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Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur Herstellung eines Kabels durch Verseilen von mehreren Adern, mit einer mehrere Vorratsspulenträger aufweisenden Vorratseinrichtung, einem Verseilnippel, welchem die einzelnen Adern von den Vorratsspulen zuführbar sind, einer Verseileinrichtung und einer Aufwickeleinrichtung, die einen Aufwickelspulenträger und einen Antrieb aufweist, um das Kabel durch den Verseilnippel und anschliessend durch die Verseileinrichtung entgegen der Wirkung von jedem Vorratsspulenträger einzeln zugeordneten, auf die entsprechenden Adern wirkenden Spannvorrichtungen, mit einer regelbaren Geschwindigkeit zu ziehen und auf die Aufwickelspule aufzuwickeln.
Um bei aus vier Adern bestehenden Telephonkabeln die Nachrichten mit gutem Wirkunggrad zu übertragen und ein Übersprechen zwischen den vier Adern dieser Kabel zu vermeiden, müssen diese Kabel durch Normen vorgegebene elektrische Eigenschaften aufweisen. In der Praxis misst man zur Qualitätsbestimmung die Widerstände, die Induktivitäten und die Kapazitäten der Kabel, wenn diese die Fabrikationsstelle verlassen. Dabei benutzt man unter anderem die Werte K K, K, K , K , usw.
Eine schwer zu erfüllende Anforderung besteht darin, genügend kleine kapazitive Ungleichgewichte zu erhalten. Der Wert K, (worunter das kapazitive Ungleichgewicht real-real verstanden wird) berücksichtigt die Kapazitäten der Drähte gegen Erde C, bis C ; der Wert K, ist auf der Fabrikationsspule nicht messbar. In der Praxis benutzt man statt dessen den auf der Spule
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Jedenfalls sind im Kabel die Werte K und K, 'sehr nahe beieinandergelegen.
Die kapazitiven Ungleichgewichte zwischen jedem Paar und dem Phantomstromkreis sind durch die nachfolgenden Ausdrücke unter Vernachlässigung der Kapazitäten zur Erde gegeben.
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Die Vierer sind umso besser und ein Übersprechen tritt umso schwächer auf, je tiefer die Werte K,', K und Kg liegen.
Es ist der Wert K, 1 " der in erster Linie überwacht werden muss, denn die Normen hinsichtlich dieser Grösse sind sehr streng.
Um gute Kabel zu erhalten, d. h. solche mit geringem K,'-Wert, bemüht man sich, vier isolierte Leiter zu verwenden, die einander sehr ähnlich sind. Man beobachtet jedoch, dass die Einhaltung dieser Bedingung nicht genügt, und dass das Verseilen der vier Leiter eine grosse Rolle spielt. Sogar mit fehlerfreien Leitern ist es ohne weiteres möglich, dass die kapazitiven Ungleichgewichte die zulässigen Toleranzen übersteigen.
Man kann unter Zugrundelegung von theoretischen Überlegungen die Kapazitäten zwischen Leitern ausrechnen, unter der Annahme, dass sie sich berühren, und so die kapazitiven Ungleichgewichte bestimmen. Die rechnerisch erhaltenen Werte sind im allgemeinen innerhalb der Toleranzen gelegen. Es'gibt noch. keine klare wissenschaftliche Erklärung über die Entstehung der Ungleichgewichte, die in der Praxis manchmal recht beträchtlich sind. Nichtsdestoweniger stellt man bei Vierern fest, dass bei Trennung zweier benachbarter Leiter voneinander über eine gewisse Strecke die Ungleichgewichte stark zunehmen. Man kann deshalb annehmen, dass die kapazitiven Ungleichgewichte von einem geometrischen Fehler bezüglich der Lage der Leiter herrühren, obwohl es nicht möglich ist, durch direkte Einsichtnahme die Relativverschiebung der Leiter und ihren Abstand voneinander zu beobachten.
Man hat während vieler Jahre das Problem des Verseilens von Vierern ähnlich behandelt wie jenes des Verseilens von Stahldrähten, wo es üblich ist, die Drähte zu verdrehen. Da der Stahldraht sehr grosse Steifigkeit besitzt, verträgt er schlecht die Verdrehung, die er während einer Verseilung mit andern Drähten erleidet, was ihn daran hindert, sich tangential zu den benachbarten Adern zu legen. Während vieler Jahre hat man das Verdrehen bei der Fabrikation von Vierern angewendet. Man ist sich aber heute bewusst, dass dieses Verfahren beim Arbeiten
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mit andern Worten gesagt, kleine Stösse von kurzer Dauer die Ursache für die kapazitiven Ungleichgewichte in den Vierern sein können.
Solche Stösse können nicht durch die üblichen Messapparate aufgespürt werden, da diese eine wegen des Vorhandenseins von beweglichen Massen nicht vernachlässigbare Trägheit aufweisen. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass der Ursprung dieser Spannungsunregelmässigkeiten in Unregelmässigkeiten der Bewicklung der Spulen zu suchen sei, oder in Vibrationen der die Umlenkräder überlaufenden Drähte oder ganz allgemein in materiellen Kontakten zwischen dem mit grosser Geschwindigkeit fortlaufendem Draht und irgendeinem feststehenden oder beweglichen mechanischen Teil, etwa einem Führungsorgan od. dgl.
