EP0070793A1 - Vorrichtung zum SZ-Verseilen mit einer Verseilscheibe und einem Rohrspeicher - Google Patents
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- H01B13/0242—Stranding-up by a twisting device situated between a pay-off device and a take-up device being an accumulator
- H01B13/025—Stranding-up by a twisting device situated between a pay-off device and a take-up device being an accumulator of tubular construction
Definitions
- the invention relates to a device for SZ stranding with the aid of a fixed guide perforated disk and a reversing driven stranding disk, the stranding elements being arranged along a tubular guide and storage body (tubular spider) of the stranding disk arranged concentrically to the stranding axis and extending from the perforated guide disk to the stranding disk are fed.
- a tubular guide and storage body tubular spider
- SZ stranding devices in which the processes and the fume cupboards are firmly in the room, are becoming increasingly important in cable manufacturing technology for a number of reasons.
- a device for SZ stranding as described in DE-PS 682 267, is still proving itself today.
- the machine known from this publication which is also referred to as a tube storage stranding machine, works with a reversing driven stranding disk, to which the stranding elements are fed via a tube store.
- the individual elements When stranding with a tube storage machine of this type, the individual elements are partially applied in a spiral shape to the outer surface of the tube storage unit and are pulled off from there again with the aid of a trigger.
- the lowest possible coefficient of friction is aimed for in order to keep the tensile stress on the stranding elements low.
- the tube storage SZ method it is customary to design the tube storage in front of the alternating rotating stranding disk either non-rotatable or freely rotatable or to rotate it around the longitudinal axis at the speed of the stranding disk (DE-OS 24 11 151).
- the tube store is left stationary or driven at the speed of the stranding disk, so that no uncontrolled relative movements of the stranding elements with respect to the tube store result under the influence of inertia and frictional forces.
- the tube store usually has a considerable mass, which makes it difficult to change direction, for example, in the case of rigid coupling with the stranding disk.
- this change of direction must be carried out quickly in order to make the swirl change points as short as possible.
- the invention has for its object to reduce the aforementioned difficulties.
- the drive for stranding disk and tube accumulator is designed in such a way that the tube accumulator can be driven at a speed which differs from the rotational speed of the stranding disc.
- the stranding elements when they have laid themselves around the tube storage, exert a "dignity effect" on this body and thus increase the friction even more.
- the speed of the tube storage device which differs from the speed of the stranding disk, can be effected in different ways.
- a gear can be arranged between the drive for the stranding disk and the tubular accumulator and this gear can optionally be configured in several stages or as an adjusting gear. But you can also assign your own drive to the pipe storage.
- a tube store driven at approximately half the speed has the advantage that at both ends of the tube store the stranded material only has half the speed difference compared to the tube store and in the middle of the store the speed of the stranded material and the tube store even match.
- the arrangement of the guide perforated disk rigidly connected to the tube store need only be arranged approximately in its center and can deviate from this central position by approximately + 20% depending on the size of the speed of the tube store.
- the tubular storage device which is provided with a guide perforated disk firmly connected to it in the middle, is preferably stored in the area of this perforated guide disk in a fixed frame.
- the drive for the pipe storage can also be advantageously arranged in the area of the bearing block.
- the device for SZ stranding consists of a stranding disk 10 which is driven in a reversing manner by the drive 11 and of a tube store 20 which extends approximately between the stranding disk 10 and a perforated guide disk 15.
- the tubular accumulator is driven by the drive 11 of the stranding disk with the interposition of a gear 23, which can be designed as a stepped or variable gear.
- the stranding elements 8 belonging to the core layer are guided through the tube store, while the stranding elements 9 to be newly applied are fed from the guide perforated disk 15 along the outer surface of the tube store 20 to the stranding disk 10.
- the direction of manufacture is indicated by arrow 12.
- the device for SZ stranding consists of a stranding disk 10 which is driven in a reversing manner by the drive 11 and of a tube store 20 which extends from the stranding disk 10 to a fixed guide perforated disk 15.
- a separate drive 21 is assigned to the tube store.
- the low-mass stranding disk 10 can thus be reversed very quickly by its own drive, while the tube accumulator with a large mass has a much more robust drive that does not need to be reversed with the same speed.
