用于包装的卷绕线轴和用于生产和退卷该卷绕线轴的方法
用于包装的卷绕线轴和用于生产和退卷该卷绕线轴的方法
【专利说明】用于包装的卷绕线轴和用于生产和退卷该卷绕线轴的方法
[0001] 本发明涉及一种用于细长卷绕材料的可运输包装的卷绕线轴，尤其是用于包含金 属的卷绕材料（例如电线、绞线、用绝缘体封装的电缆等）的卷绕线轴。
[0002] 本发明进一步涉及一种用于生产可运输包装的方法和一种退卷使用根据本发明 的卷绕线轴的细长卷绕材料的可运输包装的方法以及一种用于可运输卷绕材料的包装。本 发明可适用于通常卷绕在（卷绕）线轴上的所有细长卷绕材料。
[0003] 欧洲专利EP 0 334 211 B保护一种用于生产未填充的、可运输包装的方法，其中 使用了其上放置有套筒的可拆卸钢线轴，所述套筒由硬纸板或波纹纸板制成。钢线轴和纸 板套筒均具有锥形的卷绕芯。线轴的卷绕开始于卷绕芯的具有较小直径的端部，并且其通 过铺叠构件实施，所述铺叠构件平行于线轴的纵轴移动，使得卷绕层的长度，从线轴的纵向 看，大致连续增加，因而产生卷绕的所谓双锥形结构。
[0004] 从所述包装牵拉电缆通常是从静置线轴沿垂直定向的纵轴来实施，其中这时具有 较小直径的卷绕芯设置在底部。在牵拉上线轴法兰上的电缆期间，保留在线轴上的包装部 分由于双锥形结构而保持稳定，使得全部电缆可在没有干扰的情况下收回。这种卷绕方法 现在被许多电缆制造商所使用。
[0005] 用于生产可运输包装的另一种方法描述在EP 0 504 503 Bl中。对于此运输系统， 使用了由塑料构成的锥形卷绕芯，其中法兰设置在其具有较大直径的端部。没有在具有较 小直径的端部提供法兰。
[0006] 为了卷绕，具有大法兰直径的卷绕芯向下设置在卷绕装置中，并且由金属制成并 作为卷绕机器一部分的盘作为上部线轴法兰的替代物与卷绕芯连接。在卷绕之后，再次移 除机器中的金属盘并且为包装提供箔片包封以便运输。
[0007] 所述系统用于运输是非常稳定的，但是其具有缺点：一方面，为使系统经济实惠， 卷绕芯必须返回到电缆生产商，而另一方面，电缆运营商必须去掉箔片包封。
[0008] 作为第一次提到的用于生产可运输包装的方法的进一步改进，从EP 0672 016 B2 已知一种方法，其中使用了由塑料制成的特殊设计的卷绕线轴。图2中示出的卷绕线轴是 锥形的并且在其具有较小直径的端部具有可拆卸法兰，通过使用特殊锁定系统将所述法兰 与卷绕芯连接。所述线轴通常在卷绕芯的较小直径指向下的情况下以线轴轴线垂直的设置 容纳在卷绕装置中，并且正如第一方法，为所述线轴提供双锥形构造的卷绕。
[0009] 图1中示出了用于卷绕卷绕线轴的卷绕装置。由于卷绕线轴自身具有足够的稳定 性，卷绕装置需要仅以使得用于所述类型的卷绕的相对高卷绕压力能够由法兰可靠地吸收 的方式构造。电缆使用者从静置线轴牵拉电缆，就像牵拉开头描述的包装一样，其中这时也 可将电缆牵拉至最后一层，而在牵拉期间，包装稳定性不会降低和导致问题。
[0010] 在本文中，应当注意，所述线轴尤其用于供应电缆，所述电缆用于生产用于机动车 辆的线束。在线束的生产期间，从静置线轴高速牵拉出所需电缆段，并且在切割之后，将电 缆固持在固持装置中直至需要下一段电缆为止。
[0011] 由于退卷期间电缆的卡塞通常导致电缆的破裂并因此导致生产中断，因此具有高 牵拉速度的间歇牵拉是特别稳定的卷绕结构的先决条件。对于塑料线轴的返回运输，在具 有较小直径的端部移除法兰，并且堆叠卷绕芯和法兰以节省空间。因而，返回运输仅需低运 输量。
[0012] 最后所述的方法通常涉及NPS (尼霍夫包装系统），全世界的许多电缆生产商都在 使用此方法，尤其是将其用于汽车工业的电缆传送。然而，这种传送系统不能满足电缆用户 的所有需求。因此电缆制造工业中的集中加工已经导致长距离地并且还使用轮船运输所述 包装。由于在这种情况下，线轴的循环时间（即直到来自电缆生产商的线轴由电缆使用者 接收并就地加工再运输回去为止所经过的时间量）太长，所以将需要极大量的卷绕线轴。
[0013] 由于电缆生产商通常不得不承担线轴成本，在这样的情况下，对于电缆生产商来 说，这些成本使系统的使用变得不经济实惠。随着距离逐渐增加，尽管运输量低，但返回空 线轴带来的成本也会增加，这使得运输空线轴的成本相对于线轴的价值来说太高。
[0014] 最后，还存在不愿尽力收集并返回空线轴的电缆使用者，以至于对于电缆生产商 来说，将损失前述系统的相对昂贵的卷绕线轴。因此，电缆生产商需要一种一方面像NPS系 统一样可靠工作，而另一方面即使用于长距离运输仍然经济实惠的运输系统。
[0015] 国际专利申请案WO 2005/070802 Al公开了一种用于容纳细长卷绕材料的卷绕线 轴及其生产和退卷卷绕材料的方法。所述卷绕线轴具有由具有低稳定性的塑料制成的一个 部分，其中所述部分可以被回收。此外，所述线轴的中空锥形部分构造为薄壁部分，特别地， 用于容纳卷绕材料的部分构造为柔性塑料表壳。
[0016] 因此，本发明具有的目标是提供一种用于可运输包装的卷绕线轴及提供一种用于 生产所述卷绕线轴的方法以及提供一种用于退卷可运输包装的方法及提供可运输包装，可 由此实现一种经济可靠的运输系统。
[0017] 这个目标是通过以下的各独立权利要求的特征实现的：一种用于细长卷绕材料的 可运输包装的卷绕线轴，及一种用于生产所述卷绕线轴的方法，及一种退卷使用合适卷绕 线轴的用于细长卷绕材料的可运输包装的方法，及一种用于细长卷绕材料的可运输包装。
[0018] 根据本发明的用于细长的卷绕材料的可运输包装的卷绕线轴包括由塑料制成的 大致旋转对称的锥形中空卷绕芯顶部。在本文中，所述锥形部分的壁的长径比是依据所述 塑料的特征材料值进行选择的，尤其是选择避免或减小变形，特别是影响到所述区域中的 卷绕的变形的长径比。
[0019] 在本文中，对本发明来说，应将卷绕芯顶部理解成套筒状主体，所述卷绕芯顶部用 作载体系统（尤其载体主体）上的顶部。由于载体系统或载体主体可用作已知的（载体） 卷绕线轴（载体线轴）或其他功能相当的载体主体。因而根据本发明的卷绕芯顶部不是传 统卷绕线轴的卷绕芯。
[0020] 传统卷绕线轴与卷绕装置的卷绕芯顶部接收单元直接接触并具有比根据本发明 的卷绕芯顶部更高的稳定性，尤其是更高的硬度。
[0021] 然而，根据本发明的卷绕芯顶盖可由所述传统卷绕线轴或另一种功能相当的载体 系统支撑在在其由卷绕材料卷绕处而不与卷绕线轴接收单元直接接触。
[0022] 根据本发明的卷绕芯顶部具有第一端和第二端，所述第一端具有较小的直径，所 述第二端的直径大于第一端的直径。
[0023] 中空卷绕芯顶部的腔被构造成锥形并且在两端均开口，尤其用于容纳载体系统和 载体主体，如卷绕芯。
[0024] 此外，卷绕芯顶部，作为可分卷绕线轴的传统卷绕芯，可拆卸地设置有至少一个第 一法兰和至少一个第二法兰，其中所述至少一个第一法兰可拆卸地设置在卷绕芯顶部的第 一端，该至少一个第二法兰设置在卷绕芯顶部的第二端。
[0025] 设置在两个法兰间的卷绕芯顶部的锥形中空部分具有基于长度1 (两个法兰间的 延伸部分）和平均壁厚度t的薄壁构造。此外，中空锥形部分包括（作为必要组分）具有 范围在lOOON/mm2至30000N/mm 2范围内的弹性模量（E模量）的塑料或优选由所述塑料构 成。在本发明的意义上，还应将必要组分理解为纤维复合材料的基体材料，即使当纤维含量 大且基体材料的比例低时也是如此。
[0026] 根据本发明的所述锥形中空部分的几何结构是基于所述塑料的特征材料值，至少 是基于其杨氏模量进行定向。在本发明的意义上，应将所述构造的定向理解成以如下形式 为所述部分提供相应部分的几何因素与特征材料值（杨氏模量）之间的相关性：对于卷绕 线轴的本发明构造来说，具有用于其他恒定几何结构的另一弹性模量的材料导致中空锥形 部分的另一个长径比（Vt)。
[0027] 在本文中，选择根据本发明的长径比，使得杨氏模量（N/mm2)和所述长径比（_/ mm)的乘积优选大于0.1 X 106,优选大于0. 2 X 106,尤其优选地大于0. 3 X 106,并且该乘积 优选小于2. 5 X 106,优选小于I. 5 X 106,并且尤其优选小于0. 8 X 106。尤其优选地，所述乘 积基本上是0. 5 XlO6。
[0028] 本发明卷绕线轴用于生产用于细长卷绕材料的可运输包装的本发明方法。
[0029] 根据本发明的卷绕线轴包括由塑料制成的旋转对称的基本上锥形的中空卷绕芯 顶部，所述锥形中空卷绕芯顶部具有基于所述塑料的特征材料值，尤其基于其弹性模量定 向的长径比Ι/t。所述部分具有第一端和第二端，所述第一端具有较小的直径，所述第二端 的直径大于第一端的直径。
[0030] 中空卷绕芯顶部的腔被构造成锥形并且在两端均开口，尤其用于容纳载体系统和 载体主体，例如所谓的卷绕线轴（简称为载体线轴）的卷绕芯。
[0031] 卷绕芯顶部进一步连接到至少一个第一法兰和至少一个第二法兰，所述至少一个 第一法兰可拆卸地设置在卷绕芯顶部的第一端，所述至少一个第二法兰设置在卷绕芯顶部 的第二端。
[0032] 对于根据本发明的方法，通过将第一法兰与卷绕芯顶部在第一端上可拆卸连接来 组成卷绕线轴。
[0033] 因此组成的卷绕线轴（例如由EP 0 672 016 B2(图2)中的卷绕装置可知的传统 可分离的合适卷绕线轴）设置在载体系统上。
[0034] 载体系统或载体线轴与安装在其上的本发明卷绕线轴被插入适用于载体系统的 卷绕的卷绕装置（例如已知的可分离卷绕线轴、例如从EP0672016B2(图1)已知的卷绕装 置）。
[0035] 通常，将传统可分离卷绕线轴插入到卷绕装置中是以以下方式实现的：卷绕线轴 借助于两个线轴固持装置容纳在卷绕装置中，所述两个线轴固持装置置于设置在卷绕线轴 两侧上的法兰的中心，并且支撑在其背向卷绕线轴的卷绕芯的表面上。
[0036] 因此，在本发明方法的情况下，载体线轴将如已知的那样容 纳到卷绕装置中，其中 本发明差异在于：在这种情况下，载体线轴承载本发明的卷绕线轴（如同将卷绕的顶部）。
[0037] 此外，对于本发明的方法，通过使用铺叠单元一一而并不是将卷绕线轴直接安装 在卷绕装置上的传统方法一一将卷绕材料卷绕在卷绕线轴上，例如，如从EP 0 672 016 Bl 所已知的，所述铺叠单元以使得本发明卷绕线轴上具有预定卷绕模式的方式受控制装置控 制。一旦获得本发明卷绕线轴的所需程度的填充，终止卷绕操作，并且将载体系统或者载体 线轴连同已安装在其上并已卷绕的本发明卷绕线轴一起从卷绕装置移除。
[0038] 分离所述可分离载体线轴，并且将安装在所述可分离载体线轴上的本发明卷绕线 轴从载体系统或载体线轴上拆卸。因而，通过已卷绕的本发明卷绕线轴提供可运输包装线 轴。
[0039] 用于退卷细长卷绕材料的可运输包装的方法采用：
[0040]-由塑料制成的旋转对称基本锥形的中空卷绕芯顶部，其具有第一端和第二端，第 一端具有较小直径，第二端具有比第一端更大的直径，其中，卷绕芯顶部的腔为锥形且两端 均开口，
[0041] -具有第一法兰和第二法兰，其中，卷绕芯顶部连接到至少第一法兰并连接到第二 法兰，第一法兰可拆卸地设置在所述卷绕芯顶部的第一端，第二法兰设置在所述卷绕芯顶 部的第二端，其中，所述方法具有如下方法步骤：
[0042] -将已卷绕的卷绕线轴插入到卷绕装置中，
[0043] -通过使用退卷单元从已卷绕的卷绕线轴上退卷卷绕材料，
[0044] - 一旦达到所需退卷级，终止退卷操作，以及
[0045] 从卷绕装置移除已退卷到所要退卷程度的卷绕线轴。
[0046] 所述封装具有由塑料制成的大致旋转对称的锥形中空卷绕芯顶部，所述卷绕芯顶 部具有第一端和第二端，第一端具有较小直径，第二端的直径比第一端的直径更大。卷绕芯 顶部的腔是锥形的并在两端开口。所述锥形中空部分具有特定的长径比，其中所述长径比 是基于塑料的特征材料值，尤其基于其弹性模量。
[0047] 所述封装进一步包括法兰，所述法兰与所述卷绕芯顶部的第二端固定连接。此外， 所述封装包括电缆，所述电缆根据预定卷绕模式卷绕在所述卷绕芯顶部上。
[0048] 本发明基于考虑来提供具有可再用卷绕线轴的传统卷绕系统，例如从EP 0672016 Bl中已知的，所述卷绕线轴作为用于一次性线轴的载体系统的载体或其他功能相当的载体 主体，所述一次性线轴被卷绕且其能够以较低成本生产，并且其必须具备足够的刚性。因 此，本发明能够清楚地描述为"可以安装在可再使用的载体线轴或者功能相当的载体上的 一次性线轴"。
[0049] 在一次性线轴（一次性线轴的位于两个法兰之间的部分具有塑料材料作为主要 组分或者由塑料材料构成）的使用中已经证明，在所述线轴的处理期间，即在卷绕、退卷、 存贮或运输期间，其可能变得不规则。这尤其意味着细长卷绕材料在卷绕线轴上的位置可 以改变，使得在最坏的情况下，卷绕材料不再可能从所述线轴上完全退卷。对于所述线轴， 法兰尤其暴露于高卷绕压力，并且位于法兰之间的中空锥形部分暴露于较低的载荷。为了 能够在所述卷绕线轴上容纳大卷绕体积，所述中空锥形部分构造为具有小的壁厚，以便作 为一种塑料表壳。另一方面，所述法兰构造为使得其承受高卷绕压力。
[0050] 即使在包装的卷绕期间十分注意，也不能防止力在储存和运输以及包装的退卷这 些操作期间（尤其）在径向向内方向上作用于卷绕材料上。如果所述力超过某一阈值，那 么在锥形中空部分的区域内的薄塑料表壳不再能抵抗所述力。虽然包装的稳定性足以满足 独立运输，然而其可导致弹性变形。因此，由于中空锥形部分径向向内变形，可能导致卷绕 材料的位置变化，所述变化又可导致在卷绕材料的退卷期间出现问题，或者可导致包装不 再能完全安装到卷绕芯顶部上的问题。
[0051] 此外，存在各种具有不同尺寸的包装，以使得用于给定长度的中空锥形部分的某 一壁厚就不出现上述问题这点而言足够的，其中相同壁厚和不同长度的所述部分出现问 题。此外，将不同材料用于生产具有不同尺寸的卷绕线轴，然而在某些情况下也用于生产相 同几何结构的卷绕线轴。这导致的问题是，特定长径比下的特定材料不存在上述问题，其中 在使用另一种材料和相同的几何结构是出现上述问题。
[0052] 为了使包装的退卷安全可靠，因此除了卷绕线轴的强度和稳定性以外，同时顾及 几何结构和材料以及构造是必要的。由于卷绕线轴的本发明构造，可根据不同包装尺寸和 不同材料构造卷绕线轴，使得一方面能实现安全退卷，并且另一方面在所述条件下卷绕材 料（可由卷绕线轴容纳）的量尽可能大。
[0053] 此外，所述一次性线轴的优点得以保持，原因在于载体系统（例如传统卷绕线轴） 通常能用于直接卷绕而无需在支撑系统上进行任何转换。然而，此外，其也可以用于间接卷 绕安装在载体系统或载体线轴上的原始卷绕线轴，在这种情况下，即安装在载体线轴上的 本发明卷绕线轴。对于本发明卷绕线轴的退卷来说，载体系统或载体主体（例如载体线轴） 并不是如同对于卷绕来说一样必需或必不可少。
