專利名稱：用于鋪設線纜例如導體、光纖、繩等的機器的同步設備以及采用所述設備的線纜鋪設設施的制作方法
技術領域：
本發明涉及在用于鋪設和拉伸線纜例如電導體、繩、光纖等或用于替換它們的機 器中使用的同步設備。該設備適用于適合于鋪設和拉伸空中電線、數據分布線、鐵路線或類似物的線纜 的兩個或多個機器。根據本發明的設備應用在機器中，其中每個機器包括傳動絞盤對以便同時供應相 應的線纜、纖維等，以及調節和同步裝置，其能夠確保甚至從不同機器供應的所有線纜在鋪 設和拉伸操作期間被不斷地對準。
背景技術：
已知通常使用稱為絞盤機、制動器或絞盤機_制動器的機器來進行鋪設、拉伸和/ 或替換電纜、光纖、繩或類似物的操作，這些機器包括兩對或多對組合的傳動絞盤，制造成 通過相應的液壓發動機旋轉，以便一次同時鋪設一個或多個線纜。在鋪設設施中，牽拉機器(絞盤機)確定來自相應的絞盤的線纜的退繞速度，而制 動機器確定其張力。為了鋪設線纜，通常使用牽拉導繩或已經在線上并且必須被替換的電纜。由于與鋪設程序關聯的操作必要性，且為了確保在拉伸期間準確和精確的控制， 同時從牽拉機器的幾個組合絞盤收集的線纜必須具有在整個操作中保持其起始對準的前 端。然而實際上，由于幾個原因很難維持這個對準事實上，線纜可能彼此以不同的方式纏 繞到其相應的絞盤上；同一絞盤機的絞盤可具有由給液壓發動機供應的回路的不同液壓損 耗引起的，或歸因于與被拉伸的線(滑輪、不同的高度等)有關的不同機械摩擦的相應的不 同旋轉速度。在現有技術中，為了解決這個問題，絞盤通過至少一個夾緊銷機械地彼此限制，并 通過公共拉繩牽拉。以這種方式，線纜必須始終維持相同的旋轉速度，因而在理論上確保線纜在整個 鋪設步驟中被對準。雖然這個解決方案部分地解決了對準的問題，然而它確實產生其它問題；例如，如 果必須停止絞盤之一，則操作員必須中斷對所有其它絞盤的傳動來解除對絞盤的限制，以 解決引起停止的問題，使線纜再次對準，再次將絞盤機械地彼此限制，并再次開始鋪設。所有這些操作需要很多時間來執行，且甚至對只花費幾分鐘維護的最小干預也是 必要的；這引起對時間相當大的浪費，因而引起對鋪設操作中的生產率的相當大的浪費。在任何情況下，使用公共拉繩來牽拉不斷增加數量的線纜需要成本的增加，這主 要是由于，根據線纜的數量和類型，對繩子所需要的相當大的機械牽拉能力越來越大。在這種背景下，必須考慮到，對電能和/或數據傳輸連接的要求的當前增加需要 單獨的線的攜帶容量的并行增加，隨之引起導體線纜本身的尺寸和數量上的增加。因此我們有在鋪設成本和時間上的逐漸增加，不僅由于牽拉線纜的尺寸過大，而且由于在用于牽拉和鋪設的已知機器的尺寸和操作能力上的必要增加。實際上，對于這樣 的操作，通常使用必須支撐大量絞盤的組合機器。為了部分地消除這個缺點，使用大量已知機器和設備(每個有有限數量的絞盤) 來將線纜捆的總數分成多個是已知的。但是這個已知的解決方案還需要操作和應用限制，特別是由于必須保證高操作性 能的所使用的已知機器的復雜性和保證線纜的同步鋪設的需要。文件US-A-5，048，797和EP-A-972. 669描述了適合于鋪設單個線纜的設備，線纜 保持靜止且鋪設機器移動。這些文件提到使鋪設機器的速度和線纜的張力同步的系統，但 并不試圖解決使通過相對于地面保持靜止的鋪設機器來同時鋪設的兩個或多個的線纜的 速度同步的問題。本發明的一個目的是實現用于鋪設和拉伸很多線纜甚至大量線纜例如電導體、光 纖、繩或類似物的設施和機器的同步設備，其將允許在鋪設步驟期間當線纜同時從兩個或 多個不同的機器的幾個絞盤退繞時，以簡單和有效的方式保持所述線纜的前端彼此始終對 準。本發明的另一目的是實現一種同步設備，其將允許執行對大量線纜的同時鋪設的 步驟，實質上減小了干預的成本和時間，并任何情況下保證線纜的良好對準。另一目的是實現一種設備，其將允許對所述線纜的每個進行單獨地操作，并允許 對相關絞盤單獨地操作，而不必中斷整個機器的運行，因而不必中斷其它絞盤的運行。另一目的是實現一種設備，其將允許僅僅一個操作員控制幾個機器來鋪設或收集 線纜，因而實質上減小了勞動力成本。本申請人設計并具體化本發明，以克服現有技術的所述缺點并獲得進一步的優