Diese nichtaufgespürten Stösse wirken jedoch auf die Lage ein, welche die Drähte an der Verseilstelle einnehmen, wodurch für das freie Auge nicht wahrnehmbar kleine Zwischenräume zwischen den einzelnen isolierten Drähten des Kabels entstehen ; es genügen schon Zwischenräume von nur wenigen Zehntelmillimetern über eine Länge in der Grössenordnung eines Meters, um, wenn sie sich wiederholen, den Vierer aus den Toleranzen herauszuwerfen.
Bei bekannten Verfahren zur Herstellung oder zur Behandlung von Gegenständen, welche dünne metallische Drähte oder Bänder aufweisen, benutzt man Vorrichtungen, die es erlauben, diese Drähte bzw. Bänder unter konstanter Spannung zu halten, ohne'dass diese der Einwirkung von Festteilen ausgesetzt sind, welche die Drähte möglicherweise verletzen könnten oder welche möglicherweise die Behandlung stören könnten. Dabei benutzt man Vorrichtungen, welche auf den Draht elektromagnetische Kräfte ausüben, um den Draht unter Spannung zu halten.
Weiters wurde durch die FR-PS Nr. 1. 575. 876 eine Vorrichtung zum Herstellen eines Kabels durch Verseilen von mehreren Adern bekannt, bei der die Adern von antreibbaren Spulen abgezogen und tangential zu Umlenkrollen und zu jeweils einer senkrecht zur Spulenachse verlaufenden Führung geführt werden, wonach sie jeweils eine Spannungsmesseinrichtung durchlaufen und zum Verseilnippel gelangen. Dabei regelt jede Spannungsmesseinrichtung einen zugeordneten Motor für den Spulenantrieb. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht ausser in dem sehr hohen Konstruktionsaufwand auch in der doch beachtlich hohen Trägheit der Regelung, so dass trotz des hohen Aufwandes Schwankungen in der Zugbelastung der einzelnen Adern unvermeidlich sind, die aber die Qualität des fertigen Kabels erheblich verschlechtern.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zur Herstellung von Kabeln durch Verseilen von mehreren Adern vorzuschlagen, welche bei sehr hohen Geschwindigkeiten Kabel von besserer Qualität liefern. Ausgehend von der oben angeführten Hypothese, gemäss welcher die Ursache der festgestellten Fehler in Unregelmässigkeiten der Spannungen zu suchen ist, die durch die bekannten Messapparate nicht aufspürbar sind, und die trotz der Beachtung von Vorsichtsmassnahmen zur Vermeidung von Stössen beim Abwickeln der Drähte vorkommen, wurde herausgefunden, dass es möglich ist, Maschinen herkömmlicher Bauart zur Herstellung von Kabeln durch Verseilen von Drähten ohne grosse Komplikation mit Spannvorrichtungen auszurüsten, die eine Regelung dieser Spannvorrichtungen vorsehen.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass man auf diese Weise eine überraschende und nicht voraussehbare Verbesserung der Qualität der Kabel erhält, besonders wenn die Maschine mit sehr grosser Geschwindigkeit arbeitet.
Ausgehend von einer eingangs erwähnten Maschine zur Herstellung eines Kabels durch Verseilen von mehreren Adern wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die Vorratsspulenträger um in bezug auf den Verseilnippel symmetrisch angeordnete Achsen drehbar angeordnet sind, dass jedem Vorratsspulenträger ein ringförmiges Führungsglied für die abzuziehende Ader und in an sich bekannter Weise eine zylindrische Schutzhülle koaxial zugeordnet sind, wobei die Adern über Kopf von den Spulen abziehbar sind und die lediglich für die Adern vorgesehenen Führungsglieder vom Verseilnippel distanziert sind und dass die Drehzahl der Vorratsspulenträger unabhängig von der Verseileinrichtung regelbar ist.
Durch diese Massnahmen wird eine von der Verseilgeschwindigkeit unabhängige Regelung der Zugspannungen in den Adern erreicht und unterschiedliche Zugspannungen in den einzelnen Adern vermieden, wozu die gleich langen Wege der Adern von den Spulenträgern zum Verseilnippel beitragen. Weiters ist es wesentlich, dass die Führungsglieder für die Adern vom Verseil-
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nippel distanziert sind.
Die sich unter dem Einfluss der Fliehkraft beim Abziehen ausbildende Schleife berührt in der Regel die Innenseite der Schutzhülle, so dass es durch geringe Unterschiede in der Beschaffenheit deren Oberfläche zu sehr geringen Unterschieden in der Zugspannung während des Abziehens kommen kann. Diese können sich nach dem Durchlaufen der Führungsglieder in dem Streckenabschnitt bis zum Verseilnippel weitgehend ausgleichen.
