專利名稱：用于線材的帶卷繞裝置及一種制造帶卷繞絕緣線芯的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于線材的帶卷繞裝置以及一種制造帶卷繞絕緣線芯的系統(tǒng)，具體地，涉及一種帶卷繞裝置以及一種制造帶卷繞絕緣線芯的系統(tǒng)，所述裝置與系統(tǒng)用于成形一個(gè)高精度發(fā)泡同軸電纜的絕緣層，所述同軸電纜包括一個(gè)通過在外周卷繞所述絕緣材料而形成的內(nèi)導(dǎo)體以及一個(gè)由導(dǎo)電的細(xì)金屬絲編織成的外導(dǎo)體。
背景技術(shù)：
隨著高度信息化社會(huì)的發(fā)展，對(duì)信息通信器械以及對(duì)用于信息通信器械半導(dǎo)體裝置的測(cè)試/檢查裝置的傳輸速率以及傳輸精度的要求逐漸增加。相應(yīng)地，在同軸電纜以及同軸線纜中也需要提高傳輸速率以及傳輸精度。
需要指出的是，一個(gè)同軸電纜所要求的常規(guī)電氣性能如下 靜電電容(C)＝55.63ε/Lnd/d(PF/m)其中ε為絕緣材料的介電常數(shù)，D為絕緣材料的外直徑(外導(dǎo)體的內(nèi)直徑)，而d為導(dǎo)體的外直徑(內(nèi)導(dǎo)體的外直徑)。
從上述的相應(yīng)公式，可以發(fā)現(xiàn)，絕緣材料的介電常數(shù)、內(nèi)導(dǎo)體以及絕緣材料的外直徑與同軸電纜的傳輸特性有關(guān)，介電常數(shù)越低則導(dǎo)致傳輸特性越高，且一個(gè)比率以及一個(gè)不均勻度(fluctuation)與內(nèi)導(dǎo)體以及絕緣材料的外直徑密切相關(guān)。
特別地，可以理解，特性阻抗以及靜電電容的一個(gè)理想情形是絕緣材料的介電常數(shù)很小且其不均勻度很小，而且內(nèi)導(dǎo)體的外直徑以及絕緣材料的外直徑(屏蔽層的內(nèi)直徑)不均勻度很小，除此之外，它們的形狀呈更加精確的圓形。
在傳統(tǒng)的同軸電纜中，一種將用于該同軸電纜中的發(fā)泡絕緣材料的目的是通過盡可能多地減少電纜的傳輸延遲時(shí)間而增加傳輸速率，從而，在目前，把孔隙率(發(fā)泡率)造成60％或更高，其中空隙增加以獲得1.4或更小的絕緣材料介電常數(shù)(ε)。結(jié)果，意圖實(shí)現(xiàn)傳輸時(shí)間的縮短、衰減的減少，等等。一種示例絕緣材料的孔隙率制成60％或更高，而其介電常數(shù)制成1.4或更小，制造這樣的一個(gè)構(gòu)件把一個(gè)聚四氟乙烯(PTFE)的有孔帶體(參考專利文獻(xiàn)1和2)繞在內(nèi)導(dǎo)體的外直徑上，并在有孔帶體的卷繞過程中或在卷繞過程后對(duì)包繞的內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)行烘焙處理。作為有孔帶體的另一個(gè)示例，存在有一種聚乙烯的帶體，其平均分子量為五百萬或更大(參考專利文獻(xiàn)3)。這些絕緣材料層的厚度和孔隙率的不均勻度相當(dāng)大，從而，強(qiáng)烈地需要對(duì)同軸電纜傳輸特性的穩(wěn)定度進(jìn)行改善。
特別地，在一個(gè)具有小直徑導(dǎo)體的同軸電纜中，內(nèi)導(dǎo)體的尺寸為24或更大(AWG尺寸)，而特性阻抗值為50Ω，為了消除傳輸特性中的不均勻度以使之穩(wěn)定，厚度、外直徑、孔隙率、烘焙度等等的不均勻度是很大的缺點(diǎn)。
此外，由于通過將有孔帶體以交疊的方式卷繞在內(nèi)導(dǎo)體的外直徑上而形成絕緣層，在導(dǎo)體的外直徑因?yàn)殚g隙以及重疊的原因而在帶體繞著導(dǎo)體外直徑的重疊部分處出現(xiàn)了不規(guī)則，因此，介電常數(shù)以及外直徑的不均勻度顯著地增大。
而且，由于絕緣層使用了一種機(jī)械強(qiáng)度極低的有孔帶體，所以要求帶體上的張力非常小，以消除在卷繞過程中帶體本身的伸長(zhǎng)和斷裂以及消除超細(xì)內(nèi)導(dǎo)體由于有孔帶體的卷繞而導(dǎo)致的伸長(zhǎng)和斷開。從而，外直徑的不規(guī)則以及外直徑的不均勻度變得更加地顯著，除此之外，有孔材料與內(nèi)導(dǎo)體之間的粘附度是很低很弱的，使得介電常數(shù)以及外直徑的不均勻度進(jìn)一步地增大。
此外，存在一個(gè)顯著的問題這個(gè)絕緣層的輪廓很難成形為一個(gè)具有精確圓形截面的圓筒體，除此之外，還存在這樣的問題當(dāng)把絕緣層的外直徑保持在一個(gè)預(yù)定的外直徑值時(shí)，不均勻度被消除了。
雖然在上文列舉了在采用有孔帶體形成同軸電纜絕緣層的情形下所需要解決的多種問題，公開了一種帶卷繞裝置作為一個(gè)用于將薄帶卷繞在一個(gè)內(nèi)導(dǎo)體的外周上而形成一個(gè)絕緣層的帶體卷繞裝置的常規(guī)示例，在該公開的帶卷繞裝置中，一個(gè)薄的帶可高速穩(wěn)定地卷繞在一個(gè)線材——例如一個(gè)超細(xì)金屬絲——的外周上，同時(shí)抑制張力的變化，在常規(guī)的帶體卷繞裝置中。