[0054] 通过可借本发明实现的对传统卷绕系统的再现，例如，通过对熟知NPS-卷绕系统 的再现，也可使用其有利特征。因此对于已卷绕的本发明卷绕线轴，能够实现与NPS卷绕线 轴相同的卷绕模式。还能够实现部分填充或部分退卷的线轴。
[0055] 在退卷后，可再次存储打开的包装。对于本发明，可使用分别与NPS卷绕系统和 NPS运输系统相同的配送物流以及相同的提升工具。以这种方式，对于原始卷绕系统（称为 NPS卷绕系统），可以有利地实现两种不同的卷绕系统，可再用NPS卷绕系统和其上可安装 有一次性线轴的本发明一次性系统。
[0056] 类似于传统可分离的可再用线轴（例如已知的NPS卷绕系统的线轴），一次性线轴 (其可以被安装并且其必须被卷绕）包括可以被卷绕且类似于卷绕芯的部分，即，可以安装 在载体线轴上或者载体线轴的卷绕芯上的卷绕芯顶部。
[0057] 此外，类似于可分离卷绕线轴，可安装的本发明卷绕线轴包括至少一个法兰，其可 拆卸地连接到卷绕芯顶部。第二法兰可以固定地或可拆卸地连接至卷绕芯顶部。本发明卷 绕装置的所述可分离构造允许多个第一法兰和/或多个卷绕芯顶部和/或多个卷绕线轴可 在退卷状态和/或卷绕状态和/或可运输状态下叠置。因此，对于本发明，例如从EP 0 334 211 B已知的包装的优点能够与例如从EP 0 672 016 Bl已知的包装的优点结合起来。
[0058] 因此，通过一次性线轴的本发明系统能够避免两种系统的缺点，本发明系统能够 分别安装在支撑系统和可再用线轴上。另外，本发明具有已填充的卷绕线轴不需要捆扎的 优点。
[0059] 在下面提到本发明的其他优点。
[0060] 本发明的优选的改进和实施例由从属权利要求限定并且涉及本发明卷绕线轴和 本发明方法以及包装。
[0061] 由于用于本发明卷绕线轴的材料可以用于特定塑料，例如聚氨酯、聚乙烯（PE)、聚 丙烯（PP)、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS)。如果不得不满足对稳定性的较高需 求或对刚性的较高需求，可以通过适当手段（例如使用玻璃纤维）对塑料进行加强。在优 选实施例中，卷绕线轴的不同组件包括不同材料，或分别由不同材料制成。优选地，卷绕线 轴的锥形中空部分由与可拆卸法兰的材料不同的材料构成。优选地，可拆卸法兰具有作为 必要组分的PE，或由PE构成。进一步优选地，锥形中空部分及与其一体形成的法兰具有必 要组分PP，或由PP构成。更优选地，如上所述的材料的相反组合也是可能的。通过使用具 有不同技术特征的不同材料，可在不需要明显改变生产工具的情况下，让卷绕线轴区域适 应所述区域存在的应力。
[0062] 对于优选实施例来说，本发明卷绕芯顶部由薄塑料（例如弹性可回收塑料，如PP 或PE)构成。然而，在卷绕线轴的中空锥形部分的区域内，所述薄塑料优选地不构造为塑料 表壳，而是具有有效平均壁厚t，以使得可减小或可避免所述部分因在卷绕线轴的处理期间 出现的力而导致的径向向内的变形。因此，所述卷绕线轴优选是准刚性的。通过由本发明 长径比Ι/t结合塑料的弹性模量获得的所述刚性，提供了安全的操作，特别是没有问题地 退绕直到卷绕材料的最后一层，因而提供一种改良卷绕线轴。
[0063] 虽然对于卷绕线轴的本发明构造来说，由于本发明中空锥形部分的区域内的壁厚 未构造为塑料表壳，而是须满足预定长径比，不能实现让卷绕芯顶部具有最小壁厚，但可以 通过制造技术实现（塑料表壳），并因此使得最大量的细长卷绕材料容纳在线轴上。
[0064] 然而，通过本发明构造对每个卷绕线轴的卷绕体积的理论损耗进行（过度）补偿， 这是因为通过所述构造，可保证可针对每个卷绕线轴对卷绕材料进行完全退卷，并且保证 特别是在卷绕材料的最后一层中，可避免或减少线轴的退卷期间出现的问题，其中，所述问 题可能由于卷绕线轴的向内变形（尤其是在径向上）导致。尽管减少了理论卷绕量，但是 通过降低线轴退卷期间的不规则性，尤其是通过由线轴的中空锥形部分的本发明构造避免 所述部分的变形，可增加可用卷绕体积总量，以便通过本发明构造提供改良卷绕线轴。
[0065] 由于卷绕芯顶部的重量轻并且构造相对简单，可以以一种很经济的方式来制造， 以使损失的一次性卷绕线轴（即，使用过一次的本发明卷绕线轴）的成本与电缆生产商的 关系不会太大。
[0066] 另一方面，本发明卷绕装置因其堆叠能力还可被用于可再用系统，本发明卷绕装 置可分别通过本发明卷绕线轴的可拆卸或可分离构造获得，其中对于这种情况，将可拆卸 法兰从卷绕芯顶部分离。因此，通过分离卷绕芯顶部和可拆卸法兰并且通过堆叠卷绕芯顶 部和线轴法兰以节省空间，可在退卷状态下运输本发明卷绕线轴。在本文中，针对根据本发 明的具有薄壁卷绕芯顶部的线轴，可在Euro托盘上堆叠多达250个空线轴并运输。
[0067] 根据本发明的优选实施例，如果卷绕芯顶部是由单级塑料制成，所述卷绕芯顶部 可在退卷电缆后立即被研磨单元破碎成粒料，这个过程包含在生产线中。并且，可在接受者 国家的塑料厂中对颗粒进行进一步加工。[0068]由于根据优选实施例的所述卷绕芯顶部是由塑料制成，所以当所述系统在炎热和 /或潮湿国家进行运输时，不会出现包装的几何结构或其他特征的变化。
[0069] 另一方面，对于炎热和/或潮湿的国家，已经证明，使用灰色纸板和/或波纹纸板 作为包装载体导致一些问题，因为灰色纸板吸收水后翘曲或是由于周围空气湿度而膨胀或 缩水，并且任何进一步水分吸收都可能导致其碎裂。应当注意的是，在几天或几周的水路运 输期间，包装暴露于非常潮湿的气候中。此外，在由卷绕材料卷绕的卷绕芯顶部的表面上， 可能并入一种模式，如鱼骨型或鳞片型。因此，除了其他方面，卷绕材料和卷绕芯顶部的静 摩擦可以增加，因此可稳定包装。
[0070] 对于另一优选实施例，在锥形卷绕芯顶部的第一端处，小直径具有稍大于203mm 的直径，即可以用作载体系统的NPS线轴的直径。这允许改良本发明卷绕线轴的退卷行为。 使用可分离塑料线轴作为本发明卷绕线轴的载体线轴具有以下优点：插入到卷绕装置的总 重量（即，具有安装的本发明卷绕线轴的载体线轴）保持相对较低。因而，即使在载体线轴 的高转速下，不可避免的直径偏差导致的失衡相对较低。
[0071] 这就意味着与使用钢线轴的显著差异，因为如现有技术中已知的，钢线轴的高体 重是不利的，尤其是在高速下。此外，二个法兰可以由上文提到的塑料制成，尤其可以由弹 性的可回收塑料制成，例如PP或PE。此外，第二法兰可充当退卷环。此外，法兰可以构造成 锥形和/或圆锥体形的，由此可实现的是针对恒定卷绕宽度形成法兰的小压痕，从而减少 在本发明卷绕线轴中的法兰压力。
[0072] 对于优选实施例，法兰可以具备吊眼（尤其用于提升工具），和/或具备拉耳（尤 其适合于打开圆周闭锁件）。
[0073] 对于另一优选实施例，具有特殊锁定系统的第一可拆卸法兰连接到卷绕芯顶部。 所述锁定系统可以通过使用分段闭锁件、堆叠钻孔和/或圆周闭锁件实现，所述部件至少 部分地但优选地整体并入第一法兰中。在这种情况下，本发明卷绕芯顶部具有相应的对等 物，优选钻孔。在这种情况下，所述分段闭锁件、所述堆叠钻孔和/或所述圆周闭锁件可以 与所述对应物接合，优选地与所述钻孔接合。
[0074] 优选地，构造分段闭锁件或圆周闭锁件，使得在接合状态下，闭锁件区域中出现大 致连续的轮廓。根据本发明，在中空锥形部分中提供闭锁部分，所述闭锁部分构造成凹部， 优选地构造成袋状凹部。所述凹部适用于在接合状态下分别收纳闭锁突出部或闭锁插入 件，所述闭锁突出部或闭锁插入件优选设置在所述可拆卸法兰中，以形成连续表面轮廓。因 此，特别地，中空锥形部分的内表面和所述部分的前表面具有大致连续的轮廓，特别地，其 不会受到阶段、步骤等的干扰。
[0075] 所述凹部在到不可拆卸法兰的方向（轴向）上从中空锥形部分的前表面延伸。更 优选地，所述凹部构造成使得其在径向上的壁厚相对于中空锥形部分减小，并优选为减小 尺寸k2。
[0076] 所述尺寸k2基于闭锁插入件部分的壁厚，所述闭锁插入件在接合状态下接合到 所述凹部中，并且所述尺寸基于中空锥形部分在所述凹部外部的壁厚t。优选地，闭锁插入 件至少部分地或完全地包括并且中空锥形部分的闭锁部分具有各约一半的壁厚t，其中闭 锁部分形成为袋状凹部。此外，优选地，闭锁插入件的壁厚及袋状凹部的壁厚总和约为或等 于中空锥形部分的壁厚。
[0077] 更优选地，所述凹部在轴向上从中空锥形部分的前表面偏移（优选地）尺寸kl。 更优选地，根据所述区域的闭锁插入件的壁厚，所述凹部以这样的方式在轴向上偏移。通过 所述偏移，尤其在中空锥形部分前端面的区域中形成类城堡城垛状的形状。
[0078] 通过所述袋状凹部和闭锁插入件的几何结构适配，特别地，实现了可拆卸法兰与 卷绕线轴的剩余部分的特别好的锁定。另一优点在于，线轴可以特别好地安装在载体线轴 上，尤其使得在中空锥形部分和载体线轴之间形成极小的腔体或不形成腔，当表面轮廓在 所述区域中不连续时可能形成所述腔。
[0079] 通过所述闭锁件的所述构造，卷绕线轴的形状结果接近可拆卸法兰与卷绕线轴剩 余部分的有利一体构造。
[0080] 圆周闭锁件可具有其他间隙，优选为小间隙，所述间隙便于例如通过拉扯圆周闭 锁件而拆卸卷绕芯顶部的第一法兰。此外，可实现锁定系统，所述锁定系统在操作方面类似 于已知用于油漆桶的锁定系统。
[0081] 此外，在一个法兰上，尤其在第一可拆卸法兰上，可提供吊眼，所述吊眼用于与提 升构件和/或把手一起使用，所述把手具有用于将至少一个法兰与卷绕芯顶部（圆锥体部 分）分离的拉耳。此外，可在法兰中提供堆叠钻孔和/或分段闭锁件和/或圆周闭锁件。此 外，肋可并入到法兰中。
[0082] 对于另一优选实施例而言，以形状配合方式构造卷绕芯顶部和可拆卸法兰之间的 连接，优选地通过闭锁元件构造，所述闭锁元件设置在卷绕芯顶部和线轴法兰上，并且在装 配期间进行接合。
[0083] 对于卷绕线轴的另一优选实施例而言，在卷绕芯顶部的直径较大的端上的第二法 兰不可拆卸。因此，第二法兰优选地与卷绕芯顶部一体形成，并可与卷绕芯顶部一起制造， 例如通过注塑工艺制造。
[0084] 为了便于完整线轴的堆叠，在两个法兰的外侧上，即，在背离卷绕芯顶部的侧面 上，优选提供突出部和插入件，当堆叠已卷绕的线轴时，所述突出部和插入件相互接合。由 此，进一步简化了已卷绕的线轴的运输。优选地，用于堆叠的钻孔（堆叠钻孔）并入到两个 法兰之一中，更优选地，并入到第一可拆卸法兰中，以便于堆叠，优选地以便于居中堆叠。
[0085] 优选地，本发明的卷绕线轴以如此方式安装在载体线轴上，并且所述载体线轴以 如此方式插入道卷绕装置中，使得本发明卷绕线轴设置在线轴轴线的垂直设置中，其中直 径较小的卷绕芯顶部在所述卷绕装置中朝下，并且根据已知卷绕方法，所述卷绕线轴具备 双锥形构造的卷绕。
[0086] 本发明卷绕线轴，尤其是其中空锥形部分构造成减小或避免所述部分在径向向内 的方向上的变形。根据本发明，这可通过长径比实现，根据被使用在所述区域中的材料的特 征材料值，尤其根据所述材料的弹性模量定向所述长径比。为此，仅这种类型的卷绕的极高 卷绕压力被法兰可靠地吸收是不够的，还需要可在卷绕线轴的处理中出现的力作用（其尤 其存在于径向朝内的方向上）不会导致变形，尤其不会导致细长卷绕材料层的变形。这可 通过根据本发明的卷绕线轴的构造实现。
[0087] 对于另一优选实施例而言，配重被装配到中空卷绕芯顶部的腔内，尤其被装配在 位于卷绕芯顶部的第一端和/或其附近的区域中。从而，可稳定本发明卷绕线轴（尤其在 退卷期间）的稳定性。
[0088] 对于可运输的包装的退卷而言，例如对于电缆使用者而言，卷绕材料（其在典型 情况下为电缆）可从静置的本发明卷绕线轴上退卷，其中，所述卷绕材料或电缆分别可退 卷直到到达最后层，而包装的稳定性不会降低并且不会在移动期间导致问题。优选地，使用 NPS退卷装置执行根据本发明的包装的退卷。
[0089] 对于优选实施例而言，可运输的包装是电缆包装，并且其优选地用于机动车辆的 线束的生产。
[0090] 如果一次性卷绕线轴用于可再用系统中，那么可在直径较小的端处移除第一法 兰，以用于返回运输本发明塑料线轴，并且可将卷绕芯顶部和法兰堆叠以节省空间。因而， 对于返回运输而言，仅需求小运输体积。特别地，对于本发明卷绕线轴的运输而言，多个第 一法兰和/或多个卷绕芯顶部和/或多个卷绕线轴可在退卷状态下和/或在卷绕状态下和 /或在可运输状态下堆叠。替代地，对于支撑线轴（如已知NPS线轴）而言，可使用另一功 能相当的载体系统。
[0091] 所述替代载体系统或所述替代载体主体分别可由具有多个圆柱形或锥形部分的 细长主体构成，所述多个圆柱形或锥形部分在卷绕芯顶部的内部的几个位置处支撑或承 载卷绕芯顶部，特别是在卷绕芯顶部的第一端处和第二端处的区域中支撑并承载卷绕芯顶 部。
[0092] 本发明解决方案具有许多其他优点。本发明卷绕线轴或本发明卷绕芯顶部构造 为使得其能在通过传统的可分卷绕线轴进行卷绕期间被容纳，如欧洲专利第EP 0 672 016 中所述。
[0093] 对于电缆生产商而言，由于能大量获得卷绕线轴，因此他们不需要花费用于处理 本发明卷绕线轴的额外成本。特别地，电缆生产商可使用卷绕用于传统NPS系统的线轴的 相同设备卷绕本发明卷绕线轴。
[0094] 随后，使用本发明的特征材料值与几何结构之间的关系，解释中空锥形部分的平 均壁厚t的计算：
[0095] 创造性的关系：
[0096]
[0097] 约束条件：由PP制成的卷绕线轴，锥形中空部分的长度为350mm ;
[0098] E 模数 pp = 1500N/mm2
[0099] I = 350mm
[0100] 壁厚t的计算：
[0101]
[0102]
[0103] t ^ Imm
[0104] 根据本发明的关系，并且在上文的假设下，所述部分的平均壁厚将为大约1mm。
[0105] 值得注意的是，结合本发明提出的方法使用根据本发明的线轴是尤其有利的，但 是，所述线轴也能与其他卷绕方法以及其他卷绕装置一起使用。下面结合附图通过典型实 施例的下列描述，示出本发明的其他优点、特征和可能的用途。
[0106] 在此以局部示意的方式示出了附图：
[0107] 图1示出了根据EP 0 672 016 Bl的现有技术的已知NPS卷绕装置的侧视图，所 述NPS卷绕装置具有可再用NPS线轴。
[0108] 图2示出了根据EP 0 672 016 Bl的现有技术的已知可再用NPS线轴的纵向截面。
[0109] 图3示出了根据一个实施例的一次性NPS线轴的纵向截面，所述一次性NPS线轴 安装在作为载体系统的可再用NPS线轴上。
[0110] 图4示出了根据一个实施例的已装配的一次性NPS线轴以及卷绕芯顶部的侧视 图，所述NPS线轴具有可拆卸法兰，所述卷绕芯顶部具有固定法兰（圆锥体部分）。
[ 0111] 图5示出了根据一个实施例的卷绕线轴的卷绕芯顶部的侧视图，所述卷绕芯顶部 具有固定法兰（圆锥体部分）。
[0112] 图6示出了根据一个实施例的本发明一次性NPS线轴卷绕芯顶部和固定法兰的纵 向截面。
[0113] 图7示出了根据一个替代实施例的一次性NPS线轴的卷绕芯顶部的透视纵向截 面，所述卷绕芯顶部具有固定法兰。