- the core layer 8 is guided through the tube storage device, while the stranding elements 9 (only one element shown) belonging to the layer to be newly applied are fed through the guide perforated disk 15 along the outer surface to the tube storage device 20 of the stranding disk 10.
- Fig. 3 shows a tubular storage SZ stranding device with the corresponding structure in Figures 1 and 2 from stranding disk 10, tubular storage 20 and guide perforated disk 15.
- the drives are not shown. It is assumed that the stranding disk 10 is operated at a speed n 1 , while the tubular accumulator is operated at a different speed n 2 , which is approximately equal to 1/2 n 1 . These speed ratios result in a particularly uniform distribution of the wraps of the stranding elements 9 over the entire length of the tube store.
- a guide perforated disk 25 is rigidly connected to it. This guide perforated disk ensures that the number of wraps in front of or behind the perforated disk of the stranding elements 9 per unit length of the tube store are the same.
- the area of the tube store 20 with the perforated guide disk 25 is shown enlarged in a detailed representation of FIG. 3.
- the tube store 20 is mounted on the guide disk 25 by means of the bearings 26 and the bearing block 27. In this area, the separate drive 21 for the tube store 20 is also provided.
- the tube storage SZ stranding machine shown in Fig. 5 (stranding elements not shown for the sake of clarity) consists in the usual way of a stranding disk 10 which is reversibly operated by a drive 11, a tube storage 20 provided with a separate drive 21 and a guide perforated disk 15 fixed guide hole disc 15 and with the rotating with a different from the tube storage speed stranding sleeve 10 are fixed sleeves 18 and 13, the tube storage over part of its length grab and thus form different speed ranges of the pipe storage.
- the sleeve connected to the guide perforated disk 15 forms a tubular storage section 51 with zero speed, which is followed by a section 52 with the rotating speed of the tubular storage device 20. This is followed by a further section 53, which has the rotational speed of the stranding disk.
- the ratios can be changed slightly, for example the sleeve 18 can be made so long that it overlaps almost half of the tube store 20, so that half the length of the tube store has zero speed.
- the subsequent area of the tube store will be operated at perhaps 75% of the speed of the stranding disk 10. In any case, particularly uniform wrapping of the stranding elements along the entire tube store is achieved with such devices.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum SZ-Verseilen mit Hilfe einer feststehenden Führungslochscheibe und einer reversierend angetriebenen Verseilscheibe, wobei die Verseilelemente längs einem konzentrisch zu der Verseilachse angeordneten, von der Führungslochscheibe bis zur Verseilscheibe reichenden rohrförmigen Führungs- und Speicherkörper (Rohrspeither) der Verseilscheibe zugeführt werden.
- SZ-Verseilvorrichtungen, bei denen die Abläufe und die Abzüge fest im Raume stehen, gewinnen aus einer Reihe von Gründen in der Kabelfertigungstechnik immer mehr an Bedeutung. In manchen Fällen bewährt sich auch heute noch eine Vorrichtung zum SZ-Verseilen, wie sie in der DE-PS 682 267 beschrieben ist. Die aus dieser Druckschrift bekannte Maschine, die auch als Rohrspeicherverseilmaschine bezeichnet wird, arbeitet mit einer reversierend angetriebenen Verseilscheibe, der die Verseilelemente über einen Rohrspeicher zugeführt werden.
- Bei der Verseilung mit einer solchen Rohrspeichermaschine werden die einzelnen Elemente zum Teil wendelförmig auf die äußere Oberfläche des Rohrspeichers aufgebracht und von dort mit Hilfe eines Abzugs wieder abgezogen.
- Weil die Elemente bei diesem Vorgang über den Rohrspeicher gezogen werden, wird für ihn ein möglichst geringer Reibwert angestrebt, um die Zugspannung auf die Verseilelemente niedrig zu halten.
- Bei den bekannten Rohrspeicher-SZ-Verfahren ist ee üblich, den Rohrspeicher vor der wechselnd rotierenden Verseilscheibe entweder nicht drehbar oder frei drehbar auszubilden oder ihn mit der Drehzahl der Verseilscheibe um die Längsachse zu drehen (DE-OS 24 11 151). Im allgemeinen läßt man den Rohrspeicher fest stehen oder treibt ihn mit der Drehzahl der Verseilscheibe an, damit sich unter dem Einfluß von Trägheits- und Reibkräften keine unkontrollierten Relativbewegungen der Verseilelemente gegenüber dem Rohrspeicher ergeben.