將參照?qǐng)D5來特別地描述公開于專利文獻(xiàn)4中的發(fā)明，其中，一種用于線材的帶卷繞裝置設(shè)置有一個(gè)豎直安裝的心軸51，在心軸51中形成一個(gè)通孔52，線材521可以從該心軸的底部、沿著該心軸的中心線、穿過心軸51的內(nèi)部而向上地通過該通孔52，形成一個(gè)空氣軸承的出氣口53、53分別形成于軸部51A的外周上以及一個(gè)凸緣面上，從而使得心軸51是可轉(zhuǎn)動(dòng)的，該凸緣面從下方支撐一個(gè)帶卷軸的凸緣；一個(gè)以共軸的方式可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在心軸上部處的倒轉(zhuǎn)漏斗形狀的飛輪510；一個(gè)粘附結(jié)合在所述飛輪外表面上的帶覆蓋件517；一個(gè)帶卷繞導(dǎo)引件518以及一個(gè)設(shè)置在飛輪上部而與飛輪聯(lián)合地轉(zhuǎn)動(dòng)的帶保持構(gòu)件519；以及一個(gè)用于轉(zhuǎn)動(dòng)心軸的馬達(dá)57和一個(gè)用于以獨(dú)立的方式轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪的馬達(dá)513。在上述用于線材的帶卷繞裝置的構(gòu)造中，一個(gè)帶532從一個(gè)裝配在心軸51上的帶卷軸531釋放出來，所述的帶532插入到一個(gè)設(shè)置在飛輪下部外周邊上的導(dǎo)引孔516內(nèi)，其后，帶可滑經(jīng)帶覆蓋件的下側(cè)、通過帶卷繞導(dǎo)引件以及帶保持構(gòu)件而引導(dǎo)到線材521上，此外，一個(gè)由于從出氣口吹出的空氣而引起的預(yù)定的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力施加到帶卷軸上，使該帶卷軸向上移動(dòng)，在保持著所獲得的狀態(tài)的同時(shí)，線材以預(yù)定的速率通過而飛輪同時(shí)以恒定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，且?guī)Ь砝@在線材的外周上，同時(shí)，以與卷軸的卷繞直徑相對(duì)應(yīng)的速率來轉(zhuǎn)動(dòng)心軸。
該文獻(xiàn)所描述的優(yōu)點(diǎn)如下用于線材的帶卷繞裝置幾乎不受離心力或卷繞的不利影響；哪怕在一個(gè)穩(wěn)定的卷繞操作中，帶中張力的變化也通過一個(gè)設(shè)置在由空氣浮起的帶卷軸和心軸之間的自動(dòng)瞬時(shí)調(diào)整功能而得到了抑制；更多地減少了帶在卷繞部件中的張力不均勻的幅度，從而可在一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行高速卷繞，同時(shí)，哪怕在使用了一個(gè)易斷的非常薄的帶時(shí)也能保持住一個(gè)足夠的張力；而且?guī)У木砝@節(jié)距以及卷繞后的狀態(tài)是一致的。
專利文獻(xiàn)1專利公布號(hào)42-13560專利文獻(xiàn)2專利公布號(hào)51-18991專利文獻(xiàn)3已經(jīng)公開的專利申請(qǐng)2001-297633專利文獻(xiàn)4已經(jīng)公開的專利申請(qǐng)6-124614然而，上述用于線材的常規(guī)帶卷繞裝置具有以下的問題。
(1)由于帶卷軸是氣浮的且?guī)Ь磔S由心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)以供給所述帶，用于供給帶的張力易于隨著繞在帶卷軸上的帶體數(shù)量的多少而變動(dòng)。
(2)由于馬達(dá)57和513旋轉(zhuǎn)次數(shù)之間的不匹配，帶的張力變動(dòng)而改變帶的卷繞量，從而難以保持所卷繞帶形狀的一致輪廓。
(3)在帶卷繞過程中，到帶保持構(gòu)件519的帶的條長(zhǎng)拉長(zhǎng)了，因此，在帶供給部分中的帶張力與帶卷繞部分中的帶張力不一致，從而，在帶卷繞時(shí)，由于卷繞壓力，帶易于斷裂。
(4)雖然帶中的卷繞張力是通過帶與導(dǎo)引孔516、帶覆蓋件517、以及帶卷繞導(dǎo)引件518之間的接觸而產(chǎn)生，但是，由于它們的接觸區(qū)域相對(duì)較寬的原因，這個(gè)卷繞張力易于改變，且取決于飛輪510的轉(zhuǎn)數(shù)。