[0114] 图8示出了根据一个实施例的一次性NPS线轴的可拆卸法兰的图解。
[0115] 图9示出了根据一个实施例的一次性NPS线轴的可拆卸法兰的局部放大视图。
[0116] 图10示出了根据一个实施例的用于装配可拆卸法兰与卷绕芯顶部的锁定系统的 局部视图。
[0117] 图11示出了根据替代实施例的用于装配可拆卸法兰和卷绕芯顶部的替代锁定系 统的局部视图。
[0118] 图12示出了根据一个实施例的处于堆叠状态的本发明一次性NPS线轴的多个可 拆卸法兰。
[0119] 图13示出了根据一个实施例的几个本发明一次性NPS线轴的堆叠设置。
[0120] 图14示出了根据一个实施例的在堆叠状态下的已卷绕的两个一次性NPS线轴。
[0121] 图15示出了根据一个实施例的已卷绕的多个一次性NPS线轴的托盘。
[0122] 图16示出了根据一个实施例的安装在替代载体系统上的一次性NPS线轴的纵向 截面。
[0123] 图17示出了根据一个实施例的具有适合重量的一次性NPS线轴的纵向截面。
[0124] 图18示出了展示长径比Ι/t的本发明一次性NPS线轴的半截面。
[0125] 图19示出了具有袋状凹部的中空锥形部分的区域，所述凹部适用于与可拆卸法 兰形成闭锁。
[0126] 图20示出了与中空锥形部分接合的可拆卸法兰，所述接合形成中空锥形部分的 前表面和内表面的连续表面轮廓。
[0127] 对于不同实施例，以下参考典型使用案例描述本发明，所述典型使用案例即用于 按需要生产（例如）大量用于汽车工业或电子工业的绝缘电缆的可运输包装。但是，根据 所述实例对本发明做出的解释决不旨在限制应用领域或本发明的范围。
[0128] 实施例：一次性NPS线轴（将可再用NPS卷绕系统作为载体系统或替代载体系 统），根据本发明的一次性NPS线轴（简称为一次性NPS线轴）的实施例在以下参考图3至 图20加以描述。
[0129] 图3至图20的参考标记构造成使得每一参考标记的最后两位数字命名指定的一 个部分或组件。因而，相同部件或相同组件，在不同的附图中（也）分别具有相同的最后两 位数字。
[0130] 参考标记的第一个或头两个数字自身分别标识对应附图。
[0131] 图1和图2示出了根据一个实施例的使用NPS卷绕线轴的第一载体系统，这种情 况下为可再用卷绕NPS系统。
[0132] 图16示出了可替代使用的第二载体系统。值得注意的是，还可以使用具有其他载 体线轴（例如钢线轴）的其他载体系统。
[0133] 图1示出了根据EP 0 672 016 Bl的现有技术的具有可再用NPS线轴的已知NPS 卷绕装置的侧视图。图2示出了根据EP 0 672 016 Bl的现有技术的可再用已知NPS线轴 的纵向截面。
[0134] 在紧接的下述内容中，将首先详细描述载体系统。一般用100标示的可再用NPS 卷绕装置包括第一线轴容纳单元103和第二线轴容纳单元104。用作根据所述实施例的一 次性NPS线轴的载体的所述（可再用）卷绕线轴50具有锥形卷绕芯52、第一法兰53和第 二法兰54。
[0135] 第一法兰53设置在卷绕芯的直径较小的端处，并且第二法兰54设置在卷绕芯的 直径较大的端处。所述（载体）卷绕线轴相对于在其纵向上延伸的轴线56大体旋转对称。 如图所示，所述卷绕装置优选地构造成使得线轴的纵向轴线56垂直，第一法兰53设置在底 部，并且第二法兰54设置在顶部。
[0136] 线轴容纳单元103也构造成旋转对称的，并且可以绕轴线106旋转。线轴容纳单 元包括环形底座盘108,直径较小的支撑盘109设置到环形底座盘108上。圆锥体111设置 在支撑盘109上，并接合到卷绕线轴50的法兰53的对应形状的钻孔72中。卷绕线轴通过 所述圆锥体相对于线轴容纳单元103居中。带轮115设置成与线轴容纳单元103同心，并 通过驱动构件116 (未进一步解释）的驱动带117驱动。
[0137] 上线轴容纳单元104包括附接到柱塞122的盘120。所述盘绕旋转轴线123可旋 转地安装，旋转轴线123与卷绕线轴的轴线56和下线轴容纳单元的轴线106重合。如箭头 125所指示，活塞缸单元127和128 (未对其进行更详细的说明）所用于的冲压机被提升和 降低。活塞缸单元的活塞129、130通过轭架131与柱塞127连接。
[0138] 指向卷绕线轴方向的环112-体形成在盘120上，其中，环12的外壁倾斜于盘 120,并且其中，所述角度对应于卷绕线轴50的锥度角。第二环131 -体地形成在盘120的 外周上，并且也朝下指向卷绕线轴。
[0139] 卷绕装置进一步包括具备铺叠辊142的铺叠单元140,电线或电缆D在铺叠辊142 上被引导到卷绕线轴。如双箭头143所指示，铺叠辊142以与卷绕线轴的轴线56平行的方 向被提升和降低。为此，铺叠单元具有螺纹主轴144,其以平行于卷绕线轴的纵轴的方向延 伸，其中螺纹主轴通过驱动单元145在两个方向上可旋转。根据铺叠单元的旋转方向，铺叠 辊分别将被提升（意味着其以驱动单元145方向移动），或其将被再次降低。
[0140] 卷绕装置的功能由一个控制单元（未示出）控制。控制单元从传感器接收指示线 轴角速度的信号，和指示铺叠辊142的相对位置的信号。
[0141] 基于这些信号，控制驱动单元116和驱动单元145,使其在线轴50的卷绕过程期间 或在用作一次性NPS线轴上的根据实施例的支撑系统的情况下产生所需卷绕模式卷绕。
[0142] 随后将针对根据实施例的一次性NPS线轴描述所述装置的功能，所述装置以相同 方式应用于用作载体系统的装置。通过活塞缸单元127和128的提升运动，柱塞122被提 高，因此线轴容纳单元104被提高。手动地或是通过自动操作单元将卷绕线轴放置到线轴 容纳单元103上，其中线轴容纳单元的圆锥体111接合于线轴容纳单元的钻孔中，并居中。
[0143] 随后，冲压机122随线轴容纳单元104而降低直到其紧靠着线轴的上端。此处，锥 形环112在具有较大直径的卷绕线轴的上端的中心，其中线轴容纳单元的环131支撑线轴 的法兰54。
[0144] 然后，电线的末端例如通过自动操作单元固定到下法兰53上，并且铺叠辊设定成 旋转以用于分别卷起电线或电缆。驱动单元116和驱动单元145优选地以一种方式受控 制，使得产生如EP 0 334 211 B所示、尤其参看图1、图2和图4以及说明书的相应部分的 卷绕模式。
[0145] 在卷绕操作期间，下法兰53由支撑盘109支撑，并且上法兰54分别由线轴容纳单 元104的盘120并由环131支撑。因此，卷绕压力和卷绕材料的自重不会使法兰变形。由 于具有所述构造，不仅可吸收轴向力，而且可吸收径向力，所述力均作用于卷绕线轴上。在 下线轴容纳单元103的区域中，这通过在大面积上支撑下法兰53的圆锥体111来实现。如 稍后在描述中解释的，由于法兰可具备对应加强肋，所以尽管其自重较小，此支撑仍足以避 免法兰的过度变形。
[0146] 卷绕芯的上端和法兰54由环112并由环113以夹具状的方式支撑，其中，所述环 由法兰54的对应突出部支撑。由此，径向向内的作用力和径向向外的作用力都由盘120直 接吸收。因此，在所述区域中可以可靠地防止卷绕芯的变形和法兰的变形。
[0147] 当线轴完全卷绕时，优选地通过自动收拢和切割单元来收拢并切割电线，并且线 轴一侧的端优选地也自动固定在线轴处。随后，移除线轴，并且，可不用任何其他包装步骤 的情况下堆叠并运输所述线轴。
[0148] 下面参考图2描述了可再用NPS线轴，其用作用于根据实施例的一次性NPS线轴 的载体系统。
[0149] 图2所示的（载体）线轴50包括锥形卷绕芯52、第一法兰53和第二法兰54。第 一法兰53是可拆卸的并设置在卷绕芯的直径较小的端52a。
[0150] 第二法兰54设置在卷绕芯的具有较大直径的端52b，并与卷绕芯一体形成。线轴 相对于在纵向上延伸的轴线56通常是大体旋转对称的。
[0151] 在第二法兰端（固定法兰54)上，提供加强肋57,其增加了法兰的稳定性和刚性。 此外，在法兰中设置许多钻孔59,其与旋转轴线56垂直地延伸。所述钻孔可用于使用提升 构件或附接退卷退卷。
[0152] 如图2中可见，圆筒外壳的卷绕芯52的锥角与卷绕芯52的圆筒内壳的锥角相同。 换句话说，卷绕芯的壳体在两个法兰之间具有恒定的壁厚。
[0153] 由于卷绕芯的具有较大直径的端52b开口，所以形成锥形腔，其允许堆叠卷绕芯。
[0154] 如图2所示，第一可拆卸法兰53具有圆柱形部分，其围绕在装配状态下与卷绕芯 的旋转轴线56重合的轴线而旋转对称。将所述圆柱形部分并入在旋转对称的法兰盘中。在 其背离卷绕芯52的一侧上设置多个同心肋，即，肋环。
[0155] 卷绕芯52和法兰53彼此单独制造，优选地通过由合适的塑料材料注塑成型来制 造。装配卷绕芯52和法兰53,然后可用传统的可再用NPS线轴进行卷绕。一旦将第一电线 绕组铺叠在线轴芯周围，便可在卷绕芯顶部52和可移除法兰53之间获得固定形式的安装 连接，其可增加连接的稳定性。这意味着，可选择卷绕芯壳体的厚度和卡扣销的几何结构设 置，使得可用手装配和拆卸。
[0156] 不需要额外的安全措施，例如螺钉锁定等。
[0157] 在容纳根据本实施例的一次性NPS线轴以及将其从可再用NPS线轴移除时，相应 地执行用作载体线轴的可再用NPS线轴的装配。
[0158] 随后，关于图3至图6、图8至 图10以及图7和图11来解释根据本实施例的两个 一次性NPS线轴，其在其用于装配可拆卸法兰和卷绕芯顶部的锁定系统方面有所不同。
[0159] 图3示出了安装在上述作为载体系统的可再用NPS线轴1、3或50上的一次性NPS 线轴300的纵向截面。图3所示的一次性NPS线轴300由锥形卷绕芯顶部301、第一法兰 303和第二法兰302构成。第一法兰303是可拆卸的并设置在卷绕芯顶部的直径较小的端 303a〇
[0160] 第二法兰302设置在卷绕芯顶部的具有较大直径的端302b，并与卷绕芯顶部301 一体形成。一次性包装300整体上相对于在纵向上延伸的轴线305是大致旋转对称的。
[0161] 如图4、图5、图6和图10所示，在卷绕芯顶部301的具有较小直径的一个末端部 分303b中具备许多钻孔311、411、511、611和101，在卷绕芯顶部中叫做闭锁钻孔，其中，所 述钻孔彼此具有相同的距离，并位于与卷绕芯顶部301的旋转轴线305垂直的平面中，第一 法兰303的分段闭锁件312、412、912、1012接合在所述钻孔中。
[0162] 闭锁钻孔311的形状和设置分别根据分段闭锁件312形成，以使得可实现分段闭 锁件312在闭锁钻孔311中的容易获得的接合。同时，这种接合还防止可拆卸法兰303相 对于卷绕芯顶部301的旋转。
[0163] 如图6和图10所示，在卷绕芯顶部301的具有较小直径的端303a上，设置圆周闭 锁件313,其向内指向旋转轴线305并与可拆卸法兰303的反向圆周闭锁件接合。在第二 法兰端上提供增加法兰强度与硬度的固定法兰302、环状延伸的加强肋422和星形加强肋 420 〇
[0164] 此外，多个钻孔421 (所谓的搬运眼）设置在垂直于旋转轴线305延伸的法兰中。 钻孔或搬运眼421可分别用于采用提升构件或附接退卷构件。
[0165] 如图3中可见，两个法兰302、303均具有圆锥形状。这意味着法兰变得更薄并以 扩展角bl和b2向远离旋转轴线305的方向扩大。由此，对于恒定的卷绕宽度，由于通过卷 绕操作在法兰处形成小压痕，因此法兰压力降低。
[0166] 同样如图3中可见，外部圆筒壳体301a的锥角大致对应圆筒壳体301b的锥角。换 句话说，卷绕芯顶部301的壳体在两个法兰之间具有近似恒定的壁厚。
[0167] 此外，卷绕芯顶部的壳体的锥角大致与线轴载体的卷绕芯的锥角相一致，其中至 少在一次性线轴顶部的卷绕芯与线轴载体的卷绕芯之间的部分区域中获得磨擦接合。其间 的腔可由软质材料来填充。
[0168] 由于卷绕芯顶部的具有较大直径的端302b开口，由此形成允许卷绕芯堆叠的锥 形腔。如图4、图9和图10中所示，第一可拆卸法兰303具有锥形延伸部320、920,所述锥 形延伸部绕轴线旋转对称，所述轴线在装配状态下与卷绕芯顶部的旋转轴线305重合。
[0169] 锥形延伸部320具有指向内的闭锁突出部或分段闭锁件312、412、912、1012，其接 合表面大致垂直于圆筒轴线305延伸，其中，所述锥形延伸部320面向卷绕芯顶部301以进 行装配。在装配状态下，分段闭锁件312与卷绕芯顶部301的接合钻孔311接合。锥形延 伸部320与旋转对称的法兰盘321 -体地连接。如图8和图9所示，同心肋设置在其与卷 绕芯顶部301相对的侧面处，其中，所述肋形成内肋环833和外肋环831。将星形肋830提 供在内肋环833内。
[0170] 此外，第一可拆卸法兰303具有用于打开圆周闭锁件的拉耳840。如图10中可见， 圆周闭锁件1013和圆周闭锁件1014以及分段闭锁件1012和闭锁钻孔1011的闭锁接合可 配置成使得形成距离X 1090和距离y 1091。
[0171] 优选地，可为距离X和距离y设定尺寸，使得距离X 1090小于距离yl091。在这种 情况下，两种闭锁都起作用，从而，均匀分散力，并且可实现更小的壁厚。
[0172] 所述一次性线轴的功能根据可再用线轴如下：
[0173] 卷绕芯顶部301和法兰303单独地制造，优选通过相应合适的塑料材料（尤其是 PE和PP)的注塑成型来制造。
[0174] 对于线轴的装配，法兰302被放置在平坦表面上，并且卷绕芯顶部的端302a被压 在锥形延伸部320上。法兰303的分段闭锁件312卡扣到卷绕芯顶部301的钻孔311中。 从而，完成一次性线轴的装配。
[0175] 已装配的一次性线轴安装在未安装的可再用线轴上，随后如上所述安装所述可再 用线轴，但是，可再用线轴如所述地（在此情况下，作为一次性线轴的载体）被插入卷绕装 置。然后，可以开始一次性线轴的卷绕。
[0176] -旦电线的第一绕组被铺叠在卷绕芯顶部301周围，就会阻止分段闭锁件312往 向外方向移动。因此，实现卷绕芯顶部301和可拆卸法兰303之间的牢固的正连接。
[0177] 如图3中可见，为可再用线轴的开口提供盘350。对应于法兰上的肋的数量和设 置，盘350的表面上设置有驱动耳352,所述驱动耳与法兰的凹部对应地接合。
[0178] 此外，盘具有可与可再用线轴的法兰3中的相应凹部354接合的定心件351。此 外，盘350具有用于打开锁定的自由旋转部353。
[0179] 对应于图6和图10的图解，在图7和图11中示出替代锁定系统，其用于将可拆卸 法兰和卷绕芯顶部装配在替代一次性NPS线轴700、1100中。根据上述锁定系统，所述替代 锁定系统具有可拆卸法兰1103的圆周闭锁件1114以及卷绕芯顶部701、1101的圆周闭锁 件713、1113,圆周闭锁件713U113与圆周闭锁件1114接合。但是，所述替代锁定系统省掉 了分段闭锁件和相关联的闭锁钻孔。
