Hilfsvorrichtung zum Zusammenarbeiten mit einer Verseilmaschine Beim Verseden von Drähten mit den bekannten Verseilmaschinen verwendet man üblicherweise Drähte von kreisförmigem Querschnitt und erhält damit ein Seil von ebenfalls kreisförmigem Quer schnitt. Es ist beim Bau von elektrischen Maschinen, insbesondere Transformatoren, aber erwünscht, über Kupferseile von angenähert rechteckigem Querschnitt zu verfügen, da dieselben weniger Platz beanspruchen als solche von rundem Querschnitt.
Die Verwen dung eines Einzelleiters von entsprechend grossem rechteckigem Querschnitt ist bei solchen Maschinen sehr oft nicht günstig, weil infolge der Stromverdrän gung die Strombelastung des Querschnittes ungleich mässig wird, was bei einem Seil aus voneinander isolierten Einzeldrähten infolge des ständigen Lage wechsels der Einzeldrähte nicht der Fall ist. Bisher hat man Seile von rechteckigem Querschnitt so her gestellt, dass man runde Seile nachträglich noch ge walzt hat, was nicht nur erhöhte Kosten, sondern auch starke Deformationen der einzelnen Drähte und Verletzungen der Isolation bei voneinander isolierten Drähten zur Folge hatte.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem sie eine Hilfsvorrichtung schafft zur Zusammenarbeit mit einer Verseilmaschine zum Verseilen von Dräh ten zu einem Seil von angenähert rechteckigem Quer schnitt. Diese Hilfsvorrichtung zeichnet sich nach der Erfindung aus durch vier angetriebene Druck organe, die beim Arbeiten mit der Verseilmaschine zyklisch je auf einen oder mehrere Drähte einer Gruppe von aneinanderliegenden Drähten einwirken und dabei diesen Draht oder diese Drähte in bezug auf die übrigen Drähte verschieben, das Ganze der art, dass jeder Draht zu einer Wendel von recht eckigem Profil verformt wird.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt: Fig. 1 bis 4 dienen zur Erläuterung der Wirkungs weise der vier Druckorgane in vier Arbeitsphasen.
Fig.5 ist eine schematische Vorderansicht der Hilfsvorrichtung unter Weglassung verschiedener Teile, Fig. 6 eine schematische Seitenansicht der Hilfs vorrichtung, wobei einzelne Teile im Schnitt ge mäss den Linien VI-VI und VI' VI' von Fig. 5 gezeigt sind.
Fig. 7 und 8 zeigen eine Draufsicht bzw. Seiten ansicht des fertigen Seiles.
Die dargestellte Hilfsvorrichtung weist vier in derselben Querschnittsebene wirksame Druckorgane 1 bis 4 auf, welche zum Verseilen von sieben Dräh ten 5 von rechteckigem Querschnitt dient. Die von einer nicht dargestellten Verseilmaschine üblicher Art kommenden Drähte 5 treten in Richtung des Pfeiles 6 (s. Fig. 6) in die Hilfsvorrichtung ein und verlassen dieselbe in Richtung des Pfeiles 7, indem das fertige Seil von einer nicht dargestellten Trom mel grossen Durchmessers aufgewickelt wird.
Die Drähte 5 werden so aufeinandergelegt, dass sie lückenlos aneinanderliegen, wie dies z. B. in Fig. 4 dargestellt ist, wobei sie in einer rechteckigen Austrittsöffnung 8 zusammengehalten werden, wor auf die Druckorgane 1 bis 4 zyklisch zu arbeiten beginnen. In Fig. 1 ist die Arbeitsphase dargestellt, in welcher das Druckorgan 1 gerade die drei auf der linken Seite des Seilquerschnittes befindlichen Drähte gegenüber den anderen vier Drähten nach unten ver schoben hat. Nun beginnt das Druckorgan 2 auf den obersten Draht einzuwirken und verschiebt den selben auf den anderen sechs Drähten, bis die Stel lung -von Fig. 2 erreicht ist.
