CN1564887A - 具有滑动运载皮带的锭翼凸绕辊型装置 - Google Patents

Abstract

用于对电线或者电缆进行倍捻或加捻的锭翼凸绕辊型装置，在锭翼凸绕辊型装置的锭翼凸绕辊型结构上有滑动运载皮带。当电线或者电缆运动时，运载皮带沿着凸绕辊型装置以相同的方向运动，优选的，以与电线或者电缆相同的速度运动。结果当电线或者电缆经过锭翼凸绕辊型装置时，就减小了电线或电缆上的张力。这样就可获得较高的电线或电缆运输效率或者获得具有更优品质的电线或电缆。

Description

具有滑动运载皮带的锭翼凸绕辊型装置

相关申请的相互参考

本申请要求于2002年7月29日申请的、序列号为No.60/398793的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及用于生产成股电线或者电缆的机械领域，更特别的，涉及使用了这种凸绕辊型结构的装置。

背景技术

通常使用双捻线、单捻线、绳以及其它的电线或者电缆的生产装置来制造各种类型的电线或者电缆(它包括被涂敷或者未被涂敷的电线，电缆，纤维光缆等等)。得到的电线和电缆是这种类型：它包括多个在一个阶段或者两个或者更多的阶段生产出的被加捻电线。

在以两个阶段生产电缆的情况下，通过所谓的倍捻或者成对装置，把电线加捻在一起以首先制造出加捻电线。然后通过例如固定紧线器，旋转紧线器(也称作滚筒加捻装置)或者其它类型的旋转装置将加捻电线制成通信电缆。

倍捻装置是在加捻两股、三股或者四股电线时通常使用的一种形式的装置。得到的加捻单元称作二元组、三元组或者四元组。

该装置包括筒管架，  周围排列有在可旋转支架或锭翼凸绕辊型结构(也简单的称作弓形结构)，可以驱动筒管在架子周围回转。可由筒管架上的筒管(或者卷轴)供给被加捻的电线，所述筒管架在加捻盒的内部，当电线被运送到旋转锭翼凸绕辊型结构时，电线就得到了加捻，然后电线又在加捻盒外部的紧线器卷轴上被拉紧。有代表性的，当电线沿着锭翼凸绕辊型结构运动时，它将沿着导轨面运动到凸绕辊型结构的内部，从而使“凸绕辊型结构上的电线”飞出凸绕辊型结构。旋转凸绕辊型装置作用的离心力使电线靠着凸绕辊型装置的内部边缘。

前述装置也被称为一种“里面翻到外面”装置。不过对电线进行加捻时，也可以由加捻箱的外部供给电线并在排列在筒管架内部的筒管上对线进行拉紧。后面的结构有时也被称为一种“外面翻到里面”装置。

当可以从简单结构和大容量的存储装置中供给电线时，外面翻到里面的装置通常首选用在单独的加捻装置中。在这种情况下，在加捻盒中的管筒架也仅仅需要支持一个管筒。外面翻到里面的装置也容易的适用于使用更多数量的电线。

在典型的双加捻装置中，当电线或者电缆进入锭翼凸绕辊型结构时，这些电线或者电缆就被加捻一次。当它离开锭翼凸绕辊型结构时，又被加捻一次，这样制得的被加捻的成分直接进入任何一种紧线器(例如固定紧线器或者旋转紧线器，单独或者双倍捻装置，绞盘或者挤出生产线)中，从而绞合被加捻的电线以形成通信电缆，这可以有代表性的应用到实际的操作中。

也可以依照优选的设备布置，水平或者垂直的排列电线加捻装置。这样装置的例子有：在US专利No.5966917以及在US专利No.5400579的描述中就有利用了锭翼凸绕辊型结构的描述。在这些例子中，这些类型的装置在电线或者电缆制造领域被熟知，并且在下文中被称为“锭翼凸绕辊型装置”。因此使用这一术语意味着包含将锭翼凸绕辊型结构用于电线或者电缆制造的任何一种装置。

为了增大这些锭翼凸绕辊型装置的产量，电线或者电缆的运送速度能达到超过250米/分的速度。增大了线速度的结果，就是也必须增大锭翼凸绕辊型结构的角速度，以保持在生产出的电线或者电缆中的一致的绞距。这样锭翼凸绕辊型结构的角速度必须增大到相应的数值，可以达到3000rpm或者更大。这时，各种各样利用了锭翼凸绕辊型结构的电线或者电缆的制造装置受到各种因素的限制，尤其是锭翼凸绕辊型结构的最大角速度的限制。

