DE3221369A1 - Verseilvorrichtung zur herstellung von langgestrecktem gut - Google Patents

Description

kabelmetal electro

Gesellschaft mit beschränkter Haftung

E 1-1862

2. Juni 1982

Verseilvorrichtung zur Herstellung von langgestrecktem Gut

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verseilvorrichtung zur Herstellung von langgestrecktem Gut, in welchem eine Anzahl von Verseilelementen zu einer Einheit zusammengefaßt ist, bestehend aus mindestens einem um seine Achse drehbaren Träger, an welchem die Verseilelemente in getrennten Vorräten angebracht sind, einem Verseilnippel, durch welchen die Verseilelemente hindurchgeführt und zu dem Gut zusammengefaßt werden, und einer um ihre Achse drehbaren Aufwickelspule zur Aufnahme des Guts, bei welcher die Vorräte der Verseilelemente als körperlose Coils ausgebildet sind, die in an dem Träger befestigten Behältern so angeordnet sind, daß ihre Achsen schräg zur Drehachse des Trägers verlaufen und aus deren Mitte heraus dje Verseilelemente abziehbar sind.

Derartige Verseilvorrichtungen können zur Herstellung von elektrischen Kabeln und Leitungen, wie beispielsweise Nachrichten-

kabel und Starkstromkabel, oder auch von Drähten und Seilen eingesetzt werden. Die "Verseilelemente" können daher elektrische Adern, Paare, Vierer und Bündel sowie einzelne Drähte und Fäden sein. Die im langgestreckten Gut miteinander zu vereinenden Verseilelemente werden aus Vorräten abgezogen und zu der übergeordneten Einheit miteinander verseilt.

Bekannte Verseilvorrichtungen weisen dazu beispielsweise sogenannte um ihre Achse drehbare Verseilkörbe auf, an denen um ihre Achse drehbare Spulen, auf denen die Verseilelemente aufgewickelt sind, angebracht sind. Diese bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß mit den Verseilkörben und Spulen große, drehende Massen beherrscht werden müssen, was zu aufwendigen Konstruktionen führt.

Es sind auch Verseilvorrichtungen bekanntgeworden, mit denen die Verseilelemente mit wechselnder Schlagrichtung miteinander verseilt werden (SZ-Verseilung). Die Verseilelemente werden dabei von feststehenden Vorräten abgezogen und nach Zusammenfassung in einem Verseilnippel auf sich drehenden Auflaufspulen aufgewickelt. Die Verseilung mit wechselnder Schlagrichtung hat gegenüber den Verseilverfahren mit gleichbleibender Schlagrichtung den Vorteil, daß keine rotierenden Verseilkörbe benötigt werden, die eine nur begrenzte Lauflänge des Verseilguts zulassen und unter Berücksichtigung von oft erheblichen Fliehkräften entsprechend dimensioniert werden müssen. Die SZ-Verseilung bietet 5 vielmehr die Möglichkeit einer kontinuierlichen Fertigung mit hohen Abzugsgeschwindigkeiten. Nachteilig ist hier die relativ aufwendige Steuerung für die dauernd wechselnde Drehrichtung. Außerdem müssen die Verseilelemente nach ihrer Zusammenfassung durch zusätzliche Halteelemente fest zusammengehalten werden.

Eine Verseilvorrichtung, wie sie eingangs beschrieben ist, geht aus dor DE-OS 30 35 208 hervor. Die bei dieser Vorrichtung verwendeten "körperlosen Coils" sind Gebilde, in denen die Verseilelemonte ohne Spulenkörper zu einer Einheit gewickelt sind. Dieae nur i.n einer Richtung drehende Verseilvorrichtung ist