[0180] 如图14所示，已卷绕的线轴，在此情况下为已卷绕的两个线轴1400a、1400b，可以 彼此直接设置在另一个上。在此，已卷绕的第一一次性NPS线轴1400a的第一可拆卸法兰 1403a由第二一次性NPS线轴1400b的第二固定法兰1402b直接支撑。在此，第二固定法 兰1402b如此接合到第一可拆卸法兰1403a的凹部中，使得卷绕线轴1400a、1400b相对于 彼此居中，另外还使得所述线轴不可能相对于彼此发生位移。
[0181] 由于根据本发明的构造，即使局部填充的线轴也可以运输和储存。在图2和图13 中示出了根据本发明的卷绕线轴在运输方面的优点，在这种情况下，所述卷绕线轴是空线 轴。
[0182] 为了运输，装配NPS线轴。拆卸待运输的其他线轴。如图13所示，所述线轴的卷 绕芯顶部在向上的方向上堆叠。所述线轴的法兰已移除，并在根据图13的向下方向上堆 叠。然后，大量对应的卷绕芯顶部可堆叠到这组下卷绕芯顶部上，其中，通过固定法兰的下 端，所述卷绕芯顶部彼此静置在另一个上。
[0183] 由此，可形成小的空气间隙，其使堆叠的卷绕芯顶部之间的附着力最小化，使得卷 绕芯顶部能以简单的方式彼此分离。如图13所示，这样堆叠的卷绕芯顶部可设定在堆叠的 可拆卸法兰上，用于运输。
[0184] 在图12中，示出如何堆叠可拆卸法兰1203。如图12中可见，堆叠时，下法兰的分 段闭锁件1212与上法兰的堆叠钻孔1215接合。由此，法兰可以彼此堆叠在另一个上，这样 不仅节省空间，还能防止法兰滑动。
[0185] 图15示出了已填充的线轴1500,其堆叠在运输托盘1570上。通过根据本发明的 构造，即使局部填充的卷绕线轴也可运输和储存。
[0186] 图16中示出了用于一次性NPS线轴1601的替代载体系统1600。功能等同于可 再用NPS系统的所述可选载体系统1600具有细长圆柱形主体1605。所述圆柱形主体1605 的第一上端1602a具有法兰1602b，旋转对称的锥形延伸部1603用螺接到所述法兰1602b。
[0187] 所述旋转对称的锥形延伸部1603的外径1603a的尺寸设定为使得延伸部1603的 外壁1603b通过固定法兰1607在卷绕芯顶部1606的区域中接触卷绕芯顶部1606的内壁 1606a，从而支撑所述内壁。所述圆柱形主体1605的第二下端1608a还具有法兰1608b，载 体板或金属板1609螺接到所述法兰1608b。
[0188] 所述旋转对称的法兰支撑板1609相应地构造成功能等同于上文的延伸部1603， 使得支撑板1609a、1609、1610a的外壁在可拆卸法兰1611的端部处接触卷绕芯顶部1606 的圆周闭锁件，从而支撑所述闭锁件。
[0189] 支撑板1609的一端构造成盘状。如此形成的表面1612在（已安装的）可拆卸法 兰1611的下侧1611a上支撑所述法兰1611。为了避免安装在载体系统中的卷绕线轴旋转， 可设置销1613。
[0190] 图17示出了一次性NPS线轴1701，所述NPS线轴1701安装在可移动的运输系统 1710上并具有腔1703,腔1703由中空卷绕芯顶部1702形成，并且具有旋转对称的锥形主 体形式的配重或配重部件1704装配到所述腔1703中。如图17所示，配重1704在卷绕芯 顶部1702的第一端1705处和/或其附近的区域中，被装配到中空卷绕芯顶部1702的腔 1703中。为了容易地处理或装配配重部件1704,配重部件1704具有把手1711。通过所述 装配的配重1704,尤其在退卷期间，可稳定一次性NPS线轴的稳定性。
[0191] 图18示出了根据本发明的卷绕线轴的半部分。所述卷绕线轴1800具有第一法兰 1802和第二法兰1803,其中，所述两个法兰通过中空锥形部分1801相互连接。中空锥形部 分1801具有位于所述两个法兰之间的纵向延伸部1。此外，中空锥形部分1801具有平均 壁厚t。长径比Ι/t基于用于中空锥形部分的材料的弹性模量。一方面，通过本发明的长 径比Ι/t获得卷绕线轴的硬性结构，另一方面，通过所述长径比，可容纳大量的细长卷绕材 料。由于本发明的卷绕线轴可以安装在载体线轴上（未示出），因此，可确定中空锥形部分 1801的内轮廓的边界面。由此，中空锥形部分的较大壁厚不可避免地导致可以容纳的卷绕 体积不合需要地减小。
[0192] 图19示出了具有袋状凹部1901c的中空锥形部分1901的一部分，所述袋状凹部 1901c用于与可拆卸法兰（未示出）的闭锁接合件（未示出）的闭锁，为了更清晰，在非闭 锁状态下示出所述凹部。中空锥形部分1901在所述区域中具有平均壁厚t。所述袋状凹部 1901c的壁厚t减小了尺寸k2。在这种情况下，所述凹部1901c从中空锥形部分的内表面 1901e径向朝外偏离尺寸k2。所述凹部还在轴向上从中空锥形部分1901的端面1901d偏 离尺寸kl。在本文中，尺寸kl和k2基于闭锁接合件（未示出），提供所述闭锁接合件用于 与所述凹部1901c的闭锁。
[0193] 图20示出了可拆卸法兰2003,其被闭锁到中空锥形部分2001。在本文中，袋状凹 部是具有尺寸kl和k2的位于中空锥形部分2001中的2001c，由于锁定接合件2013适于使 得在前表面2001d以及中空锥形部分的内表面2001e上都产生连续的表面轮廓，而不会出 现任何明显的台阶、裂缝等。
[0194] 所述袋状凹部从内表面2001e偏离尺寸k2,其中，所述尺寸k2大致对应于闭锁接 合件2013在所述区域中的壁厚。通过所述区域中的所述调整，壁厚t总体保持完好，从而 在此处在内表面2001e上获得连续的表面轮廓。另外，所述袋状凹部从前表面2001d偏离 尺寸kl，其中，所述尺寸kl基本对应于闭锁插入件2013在所述区域中的壁厚。在本文中， 还在表面2001d上获得连续的表面轮廓。所述中空锥形部分还具有额外闭锁钻孔2011，可 拆卸法兰2003的其他闭锁插入件（未示出）可接合到所述闭锁钻孔2011中。
【主权项】
1. 一种用于细长卷绕材料的可运输包装的卷绕线轴，所述可运输包装具有由塑料制成 的大致旋转对称的锥形中空卷绕芯顶部，所述卷绕芯顶部具有第一端和第二端，所述第一 端具有较小的直径，所述第二端的直径比所述第一端的直径大，其中，所述中空卷绕芯顶部 的腔是锥形的并且两端均开口， 所述可运输包装具有第一法兰和第二法兰，其中，所述卷绕芯顶部在所述卷绕芯顶部 的第一端处可拆卸地设置有至少所述第一法兰，并且所述卷绕芯顶部与所述第二法兰连 接，所述第二法兰设置在所述卷绕芯顶部的所述第二端处； 其中，设置在所述两个法兰之间的所述卷绕芯顶部的所述锥形中空部分具有薄壁构 型； 其中，所述锥形中空部分具有在所述第一法兰和所述第二法兰之间的长度1、以及平均 壁厚t; 其中，所述锥形中空部分由塑料制成，所述塑料的弹性模量（E模量）在lOOON/mm2至 30000N/mm2的范围内； 其特征在于： 根据所述弹性模量选择所述锥形中空部分的长径比Vt(_); 并且所述弹性模量（N/mm2)与所述长径比（mm/mm)之乘积（(-))优选大于0. 1X106， 优选大于〇. 2X106,更优选大于0. 3XIO6;且此外，所述乘积优选小于2. 5X10 6,优选小于 I. 5X106,更优选小于0. 8X106,并且特别优选地，所述乘积大致为0. 5X106。2. 根据权利要求1所述的卷绕线轴，其特征在于，至少所述卷绕芯顶部可以安装在载 体系统上，尤其安装在具有较高刚性的另一卷绕线轴的卷绕芯上，尤其安装在NPS卷绕线 轴上，其中，对于所述卷绕芯的所述中空锥形部分而言，所述较高刚性尤其存在于朝向内部 的径向上。3. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其特征在于，所述卷绕线轴至少部分地 由包含在下列材料清单中的至少一种材料制成或构成，所述材料清单包含塑料，如聚氨醋、 聚乙稀（PE)、聚丙稀（PP)、聚苯乙稀、丙稀腈-丁二稀-苯乙稀（ABS)。4. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其特征在于，所述卷绕线轴的至少一部 分由薄的弹性塑料制成，尤其由可回收的弹性塑料制成，优选由聚丙烯或聚乙烯制成。5. 根据权利要求3或4中至少一项所述的卷绕线轴，其特征在于，所述材料用玻璃纤 维、碳纤维、金属纤维、塑料纤维等来增强。6. 根据权利要求3至5中一项所述的卷绕线轴，其特征在于，所述卷绕线轴的第一部分 和第二部分由不同的材料制成，所述第一部分尤其为所述可拆卸法兰，所述第二部分尤其 为所述中空锥形部分，特别地，其中，所述第一部分由聚乙烯制成，并且所述第二部分由聚 丙烯制成，反之亦然。7. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其特征在于，多个所述第一法兰及/或 多个所述卷绕芯顶部及/或处于未卷绕状态和/或卷绕状态和/或可运输状态的多个所述 卷绕线轴可堆叠，尤其是可堆叠在托盘上。8. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其特征在于，以形状配合方式优选地通 过使用相互接合的卡扣元件构造所述卷绕芯顶部和所述第一可拆卸法兰之间的连接。9. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其特征在于，所述第一可拆卸法兰使用 锁定系统与所述卷绕芯顶部连接。10. 根据前述权利要求所述的卷绕线轴，其特征在于，所述锁定系统包括至少一个位于 所述卷绕芯顶部上的圆周闭锁件以及位于所述第一法兰上的另一圆周闭锁件，其中，所述 闭锁件可以相互接合。11. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其具有适于连接所述可拆卸法兰和所 述卷绕芯顶部的锁定系统，其特征在于，所述可拆卸法兰具有闭锁插入件， 所述卷绕芯顶部具有位于其中空锥形部分区域中的袋状部分，所述袋状部分大致位于 前表面上，设置成与所述卷绕芯顶部上的所述一体构造的法兰相对，并且 所述袋状部分构造成容纳所述闭锁插入件。12. 根据权利要求11所述的卷绕线轴，其特征在于，所述袋状部分相对于所述中空锥 形部分的所述前表面在轴向上偏移，特别地，所述袋状部分偏移尺寸kl，其中所述尺寸kl 大致对应于所述可拆卸法兰的所述闭锁插入件的壁厚，所述闭锁插入件定期地以锁定状态 接合到所述袋状部分中。13. 根据权利要求11或12中至少一项所述的卷绕线轴，其特征在于，所述袋状部分在 相对于中空锥形部分向内的所述径向上具有减小的壁厚，尤其小于本发明壁厚t，其中所述 壁厚显著减小尺寸k2,其中尺寸k2大致对应于可拆卸法兰的所述闭锁插入件的所述壁厚， 所述闭锁插入件定期地以接合状态接合到所述袋状部分中。14. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其中所述第二法兰与所述卷绕芯顶部 一体地形成和/或可通过注塑工艺与所述卷绕芯顶部一起生产。15. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其中，一个配重部件安装在所述卷绕芯 顶部的所述腔中，尤其在所述卷绕芯顶部的所述第一端处和/或附近的区域中。16. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其用于单向系统和/或NPS物流系统。17. -种生产使用卷绕线轴的用于细长卷绕材料的可运输包装的方法： 所述包装具有由塑料制成的大致旋转对称的锥形中空卷绕芯顶部，以及所述中空锥形 部分的本发明长径比1/t，所述卷绕芯顶部具有第一端和第二端，所述第一端具有较小的直 径，所述第二端的直径比所述第一端的直径大，其中所述卷绕芯顶部的腔是锥形的并且在 两端均开口， 所述包装具有第一法兰和第二法兰，其中所述卷绕芯顶部与可拆卸地设置于所述卷绕 芯顶部的所述第一端的所述至少第一法兰连接，并且与设置于所述卷绕芯顶部的所述第二 端的所述第二法兰连接， 其中所述方法包括以下方法步骤， 装配所述卷绕线轴，使得所述第一法兰和所述卷绕芯顶部在第一端可拆卸地连接， 将所述装配好的卷绕线轴安装到支撑系统上，尤其是具有较高刚性的可分的载体线 轴， 将其上安装有所述已装配卷绕线轴的载体系统插入到适于卷绕所述可分的卷绕线轴 的卷绕装置中， 通过使用铺叠单元将卷绕材料卷绕到已安装在所述载体系统上的所述卷绕线轴上，所 述铺叠单元由控制单元以将预定卷绕模式引入到所述已安装卷绕线轴上的方式控制， 达到所需程度的填充时终止所述卷绕过程，并将所述载体系统和安装在其上的所述卷 绕线轴一起从所述卷绕装置移除， 拆卸安装在载体系统上的所述卷绕线轴，尤其是拆卸所述可分的载体线轴。18. 根据前一权利要求所述的方法，其中通过使用NPS卷绕装置来进行生产。19. 一种退卷使用卷绕线轴的用于细长卷绕材料的可运输包装的方法： 所述包装具有由塑料制成的大致旋转对称的锥形中空卷绕芯顶部，以及所述中空锥形 部分的本发明长径比1/t，所述卷绕芯顶部具有第一端和第二端，所述第一端具有较小的直 径，所述第二端的直径比所述第一端的直径大，其中所述卷绕芯顶部的腔为锥形并且在两 端均开口， 所述包装具有第一法兰和第二法兰，其中所述卷绕芯顶部与可拆卸地设置于所述卷绕 芯顶部的所述第一端的所述至少第一法兰连接，并且与设置于所述卷绕芯顶部的所述第二 端的所述第二法兰连接， 其中所述方法包括以下方法步骤， 将已由卷绕材料卷绕的所述卷绕线轴插入到适合退卷已卷绕的所述卷绕线轴的退卷 装置，通过使用另外的退卷单元，从已卷绕的所述卷绕线轴将所述卷绕材料退卷， 一旦达到所需退卷级，终止所述退卷操作，及 将已退卷到所述所需退卷级的所述卷绕线轴从所述退卷装置中移除。20. -种包装，其具有由塑料制成的大致旋转对称的锥形中空卷绕芯顶部，以及所述中 空锥形部分的本发明长径比1/t，所述卷绕芯顶部具有第一端和第二端，所述第一端具有较 小的直径，所述第二端的直径比所述第一端的直径大，其中所述卷绕芯顶部的腔为锥形且 在两端均开口， 具有法兰，其固定连接到所述卷绕芯顶部的所述第二端，并且 具有电缆，其根据可预定的卷绕模式卷绕到所述卷绕芯顶部上。
【专利摘要】一种用于细长卷绕材料的可运输包装的卷绕线轴，该可运输包装具有由塑料制成的大致旋转对称的锥形中空卷绕芯连接部。本文所述的锥形部分的壁的锥度比1/t是根据该塑料材料的弹性模量进行选择的，尤其是选择避免或减小变形，特别是影响到卷绕的变形的锥度比。
【IPC分类】B65H75/14, B65H54/10, B65H75/22
【公开号】CN104903221
【申请号】CN201380065525
【发明人】斯蒂芬·特罗伊奇, 赖纳·沃肯坦茨
【申请人】尼霍夫机器制造公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月12日
【公告号】DE102012024450A1, EP2931638A1, US20150274480, WO2014090408A1