Die Ausnutzung der Fliehkraft und die Verwendung einer Schutzhülle zur Vergleichmässigung der Zugspannung eines abzuziehenden Drahtes ist zwar bereits durch die DE-AS 1589238 bekanntgeworden, doch handelt es sich dabei um eine Einrichtung zum Wickeln von Glühkörpern für elektrische Lampen, bei denen der Draht unmittelbar nach dem Durchlaufen einer sich. beim Abziehen von einer angetriebenen Spule unter dem Einfluss der Fliehkraft ausbildenden Schlaufe, die abschnittsweise an der Innenseite der Schutzhülle anliegt, auf einem koaxial zur Spule geführten Stützdraht aufgewickelt und gemeinsam mit diesem abgezogen wird. Dabei treten aber naturgemäss. da ja stets nur ein Draht aufgewickelt wird, keine Probleme mit ungleichen Zugspannungen zwischen zwei oder mehreren Adern auf. wie dies bei der Kabelherstellung der Fall ist.
Ausserdem fallen bei der Herstellung Schwankungen in der Zugspannung des Drahtes, die z. B. durch örtliche Unterschiede in der Beschaffenheit der Oberfläche der Innenseite der Schutzhülle bedingt sind, nicht besonders ins Gewicht, weshalb auch der Draht unmittelbar nach dem Durchlaufen der Schlaufe aufgewickelt wird, ohne dass dieser noch eine eigene Führung durchläuft. Bei dieser bekannten Einrichtung ist auch naturgemäss die Drehzahl der Spule nicht unabhängig von der Abzugsgeschwindigkeit des Stützdrahtes regelbar, da dies zu einer Änderung der Steigung der auf dem Stützdraht aufgewickelten Wendel führen würde.
Zweckmässigerweise ist bei einer erfindungsgemässen Maschine vorgesehen, dass die Achsen der Vorratsspulenträger parallel zueinander angeordnet sind, wodurch eine sehr hohe Konstanz der Zugbeanspruchungen in den einzelnen Adern während des Abziehens erreicht wird.
Eine besonders gedrungene Bauweise, die gleichzeitig eine sehr gute Führung der abzuziehenden Adern ermöglicht, ergibt sich, wenn die Vorratsspulenträger Hohlwellen aufweisen, die die genannten Führungsglieder bilden, da in diesem Falle die Adern nach dem Durchlaufen der Schlaufe durch die Antriebswellen der Spulen geführt werden.
Für die Verarbeitung von sehr dünnen Adern, die nur einer geringen Zugkraft ausgesetzt werden dürfen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Schutzhüllen jeweils mit dem zugehörigen Vorratsspulenträger drehbar sind. Auf diese Weise wird eine weitgehende Verminderung der Reibung zwischen der Schlaufe und der Schutzhülle erreicht. Überdies wird damit auch sichergestellt, dass die Schlaufe während des Laufens der Maschine praktisch stets an der gleichen Stelle der Schutzhülle an dieser anliegt und sich dadurch eine gleichmässigere Zugbeanspruchung ergibt, wogegen sich im Falle von in der Vorratseinrichtung feststehend angeordneten Schutzhüllen eine einfachere Konstruktion ergibt und die Möglichkeit besteht auch stärkere Adern, die einer entsprechend hohen Zugkraft ausgesetzt werden müssen, zu verarbeiten.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen einer Viererverseilmaschine gemäss der Erfindung gezeigt. Es zeigen : Fig. l einen schematischen Aufriss einer Maschine, wobei zwei Drahtabgabeapparate gezeigt sind ; Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt eines der Drahtabgabeapparate in gegenüber Fig. l vergrösserten Darstellung ; Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform des Abgabeapparates ; Fig. 4 einen Teilschnitt einer andern Ausführungsform des Abgabeapparates ; Fig. 5 eine Ansicht gemäss Pfeil A der Fig. 4 ; Fig. 6 ein Diagramm, welches den Arbeitsablauf bei Ingangsetzung der Maschine veranschaulicht, und Fig. 7 eine schematische Ansicht einer andern Ausführungsform.
Die in den Zeichnungen dargestellte Viererverseilmaschine ist eine solche mit doppelter Torsion. Die mit den beiden feststehenden Ständern --2 und 3-- ausgerüstete Grundplatte - trägt eine Verseileinrichtung --4--, innerhalb welcher ein Aufwickelspulenträger --5-- aufgehängt ist, welche die aufnehmende Spule --6-- trägt. Der Vierer --7-- durchläuft einen Verseilnippel --7a--, der am Ständer --2-- befestigt ist.
Der Vierer überläuft dann die Führungsrolle --8--, die den Vierer zur Verseileinrichtung führt, von wo der Vierer in Richtung der Achse der Maschine zur Umlenkrolle --9-- geführt wird, um endlich zur Spule --6-- zu
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gelangen, welche in Drehung versetzt ist und den Vierer sowie die Drähte von den Abgabespulen herzieht.