'45 dadurch eänfacher gestaltet, daß keine drehenden Spulen für die

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Verseilelemente vorhanden sind. Die körperlosen Coils der Verseilelemente sind jedoch mechanisch anfällig, weil die Windungen sich bei Erschütterungen lösen können. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Coils nicht mit vertikaler, sondern waagerechter bzw. nahezu waagerechter Achse angeordnet werden. Beim Einrichten einer Verseilvorrichtung mit derartigen CoIIk und auch dann, wenn dieselben nur geringen Erschütterungen ausgesetzt sind, haben die einzelnen Windungen eine ausreichende Eigensteife, die sicherstellt, daß die Windungen nicht durcheinanderfallen. Bei größeren Erschütterungen, wie sie bei einer hochlaufenden und mit Nenndrehzahl arbeitenden Maschine kaum zu vex"-meiden sind, besteht jedoch die große Gefahr, daß einzelne Windungen abfallen und sich dadurch verheddern können, was zum Abreißen des Verseilelements führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art anzugeben, bei der sichergestellt ist, daß die Verseilelemente während des Betriebs der Maschine einwandfrei und ohne Störungen von den Coils abgezogen werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

- daß die Achsen der Coils mit der Drehachse einen sich entgegen der Abzugsrichtung öffnenden spitzen Winkel einschließen,

- und daß dieser Winkel in Abhängigkeit von der vorgegebenen Umdrehungszahl des Trägers, vom Abstand der Coils von der Drehachse und von der zwischen den Coils und ihren Behältern bestehenden Reibung mindestens 5° und höchstens 30° beträgt.

Durch die gezielte Schräglage der Coils gegenüber der Drehachse ihres Trägers ergibt sich eine durch die Fliehkraft bedingte Kraftkomponente, die auf die Verseilelemente in axialer Richtung, also in Richtung des Behälterbodens, wirkt und die Coils gegen den Behälterboden drückt sowie die-Windungen zusammendrückt. Bei richtiger Bemessung des schrägen Winkels in Abhängigkeit von Umdrehungszahl, Reibung und Abstand der Coils von der Drehachse ist außerdem die Fliehkraft so groß, daß sie das Eigengewicht der Coils bzw. der Windungen desselben auf-

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hebt. Gröbere Erschütterungen, wie sie beim Betrieb der Verseilvorrichtung nicht zu vermeiden sind, wirken sich daher bezüglich der Coils nicht mehr aus, sondern die Windungen verbleiben stabil in ihrer Lage innerhalb der Coils. Sie können daher ohne Störung mit hoher Geschwindigkeit abgezogen werden.

Die angegebenen Grenzen von 5 und 30 für den Neigungswinkel der Coilachsen sind praktisch sinnvolle Grenzen. Bei unter 5° liegenden Winkeln wird die Reibungskraft zwischen den Coils und ihren Behältern zu groß und bei über 30° liegenden Winkeln besteht die Gefahr, daß die Windungen der Coils schon beim Beschicken oder im Stillstand der Vorrichtung durcheinanderfallen. Als besonders günstig hat sich ein Winkel von 15° herausgestellt, bei dem das Beschicken der Behälter mit Coils einfach durchführbar ist, da die Coils gut in ihre Behälter hineinrutschen.

Andererseits liegen die Coils beim Hochlaufen der Vorrichtung bei diesem Winkel auch sehr schnell am Behälterboden an.

Die in axialer Richtung wirkende Kraftkomponente drückt - wie bereits erwähnt - die Windungen der Verseilelemente in Richtung des Bodens ihres Behälters. Eine derartige Kraftkomponente tritt nicht nur bei Nenndrehzahl, sondern auch schon während des Hochlaufens der Vorrichtung auf. Auch während des AnlaufVorgangs ist somit schon eine erhöhte Sicherheit gegen das Abfallen von Windungen gegeben. Beim Stillstand der Maschine ist das Abfallen der Windungen durch die Eigensteifigkeit der Verseilelemente 5 nicht zu befürchten.

Die Coils werden in Behältern angeordnet, die an einem drehbaren Träger befestigt sind. Dieser Träger kann als im wesentlichen ebene Scheibe oder auch als scheibenförmiges Gestell ausgebildet sein, an dem die Behälter in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, als Träger ein Rohr zu verwenden, in dem die Behälter axial hintereinander angeordnet sind.

Die Behälter werden nach dem Einsetzen der Coils zweckmäßig mit Dackeln vorschlossen, in denen geeignete Durchlaßöffnungen vorhanden sind.