凸绕辊型结构的最大角速度被一些因素限制，例如：在电线沿着凸绕辊型电线路径运动时施加到电线上的离心力，地球自转偏向力，以及从凸绕辊型结构表面产生的摩擦力。这些力的作用就增大了产出电线上的张力。所有的线，无论是电的还是机械的都有一个最大的允许张力，在各种各样的损坏产生前，所述张力能持续一个特定的时间。同样，制造装置的最大生产速度也受将无法接受的损失度完全避免或者降低到最小的需要的限制。

装置的设计者们已经试图限制离心力，地球自转偏向力以及凸绕辊型结构的摩擦系数，这些都获得了有限的成效。本申请针对该问题，寻求一种通过在对电线或者电缆进行加捻或者倍捻时，减小或者降低电线或者电缆上的张力作用的方法，以提供较高的生产速度和/或提供较高质量的电线或者电缆。

为了克服现有技术中的装置的难点，有必要提供一种锭翼凸绕辊型电线生产装置，在该装置中减小了施加到产出电线上的张力，与传统的装置相比，它可以生产出具有改进质量的电线或者电缆和/或生产出具有较高的生产速度和令人满意的质量的电线或者电缆。

发明内容

据此，本发明的首要优点是提供了一种锭翼凸绕辊型电线生产装置，该装置能减小当电线沿着凸绕辊型电线路径运动时，作用在电线上的离心力和/或地球自转偏向力产生的摩擦力。

本发明进一步的优点是提供一种锭翼凸绕辊型电线生产装置，当电线沿着凸绕辊型电线路径运动时，更常见的是当电线经过锭翼凸绕辊型电线生产装置时，该装置能保持或者减小产出电线上的张力。

通过使用具有滑动运载皮带的锭翼凸绕辊型装置可以获得至少部分或者全部上面陈述的优点和另外固有的其它发明目的和目标，所述运载皮带以一个速度沿着凸绕辊型电线路径径向运动，优选的，该速度与沿着凸绕辊型电线路径运动的电线的速度精确的相匹配。

据此，一方面，本发明提供了一种用于加捻或者倍捻电线或者电缆，具有在加捻或者倍捻操作中沿着电线或者电缆径向运动的方向可旋转的弓形结构的锭翼凸绕辊型装置，该装置进一步包括与电线或者电缆的运动相反，沿着所述凸绕辊型结构的径向表面的运载皮带，以及在所述电线或者电缆的运动方向上驱动所述运载皮带的运载皮带驱动装置。

另一方面，本发明也提供了一种锭翼凸绕辊型装置，该装置具有一个内表面和一个外表面，一个运载皮带，该皮带具有在所述凸绕辊型结构的内表面上以一个方向运动以及在所述凸绕辊型结构的外表面上以相反的方向运动，该装置还具有位于所述凸绕辊型结构的末端或在所述凸绕辊型结构的末端的附近，用于驱动所述运载皮带从所述凸绕辊型结构的一个表面到另一个表面的滑轮，以及用于推进至少一个所述滑轮从而推进所述运载皮带的驱动装置。

此外，本发明也提供一种应用于生产电线或者电缆的锭翼凸绕辊型装置，或者锭翼凸绕辊型结构。

在本申请中，“锭翼凸绕辊型装置”这个术语涉及任何一种利用了锭翼凸绕辊型结构的已知电线或者电缆生产装置。本申请首要用于电线或者电缆的生产中，它能包括涂敷或者未涂敷的成股的电线或者电缆，它也可以包括例如光纤电缆。可以从任何合适的铁类或者非铁金属，例如铜，钢或铝生产出电线或者电缆，也可以由其他任何适于生产电线，电缆或其组合物如塑料、光学纤维等等制备而成。

然而，正如本领域的技术人员都知道用于生产电线或者电缆的锭翼凸绕辊型装置被广泛应用于多种实际操作中，并能生产出多种电线或者电缆。同样地，尽管在下文中描述的本申请与电线工业特别相关，本领域的技术人员应知道本申请同样能应用到众多其它操作中。

本发明的主要特征是应用了在锭翼凸绕辊型装置上沿着凸绕辊型电线径向运动的运载皮带。优选的，运载皮带以与沿着凸绕辊型电线路径运动的电线的线速度精确匹配的速度运动，运载皮带的运动速率在所述电线或者电缆运动速率的5％的这个范围内。更优选的，运载皮带的运动速率在所述电线或者电缆运动速率的1％的范围内。最优选的，运载皮带的运动速率在所述电线或者电缆运动速率的0.1％的范围内。

