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Vorrichtung an einer Maschine zum Umwickeln von Kabeln mit Bändern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an einer Maschine zum Umwickeln von Kabeln mit Bändern, bestehend aus einem umlaufenden, mehrere drehbar-angebrachte Bandspulen tragenden Halter.
Bei solchen Maschinen, sogenannten Bandspinnern, ist es bekanntlich notwendig, die Bandscheibe, von der das Band abläuft, zu bremsen. Dies geschieht in üblicher Weise so, dass zwei Bremsscheiben unter einstellbarem Druck federnd gegen die Stirnseiten der Bandscheiben gedrückt werden. Wird nun der Bremsdruck während des Spinnvorganges konstant gehalten, so nimmt bei abnehmendem Durchmesser der Bandscheibe die in dem Band auftretende, zur Überwindung der Abbremsung nötige Zugspannung ständig zu. Dies hat den Nachteil, dass einerseits die Umspinnung des Leiters, Kabels od. dgl. unter veränderlicher Zugspannung erfolgt und anderseits bei übermässiger Zunahme des Zuges leicht einReissen des Bandes eintreten kann.
Man ht deshalb vorgeschlagen, zur Bremsung der Bandspulen eine Vielzahl von Bremselementen, z. B. gefederte Bolzen oder getrennte Federlamellen vorzusehen, die in radial verteilter Anordnung an den Seiten einer Bandspule angreifen. Diese Konstruktion hat sich jedoch nicht bewährt, da bei kleiner werdender Bandspule die Gefahr besteht, dass die vielen, jeweils am Rande der Bandspule wirkenden Bremselemente das Papiermaterial beschädigen. Ausserdem tritt bei Anordnung einer Vielzahl getrennter Federlamellen keine gleichmässige Bremsung der Bandspule ein.
Weiters ist es bei Bandspinnern für Kabel zwecks selbsttätiger Einstellung des Spinnwinkels und leichter und schneller Einstellbarkeit des Kabelauflaufpunktes bekannt, das Band über drei Umlenkelemente (Stifte oder Rollen) zu führen, von denen das mittlere an einem unter Federwirkung stehenden Hebel befestigt ist, der gegenüber den beiden feststehenden Umlenkelementen derart angeordnet ist, dass er eine von der Grösse der Bandspannung abhängige Schwenkung ausführt ; diese Schwenkung kann als Mass für die Bandspannung angesehen werden.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Vorrichtung an einer Maschine zum Umwickeln von Kabeln mit Bändern, bestehend aus einem umlaufenden, mehrere drehbar angebrachte Bandspulen tragenden Halter und auf mindestens eine Seitenfläche jeder Spule elastisch einwirkende, und deren Drehung hemmende Bremsen, deren wirksamer Teil radial zur Bandscheibenachse angeordnet ist und in der Nähe des Mittelpunktes der Spule auf diesen einen grösseren Druck ausübt als in der Nähe ihres Umfanges. Die Erfinaung, durch welche die erwähnten Nachteile bekannter Umwickler-Vorrichtung der in Rede stehenden Art vermieden werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass als Bremseinrichtung eine radial zur Spulachse verlaufende Blattfeder vorgesehen ist, die in Achsennähe durch eine weitere sich gegen ihre Rückseite legende Blattfeder verstärkt ist.
Gemäss einer Ausführung der Erfindung sind die verstärkten Blattfedern an der Innenseite der als stern- förmige Gebilde ausgeführten Halter für die Bandspulen angeordnet.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht auch, jederzeit die Spannung der einzelnen Papierbänder ablesen zu können ; beim Umwickeln von Hochspannungskabeln wird nämlich verlangt, dass die Papierspannung auf einen bestimmten Wert eingestellt werden kann. Absolute Werte müssen eingehalten werden, nicht nur um Papierrisse zu vermeiden, sondern auch weil sich leicht Falten bilden können, wenn eine Schicht von einer folgenden mit höherer Spannung umwickelt wird. Solche Falten, wie auch die erwähnten Beschädigungen des Papierbandes können das Entstehen einer Ionisierung zur Folge haben und zur fehlerhaften Isolation des Hochspannungskabels führen.
Deshalb ist nach der weiteren Ausgestal-
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rung der Erfindung das durch die Blattfeder gebremste Band zwecks Messung der Band-pannung über einen an sich bekannten, aus irehrerenRollen bestehenden Spannungsmesser geführt, wobei eine Rolle auf einem Schwenkhebel angebracht ist, der unter der Wirkung einer Rückholfeder steht, einen Zeiger des Spannungsmessers steuert und mittels Stroboskop während des Betriebes beobachtbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungogegenstandes dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine schematisch dargestellte erfindungsgemässe Vorrichtung ; Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung ; Fig. 3 einen Schnitt durch eine Einzelheit in vergrössertem massstabs ; Fig. 4 eine Ansicht dieser Einzelheit ; Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie v-v in Fig. 4 ; Fig. 6 eine Seitenansicht einer andern Einzelheit und Fig. 7 einen Schnitt durch diese Einzelheit.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung, die zu einer Maschine zum Umwickeln eines Kabels mit Schutzbändern aus Papier gehört, besteht aus einem Mittelrohr l, durch das das Kabel mit kontinuierlicher Geschwindigkeit hindurchläuft und auf dem ein Halter 2 drehbar angebracht ist, der durch ein Zahnrad 3 angetrieben wird und mehrere zur Achse des Mittelrohres 1 parallele Stangen 4 trägt. Auf jeder Stange 4 ist eine Muffe 5 (Fig. 2 und 3) mit zwei Lageransätzen 5a angebracht, auf denen je eine Achse 6 (Fig. 3 befestigt ist, die einen auf ihr drehbaren Ring 7 trägt. Jeder Ring 7 ist zur Aufnahme einer Spule 8 bestimmt, die aus dem aufgerollten, um das Kabel zu wickelnden Papierband 8a besteht. Somit bildet der Ring 7 die Nabe der frei auf der Achse 6 laufenden Spule.