(5)由于在上文第(1)和第(2)段中所描述的原因，帶的供給以及由于帶卷繞而引起的帶張力變得不穩(wěn)定，因此，所卷繞帶的輪廓變得不規(guī)則，而且?guī)б子跀嗔选?br> (6)因?yàn)閺膸Ь磔S釋放出的、從帶卷軸延伸到帶卷繞處(帶保持構(gòu)件519)的帶是長(zhǎng)的，由于受到因?yàn)轱w輪510的轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的卷繞壓力的影響，帶的張力易于改變。
從而，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于線材的帶卷繞裝置以及一種制造帶卷繞絕緣線芯的系統(tǒng)，通過所述的裝置以及系統(tǒng)可以解決上述的問題，其中，帶體可以沒有伸長(zhǎng)和斷裂地進(jìn)行卷繞，絕緣材料的外直徑可保持在一個(gè)預(yù)定的外直徑值上，可使得絕緣層的輪廓穩(wěn)定，而且，在形成同軸電纜的一個(gè)由有孔帶體構(gòu)成的絕緣層時(shí)，此輪廓可容易地成形為一個(gè)精確的圓形。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供一種用于線材的帶卷繞裝置，其特征在于包括一個(gè)帶有一個(gè)中空軸桿的帶供給部分、一個(gè)緊固到一個(gè)中空軸桿而固定一個(gè)帶墊的帶墊緊固部件、以及一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述帶墊緊固部件的第一驅(qū)動(dòng)源，該中空軸桿具有一個(gè)用于從中通過線材的通孔，一個(gè)帶體卷繞在所述的帶墊上；以及一個(gè)帶卷繞部分，其包括一個(gè)以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式同軸地安裝在所述帶供給部分外側(cè)上的帶卷繞飛輪、多個(gè)平行于所述中空軸桿安裝在所述帶卷繞飛輪一個(gè)平面上的張力控制輥、以及一個(gè)與所述帶卷繞飛輪連接的第二驅(qū)動(dòng)源；而且所述的帶體通過所述第一驅(qū)動(dòng)源而從所述的帶墊供應(yīng)到轉(zhuǎn)動(dòng)的所述帶卷繞飛輪，通過所述的多個(gè)張力控制輥而使供應(yīng)至所述帶卷繞飛輪的帶體的張力保持恒定，而且?guī)w通過所述第二驅(qū)動(dòng)源的轉(zhuǎn)動(dòng)而在所述中空軸桿的尖端處卷繞在線材上。
依據(jù)本發(fā)明，可以使得卷繞線材的有孔帶體(特別是孔隙率為60％或更高的有孔帶體)的張力是恒定的，同時(shí)使得其卷繞角是恒定的，從而，可以減少由于卷繞張力的不均勻度以及外直徑上的不均勻度而引起的絕緣材料的外直徑的不規(guī)則度。
此外，因?yàn)槌耸沟糜锌讕w的卷繞張力恒定之外，還減少了由于轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的卷繞力的影響，所以可以消除由于卷繞而引起的有孔帶體斷裂，籍此，帶體均勻地纏繞，從而消除了絕緣材料外直徑的不均勻度、表面的起伏，等等。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方式中，帶墊緊固部件以及帶卷繞飛輪通過第一驅(qū)動(dòng)源以及第二驅(qū)動(dòng)源而沿相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將帶體卷繞到線材上。此外，帶卷繞飛輪包括一個(gè)盤狀的基板，多個(gè)豎直地插到該基板上的張力控制輥在其另一端裝配到一個(gè)導(dǎo)引板上，且功能為把帶體引至中空軸桿尖端處的帶導(dǎo)引輥設(shè)置在所述多個(gè)張力控制輥的一個(gè)或兩個(gè)或多個(gè)上以及設(shè)置在所述的導(dǎo)引板上。此外，一個(gè)短接桿(shorting bar)緊固在所述導(dǎo)引板的頂面上，且所述的帶導(dǎo)引輥在設(shè)置在該短接桿上。
此外，為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供了一種制造帶卷繞絕緣線芯的系統(tǒng)，其特征在于包括一個(gè)帶供給部分、一個(gè)緊固到所述中空軸桿用于固定一個(gè)帶墊的帶墊緊固部件、以及一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述帶墊緊固部件的第一驅(qū)動(dòng)源，所述的帶供給部分包括一個(gè)中空的軸桿，該中空軸桿具有一個(gè)用于從中穿過線材的通孔，一個(gè)帶體卷繞在所述的帶墊上；以及一個(gè)帶卷繞部分，其包括一個(gè)以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式同軸地安裝在所述帶供給部分外側(cè)上的帶卷繞飛輪、多個(gè)平行于所述中空軸桿地安裝在所