點ο發明_既述本發明在主權利要求中被闡述并特征化，而從屬權利要求描述本發明的其它創新 特征。根據本發明的同步設備在包括兩個或多個、有利地多個鋪設機器例如不同和彼此 獨立的絞盤機、制動器或絞盤機_制動器的設施中適用。每個機器包括退繞構件和相應的多個牽引/收集構件，退繞構件包括能夠鋪設所 述線纜的兩對絞盤，每個牽引/收集構件設置有相關的絞盤對，絞盤上纏繞一個或多個拉 繩，使得每個拉繩能夠拉從相應鋪設構件的絞盤退繞的相關的線纜。根據本發明的同步設備包括通過控制每個單獨繩的運動的同步來自動調節每個 單獨線纜的退繞速度的裝置，以便保持從不同機器供應的線纜的前端始終且完美地彼此對 準。調節裝置包括與每個單獨的牽引/收集構件的每個絞盤關聯的至少一個位置檢 測元件。調節裝置還包括統一控制單元，其與每個機器的每對絞盤連接，有利地，只與牽引 /收集構件的絞盤連接，并能夠根據從所述位置檢測元件到達的信號干預控制并調節每個 單獨機器的相應絞盤的旋轉速度的構件。根據一種變形，位置檢測元件與單獨機器的由同一驅動構件驅動的一對絞盤關聯。在優選實施方式中，該檢測元件包括編碼器。在另一優選實施方式中，每個編碼器與相關的絞盤的齒狀冠頂關聯。如我們所述的，統一控制單元能夠接收與每個單獨的牽引/收集構件的每個絞盤 的瞬時角位置有關的、因而與其旋轉速度有關的信號，并比較它們，因此驗證速度是否實質 上相等或是否有可能導致被退繞的相關的線纜的前端的未對準的變化。在優選實施方式中，控制單元能夠將牽引/收集構件的絞盤對之一的瞬時速度的 值作為參考，并比較其它牽引/收集構件的其它絞盤的旋轉速度與所述參考值。在控制單 元檢測到其它絞盤對之一的速度的差異時，它能夠干預所述其它絞盤的驅動構件，以恢復 牽引/收集構件的所有絞盤的相等速度。因此，使用根據本發明的同步設備，能夠在相關的線纜的牽引/收集期間干預每 個單獨機器的每個單獨的絞盤對，以便以實質上瞬時的方式恢復相應的纏繞速度的相等 性。而且，本發明允許中斷單個絞盤對的驅動，而無需中斷機器的運行。另一優點是，因為可能實質上使不同的鋪設機器同步，也可能使用相應的多個簡 單鋪設機器以同步方式鋪設多個線纜，而不提供不同機器的復雜組合。而且，使用本發明，每個單獨線纜由一相關的拉繩拉，拉繩的尺寸和機械能力不由 被拉的線纜的數量限制。我們因此相當大地減少了干預成本，并可在鋪設步驟期間獨立地干預每個單獨線纜。此外，所使用的所有機器可由一個操作員例如通過使用特定命令的適當控制設備 和調節裝置例如操縱桿等來控制。此外，如果有少量待拉伸的線纜，機器也可按單獨的方式使用，并且當待同時拉伸 的線纜的數量很高時可通過控制單元所設置的調節，以所需的數量耦合這給出使用的明 顯非常大的靈活性。附圖的簡要說明從參考附圖作為非限制性的例子給出的實施方式的優選形式的下面描述中，本發 明的這些和其它特征將明顯，其中

圖1示意性示出應用根據本發明的同步設備的鋪設設施；圖2示意性示出應用于四對絞盤的控制和調節裝置的工作原理；圖3是圖1的放大細節的三維視圖；圖4示意性示出從圖1中的同步設備的上面看的視圖。本發明的實施方式的優選形式的詳細描述參考圖1，根據本發明的用于鋪設導體11、光纖、繩或類似物的多個線的設施10包 括多個鋪設機器，在這種情況下是兩個，每個機器設置有退繞(制動)構件12、相應的牽引 /收集構件(絞盤機)13和同步設備20。退繞構件12和牽引/收集構件13在這種情況下具有能夠選擇性地執行絞盤機的 功能和制動器的功能的組合類型。退繞構件12和牽引/收集構件13位于相對于塔架23的相對側上，導體11懸掛在塔架23上。在這種情況下，每個構件12、13由布置在兩個并行軸上的一對絞盤14組成，待鋪 設的導體11 (制動器側)能夠纏繞在絞盤上并接著被退繞，或單獨導體11的拉繩16能夠 纏繞在絞盤上(絞盤機側)。