滑部位，并从位于预定润滑部位的导管中释放雾状润滑剂以便润滑辊子夹紧箍轴承。

5．如权利要求1所述的方法，其特征在于，丝束往复抖动器包括一个凸轮、一个凸轮随动件和一个安装在凸轮随动件上以便在凸轮转动时往复移动的往复的丝束导向件，所述润滑步骤包括润滑凸轮、凸轮随动件和往复的丝束导向件。

6．如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述润滑步骤包括雾化润滑剂以便产生由悬浮在空气中的润滑剂微粒组成的雾气，通过一个导管将雾状润滑剂传至凸轮、凸轮随动件和往复的丝束导向件的预定润滑部位，从位于预定润滑部位的导管中释放出雾状润滑剂以便润滑凸轮、凸轮随动件和往复的丝束导向件。

7．如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述润滑步骤包括雾化润滑剂以便产生由悬浮在空气中的润滑剂微粒组成的雾气，通过一个导管将雾状润滑剂传至一个预定润滑部位，在预定润滑部位释放雾状润滑剂以便产生用于润滑丝束往复抖动器的较大的润滑颗粒。

8．一种用于将许多个矿质纤维丝束卷绕成许多卷装的方法，它包括：提供许多条丝束；将浸润剂涂敷到丝束上；设置一个夹头；使这个夹头转动以便同时将每个丝束卷绕成一个独立的卷装；通过一个独立的丝束往复抖动器使每个丝束往复移动，从而在卷装转动时以一种花式将丝束铺放到各卷装的表面上；使一种润滑剂雾化以产生由悬浮在空气中的润滑剂微粒构成的雾气，其中润滑剂是可与浸润剂相容的；通过一个导管将雾状润滑剂传送到在丝束往复抖动器上的至少一个预定润滑部位；以及通过从位于预定润滑部位的导管中释放出雾状润滑剂来润滑丝束往复抖动器。

9．如权利要求8所述的方法，其特征在于，润滑剂是浸润剂的一个组成部分。

10．如权利要求8所述的方法，其特征在于，每个丝束往复抖动器包括一个凸轮、一个凸轮随动件和一个安装在凸轮随动件上以便在凸轮转动时往复移动的往复的丝束导向件，所述润滑步骤包括润滑凸轮、凸轮随动件和往复的丝束导向件。

11．如权利要求8所述的方法，其特征在于，每个丝束往复抖动器包括一个用于压靠卷装表面的可转动的辊子夹紧箍和一个滚动保持圈轴承，润滑步骤包括润滑辊子夹紧箍轴承。

12．如权利要求8所述的方法，其特征在于，它包括在导管中设置许多喷孔，其中每个喷孔释放出用于润滑一个独立的丝束往复抖动器的润滑剂。

13．如权利要求8所述的方法，其特征在于，它包括：设置一个凸轮轴承；将凸轮安装在凸轮轴承中以便转动；设置一个导管；通过导管将雾状润滑剂传送到在凸轮轴承上的至少一个预定润滑部位；以及通过从导管中释放出雾状润滑剂来润滑凸轮轴承。

14．一种用于将一个矿质纤维丝束卷绕成一个圆柱形卷装的装置，所述卷装具有一个带有第一边缘、第二边缘和一个位于其间的中心部的径向外表面，此装置包括：一个用于接纳丝束以形成一个卷装的可转动的夹头；一个安装用于当卷装转动时从卷装的一边到另一边地引导丝束并以螺旋形型式将丝束铺放到卷装表面上的丝束往复抖动器；一个用于雾化润滑剂以产生由悬浮在空气中的润滑剂微粒组成的雾气的雾化器，其中润滑剂是可与浸润剂相容的；以及一个与雾化器相连用以将悬浮在空气中的润滑剂微粒传至在丝束往复抖动器上的预定润滑部位的润滑剂输送导管。

15．如权利要求14所述的装置，其特征在于，丝束往复抖动器包括：一个可转动地安装的且带有螺旋槽的凸轮；一个设置在螺旋槽中的凸轮随动件；一个安装在凸轮随动件上以便由凸轮的转动而往复移动的往复的丝束导向件；一个安装成可转动的、用来在形成卷装时与卷装表面接触从而在卷装表面上保持丝束处于适当位置的辊子夹紧箍。

16．如权利要求15所述的装置，其特征在于，它包括：一个与辊子夹紧箍装在一起以便降低转动的辊子夹紧箍的摩擦力的辊子夹紧箍轴承，润滑剂输送导管与辊子夹紧箍轴承相连，以便悬浮在空气中的润滑剂微粒传给辊子夹紧箍轴承，从而润滑辊子夹紧箍轴承。

17．如权利要求16所述的装置，其特征在于，它包括许多个用于引导各丝束以便在夹头上形成许多卷装的丝束往复抖动器，其中各卷装往复抖动器形成一个各自的卷装。

18．如权利要求17所述的装置，其特征在于，它包括在导管中的许多喷孔，其中在相应的丝束往复抖动器处设置这些喷孔以便释放润滑剂。

19．如权利要求18所述的装置，其特征在于，它包括一个用于可转动地安装凸轮的凸轮轴承，其中导管具有一个用于润滑凸轮轴承的喷孔。

20．如权利要求14所述的装置，其特征在于，它包括许多个用于引导相应的丝束以便在夹头上形成许多卷装的丝束往复抖动器，其中每个丝束往复抖动器形成一个相应的卷装并包括：一个可转动地安装的且带有螺旋槽的凸轮；一个设置在螺旋槽中的凸轮随动件；一个安装在凸轮随动件上以便由凸轮的转动而往复移动的往复的丝束导向件；一个安装成可转动的、用来在形成卷装时与卷装表面接触从而使丝束在卷装表面上保持到位的辊子夹紧箍；以及一个与辊子夹紧箍装在一起以便降低转动的辊子夹紧箍的摩擦力的辊子夹紧箍轴承。