述帶卷繞飛輪一個(gè)平面上的張力控制輥、以及一個(gè)與所述帶卷繞飛輪連接的第二驅(qū)動(dòng)源；所述的帶體通過所述第一驅(qū)動(dòng)源而從所述的帶墊供應(yīng)到轉(zhuǎn)動(dòng)的所述帶卷繞飛輪，通過所述的多個(gè)張力控制輥而使供應(yīng)至所述帶卷繞飛輪的帶體的張力保持恒定；一個(gè)或多個(gè)用于線材的帶卷繞裝置，其中所述帶體通過所述第二驅(qū)動(dòng)源的轉(zhuǎn)動(dòng)而在所述中空軸桿的尖端處卷繞在線材上；一個(gè)用于供給線材的供給單元；一個(gè)用于接收所準(zhǔn)備帶卷繞絕緣線芯的接收裝置，所述帶卷繞絕緣線芯通過借助于所述帶卷繞裝置將帶體卷繞在所述的線材上而制得；一個(gè)用于使所述帶卷繞絕緣線芯成形為一個(gè)具有一預(yù)定外直徑的預(yù)定形狀的輪廓成形裝置；以及一個(gè)用于拾取所成形的帶卷繞絕緣線芯的拾取裝置。
依據(jù)本發(fā)明，帶卷繞絕緣線芯可以容易地成形為一個(gè)這樣的形狀其具有一個(gè)預(yù)定的外直徑，且具有一個(gè)完全圓形的圓筒狀的形狀。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方式中，所述的輪廓成形裝置設(shè)置在所述的接收裝置和拾取裝置之間，并包括有成形模，所述的成形模包括一個(gè)具有一預(yù)定內(nèi)直徑和一預(yù)定內(nèi)直徑長(zhǎng)度的精確的圓形孔。
本發(fā)明如上地構(gòu)造，從而具有以下的優(yōu)點(diǎn)。
依據(jù)本發(fā)明，一個(gè)帶可從一個(gè)帶墊釋放，帶的張力不會(huì)改變，而在把帶卷繞到線材(導(dǎo)體)上時(shí)，可以通過位于帶卷繞飛輪上的張力控制輥?zhàn)觼碚{(diào)節(jié)張力，以使得張力恒定。由此，容易地把帶卷繞在線材上，而使得由于卷繞引起的帶體中的緊密接觸的程度恒定，從而，提供了一種可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定地卷繞帶的帶卷繞裝置。由此，可以通過卷繞帶穩(wěn)定地制造電線。
此外，可使得帶體的釋放張力以及卷繞張力始終保持恒定并且保持在最小張力，并且，當(dāng)帶體能夠以短時(shí)間間隔地與張力控制輥和帶導(dǎo)引輥接觸時(shí)，可減少由于卷繞而引起的卷繞壓力的影響。從而，可提供一種帶卷繞裝置，其甚至可在一個(gè)很低的張力下卷繞帶體。
此外，通過與預(yù)定的成形模配合，可容易地成形一個(gè)帶卷繞絕緣線芯的輪廓，并且從而提供了一種制造帶卷繞絕緣線芯的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可極其容易地成型一個(gè)帶卷繞絕緣線芯的輪廓。


圖1為一個(gè)整體視圖，其示出了一個(gè)制造帶卷繞絕緣線芯的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)依據(jù)本發(fā)明的帶卷繞裝置。
圖2為一個(gè)剖視圖，其示出了一個(gè)依據(jù)本發(fā)明的帶卷繞裝置的具體例子。
圖3為一個(gè)立體圖，其示出了一個(gè)本發(fā)明帶卷繞裝置主體部件的具體例子。
圖4(a)至4(d)的每個(gè)視圖都示出了帶卷繞裝置主體部件的一個(gè)具體例子，其中，使得帶的張力等于一個(gè)預(yù)定的值。
圖5為一個(gè)剖視圖，其示出了一個(gè)常規(guī)類型的帶卷繞裝置。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將基于圖1至4描述實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)方式。
圖1為一個(gè)整體視圖，其示出了一個(gè)制造帶卷繞絕緣線芯的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依據(jù)本發(fā)明的帶卷繞裝置；而圖2為一個(gè)剖視圖，其示出了一個(gè)依據(jù)本發(fā)明的帶卷繞裝置的具體例子。
圖3為一個(gè)立體圖，其示出了一個(gè)本發(fā)明帶卷繞裝置主體部分的具體例子；而圖4(a)至4(d)的每個(gè)視圖都示出了卷繞裝置主體部分的一個(gè)具體例子，其中，使得帶的張力等于一個(gè)預(yù)定的值。
圖1中的制造帶卷繞絕緣線芯的系統(tǒng)包括一個(gè)用于供給線材10的供給單元9、一個(gè)用于導(dǎo)引所供給之線材10的導(dǎo)引輥11、帶卷繞裝置100和200、一個(gè)用于拾取帶卷繞絕緣線芯12的拾取裝置13——其中一個(gè)帶體1通過所述的帶卷繞裝置卷繞在絕緣線芯上、用于把帶卷繞絕緣線芯12的形狀制成一具有預(yù)定外直徑的完全圓形的成型模14、用于對(duì)一個(gè)成形的芯線15進(jìn)行導(dǎo)引的導(dǎo)引輥16和17、以及一個(gè)卷繞單元18。