【专利说明】用于包装的卷绕线轴和用于生产和退卷该卷绕线轴的方法
[0001] 本发明涉及一种用于细长卷绕材料的可运输包装的卷绕线轴，尤其是用于包含金 属的卷绕材料（例如电线、绞线、用绝缘体封装的电缆等）的卷绕线轴。
[0002] 本发明进一步涉及一种用于生产可运输包装的方法和一种退卷使用根据本发明 的卷绕线轴的细长卷绕材料的可运输包装的方法以及一种用于可运输卷绕材料的包装。本 发明可适用于通常卷绕在（卷绕）线轴上的所有细长卷绕材料。
[0003] 欧洲专利EP 0 334 211 B保护一种用于生产未填充的、可运输包装的方法，其中 使用了其上放置有套筒的可拆卸钢线轴，所述套筒由硬纸板或波纹纸板制成。钢线轴和纸 板套筒均具有锥形的卷绕芯。线轴的卷绕开始于卷绕芯的具有较小直径的端部，并且其通 过铺叠构件实施，所述铺叠构件平行于线轴的纵轴移动，使得卷绕层的长度，从线轴的纵向 看，大致连续增加，因而产生卷绕的所谓双锥形结构。
[0004] 从所述包装牵拉电缆通常是从静置线轴沿垂直定向的纵轴来实施，其中这时具有 较小直径的卷绕芯设置在底部。在牵拉上线轴法兰上的电缆期间，保留在线轴上的包装部 分由于双锥形结构而保持稳定，使得全部电缆可在没有干扰的情况下收回。这种卷绕方法 现在被许多电缆制造商所使用。
[0005] 用于生产可运输包装的另一种方法描述在EP 0 504 503 Bl中。对于此运输系统， 使用了由塑料构成的锥形卷绕芯，其中法兰设置在其具有较大直径的端部。没有在具有较 小直径的端部提供法兰。
[0006] 为了卷绕，具有大法兰直径的卷绕芯向下设置在卷绕装置中，并且由金属制成并 作为卷绕机器一部分的盘作为上部线轴法兰的替代物与卷绕芯连接。在卷绕之后，再次移 除机器中的金属盘并且为包装提供箔片包封以便运输。
[0007] 所述系统用于运输是非常稳定的，但是其具有缺点：一方面，为使系统经济实惠， 卷绕芯必须返回到电缆生产商，而另一方面，电缆运营商必须去掉箔片包封。
[0008] 作为第一次提到的用于生产可运输包装的方法的进一步改进，从EP 0672 016 B2 已知一种方法，其中使用了由塑料制成的特殊设计的卷绕线轴。图2中示出的卷绕线轴是 锥形的并且在其具有较小直径的端部具有可拆卸法兰，通过使用特殊锁定系统将所述法兰 与卷绕芯连接。所述线轴通常在卷绕芯的较小直径指向下的情况下以线轴轴线垂直的设置 容纳在卷绕装置中，并且正如第一方法，为所述线轴提供双锥形构造的卷绕。
[0009] 图1中示出了用于卷绕卷绕线轴的卷绕装置。由于卷绕线轴自身具有足够的稳定 性，卷绕装置需要仅以使得用于所述类型的卷绕的相对高卷绕压力能够由法兰可靠地吸收 的方式构造。电缆使用者从静置线轴牵拉电缆，就像牵拉开头描述的包装一样，其中这时也 可将电缆牵拉至最后一层，而在牵拉期间，包装稳定性不会降低和导致问题。
[0010] 在本文中，应当注意，所述线轴尤其用于供应电缆，所述电缆用于生产用于机动车 辆的线束。在线束的生产期间，从静置线轴高速牵拉出所需电缆段，并且在切割之后，将电 缆固持在固持装置中直至需要下一段电缆为止。
[0011] 由于退卷期间电缆的卡塞通常导致电缆的破裂并因此导致生产中断，因此具有高 牵拉速度的间歇牵拉是特别稳定的卷绕结构的先决条件。对于塑料线轴的返回运输，在具 有较小直径的端部移除法兰，并且堆叠卷绕芯和法兰以节省空间。因而，返回运输仅需低运 输量。
[0012] 最后所述的方法通常涉及NPS (尼霍夫包装系统），全世界的许多电缆生产商都在 使用此方法，尤其是将其用于汽车工业的电缆传送。然而，这种传送系统不能满足电缆用户 的所有需求。因此电缆制造工业中的集中加工已经导致长距离地并且还使用轮船运输所述 包装。由于在这种情况下，线轴的循环时间（即直到来自电缆生产商的线轴由电缆使用者 接收并就地加工再运输回去为止所经过的时间量）太长，所以将需要极大量的卷绕线轴。
[0013] 由于电缆生产商通常不得不承担线轴成本，在这样的情况下，对于电缆生产商来 说，这些成本使系统的使用变得不经济实惠。随着距离逐渐增加，尽管运输量低，但返回空 线轴带来的成本也会增加，这使得运输空线轴的成本相对于线轴的价值来说太高。
[0014] 最后，还存在不愿尽力收集并返回空线轴的电缆使用者，以至于对于电缆生产商 来说，将损失前述系统的相对昂贵的卷绕线轴。因此，电缆生产商需要一种一方面像NPS系 统一样可靠工作，而另一方面即使用于长距离运输仍然经济实惠的运输系统。
[0015] 国际专利申请案WO 2005/070802 Al公开了一种用于容纳细长卷绕材料的卷绕线 轴及其生产和退卷卷绕材料的方法。所述卷绕线轴具有由具有低稳定性的塑料制成的一个 部分，其中所述部分可以被回收。此外，所述线轴的中空锥形部分构造为薄壁部分，特别地， 用于容纳卷绕材料的部分构造为柔性塑料表壳。
[0016] 因此，本发明具有的目标是提供一种用于可运输包装的卷绕线轴及提供一种用于 生产所述卷绕线轴的方法以及提供一种用于退卷可运输包装的方法及提供可运输包装，可 由此实现一种经济可靠的运输系统。
[0017] 这个目标是通过以下的各独立权利要求的特征实现的：一种用于细长卷绕材料的 可运输包装的卷绕线轴，及一种用于生产所述卷绕线轴的方法，及一种退卷使用合适卷绕 线轴的用于细长卷绕材料的可运输包装的方法，及一种用于细长卷绕材料的可运输包装。
[0018] 根据本发明的用于细长的卷绕材料的可运输包装的卷绕线轴包括由塑料制成的 大致旋转对称的锥形中空卷绕芯顶部。在本文中，所述锥形部分的壁的长径比是依据所述 塑料的特征材料值进行选择的，尤其是选择避免或减小变形，特别是影响到所述区域中的 卷绕的变形的长径比。
[0019] 在本文中，对本发明来说，应将卷绕芯顶部理解成套筒状主体，所述卷绕芯顶部用 作载体系统（尤其载体主体）上的顶部。由于载体系统或载体主体可用作已知的（载体） 卷绕线轴（载体线轴）或其他功能相当的载体主体。因而根据本发明的卷绕芯顶部不是传 统卷绕线轴的卷绕芯。
[0020] 传统卷绕线轴与卷绕装置的卷绕芯顶部接收单元直接接触并具有比根据本发明 的卷绕芯顶部更高的稳定性，尤其是更高的硬度。
[0021] 然而，根据本发明的卷绕芯顶盖可由所述传统卷绕线轴或另一种功能相当的载体 系统支撑在在其由卷绕材料卷绕处而不与卷绕线轴接收单元直接接触。
[0022] 根据本发明的卷绕芯顶部具有第一端和第二端，所述第一端具有较小的直径，所 述第二端的直径大于第一端的直径。
[0023] 中空卷绕芯顶部的腔被构造成锥形并且在两端均开口，尤其用于容纳载体系统和 载体主体，如卷绕芯。
[0024] 此外，卷绕芯顶部，作为可分卷绕线轴的传统卷绕芯，可拆卸地设置有至少一个第 一法兰和至少一个第二法兰，其中所述至少一个第一法兰可拆卸地设置在卷绕芯顶部的第 一端，该至少一个第二法兰设置在卷绕芯顶部的第二端。
[0025] 设置在两个法兰间的卷绕芯顶部的锥形中空部分具有基于长度1 (两个法兰间的 延伸部分）和平均壁厚度t的薄壁构造。此外，中空锥形部分包括（作为必要组分）具有 范围在lOOON/mm2至30000N/mm 2范围内的弹性模量（E模量）的塑料或优选由所述塑料构 成。在本发明的意义上，还应将必要组分理解为纤维复合材料的基体材料，即使当纤维含量 大且基体材料的比例低时也是如此。
[0026] 根据本发明的所述锥形中空部分的几何结构是基于所述塑料的特征材料值，至少 是基于其杨氏模量进行定向。在本发明的意义上，应将所述构造的定向理解成以如下形式 为所述部分提供相应部分的几何因素与特征材料值（杨氏模量）之间的相关性：对于卷绕 线轴的本发明构造来说，具有用于其他恒定几何结构的另一弹性模量的材料导致中空锥形 部分的另一个长径比（Vt)。
[0027] 在本文中，选择根据本发明的长径比，使得杨氏模量（N/mm2)和所述长径比（_/ mm)的乘积优选大于0.1 X 106,优选大于0. 2 X 106,尤其优选地大于0. 3 X 106,并且该乘积 优选小于2. 5 X 106,优选小于I. 5 X 106,并且尤其优选小于0. 8 X 106。尤其优选地，所述乘 积基本上是0. 5 XlO6。
[0028] 本发明卷绕线轴用于生产用于细长卷绕材料的可运输包装的本发明方法。
[0029] 根据本发明的卷绕线轴包括由塑料制成的旋转对称的基本上锥形的中空卷绕芯 顶部，所述锥形中空卷绕芯顶部具有基于所述塑料的特征材料值，尤其基于其弹性模量定 向的长径比Ι/t。所述部分具有第一端和第二端，所述第一端具有较小的直径，所述第二端 的直径大于第一端的直径。
[0030] 中空卷绕芯顶部的腔被构造成锥形并且在两端均开口，尤其用于容纳载体系统和 载体主体，例如所谓的卷绕线轴（简称为载体线轴）的卷绕芯。
[0031] 卷绕芯顶部进一步连接到至少一个第一法兰和至少一个第二法兰，所述至少一个 第一法兰可拆卸地设置在卷绕芯顶部的第一端，所述至少一个第二法兰设置在卷绕芯顶部 的第二端。
[0032] 对于根据本发明的方法，通过将第一法兰与卷绕芯顶部在第一端上可拆卸连接来 组成卷绕线轴。
[0033] 因此组成的卷绕线轴（例如由EP 0 672 016 B2(图2)中的卷绕装置可知的传统 可分离的合适卷绕线轴）设置在载体系统上。
[0034] 载体系统或载体线轴与安装在其上的本发明卷绕线轴被插入适用于载体系统的 卷绕的卷绕装置（例如已知的可分离卷绕线轴、例如从EP0672016B2(图1)已知的卷绕装 置）。
[0035] 通常，将传统可分离卷绕线轴插入到卷绕装置中是以以下方式实现的：卷绕线轴 借助于两个线轴固持装置容纳在卷绕装置中，所述两个线轴固持装置置于设置在卷绕线轴 两侧上的法兰的中心，并且支撑在其背向卷绕线轴的卷绕芯的表面上。
[0036] 因此，在本发明方法的情况下，载体线轴将如已知的那样容 纳到卷绕装置中，其中 本发明差异在于：在这种情况下，载体线轴承载本发明的卷绕线轴（如同将卷绕的顶部）。
[0037] 此外，对于本发明的方法，通过使用铺叠单元一一而并不是将卷绕线轴直接安装 在卷绕装置上的传统方法一一将卷绕材料卷绕在卷绕线轴上，例如，如从EP 0 672 016 Bl 所已知的，所述铺叠单元以使得本发明卷绕线轴上具有预定卷绕模式的方式受控制装置控 制。一旦获得本发明卷绕线轴的所需程度的填充，终止卷绕操作，并且将载体系统或者载体 线轴连同已安装在其上并已卷绕的本发明卷绕线轴一起从卷绕装置移除。
[0038] 分离所述可分离载体线轴，并且将安装在所述可分离载体线轴上的本发明卷绕线 轴从载体系统或载体线轴上拆卸。因而，通过已卷绕的本发明卷绕线轴提供可运输包装线 轴。
[0039] 用于退卷细长卷绕材料的可运输包装的方法采用：
[0040]-由塑料制成的旋转对称基本锥形的中空卷绕芯顶部，其具有第一端和第二端，第 一端具有较小直径，第二端具有比第一端更大的直径，其中，卷绕芯顶部的腔为锥形且两端 均开口，
[0041] -具有第一法兰和第二法兰，其中，卷绕芯顶部连接到至少第一法兰并连接到第二 法兰，第一法兰可拆卸地设置在所述卷绕芯顶部的第一端，第二法兰设置在所述卷绕芯顶 部的第二端，其中，所述方法具有如下方法步骤：
[0042] -将已卷绕的卷绕线轴插入到卷绕装置中，
[0043] -通过使用退卷单元从已卷绕的卷绕线轴上退卷卷绕材料，
[0044] - 一旦达到所需退卷级，终止退卷操作，以及
[0045] 从卷绕装置移除已退卷到所要退卷程度的卷绕线轴。
[0046] 所述封装具有由塑料制成的大致旋转对称的锥形中空卷绕芯顶部，所述卷绕芯顶 部具有第一端和第二端，第一端具有较小直径，第二端的直径比第一端的直径更大。卷绕芯 顶部的腔是锥形的并在两端开口。所述锥形中空部分具有特定的长径比，其中所述长径比 是基于塑料的特征材料值，尤其基于其弹性模量。
[0047] 所述封装进一步包括法兰，所述法兰与所述卷绕芯顶部的第二端固定连接。此外， 所述封装包括电缆，所述电缆根据预定卷绕模式卷绕在所述卷绕芯顶部上。
[0048] 本发明基于考虑来提供具有可再用卷绕线轴的传统卷绕系统，例如从EP 0672016 Bl中已知的，所述卷绕线轴作为用于一次性线轴的载体系统的载体或其他功能相当的载体 主体，所述一次性线轴被卷绕且其能够以较低成本生产，并且其必须具备足够的刚性。因 此，本发明能够清楚地描述为"可以安装在可再使用的载体线轴或者功能相当的载体上的 一次性线轴"。
[0049] 在一次性线轴（一次性线轴的位于两个法兰之间的部分具有塑料材料作为主要 组分或者由塑料材料构成）的使用中已经证明，在所述线轴的处理期间，即在卷绕、退卷、 存贮或运输期间，其可能变得不规则。这尤其意味着细长卷绕材料在卷绕线轴上的位置可 以改变，使得在最坏的情况下，卷绕材料不再可能从所述线轴上完全退卷。对于所述线轴， 法兰尤其暴露于高卷绕压力，并且位于法兰之间的中空锥形部分暴露于较低的载荷。为了 能够在所述卷绕线轴上容纳大卷绕体积，所述中空锥形部分构造为具有小的壁厚，以便作 为一种塑料表壳。另一方面，所述法兰构造为使得其承受高卷绕压力。
[0050] 即使在包装的卷绕期间十分注意，也不能防止力在储存和运输以及包装的退卷这 些操作期间（尤其）在径向向内方向上作用于卷绕材料上。如果所述力超过某一阈值，那 么在锥形中空部分的区域内的薄塑料表壳不再能抵抗所述力。虽然包装的稳定性足以满足 独立运输，然而其可导致弹性变形。因此，由于中空锥形部分径向向内变形，可能导致卷绕 材料的位置变化，所述变化又可导致在卷绕材料的退卷期间出现问题，或者可导致包装不 再能完全安装到卷绕芯顶部上的问题。
[0051] 此外，存在各种具有不同尺寸的包装，以使得用于给定长度的中空锥形部分的某 一壁厚就不出现上述问题这点而言足够的，其中相同壁厚和不同长度的所述部分出现问 题。此外，将不同材料用于生产具有不同尺寸的卷绕线轴，然而在某些情况下也用于生产相 同几何结构的卷绕线轴。这导致的问题是，特定长径比下的特定材料不存在上述问题，其中 在使用另一种材料和相同的几何结构是出现上述问题。
[0052] 为了使包装的退卷安全可靠，因此除了卷绕线轴的强度和稳定性以外，同时顾及 几何结构和材料以及构造是必要的。由于卷绕线轴的本发明构造，可根据不同包装尺寸和 不同材料构造卷绕线轴，使得一方面能实现安全退卷，并且另一方面在所述条件下卷绕材 料（可由卷绕线轴容纳）的量尽可能大。
[0053] 此外，所述一次性线轴的优点得以保持，原因在于载体系统（例如传统卷绕线轴） 通常能用于直接卷绕而无需在支撑系统上进行任何转换。然而，此外，其也可以用于间接卷 绕安装在载体系统或载体线轴上的原始卷绕线轴，在这种情况下，即安装在载体线轴上的 本发明卷绕线轴。对于本发明卷绕线轴的退卷来说，载体系统或载体主体（例如载体线轴） 并不是如同对于卷绕来说一样必需或必不可少。
[0054] 通过可借本发明实现的对传统卷绕系统的再现，例如，通过对熟知NPS-卷绕系统 的再现，也可使用其有利特征。因此对于已卷绕的本发明卷绕线轴，能够实现与NPS卷绕线 轴相同的卷绕模式。还能够实现部分填充或部分退卷的线轴。