在实际操作中，运载皮带象电线一样，优选的沿着锭翼凸绕辊型结构的内表面以相同的方向、相同的速度运动。通过旋转凸绕辊型结构产生的离心力，电线靠着运载皮带被挤压。然而通过提供滑动运载皮带，使凸绕辊型结构对电线造成挤压的摩擦力就减小和/或消失。随着摩擦力的消失或减小，当电线经过锭翼凸绕辊型装置时在电线上的张力就得到减小。同样凸绕辊型结构的线速度和/或角速度就得到增大，从而制造出得到质量得到改善的电线，和/或以增大的速度生产相同质量的电线。

可以使用在现有技术中已知的原材料构造锭翼凸绕辊型结构。典型的，锭翼凸绕辊型结构由玻璃纤维材料或者碳纤维材料制成。然而本领域的技术人员应熟知角速度和线速度决定了用于构造凸绕辊型结构的合适原材料。通常在给出的锭翼凸绕辊型装置上存在两个凸绕辊型结构，并且比较典型的是一条电线只在一个凸绕辊型结构上运动，但是当运送的电线沿着每个凸绕辊型结构时，这种锭翼凸绕辊型装置也是公知的。优选的凸绕辊型结构是平衡的，从而使凸绕辊型结构转动时引起的转动震荡得到最小化。

环状的运载皮带优选的是一个以合适的原材料制成的，以大体为圆形轨迹运动的环。这可能包括一个排列，在该排列中在凸绕辊型结构的内侧的运载皮带向上运动，并返回到相对的凸绕辊型结构的内侧。可选择的，运载皮带可以向上运动并返回到凸绕辊型结构的一侧。然而优选的，运载皮带在凸绕辊型结构的内侧径向向上运动，通过一个滑轮，并返回，以相反的方向运动到凸绕辊型结构的外侧。然后第二滑轮将使运载皮带从凸绕辊型结构的外部返回到凸绕辊型结构的内部。通常，沿着凸绕辊型结构经过的电线(凸绕辊型电线)将在凸绕辊型结构的内表面接触运载皮带。

至少一个滑轮优选的与运载皮带驱动装置连接，从而驱动运载皮带以一个经由选择的速度运动。

运载皮带可以是扁平或者一些其它允许的形状，例如凹形可以将电线定位在运载皮带中心，并有助于减少地球自转偏向力引起的任何损坏。运载皮带优选的是一个“环状”的皮带，并且能由任何一种可提供用于设定的操作中所容许强度特性的原材料制成。可以用织物或者塑料制得运载皮带，但是更优选的由铁类或非铁原料制得，最优选的由具有好的强度特性例如钢的高伸缩性原材料制得，从而可以以预定的速度抵抗拉伸。

运载皮带优选的与凸绕辊型电线一起，通过一个电线导引固定在凸绕辊型结构内部表面上运载皮带轨道内部的合适位置。使用可以支撑和保持运载皮带的几条皮带，在凸绕辊型结构外部的合适位置，可以构造在凸绕辊型结构的外部表面上运载皮带的返回路径。

在优选实施例中，通过一个速度精度可变的电动机和控制装置驱动运载皮带，并且优选的包括一个差动齿轮箱。这样可以精确的控制运载皮带的速度使其与凸绕辊型电线的速度相匹配。通过校准皮带和滑轮，差动齿轮箱优选的与锭翼轴连接在一起，这样就使运载皮带的速度不受锭翼凸绕辊型结构旋转的影响。锭翼轴优选的与运载皮带驱动轴连接，并通过滚球轴承支撑，而且反过来驱动一组正齿轮等等，从而驱动滑轮最终驱动运载皮带。

优选的，也将提供一个用于保持在运载皮带上具有理想数值的张力的弹簧拉紧装置。

附图说明

通过在下面与附图相结合的举例中描述本发明的实施例：

图1是依照现有技术的锭翼凸绕辊型装置的平面图；

图2是本发明的锭翼凸绕辊型装置的平面图；

图3是图2装置的锭翼凸绕辊型结构的平面图；

图4是图3的部分锭翼凸绕辊型结构的局部透视图。

具体实施方式

相信可以用新颖的特征表征出本发明，关于它的结构、组成、操作用途和操作方法以及进一步的目的以及其中的优点将从下面的附图中得到更好的理解，在附图中仅仅以举例的方法描述在目前本发明的优选实施例。在附图中，  利用参考数字描述本发明装置中的元件。