Die Verseileinrichtung --4-- und der Verseilnippel --7a-- bilden einen Verseilspparat, wogegen der Aufwickelspulenträger --5-- und der Träger der Spule --6-- den Aufnahmeapparat bilden. Die Spule --6-- ist durch einen Motor --6a-- angetrieben, dessen Stator auf der Verseilvorrichtung --5-- montiert ist. Dieser Motor --6a-- dient zum Ziehen des Vierers --7--.
Weiter laufaufwärts befindet sich eine Vorratseinrichtung, in welcher auf einem starren Gestell --10-- vier Haspeln angeordnet sind, die mit --11-- bezeichnet sind und von denen nur zwei dargestellt sind. Eine dieser Haspeln ist in Fig. 2 veranschaulicht. Man sieht dort einen Teil des Gestells --10--, der ein Lager --12-- aufweist, in welchem ein Spulenträger - angeordnet ist, welcher aus einer Hohlwelle besteht, an deren einem Ende eine Riemenscheibe --14-- befestigt ist. An ihrem andern Ende hat diese Hohlwelle eine abgerundete Ein- mündung-20-, welche eine Führung für den Draht --19-- bildet.
Eine auf der Hohlwelle angeordnete Spule --15-- erhält ihren Drehantrieb durch die Riemenscheibe --14-- und den Riemen - -16--, der ebenfalls über die auf der Welle des Motors --17-- befestigte Riemenscheibe --14-läuft (Fig. l).
Eine zylindrische Schutzhülle --18-- ist am Gestell --10-- fixiert. Die Schutzhülle ist zur Spule --15-- koaxial angeordnet und erstreckt sich in Längsrichtung über eine Strecke, die etwas grösser ist als die Länge der Spule Das freie Ende der Hohlwelle --13-- ist ungefähr beim rechtsseitigen Flansch der Spule --15-- derart gelegen, dass der Draht --19--, der von der Spule abgenommen wird, frei von dieser Spule bis zur Drahtführung --20-- läuft und dann im Inneren der Welle zur Konvergenzstelle der den Vierer --7-- bildenden Drähte gezogen wird.
Es ist leicht einzusehen, dass, wenn die Spule --15-- in solchem Sinne gedreht wird, dass die Windungen dieser Spule die Tendenz haben, sich eine gegen die andere zu legen und dass, wenn die Spule-6-, welche die Drähte --19-- gegen das Verseilnippel --7a-- zieht, so arbeitet, dass die Drähte mit konstanter Geschwindigkeit gezogen werden, die auf die Drähte ausgeübte Spannung durch die Dimensionen der Schleife und durch die Drehgeschwindigkeit der Spulen gegeben sein wird. Diese Parameter bestimmen nämlich die Grösse der Zentrifugalkraft, die in der Schleife wirksam ist. Die Schutzhülle --18-- dient also zur Begrenzung des Radius der Schleife und somit zur Stabilisierung der Funktion des Apparates. Sie kann auch zum Regulieren der Drahtspannung gebraucht werden.
Gegebenenfalls kann zur Verminderung der Reibung der Schleife an der Schutzhülle --18-- die letztere mit der Spule drehbar verbunden werden. Dies ist in der Fig. 3 gezeigt, wo man wieder das Gestell --10-- sieht und auf einer Konsole --21-- einen Motor --22--, dessen Welle - durch ein Lager --24-- getragen wird. Die Welle --23-- trägt auf der linken Seite des Lagers --24-- eine Schutzhülle --25--. Das Ende der Welle --23-- bildet einen Spulenträger, auf dem die Spule --27-- sitzt.
Der Draht --28-- wird von der Spule abgezogen und bildet dann eine Schleife im Inneren der Schutzhülle --25--, wobei diese Schleife sich in den die Spule umgebenden freien Ringraum erstreckt, und weiterhin in dem freien Raum der vor dieser Spule gelegen ist, um dann in die Drahtführung --29-- einzulaufen, die durch eine Öffnung gebildet wird, die im Zentrum der vorderen Stirnwand der Schutzhülle --25-- vorgesehen ist.
Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Vorratseinrichtung ist mit mehreren Verbesserungen versehen, welche in erster Linie das Einsetzen der Spulen erleichtern.
Das in Fig. 4 gezeigte Gestell --31-- trägt vier Haspeln, von denen jede eine Lagervorrichtung --32-- bestehend aus zwei Kugellagern --33 und 34-- aufweist. Die vier Lagervorrichtungen --32-- sind auf dem Gestell --31-- verteilt, vorzugsweise in den vier Ecken eines Quadrats, wobei ihre Achsen zueinander parallel sind. Es ist eine Hohlwelle vorgesehen, die an einem Ende eine Riemenscheibe --36-- aufweist, über welche ein Riemen --37-- läuft, wogegen das andere, mit einem Gewinde --38-- versehene Ende frei ist und sich in der Maschine nach vorn erstreckt, so dass es ohne weiteres zugänglich ist.