從供給單元11供給的線材10首先由導(dǎo)引輥11導(dǎo)引，以使線材通過帶卷繞裝置100，帶體1卷繞在導(dǎo)引于帶卷繞裝置100內(nèi)的線材10上，其后，在帶卷繞裝置200中，一個(gè)帶隨后地卷繞在所獲得的帶卷繞線材上，且經(jīng)繞卷的帶卷繞絕緣線芯12通過拾取裝置13而導(dǎo)引到成型模14。在成型模14中，帶卷繞絕緣線芯12被制成一具有預(yù)定外直徑的完全圓形的輪廓，而成形后的芯線15通過導(dǎo)引輥16和17而引向卷繞單元18，等待被拾取。
線材10通常是一個(gè)電纜等——特別地是一個(gè)本發(fā)明中的發(fā)泡同軸電纜——中的一個(gè)內(nèi)部導(dǎo)體，該內(nèi)部導(dǎo)體是特性阻抗值為±1Ω的高精度發(fā)泡同軸電纜的芯材。在本發(fā)明中，特別地，一個(gè)具有小直徑的內(nèi)導(dǎo)體——例如一個(gè)AWG尺寸為24至30的內(nèi)導(dǎo)體——是適當(dāng)?shù)摹?br> 對(duì)于帶體1而言，使用了一種有孔的帶體，尤其是一種孔隙率為60％或更高且介電常數(shù)(ε)為1.4或更小的帶體，例如采用平均分子量為五百萬或更高的PTFE或聚乙烯。帶體可以在經(jīng)過烘焙后繞上，或者，可在卷繞操作過程中或之后對(duì)帶進(jìn)行烘焙。
就將帶體等正確地導(dǎo)引到帶卷繞裝置100和200、拾取裝置13、成型模14、以及卷繞單元18而言，導(dǎo)引輥不一定要分開地設(shè)置，此外，所述導(dǎo)引輥并不限于輥?zhàn)拥男问健４送?，?dǎo)引輥的數(shù)量、以及形狀等并不受到特定的限制。
拾取裝置13也具有用于把帶卷繞絕緣線芯12導(dǎo)引到成型模14的功能，但其可以僅僅是一個(gè)導(dǎo)引輥，否則，其可以是這樣的構(gòu)造其中一個(gè)導(dǎo)引輥與拾取裝置13分開地設(shè)置。
成型模14設(shè)置在拾取裝置13和卷繞單元18之間，并具有一個(gè)預(yù)定的內(nèi)直徑以及一個(gè)預(yù)定的內(nèi)直徑長(zhǎng)度，例如，內(nèi)直徑為1.12mm，而內(nèi)直徑長(zhǎng)度為3.0mm。帶卷繞絕緣線芯12如上文所述的那樣通過成型模14以成形為一個(gè)外直徑為1.12±0.02mm的完全圓形。帶卷繞絕緣線芯12如此地設(shè)置提供多個(gè)——例如兩個(gè)——成型模以逐步地成形所述帶卷繞絕緣線芯。
雖然在圖1中示出了雙帶卷繞裝置(100和200)，它們可以是單個(gè)的帶卷繞裝置。
接下來，將參照?qǐng)D2和3來詳細(xì)地描述圖1中的帶卷繞裝置100。
帶卷繞裝置100具有一個(gè)帶體供給部分，該帶體供給部分包括一個(gè)中空的軸桿101、一個(gè)有帶體1卷繞于其上的帶墊102、一個(gè)用于緊固所述帶墊102的帶墊緊固部件103、一個(gè)設(shè)置在所述帶墊緊固部件103一端處的驅(qū)動(dòng)力連接部件104、以及一個(gè)通過一個(gè)傳動(dòng)帶105或類似裝置而連接到所述驅(qū)動(dòng)力連接部件104的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)106，其中，線材10沿著所述軸桿截面的中心受導(dǎo)引而強(qiáng)制地通過所述軸桿101。帶墊102通過帶墊緊固部件103而緊固到所述的中空軸桿101，但帶墊102可直接地緊固到中空軸桿101。帶墊緊固部件103固定到中空軸桿101的外周。
一個(gè)帶卷繞飛輪基板107接合到帶墊緊固部件103的外側(cè)，使得該基板107可獨(dú)立于帶墊緊固部件103的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)109設(shè)置在帶卷繞飛輪基板107的一端，該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)109通過一個(gè)傳動(dòng)帶108與帶卷繞飛輪基板107連接。
多個(gè)張力控制輥110(110A到110E)以及120(120A到120E)豎直地插到帶卷繞飛輪基板107，而一個(gè)盤狀導(dǎo)引板121設(shè)置在張力控制輥的另一端。優(yōu)選地，在基板107上，在相對(duì)于中空軸桿101而言的彼此相對(duì)的兩側(cè)上每側(cè)設(shè)置三到七個(gè)張力控制輥，更優(yōu)選地，在基板的相對(duì)側(cè)上每側(cè)設(shè)置五個(gè)張力控制輥。
