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Spulenbremsvorrichtung für Verseilmaschinen.
Bei der Herstellung von Kabeln, insbesondere elektrischen Kabeln und vor allem von Fernmelde- kabeln, ist darauf zu achten, dass in den einzelnen Verseilelementen im Verseilpunkt keine ungleichen
Zugspannungen auftreten. Besonders wichtig ist dies bei elektrischen Kabeln, z. B. bei der Herstellung von Sternvierern, weil sich sonst Unsymmetrien ergeben, die die Ursache für kapazitive und magnetische
Kupplungen sind. Die die zu verseilenden Elemente tragenden Spulen werden deshalb durch besondere und häufig sogar einstellbare Bremsvorrichtungen gebremst.
Sämtliche für diesen Zweck entwickelten und mit Bremsscheiben, Bremsbändern usw. arbeitenden Vorrichtungen sind Reibungsbremsen, die den Nachteil haben, dass die Reibungsflächen leicht durch Staub, Öl usw. verschmutzt werden können, wodurch sich die Reibung und damit die Bremskraft und auch der Zug in dem betreffenden
Verseilelement ändert.
Diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt, die darin besteht, dass zur Bremsung der Spulen in die Joche des Verseilkorbes eingebaute Elektromotoren verwendet werden, die mit den
Spulen zwangläufig verbunden werden können. Die Bremswirkung der Motoren wird auf die Weise erzielt, dass sie infolge des Abziehens der Verseilelemente von den Spulen durch diese in Drehung versetzt werden, u. zw. vorzugsweise entgegengesetzt zu der Drehrichtung, die sie ohne die äussere Einwirkung durch die Spulen annehmen würden. Bei entsprechender Wahl der Motoren kann die durch den Abzug der Spulen bedingte Drehrichtung auch die gleiche sein wie die Eigendrehrichtung der Motoren, jedoch muss in diesem Fall die aufgezwungene Drehzahl grösser sein als ihre Leerlaufdrehzahl.
Hiebei ist darauf zu achten, dass beim Anfahren und Abstellen der Maschine die Bremsmotoren nicht schneller auf Touren kommen bzw. länger auslaufen als die Maschine und dadurch mehr Material abspulen, als von der Maschine verseilt wird.
Sämtliche Motoren einer Verseilmaschine können nun, ausser wenn Drehstrommotoren verwendet werden, hintereinander geschaltet werden, wodurch sich unter der Voraussetzung, dass die Motoren untereinander in ihrer Charakteristik völlig gleich sind und gleiche Übersetzungen zwischen ihnen und den gebremsten Spulen angeordnet sind, in den einzelnen Verseilelementen gleiche Zugspannungen ergeben. Die Grösse dieser Spannungen kann dann durch Änderung der Bremskraft der Motoren, z. B. durch einen gemeinsamen Vorschaltwiderstand, geregelt werden.
Zweckmässiger ist es jedoch, die Motoren parallel zu schalten und für jeden Motor einen eigenen Regelwiderstand vorzusehen. Dies hat zwar den Nachteil zur Folge, dass auf der Maschinenwelle eine grössere Anzahl von Schleifringen angeordnet werden muss, es ergibt sich dadurch aber die Möglichkeit, die Zugspannungen in den einzelnen Verseilelementen unabhängig voneinander zu regeln, was z. B. von Wichtigkeit sein kann, wenn verschiedenartige Verseilelemente miteinander verseilt werden sollen.
Es empfiehlt sich, in die einzelnen Motorstromkreise eigene Stromzeiger einzuschalten, an denen die Bremskraft, die dem Strom proportional ist, abgelesen werden kann. Mit ihrer Hilfe können dann die Motoren genau auf die gewünschte Bremswirkung eingestellt und in den einzelnen Verseilelementen genau gleiche Zugspannungen erzielt werden. An den Stromzeigern zeigt sich auch während des Betriebes jede Veränderung der Bremswirkung, so dass gegebenenfalls sofort eine Nachregelung erfolgen kann.
Diese Nachregelung kann auch selbsttätig erfolgen, z. B. durch ein Kontaktinstrument, das auf eine bestimmte dem gewünschten Zug in den Verseilelementen entsprechende Stromstärke eingestellt wird,
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Man kann aber auch, z. B. bei der Herstellung von Vierern, die Regelung in Abhängigkeit von den in dem Vierer auftretenden Kopplungen vornehmen, die während des Herstellungsvorganges mit
Hilfe eines bekannten Kopplungsmessers bestimmt werden. Auch diese Regelung kann selbsttätig erfolgen, z. B. so, dass von dem Kopplungsmesser Relais betätigt werden, die eine Verstellung der ent- sprechenden Regelwiderstände einleiten.
Um einen genügend grossen Regelbereich zu erzielen, ohne die Vorschaltwiderstände unnötig gross machen zu müssen, kann eine Spannungsumschaltung in mehreren Stufen vorgesehen werden, die für sämtliche Bremsmotoren gemeinsam sein kann.