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Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Versei!vorrichtung nach der Erfindung. Fig. 2 eine Einzelheit aus der Vorrichtung in vergrößertem Maßstab.

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung in ebenfalls schematischer Darstellung.

Mit 1 ist ein Träger bezeichnet, der um seine Drehachse 2 drehbar gelagert ist. Der hierfür vorgesehene Antrieb ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Der Träger kann als ebene Scheibe ausgebildet sein. Aus Gewichtsgründen wird vorzugsweise jedoch eine scheibenförmige Konstruktion aus stabförmigen Metallteilen gewählt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind an dem Träger 1 zwei Behälter 3 und 4 angebracht, die aus Symmetriegründen einander diametral gegenüberliegen. In den Behältern sind Coils 5 und 6 aus Verseilelementen angeordnet, die mit der Vorrichtung miteinander verseilt werden sollen. Die Behälter sind mit Deckeln 7 und 8 verschlossen, durch welche die Verseilelemente 9 und 10 hindurchgeführt sind. Die Verseilelemente 9 und 10 sind zu einem Verseilnippel 11 geführt, in welchem sie in Folge der Drehung des Trägers 1 miteinander verseilt werden. Das verseilte Gebilde 12 wird auf eine Spule 13 aufgewickelt, welche um ihre Achse 14 drehbar ist.

Gemäß der Erfindung sind die Behälter 3 und 4 und damit auch die Coils 5 und 6 so am Träger 1 angebracht, daß die Achsen 15 und der Coils mit der Drehachse 2 des Trägers 1 einen Winkel oC einschließen, der zwischen 5° und 30° liegt. Dieser Winkel öffnet sich entgegen der durch den Pfeil 17 angegebenen Abzugsrichtung. Er liegt Vorzugsweise bei 15°.

Die Coils sind entsprechend der genauen Darstellung in Fig. 2 so aufgebaut, daß die Verseilelemente aus der Mitte herausgezogen werden können. Sie haben dementsprechend einen konisch verlaufenden Hohlraum. Solange derartige Coils keinen gröberen Erschütte-

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rungen ausgesetzt sind, bleiben sie stabil, und zwar auch dann, wenn sie mit waagerechter oder schräger Achse angeordnet werden. Diese Stabilität wird durch die dichte Packung und die Eigensteif igkeit der Windungen gewährleistet. Bei Erschütterungen, wie sie beim Betrieb einer Verseilvorrichtung auftreten, können sich die Windungen jedoch lösen, so daß ein einwandfreier Abzug der Vcrsoilelemente nicht mehr gewahrleistet werden kann.

Die Coils 5 und 6 werden daher mit schrägen Achsen angeordnet. Jedes Coil unterliegt bei sich drehendem Träger 1 folgenden Kräften:

Der Gewichtskraft G infolge des Schwerkraftfeldes der Erde, der Fliehkraft F infolge der Rotation des Trägers 1 und der Reibungskraft R in der Auflagefläche zwischen Coil und Behälter. Hierbei ist berücksichtigt, daß jedes Coil axial verschieblich in seinem Behälter liegt und erst oberhalb einer gewissen Reibungs-Grenzdrehziihl vollständig in den Behälter hineinrutscht und dann eine definierte, feste Lage am Boden desselben erreicht.

Durch die Schräglage der Coils ergibt sich von der Fliehkraft F her eine Kraftkomponente A, welche so auf die Coils und deren Windungen wirkt, daß dieselben in Richtung des Behälterbodens gedrückt werden. Bei richtiger Drehzahl und richtiger Schräglage wird somit eine Kraftwirkung auf die Windungen der Coils ausgeübt, die ein Auseinanderfallen derselben verhindert.

Die Anzahl der am Träger 1 anzubringenden Behälter für Coils ist 5 beliebig. Sie wird durch die Abmessungen des Trägers bestimmt. Die Behälter sollten aus Symmetriegründen stets gleichmäßig am Umfancj verteilt angebracht werden. Wenn eine größere Anzahl von Verseile Lementen verseilt werden soll, können zwei oder mehr Träger axial hintereinander angeordnet werden, die mit gleicher Drehzahl angetrieben werden können. Die Verseilelemente können dann von weiter hinten liegenden Trägern durch die davorliegenden Träger durchgezogen werden.