一個(gè)短接桿126裝配到導(dǎo)引板121上，所述的短接桿126具有一通孔125，中空軸桿101從通孔125通過。
帶導(dǎo)引輥122、123以及124分別設(shè)置在張力控制輥110E、導(dǎo)引板121、以及短接桿126上。
除了把帶體1導(dǎo)引到中空軸桿101尖端處的功能之外，每個(gè)帶導(dǎo)引件122、123以及124還具有用于減少施加到帶自身的卷繞壓力的影響的功能，該壓力由于在對(duì)帶進(jìn)行卷繞時(shí)帶卷繞裝置100的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生。
在圖2和3中，雖然示出了多個(gè)張力控制輥120以及120A到120E、一個(gè)位于張力控制輥120E上的帶導(dǎo)引輥、位于導(dǎo)引板121上并與前一帶導(dǎo)引輥相對(duì)的帶導(dǎo)引輥、以及位于短接桿126上并與前一帶導(dǎo)引輥相對(duì)的帶導(dǎo)引輥，它們是用于這樣一個(gè)情形中的構(gòu)件帶體的卷繞方向反了過來，且它們的功能是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)平衡，從而始終以帶卷繞裝置的軸桿為中心。
上述的張力控制輥對(duì)卷繞帶體的張力進(jìn)行調(diào)節(jié)，且其布局設(shè)計(jì)為張力控制輥110A、110C、110E以及120A、120C、120E豎直地插入到與穿過中空軸桿101的線材10的中心之間的距離大約為200mm的位置處，而張力控制輥110B、110D以及120B、120D豎直地插入到與線材的中心之間的距離大約為150mm的位置處，而且，相對(duì)于一個(gè)通過連接與線材10中心之間的距離相同(例如110A和110C以及110B與110D)的最近兩個(gè)控制輥而獲得的直線，在朝向中心的方向或者在朝向外側(cè)的方向，每個(gè)這些張力控制輥彼此之間都是交錯(cuò)的，其偏角為45度(例如，角度BAC為45度))，由此，將一個(gè)帶導(dǎo)引到帶導(dǎo)引輥122、123以及124。此外，這些張力控制輥100A至110E以及120A至120E一體地緊固在帶卷繞飛輪基板107以及導(dǎo)引板121之間。
一個(gè)伺服馬達(dá)用作驅(qū)動(dòng)馬達(dá)106，其受控而始終處在一個(gè)與帶墊102的帶卷繞量無關(guān)的設(shè)定扭矩，此設(shè)定扭矩通過一個(gè)根據(jù)扭矩控制的程控裝置的程序設(shè)定。其如此地編程，當(dāng)實(shí)際扭矩高于設(shè)定扭矩時(shí)，停止釋放帶體的指示，而當(dāng)實(shí)際扭矩低于設(shè)定扭矩時(shí)，停止實(shí)際扭矩。
如上所述，當(dāng)設(shè)定了一個(gè)扭矩時(shí)，在抽出帶時(shí)，帶體上的張力可始終保持恒定而與帶墊部件上的帶的卷繞量無關(guān)。
對(duì)于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)109，采用一個(gè)伺服馬達(dá)，其中，該馬達(dá)如此地編程驅(qū)動(dòng)馬達(dá)始終以設(shè)定的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)繞著線材10的外周邊以恒定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)而卷繞帶體。
圖4(a)至4(d)的每個(gè)視圖都示出了一個(gè)帶卷繞裝置主體部分的具體例子，其使得帶張力等于一個(gè)預(yù)定的值，其中帶體本身與帶卷繞相關(guān)的張力由纏繞在張力控制輥上的接觸面積決定，即由各張力控制輥的厚度以及抵壓在張力控制輥上的帶體的接觸量決定。例如，張力控制輥110A如此地設(shè)置，使得其厚度大約為20至40mm，且優(yōu)選地大約為30mm，接觸角大約為180度，而張力由該角度以及將要卷繞的帶體的寬度面積而確定。在本實(shí)施方式中，張力控制輥110A如此地形成，以獲得一個(gè)大約為0.2N的帶張力。當(dāng)帶體張力足以達(dá)到0.2N時(shí)(圖4(a))，帶體繞過張力控制輥110A，然后通過帶導(dǎo)引件122、123以及124而被導(dǎo)引到卷繞部分。當(dāng)帶體張力的值需要進(jìn)一步增大時(shí)，帶體接著繞過張力控制輥110B(兩次繞轉(zhuǎn)0.4N)、110C(三次繞轉(zhuǎn)0.6N)、以及110D(四次繞轉(zhuǎn)0.8N)，這些張力控制輥設(shè)置在以下位置上從張力控制輥110A開始，彼此之間的偏角大約為45度(圖4(b)至4(d))，而帶體由于纏繞而引起的接觸角大約為90度，從而，帶體的張力由所述角度以及將要卷繞的帶體的寬度面積決定。在本實(shí)施方式中，如此地設(shè)置當(dāng)帶體纏繞張力控制輥110B、110C以及110D時(shí)，每個(gè)輥產(chǎn)生大約0.2N的張力。