Da im Verlauf des Verseilvorganges der Spulendurchmesser abnimmt, steigt bei gleichbleibender Abzugsgeschwindigkeit die Drehzal der Spulen. Es empfiehlt sich daher, obzwar es weniger auf die
Grösse der in den einzelnen Verseilelementen auftretenden Zugspannungen ankommt als darauf, dass diese untereinander völlig gleich sind, die Bremsmotoren so zu wählen, dass ihr Bremsmoment mit zunehmender Drehzahl nicht allzu sehr ansteigt, um mit einer einmaligen Einstellung der Bremskraft auszukommen, ohne während des Verseilvorganges nachregeln zu müssen. Falls an die Genauigkeit des zu erzeugenden Verseilgutes besonders hohe Anforderungen gestellt werden, kann man die Motoren auch so auswählen, dass sie in einem Bereich arbeiten, in dem das Bremsmoment sogar mit zunehmender Drehzahl sinkt, was z.
B. bei übersynchron angetriebenen Wechselstromkurzschlussmotoren der Fall ist.
Ein weiterer Vorteil einer mit Bremsmotoren ausgerüsteten Verseilmaschine ergibt sich im Falle von Störungen im Fabrikationsvorgang, bei denen es erforderlich ist, ein Stück rückzuverseilen. In diesem Fall werden die Spulen von den Bremsmotoren rückwärts angetrieben und spulen daher die aufgeseilten Verseilelemente selbsttätig wieder auf. Werden die Bremsmotoren beim normalen Arbeitsgang übersynchron abgezogen, so muss selbstverständlich zu diesem Zweck eine Umschaltung ihrer Drehrichtung vorgenommen werden.
Die zwangläufige Verbindung der Motoren mit den zu bremsenden Spulen erfolgt zweckmässig durch Ketten oder Zahnräder. Die Motoren können aber gegebenenfalls auch mit den Spulen direkt gekuppelt werden. Unter Umständen kann es sogar zweckmässig sein, sie direkt in das Innere der Spulen einzubauen.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise an einer Sternvierer-Verseilmasehine gezeigt.
Fig. 1 zeigt schematisch eine derartige Maschine und Fig. 2 in grösserem Massstab einen Teil eines Spulenjoches mit einem eingebauten Bremsmotor. In dem Lager 1 ist der Verseilkorb 2 gelagert, der die
Spulenjoche 3 trägt, deren Rückdrehung durch die Exzenterscheibe 4 und die Kurbeln 5 bewirkt wird. In den Jochen 3 sind die Spulen 6 gelagert, von denen die Verseilelemente, in diesem Fall Fernsprechadern, zu dem Verseilpunkt 7 laufen, von wo aus der Vierer durch die Abzugscheibe 8 abgezogen wird.
Die Bremsmotoren 9 sind in den Spulenjochen 3 oberhalb der Spulen 6 eingebaut und werden von diesen über die Zahnräder 10, 11 und 12 angetrieben. Das Zahnrad 12 besitzt zu diesem Zweek Mitnehmerzapfen 13, die in entsprechende Ausnehmungen der Spulen 6 eingreifen. Die Stromzuführung für die einzelnen Motoren erfolgt über die Schleifringe 14 durch die hohle Welle der Maschine, aus der die Zuführungsleitungen bei 15 austreten, und von da über weitere Schleifringe 16 an den einzelnen Spulenjochen zu den Motoren führen.
In Fig. 3 ist das Schaltbild der beschriebenen Sternvierer-Verseilmaschine gezeigt. Es ist dabei angenommen, dass ein Drehstromnetz zur Verfügung steht, aus dem der Antriebsmotor der Maschine direkt gespeist wird, während der Strom für die Bremsmotoren, die als Reihenschlussmotoren gebaut sind, gleichgerichtet wird. Mit dem Hauptschalter 21 werden gleichzeitig der Antriebsmotor 22 und die Bremsmotoren eingeschaltet. Er ist als Umsehalter ausgebildet, um den Antriebsmotor umsteuern zu können. Der Schalter 24 ist in der Regel geschlossen und dient nur dazu, die Bremsmotoren auch bei laufendem Antriebsmotor abschalten zu können. Der Strom für die Bremsmotoren wird durch den Trockengleichrichter 25 gleichgerichtet, der durch den Transformator 26 gespeist wird.
Dieser Transformator ist mit Anzapfungen versehen, um die Betriebsspannung der Bremsmotoren ändern zu können. Jeder Bremsmotor hat einen eigenen Stromzeiger 27 und kann durch einen eigenen Regelwiderstand 28 geregelt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Spulenbremsvorrichtung für Verseilmaschinen, gekennzeichnet durch in die Joche des Verseilkorbes eingebaute mit den Spulen zwangläufig verbindbare und sie bremsende Elektromotoren, die vorzugsweise-z. B. mit Hilfe getrennter Regelwiderstände-einzeln geregelt werden können.