- Bei fest angeordneten oder zusammen mit der Verseilscheibe mit gleicher Drehzahl umlaufenden Rohrspeichern tritt das Problem auf, daß sich die Umschlingungen der Verseilelemente auf dem Rohrspeicher entweder am Anfang oder am Ende des Rohres stauen, d. h. besonders eng ausgebildet sind.
- Die beim Durchlaufen der SZ-Verseilvorrichtung aufzubringenden Zugkräfte steigen erfahrungsgemäß überproportional mit dem Winkel an, mit dem die Verseilelemente das Rohr umschlingen. Bei ungleichmäßiger Verteilung der Umschlingungen in Längsrichtung müssen deshalb besonders große Kräfte überwunden werden, die zu Abrissen führen können. Deshalb ist man daran interessiert, die Umschlingungen gleichmäßig über den Rohrspeicher zu verteilen.
- Der Rohrspeicher weist meist eine erhebliche Masse auf, die beispielsweise bei starrer Kopplung mit der Verseilscheibe den Richtungswechsel erschwert. Dieser Richtungswechsel muß aber schnell vollzogen werden, um die Drallwechselstellen so kurz wie möglich auszubilden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zuvor erwähnten Schwierigkeiten zu mindern. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der Antrieb für Verseilscheibe und Rohrspeicher derart ausgebildet ist, daß der Rohrspeicher mit einer von der Drehzahl der Verseilscheibe abweichenden Drehzahl antreibbar ist.
- Auf diese Weise ist man in der Lage, sich mit der Anpassung der Drehzahl besser an die Gegebenheiten des jeweiligen Einzelfalls anpassen zu können. Z. B. können durch eine Reduktion der Geschwindigkeit des Rohrspeichers gegenüber der Geschwindigkeit der Verseilscheibe die Reibungskräfte besser beherrscht werden, die zwischen dem Rohrspeicher und den Verseilelementen auftreten. Dies ist insbesondere der Fall, wenn viele Verseilelemente parallel auf dem Rohrspeicher geführt werden und die Umschlingungsperiode groß gewählt werden muß, weil die Verseilelemente nur große Biegeradien zulassen. Das bedeutet aber auch große Reibungsstrecken, die von den Verseilelementen zu überwinden sind.
- Hinzu kommt, daß die Verseilelemente, wenn sie sich um den Rohrspeicher gelegt haben, einen "Würdeeffekt" auf diesen Körper ausüben und damit die Reibung noch erhöhen.
- Die von der Drehzahl der Verseilscheibe abweichende Geschwindigkeit des Rohrspeichers kann man auf verschiedene Weise bewirken. Man kann zwischen dem Antrieb für die Verseilscheibe und dem Rohrspeicher ein Getriebe anordnen und dieses Getriebe wahlweise mehrstufig oder als Verstellgetriebe ausbilden. Man kann aber auch dem Rohrspeicher einen eigenen Antrieb zuordnen.
- Im übrigen ist man bestrebt, je S- oder Z-Abschnitt im fertigen Verseilverband eine möglichst große Anzahl von Verseilschlägen zu erzielen. Dies führt zu dem Wunsch, auf einem Rohrspeicher,gegebener Baulänge eine möglichst große Zahl von Umschlingungen störungsfrei unterzubringen. Wie Versuche gezeigt haben, ist die Zahl der möglichen Umschlingungen dann am größten, wenn sie gleichmäßig verteilt sind.
- In Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, den Antrieb des Rohrspeichers derart auszubilden, daß der Rohrkörper näherungsweise mit der halben Drehzahl der Verseilscheibe rotiert. Als "näherungsweise" werden dabei Abweichungen vom exakten Wert in der Größe von ca. + 20 % angesehen.
- Wenn man davon ausgeht, daß die Drehzahl vom Einlaufen eines Verseilelementes auf den Rohrkörper bis zur Verseilscheibe von null auf n steigt, wobei n die Drehzahl der Verseilscheibe ist, dann hat ein etwa mit halber Drehzahl angetriebene Rohrspeicher den Vorteil, daß an beiden Enden des Rohrspeichers das Verseilgut nur jeweils die halbe Drehzahldifferenz gegenüber dem Rohrspeicher aufweist und in der Speichermitte die Drehzahl des Verseilgutes und des Rohrspeichers sogar übereinstimmen.