Die Riemenscheiben --36-- sind durch einen gemeinsamen Motor (nicht dargestellt) angetrieben, wobei es sich hiebei vorzugsweise um einen Motor handelt, dessen Drehzahl aus dem Stillstand bis zu einem Maximalwert stufen-
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los veränderbar ist. Die Ausbildung der Riemenscheiben --36-- und der Riemen --37-- ist der- art, dass sich die vier Wellen --35-- stets gleich schnell drehen, u. zw. vorzugsweise im gleichen
Sinne, nämlich im Gegenuhrzeigersinn, wenn man die Fig. 5 betrachtet.
Auf der von der Riemenscheibe --36-- entfernten Seite der Lagervorrichtung --32-- trägt ; die Welle --35-- eine Bremsscheibe --39--, die zu einer hydraulischen oder pneumatischen Brems- vorrichtung bekannter Bauart gehört, deren Sattel mit --40-- bezeichnet ist.
Der sich jenseits der Bremsscheibe --39-- erstreckende Teil der Welle --35-- dient als
Träger einer Spule --45--, auf welcher einer der Drähte --66-- aufgewickelt'wird, aus denen der Vierer gebildet wird. Im vorliegenden Beispiel ist der Draht im Uhrzeigersinn - bei Be- trachtung in Fig. 5 - aufgewickelt. Die Welle --35-- ist ausserdem mit einer zylindrischen Schutz- hülle --41-- ausgerüstet, welche an dem den Lagern --33 und 34-- benachbarten Ende durch eine Ringscheibe --42-- abgeschlossen ist. Die Schutzhülle --41-- ist zur Welle --35-- koaxial und auf der rechten Seite (Fig. 4) offen, also auf der dem freien Ende der Welle --35-- ent- sprechenden Seite.
Die Innenwandung der Hülle --41-- kann mit einem Belag versehen sein, der jede Verletzung des Drahtes --66-- ausschliesst.
Der innerhalb der Hülle --41-- gelegene Teil der Welle --35-- trägt einen Spulenträger --43-- in Form einer zylindrischen Hülse ; diese ist beispielsweise auf die Welle --35-- aufgepresst und auf dem vorderen Ende der Welle --35-- durch einen Ring --44-- gehalten, welcher auf die Welle aufgeschraubt ist. Der Aussendurchmesser des Spulenträgers --43-- passt zum Innen- durchmesser der Spulen --45--, die dazu bestimmt sind, auf die Haspelei aufgeschoben zu wer- den. Diese Spulen --45-- können somit auf den Träger --43-- aufgeschoben werden bis sie an einer Schulter --43a-- anliegen, der linksseitig an diesem Träger vorgesehen ist.
Der Spulen träger --43-- ist an der Welle --35-- so befestigt, dass er eine aus einer Blech- scheibe bestehende erste Schutzrinne --46-- festhält. Die Schutzrinne --46-- besitzt eine zentrale Öffnung um ein Aufsetzen auf die Welle --35-- zu ermöglichen. Der äussere Rand der Schutz- rinne --46-- ist im Diametralschnitt U-förmig umgebogen und bildet eine Ringkehle --47--. Der Öffnungsdurchmesser dieser Kehle --47-- ist geringfügig grösser als der Aussendurchmesser der
Spulenflansche --45--. Die Schutzrinne --46-- ist also an der Welle --35-- durch den Träger - befestigt, wobei beim Aufsetzen der Spule --45-- der den Lagern --33 und 34-bench- barte Spulenflansch in das Innere dieser Kehle --47-- eintritt.
Zum Fixieren der Spule benutzt man eine Mutter --48--, deren äussere Mantelfläche zylindrisch ist und die an ihrem Vorderende ein abgerundetes Profil hat ; diese Mutter --48-- sitzt auf dem Hinterteil --38-- der Welle --35-- und hält eine zweite Schutzrinne --49-- fest, die ähnlich ausgebildet ist wie die erste und eine Ringkehle --50-- aufweist. Diese Schutzrinne --49-- kann an der Mutter --48-- befestigt oder von ihr getrennt sein. Vorzugsweise ist sie mit einem zentralen Ring --51-- versehen, der an ihrer Innenseite befestigt ist und so dimensioniert ist, dass sie auf den Ring --44-- passt und gegen den vorderen Flansch der Spule --45-- gedrückt wird, wenn die Mutter --48-- auf den Gewindeteil aufgeschraubt ist.
Die Spule --45-- ist dann auf der Welle --35-- befestigt und ihre beiden Flansche sind dann durch die Schutzrinnen --46 und 49-- abgedeckt.
Die Mutter --48-- kann auch mit einem Schnellverschluss ausgerüstet sein, etwa mit einem
Bajonettverschluss.
Die Welle --35-- hat einen sich über ihrer ganzen Länge erstreckenden zentralen zylindri- schen Kanal --52--, dessen Wandung an seinen beiden Enden abgerundet ist. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, wird der auf der Spule --45-- aufgewickelte Draht nach seinem Abzug von der- selben von rechts nach links durch diesen Kanal --52-- geleitet. Nach Verlassen des linkssei- tigen Endes der Welle --35-- wird der Draht zu einem Verseilungsnippel geleitet, in welchem er mit ähnlichen Drähten vereinigt wird, die von andern, in der Vorratseinrichtung angeord- neten Spulen stammen. Der durch den Draht --66-- während des Betriebes der Maschine durch- laufende Weg ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt.