[0055] 在退卷后，可再次存储打开的包装。对于本发明，可使用分别与NPS卷绕系统和 NPS运输系统相同的配送物流以及相同的提升工具。以这种方式，对于原始卷绕系统（称为 NPS卷绕系统），可以有利地实现两种不同的卷绕系统，可再用NPS卷绕系统和其上可安装 有一次性线轴的本发明一次性系统。
[0056] 类似于传统可分离的可再用线轴（例如已知的NPS卷绕系统的线轴），一次性线轴 (其可以被安装并且其必须被卷绕）包括可以被卷绕且类似于卷绕芯的部分，即，可以安装 在载体线轴上或者载体线轴的卷绕芯上的卷绕芯顶部。
[0057] 此外，类似于可分离卷绕线轴，可安装的本发明卷绕线轴包括至少一个法兰，其可 拆卸地连接到卷绕芯顶部。第二法兰可以固定地或可拆卸地连接至卷绕芯顶部。本发明卷 绕装置的所述可分离构造允许多个第一法兰和/或多个卷绕芯顶部和/或多个卷绕线轴可 在退卷状态和/或卷绕状态和/或可运输状态下叠置。因此，对于本发明，例如从EP 0 334 211 B已知的包装的优点能够与例如从EP 0 672 016 Bl已知的包装的优点结合起来。
[0058] 因此，通过一次性线轴的本发明系统能够避免两种系统的缺点，本发明系统能够 分别安装在支撑系统和可再用线轴上。另外，本发明具有已填充的卷绕线轴不需要捆扎的 优点。
[0059] 在下面提到本发明的其他优点。
[0060] 本发明的优选的改进和实施例由从属权利要求限定并且涉及本发明卷绕线轴和 本发明方法以及包装。
[0061] 由于用于本发明卷绕线轴的材料可以用于特定塑料，例如聚氨酯、聚乙烯（PE)、聚 丙烯（PP)、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS)。如果不得不满足对稳定性的较高需 求或对刚性的较高需求，可以通过适当手段（例如使用玻璃纤维）对塑料进行加强。在优 选实施例中，卷绕线轴的不同组件包括不同材料，或分别由不同材料制成。优选地，卷绕线 轴的锥形中空部分由与可拆卸法兰的材料不同的材料构成。优选地，可拆卸法兰具有作为 必要组分的PE，或由PE构成。进一步优选地，锥形中空部分及与其一体形成的法兰具有必 要组分PP，或由PP构成。更优选地，如上所述的材料的相反组合也是可能的。通过使用具 有不同技术特征的不同材料，可在不需要明显改变生产工具的情况下，让卷绕线轴区域适 应所述区域存在的应力。
[0062] 对于优选实施例来说，本发明卷绕芯顶部由薄塑料（例如弹性可回收塑料，如PP 或PE)构成。然而，在卷绕线轴的中空锥形部分的区域内，所述薄塑料优选地不构造为塑料 表壳，而是具有有效平均壁厚t，以使得可减小或可避免所述部分因在卷绕线轴的处理期间 出现的力而导致的径向向内的变形。因此，所述卷绕线轴优选是准刚性的。通过由本发明 长径比Ι/t结合塑料的弹性模量获得的所述刚性，提供了安全的操作，特别是没有问题地 退绕直到卷绕材料的最后一层，因而提供一种改良卷绕线轴。
[0063] 虽然对于卷绕线轴的本发明构造来说，由于本发明中空锥形部分的区域内的壁厚 未构造为塑料表壳，而是须满足预定长径比，不能实现让卷绕芯顶部具有最小壁厚，但可以 通过制造技术实现（塑料表壳），并因此使得最大量的细长卷绕材料容纳在线轴上。
[0064] 然而，通过本发明构造对每个卷绕线轴的卷绕体积的理论损耗进行（过度）补偿， 这是因为通过所述构造，可保证可针对每个卷绕线轴对卷绕材料进行完全退卷，并且保证 特别是在卷绕材料的最后一层中，可避免或减少线轴的退卷期间出现的问题，其中，所述问 题可能由于卷绕线轴的向内变形（尤其是在径向上）导致。尽管减少了理论卷绕量，但是 通过降低线轴退卷期间的不规则性，尤其是通过由线轴的中空锥形部分的本发明构造避免 所述部分的变形，可增加可用卷绕体积总量，以便通过本发明构造提供改良卷绕线轴。
[0065] 由于卷绕芯顶部的重量轻并且构造相对简单，可以以一种很经济的方式来制造， 以使损失的一次性卷绕线轴（即，使用过一次的本发明卷绕线轴）的成本与电缆生产商的 关系不会太大。
[0066] 另一方面，本发明卷绕装置因其堆叠能力还可被用于可再用系统，本发明卷绕装 置可分别通过本发明卷绕线轴的可拆卸或可分离构造获得，其中对于这种情况，将可拆卸 法兰从卷绕芯顶部分离。因此，通过分离卷绕芯顶部和可拆卸法兰并且通过堆叠卷绕芯顶 部和线轴法兰以节省空间，可在退卷状态下运输本发明卷绕线轴。在本文中，针对根据本发 明的具有薄壁卷绕芯顶部的线轴，可在Euro托盘上堆叠多达250个空线轴并运输。
[0067] 根据本发明的优选实施例，如果卷绕芯顶部是由单级塑料制成，所述卷绕芯顶部 可在退卷电缆后立即被研磨单元破碎成粒料，这个过程包含在生产线中。并且，可在接受者 国家的塑料厂中对颗粒进行进一步加工。[0068]由于根据优选实施例的所述卷绕芯顶部是由塑料制成，所以当所述系统在炎热和 /或潮湿国家进行运输时，不会出现包装的几何结构或其他特征的变化。
[0069] 另一方面，对于炎热和/或潮湿的国家，已经证明，使用灰色纸板和/或波纹纸板 作为包装载体导致一些问题，因为灰色纸板吸收水后翘曲或是由于周围空气湿度而膨胀或 缩水，并且任何进一步水分吸收都可能导致其碎裂。应当注意的是，在几天或几周的水路运 输期间，包装暴露于非常潮湿的气候中。此外，在由卷绕材料卷绕的卷绕芯顶部的表面上， 可能并入一种模式，如鱼骨型或鳞片型。因此，除了其他方面，卷绕材料和卷绕芯顶部的静 摩擦可以增加，因此可稳定包装。
[0070] 对于另一优选实施例，在锥形卷绕芯顶部的第一端处，小直径具有稍大于203mm 的直径，即可以用作载体系统的NPS线轴的直径。这允许改良本发明卷绕线轴的退卷行为。 使用可分离塑料线轴作为本发明卷绕线轴的载体线轴具有以下优点：插入到卷绕装置的总 重量（即，具有安装的本发明卷绕线轴的载体线轴）保持相对较低。因而，即使在载体线轴 的高转速下，不可避免的直径偏差导致的失衡相对较低。
[0071] 这就意味着与使用钢线轴的显著差异，因为如现有技术中已知的，钢线轴的高体 重是不利的，尤其是在高速下。此外，二个法兰可以由上文提到的塑料制成，尤其可以由弹 性的可回收塑料制成，例如PP或PE。此外，第二法兰可充当退卷环。此外，法兰可以构造成 锥形和/或圆锥体形的，由此可实现的是针对恒定卷绕宽度形成法兰的小压痕，从而减少 在本发明卷绕线轴中的法兰压力。
[0072] 对于优选实施例，法兰可以具备吊眼（尤其用于提升工具），和/或具备拉耳（尤 其适合于打开圆周闭锁件）。
[0073] 对于另一优选实施例，具有特殊锁定系统的第一可拆卸法兰连接到卷绕芯顶部。 所述锁定系统可以通过使用分段闭锁件、堆叠钻孔和/或圆周闭锁件实现，所述部件至少 部分地但优选地整体并入第一法兰中。在这种情况下，本发明卷绕芯顶部具有相应的对等 物，优选钻孔。在这种情况下，所述分段闭锁件、所述堆叠钻孔和/或所述圆周闭锁件可以 与所述对应物接合，优选地与所述钻孔接合。
[0074] 优选地，构造分段闭锁件或圆周闭锁件，使得在接合状态下，闭锁件区域中出现大 致连续的轮廓。根据本发明，在中空锥形部分中提供闭锁部分，所述闭锁部分构造成凹部， 优选地构造成袋状凹部。所述凹部适用于在接合状态下分别收纳闭锁突出部或闭锁插入 件，所述闭锁突出部或闭锁插入件优选设置在所述可拆卸法兰中，以形成连续表面轮廓。因 此，特别地，中空锥形部分的内表面和所述部分的前表面具有大致连续的轮廓，特别地，其 不会受到阶段、步骤等的干扰。
[0075] 所述凹部在到不可拆卸法兰的方向（轴向）上从中空锥形部分的前表面延伸。更 优选地，所述凹部构造成使得其在径向上的壁厚相对于中空锥形部分减小，并优选为减小 尺寸k2。
[0076] 所述尺寸k2基于闭锁插入件部分的壁厚，所述闭锁插入件在接合状态下接合到 所述凹部中，并且所述尺寸基于中空锥形部分在所述凹部外部的壁厚t。优选地，闭锁插入 件至少部分地或完全地包括并且中空锥形部分的闭锁部分具有各约一半的壁厚t，其中闭 锁部分形成为袋状凹部。此外，优选地，闭锁插入件的壁厚及袋状凹部的壁厚总和约为或等 于中空锥形部分的壁厚。
[0077] 更优选地，所述凹部在轴向上从中空锥形部分的前表面偏移（优选地）尺寸kl。 更优选地，根据所述区域的闭锁插入件的壁厚，所述凹部以这样的方式在轴向上偏移。通过 所述偏移，尤其在中空锥形部分前端面的区域中形成类城堡城垛状的形状。
[0078] 通过所述袋状凹部和闭锁插入件的几何结构适配，特别地，实现了可拆卸法兰与 卷绕线轴的剩余部分的特别好的锁定。另一优点在于，线轴可以特别好地安装在载体线轴 上，尤其使得在中空锥形部分和载体线轴之间形成极小的腔体或不形成腔，当表面轮廓在 所述区域中不连续时可能形成所述腔。
[0079] 通过所述闭锁件的所述构造，卷绕线轴的形状结果接近可拆卸法兰与卷绕线轴剩 余部分的有利一体构造。
[0080] 圆周闭锁件可具有其他间隙，优选为小间隙，所述间隙便于例如通过拉扯圆周闭 锁件而拆卸卷绕芯顶部的第一法兰。此外，可实现锁定系统，所述锁定系统在操作方面类似 于已知用于油漆桶的锁定系统。
[0081] 此外，在一个法兰上，尤其在第一可拆卸法兰上，可提供吊眼，所述吊眼用于与提 升构件和/或把手一起使用，所述把手具有用于将至少一个法兰与卷绕芯顶部（圆锥体部 分）分离的拉耳。此外，可在法兰中提供堆叠钻孔和/或分段闭锁件和/或圆周闭锁件。此 外，肋可并入到法兰中。
[0082] 对于另一优选实施例而言，以形状配合方式构造卷绕芯顶部和可拆卸法兰之间的 连接，优选地通过闭锁元件构造，所述闭锁元件设置在卷绕芯顶部和线轴法兰上，并且在装 配期间进行接合。
[0083] 对于卷绕线轴的另一优选实施例而言，在卷绕芯顶部的直径较大的端上的第二法 兰不可拆卸。因此，第二法兰优选地与卷绕芯顶部一体形成，并可与卷绕芯顶部一起制造， 例如通过注塑工艺制造。
[0084] 为了便于完整线轴的堆叠，在两个法兰的外侧上，即，在背离卷绕芯顶部的侧面 上，优选提供突出部和插入件，当堆叠已卷绕的线轴时，所述突出部和插入件相互接合。由 此，进一步简化了已卷绕的线轴的运输。优选地，用于堆叠的钻孔（堆叠钻孔）并入到两个 法兰之一中，更优选地，并入到第一可拆卸法兰中，以便于堆叠，优选地以便于居中堆叠。
[0085] 优选地，本发明的卷绕线轴以如此方式安装在载体线轴上，并且所述载体线轴以 如此方式插入道卷绕装置中，使得本发明卷绕线轴设置在线轴轴线的垂直设置中，其中直 径较小的卷绕芯顶部在所述卷绕装置中朝下，并且根据已知卷绕方法，所述卷绕线轴具备 双锥形构造的卷绕。
[0086] 本发明卷绕线轴，尤其是其中空锥形部分构造成减小或避免所述部分在径向向内 的方向上的变形。根据本发明，这可通过长径比实现，根据被使用在所述区域中的材料的特 征材料值，尤其根据所述材料的弹性模量定向所述长径比。为此，仅这种类型的卷绕的极高 卷绕压力被法兰可靠地吸收是不够的，还需要可在卷绕线轴的处理中出现的力作用（其尤 其存在于径向朝内的方向上）不会导致变形，尤其不会导致细长卷绕材料层的变形。这可 通过根据本发明的卷绕线轴的构造实现。
[0087] 对于另一优选实施例而言，配重被装配到中空卷绕芯顶部的腔内，尤其被装配在 位于卷绕芯顶部的第一端和/或其附近的区域中。从而，可稳定本发明卷绕线轴（尤其在 退卷期间）的稳定性。
[0088] 对于可运输的包装的退卷而言，例如对于电缆使用者而言，卷绕材料（其在典型 情况下为电缆）可从静置的本发明卷绕线轴上退卷，其中，所述卷绕材料或电缆分别可退 卷直到到达最后层，而包装的稳定性不会降低并且不会在移动期间导致问题。优选地，使用 NPS退卷装置执行根据本发明的包装的退卷。
[0089] 对于优选实施例而言，可运输的包装是电缆包装，并且其优选地用于机动车辆的 线束的生产。
[0090] 如果一次性卷绕线轴用于可再用系统中，那么可在直径较小的端处移除第一法 兰，以用于返回运输本发明塑料线轴，并且可将卷绕芯顶部和法兰堆叠以节省空间。因而， 对于返回运输而言，仅需求小运输体积。特别地，对于本发明卷绕线轴的运输而言，多个第 一法兰和/或多个卷绕芯顶部和/或多个卷绕线轴可在退卷状态下和/或在卷绕状态下和 /或在可运输状态下堆叠。替代地，对于支撑线轴（如已知NPS线轴）而言，可使用另一功 能相当的载体系统。
[0091] 所述替代载体系统或所述替代载体主体分别可由具有多个圆柱形或锥形部分的 细长主体构成，所述多个圆柱形或锥形部分在卷绕芯顶部的内部的几个位置处支撑或承 载卷绕芯顶部，特别是在卷绕芯顶部的第一端处和第二端处的区域中支撑并承载卷绕芯顶 部。
[0092] 本发明解决方案具有许多其他优点。本发明卷绕线轴或本发明卷绕芯顶部构造 为使得其能在通过传统的可分卷绕线轴进行卷绕期间被容纳，如欧洲专利第EP 0 672 016 中所述。
[0093] 对于电缆生产商而言，由于能大量获得卷绕线轴，因此他们不需要花费用于处理 本发明卷绕线轴的额外成本。特别地，电缆生产商可使用卷绕用于传统NPS系统的线轴的 相同设备卷绕本发明卷绕线轴。
[0094] 随后，使用本发明的特征材料值与几何结构之间的关系，解释中空锥形部分的平 均壁厚t的计算：
[0095] 创造性的关系：
[0096]
[0097] 约束条件：由PP制成的卷绕线轴，锥形中空部分的长度为350mm ;
[0098] E 模数 pp = 1500N/mm2
[0099] I = 350mm
[0100] 壁厚t的计算：
[0101]
[0102]
[0103] t ^ Imm
[0104] 根据本发明的关系，并且在上文的假设下，所述部分的平均壁厚将为大约1mm。
[0105] 值得注意的是，结合本发明提出的方法使用根据本发明的线轴是尤其有利的，但 是，所述线轴也能与其他卷绕方法以及其他卷绕装置一起使用。下面结合附图通过典型实 施例的下列描述，示出本发明的其他优点、特征和可能的用途。
[0106] 在此以局部示意的方式示出了附图：
[0107] 图1示出了根据EP 0 672 016 Bl的现有技术的已知NPS卷绕装置的侧视图，所 述NPS卷绕装置具有可再用NPS线轴。
[0108] 图2示出了根据EP 0 672 016 Bl的现有技术的已知可再用NPS线轴的纵向截面。
[0109] 图3示出了根据一个实施例的一次性NPS线轴的纵向截面，所述一次性NPS线轴 安装在作为载体系统的可再用NPS线轴上。
[0110] 图4示出了根据一个实施例的已装配的一次性NPS线轴以及卷绕芯顶部的侧视 图，所述NPS线轴具有可拆卸法兰，所述卷绕芯顶部具有固定法兰（圆锥体部分）。
[ 0111] 图5示出了根据一个实施例的卷绕线轴的卷绕芯顶部的侧视图，所述卷绕芯顶部 具有固定法兰（圆锥体部分）。
[0112] 图6示出了根据一个实施例的本发明一次性NPS线轴卷绕芯顶部和固定法兰的纵 向截面。
[0113] 图7示出了根据一个替代实施例的一次性NPS线轴的卷绕芯顶部的透视纵向截 面，所述卷绕芯顶部具有固定法兰。
[0114] 图8示出了根据一个实施例的一次性NPS线轴的可拆卸法兰的图解。