Die Behälter 3 können fest mit dem Träger 1 verbunden werden. Es ist jedoch auch möglich, dieselben sowohl in radialer Richtung

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als auch bezüglich ihrer Schräglage verstellbar anzubringen. Wegen der relativ großen Fliehkräfte ist jedoch auf jeden Fall eine stabile Befestigung erforderlich.

Insbesondere dann, wenn nur wenige Verseileleraente miteinander verseilt werden sollen, können die Behälter 3 und 4 auch in einem rohrförmigen Träger 18 axial hintereinander angeordnet werden. Die Verseilelemente 9 und 10 werden auch hier zum Verseilnippel 11 geführt und als gemeinsames Gebilde 12 auf die Spule 13 aufgewickelt. Auch hier können mehr als zwei Behälter hintereinander angeordnet werden, die wiederum fest oder verstellbar im Rohr 18 angeordnet sein können, das um die Drehachse 2 drehbar ist.

Im folgenden werden zwei Beispiele angegeben, in welchen der Neigungswinkel o( in Abhängigkeit von der Drehzahl des Trägers und dem Abstand der Coils von der Drehachse mit variabler Reibungskraft R angegeben ist.

Beispiel 1

Der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Coils und der Drehachse soll r = 0,5 m betragen. Bei einer Nenndrehzahl des Trägers 1 von 150 bzw. 450 U/min ergeben sich dann folgende Winkel:

_R «(150) LJ. O< (450)

9,0 1.2,0 14,5 0,35 24,0 20,0

Wie Beispiel 1, aber mit r = 0,3 m:

R C*(150) f°] W(450)

0,15	13,5
0,20	16,0
0,25	19,0
0,35	24,0
Beispiel 2

0,15	17,5
0,20	20,0
0,25	22,5
0,35	27,5

0,20 20,0 12,0

15,(7 \2O,0

Leerseite

Claims (5)

kabelmetal electro Gesellschaft mit beschränkter Haftung E 1-1862 2, Juni 1982 Patentansprüche

1. Verseilvorrichtung zur Herstellung von langgestrecktem Gut, in welchem eine Anzahl von Verseilelementen zu einer Einheit zusammengefaßt ist, bestehend aus mindestens einem um seine Achse drehbaren Träger, an welchem die Verseilelemente in getrennten Vorräten angebracht sind, einem Verseilnippel, durch welchen die Verseilelemente hindurchgeführt und zu dem Gut zusammengefaßt werden, und einer um ihre Achse drehbaren Aufwickelspule zur Aufnahme des Guts, bei welcher die Vorrate der Verseilelemente als körperlose Coils ausgebildet sind, die in an dem Träger befestigten Behäl t:orn so angeordnet sind, daß ihre Achsen schräg zur Drehachse des Trägers verlaufen, und aus deren Mitte heraus die Verseilelemente abziehbar sind, dadurch gekennzeichnet, - daß die Achsen (15,16) der Coils (5,6) mit der Drehachse (2) einen sich entgegen der Abzugsrichtung üffwndßn spit7.cn Winkel (c* ) einschließen,

- und daß dieser Winkel ((X) in Abhängigkeit von der vorgegebenen Umdrehungszahl des Trägers (1,18) vom Abstand der Coils (5,6) von der Drehachse (2) und von der zwischen den Coils und ihren Behältern (3,4) bestehenden Reibung mindestens 5° und höchstens 30° beträgt.

2. Verseilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (o(. ) zwischen der Drehachse (2) und den Achsen (15,16) der Coils (5,6) 15° beträgt.

3. Verseilvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

zeichnet, daß der Träger (1) als im wesentlichen ebene Scheibe ausgebildet ist, an der die Behälter (3,4) über den Umfang verteilt angeordnet sind.

4. Verseilvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (18) als Rohr ausgebildet ist, in dem die Behälter (3,4) hintereinander angeordnet sind.

5. Verseilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (3,4) mit einem eine Durchlaßöffnung aufweisenden Deckel (7,8) verschließbar sind.