隨后，下文描述一個(gè)通過帶卷繞裝置而實(shí)際地卷繞帶的特定方式。
首先，一個(gè)AWG#26的線材從供給單元9以10m/min的速率行進(jìn)到卷繞單元18。烘焙過的PTFE帶體1的孔隙率為60％或更高，帶寬為4.6mm、厚度為0.09mm，卷繞在線材10的外周上，通過帶卷繞裝置100行進(jìn)1/2層(ply)。將要卷繞的帶體1從帶墊102抽取，帶體繞過位于帶卷繞飛輪基板107上的張力控制輥110A以對(duì)張力進(jìn)行調(diào)節(jié)，且?guī)w通過帶導(dǎo)引輥122、123和124供給到中空軸桿101的尖端。當(dāng)驅(qū)動(dòng)了驅(qū)動(dòng)馬達(dá)106和109分別以100rpm和1500rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)帶墊緊固部件103和帶卷繞飛輪107時(shí)，帶體1卷繞在線材10的外周上，所述的線材導(dǎo)引于中空軸桿101的中空空間內(nèi)，其中，上述的兩個(gè)轉(zhuǎn)數(shù)的不同源于帶墊102和帶卷繞飛輪107的外周直徑之間的不同。
由于帶墊緊固部件103的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶體1始終都是沒有張力地被釋放出來，且?guī)w由于帶卷繞飛輪107的轉(zhuǎn)動(dòng)而沒有張力地卷繞；但在實(shí)際中，帶體繞過帶卷繞飛輪107的張力控制輥110A、110B、110C、110D等以調(diào)節(jié)帶體上的張力。這個(gè)張力調(diào)節(jié)不需要再次地進(jìn)行調(diào)節(jié)，即使帶墊102上的帶卷繞量改變了也無需調(diào)節(jié)該張力。
在本實(shí)施方式中，當(dāng)使用了一個(gè)烘焙過的、帶寬為4.6mm、厚度為0.09mm的PTFE帶時(shí)，適合的張力大約為0.4N。因此，烘焙過的PTFE帶纏繞張力控制輥110A和110B以產(chǎn)生大約為0.4N的帶張力(圖4(b))。一個(gè)張力控制輥可產(chǎn)生大約0.2N的張力。應(yīng)當(dāng)注意在把帶體卷繞在線材10上時(shí)，因?yàn)閹?dǎo)引輥122、123以及124中的機(jī)械損失或類似的原因，實(shí)際的帶張力大約為0.5N。
如上所述，其設(shè)置如下一個(gè)帶供給部分使得第一驅(qū)動(dòng)源轉(zhuǎn)動(dòng)而始終地從帶墊沒有張力地供給帶，一個(gè)以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式同軸地安裝在該帶供給部分上的帶卷繞部分使得一個(gè)緊固在該帶卷繞部分一端處的第二驅(qū)動(dòng)源轉(zhuǎn)動(dòng)從而無張力地卷繞所述的帶，以及通過該帶卷繞部分的張力控制輥而使得所述帶的卷繞張力等于一個(gè)恒定的值。由此，一個(gè)孔隙率為60％或更高、厚度為0.09mm的有孔PTFE帶體可通過給帶卷繞裝置而卷繞。
如上所述，當(dāng)一個(gè)環(huán)繞的屏蔽導(dǎo)體進(jìn)一步設(shè)置在該帶卷繞絕緣線芯12(一個(gè)由線材10組成的中心導(dǎo)體，線材10的周圍卷繞有一個(gè)由帶體1組成的絕緣層)的外周上時(shí)，可獲得一個(gè)具有預(yù)定特征阻抗的同軸電纜。
權(quán)利要求
1.一種用于線材的帶卷繞裝置，其特征在于包括一個(gè)帶有一個(gè)中空軸桿的帶供給部分、一個(gè)緊固到所述中空軸桿用于固定一個(gè)帶墊的帶墊緊固部件、以及一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述帶墊緊固部件的第一驅(qū)動(dòng)源，所述中空軸桿具有一個(gè)用于線材穿過的通孔，一個(gè)帶體卷繞在所述帶墊上；以及一個(gè)帶卷繞部分，其包括一個(gè)以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式同軸地安裝在所述帶供給部分外側(cè)上的帶卷繞飛輪、多個(gè)以平行于所述中空軸桿的方式安裝在所述帶卷繞飛輪一個(gè)平面上的張力控制輥、以及一個(gè)與所述帶卷繞飛輪連接的第二驅(qū)動(dòng)源；并且所述帶體通過所述第一驅(qū)動(dòng)源而從所述帶墊供應(yīng)到轉(zhuǎn)動(dòng)的所述帶卷繞飛輪，通過所述多個(gè)張力控制輥而使供應(yīng)至所述帶卷繞飛輪的帶體的張力保持恒定，而且?guī)w通過所述第二驅(qū)動(dòng)源的轉(zhuǎn)動(dòng)而在所述中空軸桿的尖端處卷繞在所述線材上。