当然，可以清楚理解的是，附图仅仅是用来说明和描述，并非去限制本发明的范围。

现有技术中锭翼凸绕辊型装置的操作和设计可在多种文献中得到详细的描述，这些文献包括比如US专利No.5400549。现在在图1中表示出现有技术中的锭翼凸绕辊型装置10。在该例子中，锭翼凸绕辊型装置具有支撑结构11，里面翻到外面装置具有两个护罩12和14，每个护罩包含一卷被涂敷的单股电线。该护罩位于主体结构20的内部。通过电动机16使护罩12和14内部的卷轴以一定的速度旋转，从而使“W”电线从卷轴以和成品线速度几乎相同的速度得到运送。

在主体部分20的每一侧是凸绕辊型结构22和24，通过支架26将所述凸绕辊型结构连接到中心轴28上，并通过滑轮29依次和电动机(未示出)连接在一起，从而可以旋转主体部分20周围的凸绕辊型结构22和24。可以从护罩12和14内部的每一个卷轴运送一股电线，使其通过单独滑轮30的周围到双滑轮32上。然后运送以并排结构存在的两条电线，使其通过主体部分20的中心到第一凸绕辊型结构的滑轮34，然后到凸绕辊型结构22上。在主体部分20的周围旋转凸绕辊型结构22和24，从而对电线施加第一加捻。“凸绕辊型结构上的电线”然后通过凸绕辊型结构22的内部，并经过多种多样的电线导引结构36。在凸绕辊型结构22的末端，电线被运送到第二凸绕辊型结构的滑轮38，然后从凸绕辊型锭翼装置10中退出。当凸绕辊型结构上的线退出凸绕辊型装置22时，所述的线就得到了第二次加捻，这样就完成了双捻。

然后传送电线通过绞盘(未示出)，该该绞盘用来牵引电线，以通过凸绕辊型锭翼装置。通过绞盘后，被加捻或者倍捻的电线被收集到拉紧的卷轴(未示出)上。

在操作中，当提供了理想的绞距时，可以调整被运送电线的线速度以及凸绕辊型结构的旋转速率，从而提供具有适用的电线张力的合适成品速率。在一些实施例中，提供给倍捻电线加捻速率的旋转速率可以是2250RPM，或者更高，线速度可以是250米/分，或者更高。

在图2中示出了依照本发明的锭翼凸绕辊型装置100。在该实施例中，以一个角度设置装置100，但基本上同图1中示出的装置10相似。装置100也包括锭翼凸绕辊型结构，这将在图3中作更加详细的描述。

在该实施例中，凸绕辊型结构120包括第一滑轮122，驱动滑轮124，弹簧张紧轮126，滑轮电动机135，以及用来旋转驱动滑轮124的传动装置130，它包括差动齿轮箱136以及一连串的齿轮等等。

在操作中，滑轮电动机135是一个速率精度可变的电动机和控制装置，通过使用皮带和滑轮145，它与差动齿轮箱136连接在一起。通过一连串的第二皮带和滑轮146，可以传输差动齿轮箱136的输出到锭翼轴139上。锭翼轴可以与运载皮带驱动轴138连接在一起，并在滚球轴承中支撑该轴，依次驱动一组正齿轮140以及一组锥齿轮141到驱动滑轮124上。运载皮带110延伸到凸绕辊型结构120的内部，并经过驱动滑轮124的周围。运载皮带110然后延伸到凸绕辊型结构120的外部，并经过滑轮122的周围返回到凸绕辊型结构120的内部。弹簧张紧轮126保持运载皮带110上一个合适水平的张力。由于驱动滑轮124以一个速率旋转，该速率基本上与在凸绕辊型结构120内部运动的电线的速率相匹配，使得运载皮带110在凸绕辊型结构120的周围运动。

当锭翼凸绕辊型结构的电线退出滑轮时，驱动滑轮124也工作，从而可以使“W”电线在该滑轮上退出凸绕辊型结构。

需要指出的是运载皮带控制系统的线速度可以是标准的，也就是说线或电缆的线速度可以和运载皮带的速度保持一致。一个辅助绞盘可以控制电缆的速度，而且运载皮带的控制速度可以电子的与滑轮匹配。在该构造中，运载皮带可以比电线或者电缆的速度快，从而减小张力，或者比电线或者电缆的速度慢，从而增大电缆张力。这样可以看出可以提供各种控制装置来控制电线或电缆中的张力，这样就在张力的控制上得到了理想的效果。