Die Riemen --37-- übertragen den Antrieb auf die Spulen --45--, so dass diese im Sinne des Pfeiles-B-- (Fig. 5) gedreht werden, also in einem Sinne, der zum Aufwicklungssinn der Wicklung --53-- auf der Spule entgegengesetzt gerichtet ist, wodurch sichergestellt ist, dass ein Drahttrum unter der Einwirkung der Zentri- fugalkraft eine Schleife --66a-- bildet, welche sich von der Oberfläche der Wicklung --53--
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spannvorrichtung erhalten, welche die Zentrifugalkräfte ausnutzt, von gedrängtem Aufbau ist und leicht reguliert werden kann. Es genügt, die Antriebsdrehzahl des die Spulen --36-- antreibenden Motors zu verstellen, um die auf die Schleifen --66a-- wirkende Zentrifugalkraft zu ändern, u. zw. in gleichem Ausmass für die vier Drähte, die den Vierer bilden.
Somit sind auch die Spannungen, denen diese Drähte ausgesetzt sind konstant und untereinander gleich gross.
Die Schutzrinnen-46 und 49-- spielen eine wichtige Rolle, insoweit als sie während des Betriebes der Maschine einen gleichmässigen Drahtabzug von den Spulen gewährleisten, auch wenn es sich um normale Spulen handelt, die auf selbsttätig arbeitenden Aufspulgeräten bewickelt worden sind, insbesondere auch dann, wenn diese Aufspulgeräte solche mit kontinuierlicher Drahtübertragung von einer Spule zur andern sind. Bei diesen selbsttätig wirkenden Aufspulgeräten bleibt notwendigerweise am Anfang der Aufwicklung ein freies Drahtende über, dessen Länge mindestens so gross ist wie der Unterschied der Radien zwischen dem Spulenmittelteil und dem Umfang der Spulenflanschen.
Normalerweise befindet sich dieses in Fig. 5 mit bezeichnete Spulenende innerhalb der Wicklung, wird jedoch während der Abnahme der Dicke dieser Wicklung im Zuge der Bildung des Kabels freigesetzt, wobei es sich dann radial in der Nähe des einen oder des andern Flansches der Spule erstreckt. Es liegt auf der Hand, dass bei Fehlen der Schutzrinnen --46 und 49-- sich dieses Drahtende nach einem teilweisen Entleeren der Spule mit dem Drahttrum --66-- verwickeln kann, was jedoch dann zu Drahtrissen führt.
Die Schutzrinnen --46 und 49-- nehmen nun das Drahtende --54-- auf, unabhängig davon, ob dieses Drahtende am einen oder andern Ende der Spule gelegen ist ; sie stellen somit sicher. dass dieses Drahtende nicht mit der Schleife --66a-- in Konflikt kommen kann.
Die oben beschriebenen Vorrichtungen ermöglichen es auch, die Grösse der Schleife --66a-beim Anlaufenlassen der Maschine zu regulieren, wenn wie folgt vorgegangen wird : Sobald einmal die Spulen aufgesetzt worden sind, werden die Enden der Drähte --66-- in die Kanäle --52-- eingeführt und dann zum Verseilnippel in der Verseilvorrichtung der Maschine und schliesslich zum Aufnahmeorgan, das im allgemeinen aus einer Aufnahmespule besteht. Letztere ist an Antriebsmittel angekuppelt, deren Geschwindigkeit ebenfalls regulierbar ist, und welche zum Vorziehen des Kabels dienen. Beim Anlaufenlassen der Maschine wird der zum Antrieb der Vorratseinrichtung dienende Motor so gesteuert, dass seine Drehzahl allmählich gemäss dem geradlinigen Kurvenabschnitt-55- (Fig. 6) ansteigt.
Schon nach wenigen Sekunden ist die vorbestimmte Drehzahl erreicht. Die Beschleunigung hört auf und der Motor wird bei konstanter Drehgeschwindigkeit entsprechend dem Kurvenabschnitt --56-- gehalten. Zugleich wird auch die Viererverseilmaschine in Gang gesetzt mit einer gemäss dem geradlinigen Kurvenabschnitt --57-- allmählich ansteigenden Geschwindigkeit bis die Normalgeschwindigkeit gemäss Kurvenabschnitt --58-- erreicht worden ist. Von einem gewissen Zeitpunkt an (Kurvenabschnitt --59-- in Fig. 6) wird erneut gemäss einem geradlinigen Kurvenabschnitt --60-- die Vorratseinrichtung im Synchronlauf mit der Viererverseilmaschine beschleunigt bis die Normalgeschwindigkeit erreicht ist, welche durch den Kurvenabschnitt --58-- dargestellt ist.
Die Drehgeschwindigkeit der Spulen - entspricht dann dem Kurvenabschnitt --61-- unter Lieferung des gewünschten Bremswertes, d. h. des Wertes der Spannung, welcher der Draht ausgesetzt wird.