- Wegen des letzgenannten Sachverhaltes ist es vorteilhaft, auf dem näherungsweise mit der halben Drehzahl der Verseilscheibe angetriebenen Rohrspeicher etwa in seiner Mitte eine starre Führungslochscheibe für die Verseilelemente anzuordnen, die-dafür sorgt, daß die vor bzw. hinter dieser Zusatzlochscheibe vorhandenen Umschlingungen pro Längeneinheit des Rohrspeichers gleich groß sind.
- Auch in diesem Falle gilt, daß die Anordnung der mit dem Rohrspeicher starr verbundenen Führungslochscheibe nur näherungsweise in seiner Mitte angeordnet zu sein braucht und von dieser Mittellage um ca. + 20 % entsprechend der Größe der Drehzahl des Rohrspeichers abweichen kann.
- Den etwa in seiner Mitte mit einer fest mit ihm verbundenen Führungslochscheibe versehenen Rohrspeicher wird man vorzugsweise im Bereich dieserFührungslochscheibe in einem feststehenden Bock lagern. Auch der Antrieb für den Rohrspeicher kann mit Vorteil im Bereich des Lagerbockes angeordnet werden.
- Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1 ein Schemabild einer Rohrspeicherverseilmaschine, bei der der Rohrspeicher vom Antrieb der Verseilscheibe unter Zwischenschaltung eines Getriebes angetrieben wird.
- Fig. 2 eine Rohrspeicherverseilmaschine, bei der der Rohrspeicher mit einem eigenen Antrieb versehen ist,
- Fig. 3 ein Schemabild einer Rohrspeicherverseilmaschine, bei der der Rohrspeicher eine starre Führungslochscheibe trägt,
- Fig. 4 ein Detail der Figur 3, die Lagerung des Rohrspeichers im Bereich der mit ihm fest verbundenen Führungslochscheibe.
- Fig. 5 ein Schemabild einer Rohrspeicherverseilmaschine mit einem verschiedene Drehzahlstufen aufweisenden Rohrspeicher.
- Um die Darstellung zu vereinfachen, ist in den meisten Figuren nur ein entlang der äußeren Oberfläche des Rohrspeichers geführtes Verseilelement eingezeichnet. Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
- Die Vorrichtung zum SZ-Verseilen gemäß Fig. 1 besteht aus einer vom Antrieb 11 reversierend angetriebenen Verseilscheibe 10 und aus einem Rohrspeicher 20, der sich etwa zwischen der Verseilscheibe 10 und einer Führungslochscheibe 15 erstreckt. Der Antrieb des Rohrspeichers erfolgt vom Antrieb 11 der Verseilscheibe unter Zwischenschaltung eines Getriebes 23, das als Stufen- oder Verstellgetriebe ausgebildet sein kann. Durch den Rohrspeicher werden die zur Kernlage gehörenden Verseilelemente 8 geführt, während die neu aufzubringenden Verseilelemente 9 von der Führungslochscheibe 15 entlang der äußeren Oberfläche des Rohrspeichers 20 der Verseilscheibe 10 zugeleitet werden. Die Fertigungsrichtung ist durch den Pfeil 12 gekennzeichnet.
- Die Vorrichtung zum SZ-Verseilen gemäß Fig. 2 besteht aus einer von dem Antrieb 11 reversierend angetriebenen Verseilscheibe 10 und aus einem Rohrspeicher 20, der sich von der Verseilscheibe 10 bis zu einer feststehenden Führungslochscheibe 15 erstreckt. Dem Rohrspeicher ist ein gesonderter Antrieb 21 zugeordnet. Die massearme Verseilscheibe 10 kann so durch den eigenen Antrieb sehr schnell umgesteuert werden, während der mit großer Masse behaftete Rohrspeicher einen wesentlich robusteren Antrieb aufweist, der nicht mit gleicher Schnelligkeit umgesteuert zu werden braucht. Von den Verseilelementen wird die Kernlage 8 durch den Rohrspeicher hindurchecführt, während die zu der neu aufzubringenden Lage gehörenden Verseilelemente 9 (nur ein Element dargestellt) durch die Führungslochscheibe 15 entlang der äußeren Oberfläche dem Rohrspeicher 20 der Verseilscheibe 10 zugeführt werden.