在每個退繞構件12上，導體11從布置在每個退繞構件12的絞盤對14的上游的 相應卷軸19供應。拉繩16纏繞在每個牽引/收集構件13的每對絞盤14上。每對絞盤14的拉繩16的一端穩定地連接到從相應的退繞構件12的絞盤對14退 繞的相應導體11的端部。以這種方式，每個拉繩16牽拉并拉伸相關導體11。牽引/收集構件13的每對絞盤14由相應的液壓發動機15驅動，液壓發動機15 由相關的泵15b控制，泵15b又由相關的操縱桿15a控制。很明顯，液壓發動機15也可為電子、內燃或其它類型。同步設備20優選地適用于執行牽引/收集功能(絞盤機)的所有構件13，以便同 步其中的驅動。所述設備20包括例如編碼器類型的多個位置檢測元件21，每個位置檢測元件與 相關的每對的絞盤14的冠頂14a相關，并能夠檢測由同一發動機15驅動的每對絞盤14的 瞬時角位置，因而檢測其旋轉速度。對于每個構件13，同步設備20也可包括每對獨立絞盤14的控制卡22，其連接到 相關的編碼器21 ；控制卡22通過連接22a彼此連接，且其組合整體地組成控制單元。根據編碼器21所提供的信號，控制單元能夠比較所有絞盤對14的旋轉速度。控制 單元22在出口處使用反饋環被整體地連接到液壓電路和相應液壓發動機15的供應裝置， 例如泵15b。每個構件13的每個控制卡22通過連接22a電子地連接到設施10的其它機器的 控制卡22，且所有控制卡22連接到控制面板24，操作員在拉繩16的收集步驟和導體11的 相關的退繞期間從控制面板24執行編程、控制、校正和驗證以及其它必要的操作。在附圖所示的情況下，構件13具有四對絞盤14。本發明還適用于設置有三對、兩 對或一對絞盤14的構件13。在這些情況下，也為同一構件13的每對絞盤14提供相關的控 制卡22，以及用于該卡的互連設備22a。適用于鋪設設施10的在此之前所述的同步設備20被如下使用。從卷軸19供應的導體11根據已知技術被纏繞在每個單獨的退繞構件12的相應 絞盤14上，且其中每個導體的前端連接到嚙合在每個牽引構件或絞盤機13上的相關的拉 繩或需要被替換的舊導體。當鋪設開始時，所述導體11被拉平并拉伸，使它們通過位于塔架23的支架端部處 的滑輪。拉繩16通過液壓發動機15給予的旋轉被纏繞到單獨絞盤14上。取例如第一對 絞盤14作為參考，與其它控制卡22連接的相關的控制卡22比較其它絞盤對14的纏繞速 度，且如果發現任何不相等，干預相關的液壓發動機15，以便使單獨構件13的絞盤14的速 度相等，可能有預設的公差容限。因此，以這種方式，可能瞬時地保持所有構件13的單獨絞盤14的纏繞速度相同，因而保持相關的導體11的前端被彼此始終對準地鋪設。而且，在破壞或故障的情況下，本發明允許干預每個單獨的絞盤14，而無需中斷整 個設施10的運行，或至少在進行維護干預之后不必重新對準導體11，因而明顯減少了干預 的時間。然而很清楚，可對如上所述的設備20進行零件的更改和/或添加，而不偏離本發 明的領域。例如，根據一種變形，每個位置檢測元件21可直接與向每個構件13的相關的絞盤 14上纏繞的相關的拉繩16關聯。也很清楚，雖然參考特定的例子描述了本發明，本領域技術人員應一定能夠實現 用于鋪設線纜例如電導體、光纖或類似物的同步設備的很多其它等效形式，所有這些都應 出現在本發明的范圍中。
權利要求
一種用于鋪設線纜(11)例如電導體、光纖、繩等的兩個或多個機器(12，13)的同步設備，所述機器(12，13)是不同的并相對于彼此獨立，且每個機器包括退繞裝置(12)和相應的牽引/收集裝置(13)，所述退繞裝置(12)由能夠退繞所述線纜(11)的至少一對絞盤(14)組成，所述牽引/收集裝置(13)由能夠纏繞從相關的退繞裝置(12)供應的所述線纜(11)的至少一對絞盤(14)組成，所述同步設備的特征在于，所述同步設備包括自動調節裝置(20)，所述自動調節裝置(20)能夠調節所述鋪設機器的至少兩個牽引/收集裝置的(13)或至少兩個退繞裝置(12)的絞盤(14)的旋轉速度，以便維持由每個機器(12，13)拉伸的線纜(11)的纏繞/退繞的速度實質上相等。