Beim Anhalten der Maschine wird auf umgekehrte Weise vorgegangen, so wie dies die Kurvenabschnitte-62, 63,64 und 65-- des in Fig. 6 wiedergegebenen Diagramms veranschaulichen. Für die Verlangsamung der Drehzahl der Wellen --35-- kann man sowohl die Steuerung des die Riemen --37-- antreibenden Motors wie auch die Bremsen --40-- benutzen. Durch Steuerung der Arbeitsgeschwindigkeit der Viererverseilmaschine und derjenigen der Vorratseinrichtung gemäss diesem Diagramm kann also die Vorratseinrichtung in den gewünschten Funktionszustand gebracht werden. Die auf die Drähte wirkende Spannung hängt von den Dimensionen der Schleifen und von der Drehgeschwindigkeit der Abgabespulen ab.
Als Beispiel sei eine Viererverseilmaschine angeführt, in welcher Kupferdrähte von 0, 6 mm Durchmesser mit einer Polyäthylenisolierumhüllung von 1,3 mm Durchmesser zu einem Vierer
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verseilt werden.
Die Abgabespulen hatten einen Aussendurchmesser von 450 mm und einen Innendurchmesser von 225 mm ; sie wurden in Drehung versetzt und erreichten innerhalb von 3 s eine Drehzahl von 300 Umdr/min, die zur Bildung der Schleife zwischen den Spulenbewicklungen und den zugehörigen Schutzhüllen ausreichen. Die Drehzahl wurde dann stabilisiert und dann die Verseilungs-und Zieheinrichtungen der Viererverseilmaschine mit allmählich zunehmenden Geschwindigkeiten in Gang gesetzt. Danach wurde die Drehzahl der Abgabespulen auf 900 Umdr/min und die Drehzahl der Verseileinrichtung auf 1800 Umdr/min und jene der Zieheinrichtung auf einen solchen Wert erhöht, dass die Steigung des Vierers 80 mm betrug. Unter diesen Bedingungen, die den permanenten Betriebsbedingungen der Maschine entsprachen, war die lineare Geschwindigkeit der Drähte, somit auch des Vierers gleich 288 m/min.
Die Maschine kann auch mit einer selbsttätig wirkenden Steuervorrichtung ausgerüstet werden, welche das Geschwindigkeitsprogramm nach Fig. 6 selbsttätig verwirklicht.
Es kommen verschiedene Typen von Spannvorrichtungen in Frage, mit denen die Maschine nach Fig. l ausgerüstet werden kann. Jedoch hat die Erfahrung gezeigt, dass der praktische Gebrauch von einzelnen dieser Vorrichtungen in gewissen Fällen Schwierigkeiten und Nachteile zur Folge hat. Die mit den regulierbaren Spannvorrichtungen nach Fig. 4 und 5 ausgerüstete Vorratseinrichtung ist besonders vorteilhaft in bezug auf Ingangsetzung und in bezug auf Regelmässigkeit des Betriebes der Verseilmaschine. Immerhin könnten andere Ausführungsarten von Vorratseinrichtungen in Betracht gezogen werden.
So könnte beispielsweise die schematisch dargestellte Vorratseinrichtung --67-- (Fig.7) verwendet werden, bei der der Draht von einer feststehenden Spule --68-- abgezogen wird, die mit einer Schutzhülle --69--, welche die Spule umgibt, und mit einer Kronenscheibe --70-- versehen ist, deren Ringrand den vorderen Flansch der Spule umgibt.
Dabei wird der Draht --71-- nacheinander über zwei Führungsorgane --72 und 73-- laufen gelassen, welche aus Scheiben bestehen, deren Drehachsen zur Laufrichtung des Drahtes in rechtem Winkel stehen und die so angeordnet sind, dass sie tangential zu einer Geraden auf einem beweglichen Chassis-75-sitzen. Zwischen den beiden Scheiben trägt das bewegliche Chassis eine dritte Scheibe --76--, deren Drehachse zu denjenigen der beiden andern parallel ist und die so angeordnet ist, dass der über die drei Scheiben laufende Draht einem im wesentlichen dreieckigen Verlauf folgt.
Die zwischenliegende Scheibe --76--, die der laufaufwärtsliegenden Scheibe benachbart sein kann, und die laufabwärtsliegende Scheibe --73--, welche ein Führungsorgan bildet, von dem ausgehend der Draht in einer Richtung gezogen wird, die mit der Drehrichtung des drehenden Maschinenteils zusammenfällt, begrenzen somit die Enden eines freien Durchgangs, durch den sich ein Drahttrum --77-- erstreckt. Bei der Drehung des Teiles --75-- um seine Achse wird dieses Drahttrum einer Zentrifugalkrafteinwirkung ausgesetzt, die im rechten Winkel zur Drehachse wirksam ist. Diese Spannvorrichtung ergibt als Zusatzeinrichtung zu einer Vorratseinrichtung --67--, die den Draht in klassischer Weise abziehen lässt, eine Art Filter für die Spannungsänderungen, denen der Draht ausgesetzt sein kann, wenn er die Vorratseinrichtung verlässt, wobei Unregelmässigkeiten bzw.