图4示出了图3的一部分锭翼的局部透视图。凸绕辊型结构120由玻璃纤维制成，运载皮带110在其内部表面上运动。通过使用运载皮带导引112，在凸绕辊型结构120的内部表面，运载皮带110可以包含在形成的运载皮带轨道113中。运载皮带110在相反的方向上通过凸绕辊型结构120的外部，并通过电线导引皮带114保持在合适的位置。作为参考，在凸绕辊型结构120的内部对着运载皮带110示出了两股“W”线。

这样依照本发明20，很明显的提供了锭翼凸绕辊型装置，该装置可以完全满足先前确定的目标、目的以及优点。因此已经详细而精确的描述了本发明的实施例。可以理解，可对本领域的熟练技术人员提出选择、修改以及变化，这里的详细描述预期的包含了所有的这些选择、修改以及变化，该选择、修改以及变化都落入附加的权利要求的范围中。

此外，为了清楚，除非另外声明，“包括”这个词以及该词的变形，例如包含、含有，当它们使用在本发明的说明书和权利要求中时，他们不将排斥其它的附加成分、组成，整体或者步骤。

而且对于词“基本上”或者“大致”，当他们被用作形容词或者副词时，将扩大这些特定特征的范围。例如基本上是平面将理解为平面，近似的平面和/或与一个平面结构联系在一起时显示出的特征。

此外，词语“他”、“他的”的使用不是特定的指男性的人，可以容易的将它们分别读成“她”“她的”。

而且当讨论涉及发明人知道的现有技术时，不允许引入讨论的技术与本申请相违背。

Claims (12)

1、一种对电线或者电缆进行加捻或者倍捻的锭翼凸绕辊型装置，该装置具有可旋转的凸绕辊型结构，在加捻或者倍捻操作中，电线或者电缆沿着所述凸绕辊型结构纵向运动，所述锭翼凸绕辊型装置进一步包括一个运载皮带，所述运载皮带沿所述凸绕辊型结构的纵断面延伸，所述纵断面与运动的电线或者电缆相对，还包括一个运载皮带驱动装置，所述运载驱动装置在所述电线或者电缆运动的方向上驱动所述运载皮带。

2、如权利要求1所述的锭翼凸绕辊型装置，其中所述运载皮带的运动速率在所述电线或者电缆运动速率的5％的范围内。

3、如权利要求1所述的锭翼凸绕辊型装置，其中所述运载皮带的运动速率在所述电线或者电缆运动速率的1％的范围内。

4、如权利要求1所述的锭翼凸绕辊型装置，其中所述运载皮带的运动速率在所述电线或者电缆运动速率的0.1％的范围内。

5、如权利要求1所述的锭翼凸绕辊型装置，其中所述凸绕辊型结构具有一个内表面和一个外表面，所述运载皮带和所述电线或者电缆沿着所述凸绕辊型结构的内表面以相同的方向运动。

6、如权利要求5所述的锭翼凸绕辊型装置，其中所述运载皮带沿着所述凸绕辊型结构的外表面以相反的方向运动，所述凸绕辊型结构的外表面的运动方向与沿着所述凸绕辊型结构内表面运动的方向有关。

7、如权利要求1所述的锭翼凸绕辊型装置，其中所述运载皮带通过滑轮，所述滑轮的位置临近于凸绕辊型结构的每个末端，从而使所述运载皮带从凸绕辊型结构的一端移动到另一端。

8、如权利要求7所述的锭翼凸绕辊型装置，其中至少一个所述滑轮是和电动的推进装置连接的驱动滑轮，它可以用来驱动所述运载皮带。

9、如权利要求8所述的锭翼凸绕辊型装置，其中所述电动的推进装置包括与所述驱动滑轮连接的电动机。

10、如权利要求9所述的锭翼凸绕辊型装置，其中所述电动机通过差动齿轮箱与所述驱动滑轮在相互连接。

11、一个锭翼凸绕辊型装置，包括具一个锭翼凸绕辊型结构，该锭翼凸绕辊型结构具有相对的末端，一个内表面和一个外表面，一个运载皮带，该运载皮带在所述凸绕辊型结构的内表面上朝一个方向运动并在所述凸绕辊型结构的外表面上向另一方向运动，还包括滑轮，所述滑轮的位置临近所述凸绕辊型结构的末端，使所述运载皮带从凸绕辊型结构的一端移动到另一端，还具有驱动装置，用来驱动至少一个所述滑轮，从而驱动所述运载皮带。

12、如权利要求11所述的锭翼凸绕辊型装置，还包括在所述运载皮带上保持基本上恒定的张力的张紧轮。

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