Die Drehung der Spur wird ausschliesslich durch den Zug auf das Papierband bewirkt, das sich beim Umwickeln des Kabels allmählich von der Spule 8 abrollt.
Um ein gleichmässiges Umwickeln aes Kabels mit Papierband zu gewährleisten, wird jede Spule 8 so gebremst, dass oeim Abrollen ein etwa konstanter Bremswiderstand vorhanden ist. Die Bremsung geschieht durch sternförmige, dreiarmige Bremsen 9 und 10. Die beiden Bremsen 9 und 10 werden durch eine Schraube 11 gegeneinander gezogen, die an einem Ende mit einem Einstellgriff 12 versehen ist und am andern Ende in eine mit Innengewinde versehene Buchse 13 fasst, an der ein Gegenlager 14 befestigt ist. Der Griff 12 ermöglicht die Einstellung des Bremswiderstandes. Eine um die Achse 6 angebrachte Schraubenfeder 15 drückt beim Herausdrehen der Schraube 11 aus der Buchse 13 die Bremsen 9 und 10 auseinander. Jeder Arm der Bremsen 9 und 10 legt sich mit einer in radialer Richtung verlaufenden Blattfeder 16 gegen die Seitenflächen der Spule 8.
Die Blattfeder 16 ist an dem der Spulenachse näher gelegenen Ende durch eine zusätzliche Blattfeder 17 (Fig. 4 und 5) verstärkt. Infolge dieser Anordnung bleibt die Wirkung der Bremsvorrichtung auch dann annähernd konstant, wenn der Durchmesser der Spule bei dem Abrollen des Bandes 8a nach und nach abnimmt.
Die Bremse 10 kann auch weggelassen und durch eine mit der Spule 8a umlaufende Scheibe ersetzt werden. Die Bremsung würde dann nur durch die Bremse 9 bewirkt werden.
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wo
T = Zug auf das Papierband p = Druck der Blattfeder in gl crn = konstant, fl = Bremskoeffi ziont, p. fil in g/cm = Bremswirkung längs eines Radius,
Rt = der sich zeitlich verändernde Aussenradius der Spule,
Ri = der Innenradius der Spule und r = der Radius eines beliebigen Punktes auf der Berührung linie der Blattfeder ist.
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Der Zug T auf das Papierband 8a ist also :
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Dazu kommen noch die Reibungskräfte der Spulenlagerung, die auf das Papierband Sa eine zusätzli-
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- ausüben.genteil abnimmt und die unvermeidlichen Reibwirkungen ausgleicht.
Wie müsste nun der Druck der Blattfedern beschaffen sein, damit der Zug auf das Papierband während des Abwickeins der Spule konstant bleibt ?
Der Druck p der Blattfeder müsste sich in Abhängig. teit von dem Radius r der Spule 8 nach einer Glei-
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Diese Gleichung ist für B. g = T erfüllt.
Unter dieser Voraussetzung würde man eine ideale Bremsung erzielen, bei der der Zug auf das Papierband vom Spulendurchmesser völlig unabhängig ist. Um diese Voraussetzung zu erfüllen, müsste der Druck p der Blattfeder an ihren einzelnen Stellen umgekehrt proportional zum Abstand der Stellen von der Achse der Spule 8 sein und die Blattfeder ausserdem eine konstante Gesamtbremswirkung haben. Die durch die zusätzliche Blattfeder 17 verstärkte Hauptblattfeder 16 entspricht ziemlich genau diesen Bedingungen, so dass der Zug auf das Papierband praktisch bis zur Beendigung des Abwickelns der Spule 8 konstant bleibt.
Damit kontrolliert werden kann, dass die Spannung des Papierbandes 8a konstant bleibt, besitzt die erfindungsgemässe Vorrichtung ausserdem mehrere Spannungsmesser, mit denen man die Spannung der verschiedenen Papierbänder während des Arbeitens der Maschine überwachen kann-. Diese Spannungsmesser bestehen je aus einer Grundplatte 18 brig. 1, 6 und 7), die an einer vom Lageransatz 5a der Muffe 5 getragenen Stange 19 befestigt ist. Auf der Grundplatte 18 sind zwei Rollen 20 und 21 drehbar angebracht.
Ausserdem trägt die Grundplatte 18 einen Schwenkhebel 22 mit einer Rolle 23. Der Schwenkhebel 22 unterliegt der Einwirkung einer Rückholfeder 24, die diesen im Uhrzeigersinn (Fig. 6) zu drehen sucht. Das Papierband 8a läuft um die Rollen 20,21 und 23 und der auf das Papierband einwirkende Zug bewegt die Rolle 23 und schwenkt damit den Schwenkhebel 22 entgegen der Wirkung der Rückholfeder 24. Das Ende des Schwenkhebels 22 verstellt sich gegenüber einer von einem Kreissektor 25 getragenen Skala und zeigt so die Spannung des Papierbandes 8a an. Mittels eines Stroboskopes kann man das Ende der Schwenkhebel 22 während des Arbeitens der Maschine beobachten und diese anhalten, falls sich die Spannung eines der Papierbänder 8a ändern sollte.
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