[0115] 图9示出了根据一个实施例的一次性NPS线轴的可拆卸法兰的局部放大视图。
[0116] 图10示出了根据一个实施例的用于装配可拆卸法兰与卷绕芯顶部的锁定系统的 局部视图。
[0117] 图11示出了根据替代实施例的用于装配可拆卸法兰和卷绕芯顶部的替代锁定系 统的局部视图。
[0118] 图12示出了根据一个实施例的处于堆叠状态的本发明一次性NPS线轴的多个可 拆卸法兰。
[0119] 图13示出了根据一个实施例的几个本发明一次性NPS线轴的堆叠设置。
[0120] 图14示出了根据一个实施例的在堆叠状态下的已卷绕的两个一次性NPS线轴。
[0121] 图15示出了根据一个实施例的已卷绕的多个一次性NPS线轴的托盘。
[0122] 图16示出了根据一个实施例的安装在替代载体系统上的一次性NPS线轴的纵向 截面。
[0123] 图17示出了根据一个实施例的具有适合重量的一次性NPS线轴的纵向截面。
[0124] 图18示出了展示长径比Ι/t的本发明一次性NPS线轴的半截面。
[0125] 图19示出了具有袋状凹部的中空锥形部分的区域，所述凹部适用于与可拆卸法 兰形成闭锁。
[0126] 图20示出了与中空锥形部分接合的可拆卸法兰，所述接合形成中空锥形部分的 前表面和内表面的连续表面轮廓。
[0127] 对于不同实施例，以下参考典型使用案例描述本发明，所述典型使用案例即用于 按需要生产（例如）大量用于汽车工业或电子工业的绝缘电缆的可运输包装。但是，根据 所述实例对本发明做出的解释决不旨在限制应用领域或本发明的范围。
[0128] 实施例：一次性NPS线轴（将可再用NPS卷绕系统作为载体系统或替代载体系 统），根据本发明的一次性NPS线轴（简称为一次性NPS线轴）的实施例在以下参考图3至 图20加以描述。
[0129] 图3至图20的参考标记构造成使得每一参考标记的最后两位数字命名指定的一 个部分或组件。因而，相同部件或相同组件，在不同的附图中（也）分别具有相同的最后两 位数字。
[0130] 参考标记的第一个或头两个数字自身分别标识对应附图。
[0131] 图1和图2示出了根据一个实施例的使用NPS卷绕线轴的第一载体系统，这种情 况下为可再用卷绕NPS系统。
[0132] 图16示出了可替代使用的第二载体系统。值得注意的是，还可以使用具有其他载 体线轴（例如钢线轴）的其他载体系统。
[0133] 图1示出了根据EP 0 672 016 Bl的现有技术的具有可再用NPS线轴的已知NPS 卷绕装置的侧视图。图2示出了根据EP 0 672 016 Bl的现有技术的可再用已知NPS线轴 的纵向截面。
[0134] 在紧接的下述内容中，将首先详细描述载体系统。一般用100标示的可再用NPS 卷绕装置包括第一线轴容纳单元103和第二线轴容纳单元104。用作根据所述实施例的一 次性NPS线轴的载体的所述（可再用）卷绕线轴50具有锥形卷绕芯52、第一法兰53和第 二法兰54。
[0135] 第一法兰53设置在卷绕芯的直径较小的端处，并且第二法兰54设置在卷绕芯的 直径较大的端处。所述（载体）卷绕线轴相对于在其纵向上延伸的轴线56大体旋转对称。 如图所示，所述卷绕装置优选地构造成使得线轴的纵向轴线56垂直，第一法兰53设置在底 部，并且第二法兰54设置在顶部。
[0136] 线轴容纳单元103也构造成旋转对称的，并且可以绕轴线106旋转。线轴容纳单 元包括环形底座盘108,直径较小的支撑盘109设置到环形底座盘108上。圆锥体111设置 在支撑盘109上，并接合到卷绕线轴50的法兰53的对应形状的钻孔72中。卷绕线轴通过 所述圆锥体相对于线轴容纳单元103居中。带轮115设置成与线轴容纳单元103同心，并 通过驱动构件116 (未进一步解释）的驱动带117驱动。
[0137] 上线轴容纳单元104包括附接到柱塞122的盘120。所述盘绕旋转轴线123可旋 转地安装，旋转轴线123与卷绕线轴的轴线56和下线轴容纳单元的轴线106重合。如箭头 125所指示，活塞缸单元127和128 (未对其进行更详细的说明）所用于的冲压机被提升和 降低。活塞缸单元的活塞129、130通过轭架131与柱塞127连接。
[0138] 指向卷绕线轴方向的环112-体形成在盘120上，其中，环12的外壁倾斜于盘 120,并且其中，所述角度对应于卷绕线轴50的锥度角。第二环131 -体地形成在盘120的 外周上，并且也朝下指向卷绕线轴。
[0139] 卷绕装置进一步包括具备铺叠辊142的铺叠单元140,电线或电缆D在铺叠辊142 上被引导到卷绕线轴。如双箭头143所指示，铺叠辊142以与卷绕线轴的轴线56平行的方 向被提升和降低。为此，铺叠单元具有螺纹主轴144,其以平行于卷绕线轴的纵轴的方向延 伸，其中螺纹主轴通过驱动单元145在两个方向上可旋转。根据铺叠单元的旋转方向，铺叠 辊分别将被提升（意味着其以驱动单元145方向移动），或其将被再次降低。
[0140] 卷绕装置的功能由一个控制单元（未示出）控制。控制单元从传感器接收指示线 轴角速度的信号，和指示铺叠辊142的相对位置的信号。
[0141] 基于这些信号，控制驱动单元116和驱动单元145,使其在线轴50的卷绕过程期间 或在用作一次性NPS线轴上的根据实施例的支撑系统的情况下产生所需卷绕模式卷绕。
[0142] 随后将针对根据实施例的一次性NPS线轴描述所述装置的功能，所述装置以相同 方式应用于用作载体系统的装置。通过活塞缸单元127和128的提升运动，柱塞122被提 高，因此线轴容纳单元104被提高。手动地或是通过自动操作单元将卷绕线轴放置到线轴 容纳单元103上，其中线轴容纳单元的圆锥体111接合于线轴容纳单元的钻孔中，并居中。
[0143] 随后，冲压机122随线轴容纳单元104而降低直到其紧靠着线轴的上端。此处，锥 形环112在具有较大直径的卷绕线轴的上端的中心，其中线轴容纳单元的环131支撑线轴 的法兰54。
[0144] 然后，电线的末端例如通过自动操作单元固定到下法兰53上，并且铺叠辊设定成 旋转以用于分别卷起电线或电缆。驱动单元116和驱动单元145优选地以一种方式受控 制，使得产生如EP 0 334 211 B所示、尤其参看图1、图2和图4以及说明书的相应部分的 卷绕模式。
[0145] 在卷绕操作期间，下法兰53由支撑盘109支撑，并且上法兰54分别由线轴容纳单 元104的盘120并由环131支撑。因此，卷绕压力和卷绕材料的自重不会使法兰变形。由 于具有所述构造，不仅可吸收轴向力，而且可吸收径向力，所述力均作用于卷绕线轴上。在 下线轴容纳单元103的区域中，这通过在大面积上支撑下法兰53的圆锥体111来实现。如 稍后在描述中解释的，由于法兰可具备对应加强肋，所以尽管其自重较小，此支撑仍足以避 免法兰的过度变形。
[0146] 卷绕芯的上端和法兰54由环112并由环113以夹具状的方式支撑，其中，所述环 由法兰54的对应突出部支撑。由此，径向向内的作用力和径向向外的作用力都由盘120直 接吸收。因此，在所述区域中可以可靠地防止卷绕芯的变形和法兰的变形。
[0147] 当线轴完全卷绕时，优选地通过自动收拢和切割单元来收拢并切割电线，并且线 轴一侧的端优选地也自动固定在线轴处。随后，移除线轴，并且，可不用任何其他包装步骤 的情况下堆叠并运输所述线轴。
[0148] 下面参考图2描述了可再用NPS线轴，其用作用于根据实施例的一次性NPS线轴 的载体系统。
[0149] 图2所示的（载体）线轴50包括锥形卷绕芯52、第一法兰53和第二法兰54。第 一法兰53是可拆卸的并设置在卷绕芯的直径较小的端52a。
[0150] 第二法兰54设置在卷绕芯的具有较大直径的端52b，并与卷绕芯一体形成。线轴 相对于在纵向上延伸的轴线56通常是大体旋转对称的。
[0151] 在第二法兰端（固定法兰54)上，提供加强肋57,其增加了法兰的稳定性和刚性。 此外，在法兰中设置许多钻孔59,其与旋转轴线56垂直地延伸。所述钻孔可用于使用提升 构件或附接退卷退卷。
[0152] 如图2中可见，圆筒外壳的卷绕芯52的锥角与卷绕芯52的圆筒内壳的锥角相同。 换句话说，卷绕芯的壳体在两个法兰之间具有恒定的壁厚。
[0153] 由于卷绕芯的具有较大直径的端52b开口，所以形成锥形腔，其允许堆叠卷绕芯。
[0154] 如图2所示，第一可拆卸法兰53具有圆柱形部分，其围绕在装配状态下与卷绕芯 的旋转轴线56重合的轴线而旋转对称。将所述圆柱形部分并入在旋转对称的法兰盘中。在 其背离卷绕芯52的一侧上设置多个同心肋，即，肋环。
[0155] 卷绕芯52和法兰53彼此单独制造，优选地通过由合适的塑料材料注塑成型来制 造。装配卷绕芯52和法兰53,然后可用传统的可再用NPS线轴进行卷绕。一旦将第一电线 绕组铺叠在线轴芯周围，便可在卷绕芯顶部52和可移除法兰53之间获得固定形式的安装 连接，其可增加连接的稳定性。这意味着，可选择卷绕芯壳体的厚度和卡扣销的几何结构设 置，使得可用手装配和拆卸。
[0156] 不需要额外的安全措施，例如螺钉锁定等。
[0157] 在容纳根据本实施例的一次性NPS线轴以及将其从可再用NPS线轴移除时，相应 地执行用作载体线轴的可再用NPS线轴的装配。
[0158] 随后，关于图3至图6、图8至 图10以及图7和图11来解释根据本实施例的两个 一次性NPS线轴，其在其用于装配可拆卸法兰和卷绕芯顶部的锁定系统方面有所不同。
[0159] 图3示出了安装在上述作为载体系统的可再用NPS线轴1、3或50上的一次性NPS 线轴300的纵向截面。图3所示的一次性NPS线轴300由锥形卷绕芯顶部301、第一法兰 303和第二法兰302构成。第一法兰303是可拆卸的并设置在卷绕芯顶部的直径较小的端 303a〇
[0160] 第二法兰302设置在卷绕芯顶部的具有较大直径的端302b，并与卷绕芯顶部301 一体形成。一次性包装300整体上相对于在纵向上延伸的轴线305是大致旋转对称的。
[0161] 如图4、图5、图6和图10所示，在卷绕芯顶部301的具有较小直径的一个末端部 分303b中具备许多钻孔311、411、511、611和101，在卷绕芯顶部中叫做闭锁钻孔，其中，所 述钻孔彼此具有相同的距离，并位于与卷绕芯顶部301的旋转轴线305垂直的平面中，第一 法兰303的分段闭锁件312、412、912、1012接合在所述钻孔中。
[0162] 闭锁钻孔311的形状和设置分别根据分段闭锁件312形成，以使得可实现分段闭 锁件312在闭锁钻孔311中的容易获得的接合。同时，这种接合还防止可拆卸法兰303相 对于卷绕芯顶部301的旋转。
[0163] 如图6和图10所示，在卷绕芯顶部301的具有较小直径的端303a上，设置圆周闭 锁件313,其向内指向旋转轴线305并与可拆卸法兰303的反向圆周闭锁件接合。在第二 法兰端上提供增加法兰强度与硬度的固定法兰302、环状延伸的加强肋422和星形加强肋 420 〇
[0164] 此外，多个钻孔421 (所谓的搬运眼）设置在垂直于旋转轴线305延伸的法兰中。 钻孔或搬运眼421可分别用于采用提升构件或附接退卷构件。
[0165] 如图3中可见，两个法兰302、303均具有圆锥形状。这意味着法兰变得更薄并以 扩展角bl和b2向远离旋转轴线305的方向扩大。由此，对于恒定的卷绕宽度，由于通过卷 绕操作在法兰处形成小压痕，因此法兰压力降低。
[0166] 同样如图3中可见，外部圆筒壳体301a的锥角大致对应圆筒壳体301b的锥角。换 句话说，卷绕芯顶部301的壳体在两个法兰之间具有近似恒定的壁厚。
[0167] 此外，卷绕芯顶部的壳体的锥角大致与线轴载体的卷绕芯的锥角相一致，其中至 少在一次性线轴顶部的卷绕芯与线轴载体的卷绕芯之间的部分区域中获得磨擦接合。其间 的腔可由软质材料来填充。
[0168] 由于卷绕芯顶部的具有较大直径的端302b开口，由此形成允许卷绕芯堆叠的锥 形腔。如图4、图9和图10中所示，第一可拆卸法兰303具有锥形延伸部320、920,所述锥 形延伸部绕轴线旋转对称，所述轴线在装配状态下与卷绕芯顶部的旋转轴线305重合。
[0169] 锥形延伸部320具有指向内的闭锁突出部或分段闭锁件312、412、912、1012，其接 合表面大致垂直于圆筒轴线305延伸，其中，所述锥形延伸部320面向卷绕芯顶部301以进 行装配。在装配状态下，分段闭锁件312与卷绕芯顶部301的接合钻孔311接合。锥形延 伸部320与旋转对称的法兰盘321 -体地连接。如图8和图9所示，同心肋设置在其与卷 绕芯顶部301相对的侧面处，其中，所述肋形成内肋环833和外肋环831。将星形肋830提 供在内肋环833内。
[0170] 此外，第一可拆卸法兰303具有用于打开圆周闭锁件的拉耳840。如图10中可见， 圆周闭锁件1013和圆周闭锁件1014以及分段闭锁件1012和闭锁钻孔1011的闭锁接合可 配置成使得形成距离X 1090和距离y 1091。
[0171] 优选地，可为距离X和距离y设定尺寸，使得距离X 1090小于距离yl091。在这种 情况下，两种闭锁都起作用，从而，均匀分散力，并且可实现更小的壁厚。
[0172] 所述一次性线轴的功能根据可再用线轴如下：
[0173] 卷绕芯顶部301和法兰303单独地制造，优选通过相应合适的塑料材料（尤其是 PE和PP)的注塑成型来制造。
[0174] 对于线轴的装配，法兰302被放置在平坦表面上，并且卷绕芯顶部的端302a被压 在锥形延伸部320上。法兰303的分段闭锁件312卡扣到卷绕芯顶部301的钻孔311中。 从而，完成一次性线轴的装配。
[0175] 已装配的一次性线轴安装在未安装的可再用线轴上，随后如上所述安装所述可再 用线轴，但是，可再用线轴如所述地（在此情况下，作为一次性线轴的载体）被插入卷绕装 置。然后，可以开始一次性线轴的卷绕。
[0176] -旦电线的第一绕组被铺叠在卷绕芯顶部301周围，就会阻止分段闭锁件312往 向外方向移动。因此，实现卷绕芯顶部301和可拆卸法兰303之间的牢固的正连接。
[0177] 如图3中可见，为可再用线轴的开口提供盘350。对应于法兰上的肋的数量和设 置，盘350的表面上设置有驱动耳352,所述驱动耳与法兰的凹部对应地接合。
[0178] 此外，盘具有可与可再用线轴的法兰3中的相应凹部354接合的定心件351。此 外，盘350具有用于打开锁定的自由旋转部353。
[0179] 对应于图6和图10的图解，在图7和图11中示出替代锁定系统，其用于将可拆卸 法兰和卷绕芯顶部装配在替代一次性NPS线轴700、1100中。根据上述锁定系统，所述替代 锁定系统具有可拆卸法兰1103的圆周闭锁件1114以及卷绕芯顶部701、1101的圆周闭锁 件713、1113,圆周闭锁件713U113与圆周闭锁件1114接合。但是，所述替代锁定系统省掉 了分段闭锁件和相关联的闭锁钻孔。