2.如權(quán)利要求1所述的用于線材的帶卷繞裝置，其特征在于所述帶墊緊固部件以及所述帶卷繞飛輪通過所述第一驅(qū)動(dòng)源以及所述第二驅(qū)動(dòng)源而沿相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將帶體卷繞在所述線材上。
3.如權(quán)利要求1所述的用于線材的帶卷繞裝置，其特征在于所述帶卷繞飛輪包括一個(gè)盤狀的基板，所述多個(gè)張力控制輥豎直地插到該基板上，而這些張力控制輥的相對(duì)端裝配到一個(gè)導(dǎo)引板上，且功能為把帶體引至所述中空軸桿尖端處的帶導(dǎo)引輥設(shè)置在所述多個(gè)張力控制輥的一個(gè)或兩個(gè)或更多個(gè)之上以及設(shè)置在所述導(dǎo)引板上。
4.如權(quán)利要求3所述的用于線材的帶卷繞裝置，其特征在于一個(gè)短接桿緊固在所述導(dǎo)引板的頂面上，且所述帶導(dǎo)引輥在設(shè)置在該短接桿上。
5.一種制造帶卷繞絕緣線芯的系統(tǒng)，其特征在于包括一個(gè)帶有一個(gè)中空軸桿的帶供給部分、一個(gè)緊固到所述中空軸桿用于固定一個(gè)帶墊的帶墊緊固部件、以及一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述帶墊緊固部件的第一驅(qū)動(dòng)源，所述中空軸桿具有一個(gè)用于線材通過的通孔，一個(gè)帶體卷繞在所述帶墊上；以及一個(gè)帶卷繞部分，其包括一個(gè)以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式同軸地安裝在所述帶供給部分外側(cè)上的帶卷繞飛輪、多個(gè)以平行于所述中空軸桿的方式安裝在所述帶卷繞飛輪一個(gè)平面上的張力控制輥、以及一個(gè)與所述帶卷繞飛輪連接的第二驅(qū)動(dòng)源；所述帶體通過所述第一驅(qū)動(dòng)源而從所述的帶墊供應(yīng)到轉(zhuǎn)動(dòng)的所述帶卷繞飛輪，通過所述多個(gè)張力控制輥使得供應(yīng)至所述帶卷繞飛輪的帶體的張力保持恒定；一個(gè)或多個(gè)用于線材的帶卷繞裝置，其中所述帶體通過所述第二驅(qū)動(dòng)源的轉(zhuǎn)動(dòng)而在所述中空軸桿的尖端處卷繞在所述線材上；一個(gè)用于供給線材的供給單元；一個(gè)用于接收通過使用所述帶卷繞裝置將帶體卷繞在所述線材上所制備帶卷繞絕緣線芯的接收裝置；一個(gè)用于使所述帶卷繞絕緣線芯成形為一個(gè)具有一預(yù)定外直徑的預(yù)定形狀的輪廓成形裝置；以及一個(gè)用于拾取所述成形了的帶卷繞絕緣線芯的拾取裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的制造帶卷繞絕緣線芯的系統(tǒng)，其特征在于所述輪廓成形裝置設(shè)置在所述的接收裝置和拾取裝置之間，并包括成形模，所述成形模包括一個(gè)具有一預(yù)定內(nèi)直徑和一預(yù)定內(nèi)直徑長(zhǎng)度的精確圓孔。
7.一種同軸電纜，其特征在于該電纜通采用過如權(quán)利要求5所述的制造帶卷繞絕緣線芯的系統(tǒng)而制造。
全文摘要
一種用于線材的帶卷繞裝置(100)，包括多個(gè)以平行于一個(gè)中空軸桿(101)的方式安裝在一個(gè)帶卷繞飛輪(107)一個(gè)平面上的張力控制輥(110)和(120)。一個(gè)帶體(1)通過第一驅(qū)動(dòng)源(106)的轉(zhuǎn)動(dòng)而從一個(gè)帶墊(102)供應(yīng)至帶卷繞飛輪(107)，且?guī)w(1)通過第一驅(qū)動(dòng)源(106)的轉(zhuǎn)動(dòng)而供應(yīng)至帶卷繞飛輪(107)，而供應(yīng)至帶卷繞飛輪(107)的帶體(1)通過所述的多個(gè)張力控制輥(110)和(120)調(diào)節(jié)，從而使得其張力恒定，并且通過第二驅(qū)動(dòng)源(109)的轉(zhuǎn)動(dòng)而在所述中空軸桿(101)的尖端處卷繞在線材(10)上。從而，帶體可沒有伸長(zhǎng)或斷裂地卷繞在線材上。
文檔編號(hào)B65H81/06GK1823394SQ20048002062
公開日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2004年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月17日
發(fā)明者齋藤壽朗, 若林壽幸 申請(qǐng)人:平河福泰克株式會(huì)社, 株式會(huì)社愛德萬測(cè)試