Stösse laufabwärts der Vorratseinrichtung ausgeschaltet bzw. weitgehend vermindert werden. Ausserdem ist es denkbar, dass an Stelle einer Zentrifugalkraft als auf die Adern wirkende verteilte Kraft, die Maschine so ausgebildet sein kann, dass andere Kräfte wirksam sind, z. B. solche, die auf elektromagnetische Art erzeugt werden. Es würde hiefür genügen, falls der Draht aus einem stromleitenden Werkstoff besteht, einen Strom durch das Drahttrum hindurch zu führen, das sich zwischen den beiden Führungsorganen erstreckt, und dieses Drahttrum einem magnetischen Feld auszusetzen, welches beispielsweise gleichmässig ist und im rechten Winkel zur Geraden, welche die beiden Führungsorgane miteinander verbindet, verläuft. Wenn man den Draht anfänglich in der Maschine locker befestigt, wird er sofort eine Schleife bilden.
Die elektromagnetischen Kräfte auf Grund des im Drahttrum fliessenden Stromes und des magnetischen Feldes haben die Wirkung, den Draht einer Spannung auszusetzen, die regulierbar und unabhängig von der Vorziehgeschwindigkeit des Drahtes ist. Dadurch wird es ermöglicht, die Einflüsse von kleinen Schwankungen auszuschalten, die auf Unregelmässigkeiten oder auf Reibungen der Windungen der Spule oder an der Kranzscheibe zurückzuführen sind.
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Anstatt eine elektromagnetisch erzeugte Kraft vorzusehen, könnte man bei der Vorratseinrichtung einen Gasstrom verwenden, welcher im rechten Winkel zur geraden Linie strömt, welche die beiden Führungsorgane miteinander verbindet. Es genügt hiezu, ein Zuleitungsrohr od. dgl.
Wandungen zur Begrenzung des Drahtes und einen Strömungskanal vorzusehen, in welchem das Gas abströmt und dabei den Draht schlei-fenförmig ausbiegt.
Die oben beschriebenen Vorratseinrichtungen gewährleisten das Abziehen des Drahtes mit einer konstanten Spannung und beseitigen schwache Stösse, die auf das Aneinanderreiben der Windungen in den Abgabespulen zurückzuführen sind. Diese Einrichtungen können auch Bremsen zur Erhöhung der Drahtspannung aufweisen. Solche Bremsen können sich mit den Drähten mitdrehen, falls man überlagerte Torsionsphänomene vermeiden will.
Die Benutzung einer Vorratseinrichtung von der einen oder andern der oben beschriebenen Ausführungen zusammen mit einer Viererverseilmaschine verbessert die mit der Maschine erreichbaren Resultate ganz erheblich. Man hat festgestellt, dass die kapazitiven Ungleichgewichte, unter anderem die Werte K 1 I, erheblich abnehmen und Werte erreichen, die den berechneten entsprechen. Man muss immer in Kauf nehmen, dass die Dicken der Isolierhüllen in der Grössenordnung von 1/100 mm variieren. Die kapazitiven Ungleichgewichte sind dann den Differenzen zwischen den einzelnen Drähten zuzuschreiben.
Sie sind sehr klein, wenn man darauf achtet, gleiche Drähte auf einer Viererverseilmaschine zu benutzen, die mit Vorrichtungen zur Absorbierung der momentanen Stösse ausgerüstet ist, wobei man dann Vierer erhält, deren K 1 I-Werte beispielsweise geringer sind als 20 pF für eine Länge von 300 m.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Maschine zur Herstellung eines Kabels durch Verseilen von mehreren Adern, mit einer mehrere Vorratsspulenträger aufweisenden Vorratseinrichtung, einem Verseilnippel, welchem die einzelnen Adern von den Vorratsspulen zuführbar sind, einer Verseileinrichtung und einer Aufwickeleinrichtung, die einen Aufwickelspulenträger und einen Antrieb aufweist, um das Kabel durch den Verseilnippel und anschliessend durch die Verseileinrichtung entgegen der Wirkung von jedem Vorratsspulenträger einzeln zugeordneten, auf die entsprechende Ader wirkenden Spannvorrichtungen, mit einer regelbaren Geschwindigkeit zu ziehen und auf die Aufwickelspule aufzuwickeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorratsspulenträger um in bezug auf den Verseilnippel symmetrisch angeordnete Achsen drehbar angeordnet sind,
dass jedem Vorratsspulenträger ein ringförmiges Führungsglied (20, 29, 48) für die abzuziehenden Adern und in an sich bekannter Weise eine zylindrische Schutzhülle (18, 25,41) koaxial zugeordnet sind, wobei die Adern über Kopf von den Spulen abziehbar sind und die lediglich für die Adern vorgesehenen Führungsglieder vom Verseilnippel distanziert sind und dass die Drehzahl der Vorratsspulenträger unabhängig von der Verseileinrichtung regelbar ist.