21．一种用于接触一个由卷绕的丝束构成的转动的圆柱形卷装的辊子夹紧箍机构，所述卷装具有第一端、第二端、一个转动轴线以及一个带有第一边部、第二边部和一个位于其间的中心部的径向外表面，其中当将丝束按线圈横列铺放到卷装表面上时，辊子夹紧箍机构将丝束保持在边部的适当位置上，辊子夹紧箍机构包括：具有一个通常平行于卷装轴线的转动轴线的第一辊子，该第一辊子还具有一个接触卷装表面的第一边部而不接触卷装表面的中心部的外表面；以及一个具有一个通常平行于卷装轴线的转动轴线的第二辊子，该第二辊子还具有一个与卷装表面的第二边部接触而不接触卷装表面的中心部的外表面。

22．如权利要求21所述的装置，其特征在于，第一辊子、第二辊子各具有一个边缘端和一个从边缘端起伸向卷装表面的中心部的内端。

23．如权利要求22所述的装置，其特征在于，第一和第二辊子的边缘端通常呈圆柱形。

24．如权利要求22所述的装置，其特征在于，第一、第二辊子的内端呈锥形。

25．如权利要求21所述的装置，其特征在于，第一、第二辊子通常是同轴的。

26．如权利要求21所述的装置，其特征在于，第一、第二辊子沿通常平行于转动轴线的线接触卷装的表面。

27．如权利要求26所述的装置，其特征在于，第一、第二辊子沿其总长度通常约为第一端和第二端之间的卷装长度的5％～80％的线接触卷装的表面。

28．如权利要求27所述的装置，其特征在于，第一、第二辊子沿其总长度通常约为第一端和第二端之间的卷装长度的10％～60％的线接触卷装的表面。

29．如权利要求21所述的装置，它包括一个可转动地安装的且带有一条螺旋槽的凸轮、一个设置在所述槽内的凸轮随动件；以及一个固定在凸轮随动件上、用以在将丝束按线圈横列铺放到卷装表面上时使丝束从一边到另一边部地移动的丝束导向件，其中如此安装凸轮、凸轮随动件和丝束导向件以及辊子，即它们在形成卷装时移离夹头。

30．一种用于将一个矿质纤维丝束卷绕成一个圆柱形卷装的装置，其中卷装具有第一端、第二端和一个带有第一边部、第二边部和一个位于其间的中心部的径向外表面，该装置包括：一个用于接收并缠绕丝束以形成卷装的可转动的夹头；一个安装成用于在卷装转动时从一边部到另一边部地往复移动以便按螺旋形型式将丝束铺放到卷装表面上的丝束导向件；以及一个安装成用来在形成卷装时接触卷装表面以便将丝束保持在卷装表面上的适当位置上的辊子夹紧箍，其中辊子夹紧箍被分成独立的辊子，每个辊子在边部之一接触卷装表面而不在中心部接触卷装表面。

31．如权利要求30所述的装置，其特征在于，独立地安装每个辊子以便转动。

32．如权利要求30所述的装置，其特征在于，每个辊子具有一个边缘端和一个内端，内端呈锥形并伸向卷装表面的中心部。

33．如权利要求30所述的装置，其特征在于，辊子夹紧箍沿一条通常平行于转动轴线的线接触卷装的表面。

34．如权利要求30所述的装置，其特征在于，辊子夹紧箍沿其总长度通常约为第一和第二端间的卷装长度的5％～80％的线接触卷装表面。

35．如权利要求34所述的装置，其特征在于，辊子夹紧箍沿其总长度通常约为第一端和第二端之间的卷装长度的10％～50％的线接触卷装表面。

36．如权利要求30所述的装置，其特征在于，每个辊子重约30g～80g。

37．如权利要求30所述的装置，它包括许多辊子夹紧箍，以便在同一夹头上形成许多卷装，其中为每个卷装安装一对辊子，以便产生与卷装表面的转动接触。

38．如权利要求37所述的装置，其特征在于，独立安装每个辊子且每个辊子具有一个边缘端和一个内端，内端呈锥形且伸向卷装表面的中心部，并且每个辊子夹紧箍沿其长度通常约为第一端和第二端之间的卷装长度的10％～50％的一条接触线接触卷装的表面。

39．如权利要求30所述的装置，它包括一个被安装成可以转动的并带有一条螺旋槽的凸轮、一个设置在所述槽内的且固定在丝束导向件上用以使丝束导向件从一个边部到另一边部地移动的凸轮随动件，其中如此安装凸轮、凸轮随动件、丝束导向件和辊子，即它们在形成卷装时离开夹头。

40．一种用于将一个纤维丝束卷绕成一个通常为圆柱形的丝束卷装的辊子夹紧箍机构，所述卷装具有一个带有间隔的边部和一个位于其间的中心部的外表面，该辊子夹紧箍机构包括：一个可转动地安装、用以接触卷装表面从而将丝束保持在卷装边部上的接触面；一个与接触面相连、用以切断已经缠绕在接触面上的断丝束纤维的断裂面。

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