- Fig. 3 zeigt eine Rohrspeicher-SZ-Verseileinrichtung mit dem in den Figuren 1 und 2 entsprechenden Aufbau aus Verseilscheibe 10, Rohrspeicher 20 und Führungslochscheibe 15. Nicht dargestellt sind die Antriebe. Es wird davon ausgegangen, daß die Verseilscheibe 10 mit einer Drehzahl n1 betrieben wird, während der Rohrspeicher mit einer anderen Drehzahl n2 betrieben wird, die näherungsweise gleich 1/2 n1 ist. Diese Drehzahlverhältnisse ergeben eine besonders gleichmäßige Verteilung der Umschlingungen der Verseilelemente 9 über die ganze Länge des Rohrspeichers.
- Etwa in der Mitte des Rohrspeichers 20 ist mit diesem starr verbunden eine Führungslochscheibe 25 angeordnet. Diese Führungslochscheibe sorgt dafür, daß die Zahl der vor bzw. hinter der Lochscheibe vorhandenen Umschlingungen der Verseilelemente 9 pro Längeneinheit des Rohrspeichers gleich groß sind.
- In Fig. 4 ist in einer Detaildarstellung zur Figur 3 der Bereich des Rohrspeichers 20 mit der Führungslochscheibe 25 vergrößert dargestellt. DerRohrspeicher 20 ist über die Führungslochscheibe 25 mittels der Lager 26 und des Lagerbockes 27 gelagert. In diesem Bereich ist auch der gesonderte Antrieb 21 für den Rohrspeicher 20 vorgesehen.
- Die in Fig. 5 dargestellte Rohrspeicher-SZ-Verseilmaschine (Verseilelemente der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt) besteht in üblicher Weise aus einer von einem Antrieb 11 reversierend betriebenen Verseilscheibe 10, einem mit gesondertem Antrieb 21 versehenen Rohrspeicher 20 und aus einer Führungslochscheibe 15. Mit der festen Führungslochscheibc 15 und mit der mit einer abweichend von der Rohrspeicherdrehzahl rotierenden Verseilscheibe 10 sind fest Hülsen 18 bzw. 13 verbunden, die den Rohrspeicher auf einem Teil seiner Länge übergreifen und so verschiedene Drehzahlbereiche des Rohrspeichers bilden.
- Beträgt beispielweise die Drehzahl der Verseilscheibe 100 % und die des Rohrspeicheres ca. 30 bis 70 %, dann bildet die mit der Führungslochscheibe 15 verbundene Hülse einen Rohrspeicherabschnitt 51 mit der Drehzahl null, dem ein Abschnitt 52 mit der Drehzahl des Rohrspeichers 20 folgt. Daran schließt sich ein weiterer Abschnitt 53 an, der die Drehzahl der Verseilscheibe aufweist.
- Die Verhältnisse können, wie ein Blick auf die Figur 5 lehrt, leicht verändert werden, beispielsweise kann die Hülse 18 so lang ausgebildet werden, daß sie nahezu die Hälfte des Rohrspeichers 20 übergreift, so daß also der halben Länge des Rohrspeichers die Drehzahl null zukommt. In diesem Falle wird man den anschließenden Bereich des Rohrspeichers mit vielleicht 75 % der Drehzahl der Verseilscheibe 10 betreiben. In jedem Fall erzielt man mit derartigen Vorrichtungen besonders gleichmäßige Umschlingungen der Verseilelemente entlang des ganzen Rohrspeichers.
Claims (13)
gekennzeichnet , daß an dem näherungsweise mit der halben Drehzahl der Verseilscheibe (10) angetriebenen Rohrspeicher (20) etwa in seiner Mitte eine starre Führungslochscheibe (25) für die Verseilelemente (9) vorgesehen ist.
gekennzeichnet , daß der Rohrspeicher (20) und die mit ihm starr verbundene Führungslochscheibe (25) im Bereich dieser Führungslochscheibe (25) in einem feststehenden Lagerbock (27) drehbar gelagert sind.
gekennzeichnet , daß der Antrieb (21) für den Rohrspeicher (20) und der mit ihm starr verbundenen Führungslochscheibe (25) im Bereich des Lagerbockes (27) angeordnet ist.
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