2.如權利要求1所述的設備，特征在于，所述自動調節裝置(20)包括位置檢測元件(21)和統一控制單元(22)，每個位置檢測元件(21)與所述牽引/收集裝置(13)或所述退 繞裝置(12)的相關的一對絞盤(14)關聯，能夠檢測其瞬時角位置，而所述統一控制單元(22)與所述牽引/收集裝置(13)或所述退繞裝置(12)的每個絞盤(14)關聯，且能夠從 所述位置檢測元件(21)接收信號，并單獨地調節對所述牽引/收集裝置(13)或所述退繞 裝置(12)的發動機構件(15)的驅動，以便獲得絞盤(14)的實質上相等的旋轉速度，其中 所述牽引/收集裝置(13)或所述退繞裝置(12)中的每個的所述控制單元(22)通過連接 (22a)彼此連接。
3.如權利要求2所述的設備，特征在于，所述位置檢測元件中的每個包括編碼器(21)。
4.如權利要求3所述的設備，特征在于，所述編碼器(21)能夠與相關的絞盤(14)的冠 頂(14a)配合。
5.如權利要求2所述的設備，特征在于，所述控制單元(22)能夠將所述牽引/收集裝 置(13)或所述退繞裝置(12)的一個絞盤(14)的速度作為參考速度，并瞬時比較所述牽引 /收集裝置(13)或所述退繞裝置(12)的其它絞盤(14)的旋轉速度與所述參考速度。
6.一種用于鋪設兩個或多個線纜(11)例如電導體、光纖、繩等的設施，其包括同步設 備(20)和兩個或多個鋪設機器(12，13)，所述機器(12，13)是不同的并相對于彼此獨立，且 每個機器包括退繞裝置(12)和相應的牽引/收集裝置(13)，所述退繞裝置(12)由能夠退 繞所述線纜(11)的至少一對絞盤(14)組成，所述相應的牽引/收集裝置(13)由能夠纏繞 從相關的退繞裝置(12)供應的所述線纜(11)的至少一對絞盤(14)組成，所述設施的特征 在于，所述設施包括自動調節裝置(20)，所述自動調節裝置(20)能夠調節所述鋪設機器的 至少兩個牽引/收集裝置(13)的或至少兩個退繞裝置(12)的絞盤(14)的旋轉速度，以便 維持由每個機器(12，13)拉伸的線纜(11)的纏繞/退繞的速度實質上相等。
7.如權利要求6所述的設施，特征在于，所述同步設備(20)包括位置檢測元件(21)和 統一控制單元(22)，每個位置檢測元件(21)與相關的一對絞盤(14)關聯，而所述統一控制 單元(22)與每對絞盤(14)關聯，且能夠從所述位置檢測元件(21)接收位置信號，并調節 對所述牽引/收集裝置(13)的或所述退繞裝置(12)的發動機構件(15)的驅動，以便獲得 所述絞盤(14)的實質上相等的旋轉速度，其中所述牽引/收集裝置(13)或所述退繞裝置(12)中的每個的所述控制單元(22)通過連接(22a)彼此連接。
8.如權利要求7所述的設施，特征在于，每個發動機構件包括由相關的泵供應裝置 (15b)和相關的控制操縱桿(15a)供應的液壓發動機(15)。
9.如權利要求6或7所述的方法，特征在于，每個驅動構件(15)包括電動機。
全文摘要
用于鋪設線纜(11)例如電導體、光纖、繩等的同步設備(20)、設施和機器(12，13)。機器(12，13)是不同的并相對于彼此獨立，且每個機器包括由退繞線纜(11)的至少一對絞盤(14)組成的退繞裝置(12)，以及由纏繞從相關的退繞裝置(12)供應的線纜(11)的至少一對絞盤(14)組成的相應的牽引/收集裝置(13)。同步設備(20)包括自動調節構件(20)，其調節鋪設機器的至少兩個牽引/收集裝置(13)或至少兩個退繞裝置(12)的絞盤(14)的旋轉速度，以便維持由每個機器(12，13)拉伸的線纜(11)的纏繞/退繞速度實質上相等。
文檔編號H02G1/04GK101904067SQ200780101969
公開日2010年12月1日 申請日期2007年12月18日 優先權日2007年12月18日
發明者阿爾貝托·奧斯卡 申請人:泰斯美克公司