[0180] 如图14所示，已卷绕的线轴，在此情况下为已卷绕的两个线轴1400a、1400b，可以 彼此直接设置在另一个上。在此，已卷绕的第一一次性NPS线轴1400a的第一可拆卸法兰 1403a由第二一次性NPS线轴1400b的第二固定法兰1402b直接支撑。在此，第二固定法 兰1402b如此接合到第一可拆卸法兰1403a的凹部中，使得卷绕线轴1400a、1400b相对于 彼此居中，另外还使得所述线轴不可能相对于彼此发生位移。
[0181] 由于根据本发明的构造，即使局部填充的线轴也可以运输和储存。在图2和图13 中示出了根据本发明的卷绕线轴在运输方面的优点，在这种情况下，所述卷绕线轴是空线 轴。
[0182] 为了运输，装配NPS线轴。拆卸待运输的其他线轴。如图13所示，所述线轴的卷 绕芯顶部在向上的方向上堆叠。所述线轴的法兰已移除，并在根据图13的向下方向上堆 叠。然后，大量对应的卷绕芯顶部可堆叠到这组下卷绕芯顶部上，其中，通过固定法兰的下 端，所述卷绕芯顶部彼此静置在另一个上。
[0183] 由此，可形成小的空气间隙，其使堆叠的卷绕芯顶部之间的附着力最小化，使得卷 绕芯顶部能以简单的方式彼此分离。如图13所示，这样堆叠的卷绕芯顶部可设定在堆叠的 可拆卸法兰上，用于运输。
[0184] 在图12中，示出如何堆叠可拆卸法兰1203。如图12中可见，堆叠时，下法兰的分 段闭锁件1212与上法兰的堆叠钻孔1215接合。由此，法兰可以彼此堆叠在另一个上，这样 不仅节省空间，还能防止法兰滑动。
[0185] 图15示出了已填充的线轴1500,其堆叠在运输托盘1570上。通过根据本发明的 构造，即使局部填充的卷绕线轴也可运输和储存。
[0186] 图16中示出了用于一次性NPS线轴1601的替代载体系统1600。功能等同于可 再用NPS系统的所述可选载体系统1600具有细长圆柱形主体1605。所述圆柱形主体1605 的第一上端1602a具有法兰1602b，旋转对称的锥形延伸部1603用螺接到所述法兰1602b。
[0187] 所述旋转对称的锥形延伸部1603的外径1603a的尺寸设定为使得延伸部1603的 外壁1603b通过固定法兰1607在卷绕芯顶部1606的区域中接触卷绕芯顶部1606的内壁 1606a，从而支撑所述内壁。所述圆柱形主体1605的第二下端1608a还具有法兰1608b，载 体板或金属板1609螺接到所述法兰1608b。
[0188] 所述旋转对称的法兰支撑板1609相应地构造成功能等同于上文的延伸部1603， 使得支撑板1609a、1609、1610a的外壁在可拆卸法兰1611的端部处接触卷绕芯顶部1606 的圆周闭锁件，从而支撑所述闭锁件。
[0189] 支撑板1609的一端构造成盘状。如此形成的表面1612在（已安装的）可拆卸法 兰1611的下侧1611a上支撑所述法兰1611。为了避免安装在载体系统中的卷绕线轴旋转， 可设置销1613。
[0190] 图17示出了一次性NPS线轴1701，所述NPS线轴1701安装在可移动的运输系统 1710上并具有腔1703,腔1703由中空卷绕芯顶部1702形成，并且具有旋转对称的锥形主 体形式的配重或配重部件1704装配到所述腔1703中。如图17所示，配重1704在卷绕芯 顶部1702的第一端1705处和/或其附近的区域中，被装配到中空卷绕芯顶部1702的腔 1703中。为了容易地处理或装配配重部件1704,配重部件1704具有把手1711。通过所述 装配的配重1704,尤其在退卷期间，可稳定一次性NPS线轴的稳定性。
[0191] 图18示出了根据本发明的卷绕线轴的半部分。所述卷绕线轴1800具有第一法兰 1802和第二法兰1803,其中，所述两个法兰通过中空锥形部分1801相互连接。中空锥形部 分1801具有位于所述两个法兰之间的纵向延伸部1。此外，中空锥形部分1801具有平均 壁厚t。长径比Ι/t基于用于中空锥形部分的材料的弹性模量。一方面，通过本发明的长 径比Ι/t获得卷绕线轴的硬性结构，另一方面，通过所述长径比，可容纳大量的细长卷绕材 料。由于本发明的卷绕线轴可以安装在载体线轴上（未示出），因此，可确定中空锥形部分 1801的内轮廓的边界面。由此，中空锥形部分的较大壁厚不可避免地导致可以容纳的卷绕 体积不合需要地减小。
[0192] 图19示出了具有袋状凹部1901c的中空锥形部分1901的一部分，所述袋状凹部 1901c用于与可拆卸法兰（未示出）的闭锁接合件（未示出）的闭锁，为了更清晰，在非闭 锁状态下示出所述凹部。中空锥形部分1901在所述区域中具有平均壁厚t。所述袋状凹部 1901c的壁厚t减小了尺寸k2。在这种情况下，所述凹部1901c从中空锥形部分的内表面 1901e径向朝外偏离尺寸k2。所述凹部还在轴向上从中空锥形部分1901的端面1901d偏 离尺寸kl。在本文中，尺寸kl和k2基于闭锁接合件（未示出），提供所述闭锁接合件用于 与所述凹部1901c的闭锁。
[0193] 图20示出了可拆卸法兰2003,其被闭锁到中空锥形部分2001。在本文中，袋状凹 部是具有尺寸kl和k2的位于中空锥形部分2001中的2001c，由于锁定接合件2013适于使 得在前表面2001d以及中空锥形部分的内表面2001e上都产生连续的表面轮廓，而不会出 现任何明显的台阶、裂缝等。
[0194] 所述袋状凹部从内表面2001e偏离尺寸k2,其中，所述尺寸k2大致对应于闭锁接 合件2013在所述区域中的壁厚。通过所述区域中的所述调整，壁厚t总体保持完好，从而 在此处在内表面2001e上获得连续的表面轮廓。另外，所述袋状凹部从前表面2001d偏离 尺寸kl，其中，所述尺寸kl基本对应于闭锁插入件2013在所述区域中的壁厚。在本文中， 还在表面2001d上获得连续的表面轮廓。所述中空锥形部分还具有额外闭锁钻孔2011，可 拆卸法兰2003的其他闭锁插入件（未示出）可接合到所述闭锁钻孔2011中。
【主权项】
1. 一种用于细长卷绕材料的可运输包装的卷绕线轴，所述可运输包装具有由塑料制成 的大致旋转对称的锥形中空卷绕芯顶部，所述卷绕芯顶部具有第一端和第二端，所述第一 端具有较小的直径，所述第二端的直径比所述第一端的直径大，其中，所述中空卷绕芯顶部 的腔是锥形的并且两端均开口， 所述可运输包装具有第一法兰和第二法兰，其中，所述卷绕芯顶部在所述卷绕芯顶部 的第一端处可拆卸地设置有至少所述第一法兰，并且所述卷绕芯顶部与所述第二法兰连 接，所述第二法兰设置在所述卷绕芯顶部的所述第二端处； 其中，设置在所述两个法兰之间的所述卷绕芯顶部的所述锥形中空部分具有薄壁构 型； 其中，所述锥形中空部分具有在所述第一法兰和所述第二法兰之间的长度1、以及平均 壁厚t; 其中，所述锥形中空部分由塑料制成，所述塑料的弹性模量（E模量）在lOOON/mm2至 30000N/mm2的范围内； 其特征在于： 根据所述弹性模量选择所述锥形中空部分的长径比Vt(_); 并且所述弹性模量（N/mm2)与所述长径比（mm/mm)之乘积（(-))优选大于0. 1X106， 优选大于〇. 2X106,更优选大于0. 3XIO6;且此外，所述乘积优选小于2. 5X10 6,优选小于 I. 5X106,更优选小于0. 8X106,并且特别优选地，所述乘积大致为0. 5X106。2. 根据权利要求1所述的卷绕线轴，其特征在于，至少所述卷绕芯顶部可以安装在载 体系统上，尤其安装在具有较高刚性的另一卷绕线轴的卷绕芯上，尤其安装在NPS卷绕线 轴上，其中，对于所述卷绕芯的所述中空锥形部分而言，所述较高刚性尤其存在于朝向内部 的径向上。3. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其特征在于，所述卷绕线轴至少部分地 由包含在下列材料清单中的至少一种材料制成或构成，所述材料清单包含塑料，如聚氨醋、 聚乙稀（PE)、聚丙稀（PP)、聚苯乙稀、丙稀腈-丁二稀-苯乙稀（ABS)。4. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其特征在于，所述卷绕线轴的至少一部 分由薄的弹性塑料制成，尤其由可回收的弹性塑料制成，优选由聚丙烯或聚乙烯制成。5. 根据权利要求3或4中至少一项所述的卷绕线轴，其特征在于，所述材料用玻璃纤 维、碳纤维、金属纤维、塑料纤维等来增强。6. 根据权利要求3至5中一项所述的卷绕线轴，其特征在于，所述卷绕线轴的第一部分 和第二部分由不同的材料制成，所述第一部分尤其为所述可拆卸法兰，所述第二部分尤其 为所述中空锥形部分，特别地，其中，所述第一部分由聚乙烯制成，并且所述第二部分由聚 丙烯制成，反之亦然。7. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其特征在于，多个所述第一法兰及/或 多个所述卷绕芯顶部及/或处于未卷绕状态和/或卷绕状态和/或可运输状态的多个所述 卷绕线轴可堆叠，尤其是可堆叠在托盘上。8. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其特征在于，以形状配合方式优选地通 过使用相互接合的卡扣元件构造所述卷绕芯顶部和所述第一可拆卸法兰之间的连接。9. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其特征在于，所述第一可拆卸法兰使用 锁定系统与所述卷绕芯顶部连接。10. 根据前述权利要求所述的卷绕线轴，其特征在于，所述锁定系统包括至少一个位于 所述卷绕芯顶部上的圆周闭锁件以及位于所述第一法兰上的另一圆周闭锁件，其中，所述 闭锁件可以相互接合。11. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其具有适于连接所述可拆卸法兰和所 述卷绕芯顶部的锁定系统，其特征在于，所述可拆卸法兰具有闭锁插入件， 所述卷绕芯顶部具有位于其中空锥形部分区域中的袋状部分，所述袋状部分大致位于 前表面上，设置成与所述卷绕芯顶部上的所述一体构造的法兰相对，并且 所述袋状部分构造成容纳所述闭锁插入件。12. 根据权利要求11所述的卷绕线轴，其特征在于，所述袋状部分相对于所述中空锥 形部分的所述前表面在轴向上偏移，特别地，所述袋状部分偏移尺寸kl，其中所述尺寸kl 大致对应于所述可拆卸法兰的所述闭锁插入件的壁厚，所述闭锁插入件定期地以锁定状态 接合到所述袋状部分中。13. 根据权利要求11或12中至少一项所述的卷绕线轴，其特征在于，所述袋状部分在 相对于中空锥形部分向内的所述径向上具有减小的壁厚，尤其小于本发明壁厚t，其中所述 壁厚显著减小尺寸k2,其中尺寸k2大致对应于可拆卸法兰的所述闭锁插入件的所述壁厚， 所述闭锁插入件定期地以接合状态接合到所述袋状部分中。14. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其中所述第二法兰与所述卷绕芯顶部 一体地形成和/或可通过注塑工艺与所述卷绕芯顶部一起生产。15. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其中，一个配重部件安装在所述卷绕芯 顶部的所述腔中，尤其在所述卷绕芯顶部的所述第一端处和/或附近的区域中。16. 根据前述权利要求中一项所述的卷绕线轴，其用于单向系统和/或NPS物流系统。17. -种生产使用卷绕线轴的用于细长卷绕材料的可运输包装的方法： 所述包装具有由塑料制成的大致旋转对称的锥形中空卷绕芯顶部，以及所述中空锥形 部分的本发明长径比1/t，所述卷绕芯顶部具有第一端和第二端，所述第一端具有较小的直 径，所述第二端的直径比所述第一端的直径大，其中所述卷绕芯顶部的腔是锥形的并且在 两端均开口， 所述包装具有第一法兰和第二法兰，其中所述卷绕芯顶部与可拆卸地设置于所述卷绕 芯顶部的所述第一端的所述至少第一法兰连接，并且与设置于所述卷绕芯顶部的所述第二 端的所述第二法兰连接， 其中所述方法包括以下方法步骤， 装配所述卷绕线轴，使得所述第一法兰和所述卷绕芯顶部在第一端可拆卸地连接， 将所述装配好的卷绕线轴安装到支撑系统上，尤其是具有较高刚性的可分的载体线 轴， 将其上安装有所述已装配卷绕线轴的载体系统插入到适于卷绕所述可分的卷绕线轴 的卷绕装置中， 通过使用铺叠单元将卷绕材料卷绕到已安装在所述载体系统上的所述卷绕线轴上，所 述铺叠单元由控制单元以将预定卷绕模式引入到所述已安装卷绕线轴上的方式控制， 达到所需程度的填充时终止所述卷绕过程，并将所述载体系统和安装在其上的所述卷 绕线轴一起从所述卷绕装置移除， 拆卸安装在载体系统上的所述卷绕线轴，尤其是拆卸所述可分的载体线轴。18. 根据前一权利要求所述的方法，其中通过使用NPS卷绕装置来进行生产。19. 一种退卷使用卷绕线轴的用于细长卷绕材料的可运输包装的方法： 所述包装具有由塑料制成的大致旋转对称的锥形中空卷绕芯顶部，以及所述中空锥形 部分的本发明长径比1/t，所述卷绕芯顶部具有第一端和第二端，所述第一端具有较小的直 径，所述第二端的直径比所述第一端的直径大，其中所述卷绕芯顶部的腔为锥形并且在两 端均开口， 所述包装具有第一法兰和第二法兰，其中所述卷绕芯顶部与可拆卸地设置于所述卷绕 芯顶部的所述第一端的所述至少第一法兰连接，并且与设置于所述卷绕芯顶部的所述第二 端的所述第二法兰连接， 其中所述方法包括以下方法步骤， 将已由卷绕材料卷绕的所述卷绕线轴插入到适合退卷已卷绕的所述卷绕线轴的退卷 装置，通过使用另外的退卷单元，从已卷绕的所述卷绕线轴将所述卷绕材料退卷， 一旦达到所需退卷级，终止所述退卷操作，及 将已退卷到所述所需退卷级的所述卷绕线轴从所述退卷装置中移除。20. -种包装，其具有由塑料制成的大致旋转对称的锥形中空卷绕芯顶部，以及所述中 空锥形部分的本发明长径比1/t，所述卷绕芯顶部具有第一端和第二端，所述第一端具有较 小的直径，所述第二端的直径比所述第一端的直径大，其中所述卷绕芯顶部的腔为锥形且 在两端均开口， 具有法兰，其固定连接到所述卷绕芯顶部的所述第二端，并且 具有电缆，其根据可预定的卷绕模式卷绕到所述卷绕芯顶部上。
【专利摘要】一种用于细长卷绕材料的可运输包装的卷绕线轴，该可运输包装具有由塑料制成的大致旋转对称的锥形中空卷绕芯连接部。本文所述的锥形部分的壁的锥度比1/t是根据该塑料材料的弹性模量进行选择的，尤其是选择避免或减小变形，特别是影响到卷绕的变形的锥度比。
【IPC分类】B65H75/14, B65H54/10, B65H75/22
【公开号】CN104903221
【申请号】CN201380065525
【发明人】斯蒂芬·特罗伊奇, 赖纳·沃肯坦茨
【申请人】尼霍夫机器制造公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月12日
【公告号】DE102012024450A1, EP2931638A1, US20150274480, WO2014090408A1
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