Hierauf verschiebt das Druckorgan 3 die drei rechts befindlichen Drähte nach oben in die Stellung von Fig. 3 und schliesslich wird der unterste Draht durch das Druckorgan 4 in die Lage nach Fig.4 gebracht. Nun beginnt ein neuer Arbeitszyklus, wobei selbstverständlich wäh rend der Arbeit der Druckorgane 1 bis 4 das fertige Seil dauernd von der Trommel nachgezogen und die Drähte von der Verseilmaschine nachgeliefert werden. Eine Verdrehung der Drähte in sich findet nicht statt, da dies auch bei der Herstellung von runden Seilen durch die Verseilmaschine selbst in bekann ter Weise vermieden wird.
Durch die beschriebenen Arbeitsgänge erhält man das in Fig.7 und Fig. 8 veranschaulichte Seil, bei welchem jeder Draht eine Wendel von rechteckigem Profil bildet, im Gegensatz zu einer schraubenlinienförmigen Wendel, bei wel cher dieses Profil ein Kreis ist. Die Ganghöhe dieser Wendeln ist relativ gross, etwa in der Grössenordnung von 1 m.
Es ist hervorzuheben, dass die Druckorgane 1, 3 und 4 während der Bewegung des Druckorganes 2 in derselben Richtung und um denselben Betrag ver schoben werden wie das Druckorgan 2, dass aber das Druckorgan 1 den Draht, auf welchen es un mittelbar drückt, erst dann verlässt, wenn letzterer bereits teilweise durch den folgenden Draht überlappt wird, also durch den Draht, der durch das Druck organ 2 verschoben wird.
In gleicher Weise verlässt das Druckorgan 2 bzw. 3 oder 4, den Draht, auf den es drückt, erst dann, wenn derselbe bereits teilweise vom folgenden Draht überlappt wird, also erst, wenn das folgende Druckorgan 3 bzw. 4 oder 1 wirksam geworden ist. Auf diese Weise wird ein unerwünschtes Rückfedern des verschobenen Drahtes oder der verschobenen Drähte und damit ein Anstossen des zu verschie benden Drahtes oder der zu verschiebenden Drähte an ersterem bzw. ersteren vermieden.
Nach Fig. 5 und 6 wird das Druckorgan 1 durch ein abgerundetes Ende eines Winkelhebels 9 gebildet, der auf einem Bolzen 10 fest sitzt, welcher in zwei gestellfesten Lagern 11, 12 drehbar und verschiebbar gelagert ist. Eine Feder 13 ist bestrebt, den Winkel hebel 9 im Gegenuhrzeigersinn (in bezug auf Fig. 6) zu verschwenken, so dass das andere Ende 14 dieses Hebels stets an einer Kurvenscheibe 15 anliegt.
Die Kurvenscheibe 15 sitzt auf einer Achse 16 fest, die durch ein Kegelräderpaar 17 angetrieben wird und im gestenfesten Lager 18 gelagert ist. Ein Teil des Gestelles 19 ist in Fig. 6 gezeigt, während in Fig. 5 nur die gestellfesten Lager angedeutet sind.
Das Kegelradpaar 17 wird durch ein auf der Achse - 20 sitzendes Zahnrad 21 angetrieben, das in ein Zahnrad 22 eingreift, welches auf der Achse 23 sitzt und seinerseits von einem zentralen Zahnrad 24 aus angetrieben wird. Das Zahnrad 24 hat mit einem Kettenrad 25 eine gemeinsame Nabe 26, die auf einer gestellfesten Buchse 27 drehbar ist, durch welche die Drähte 5 hindurchgeführt sind und die gegenüber der Austrittsöffnung 8 noch eine zum Zusammen führen und Halten der Drähte dienende Verengung 27' aufweist. Auf der Achse 23 des Zahnrades 22 sitzt eine Kurvenscheibe 28, wobei durch eine am Winkelhebel 9 angreifende Zugfeder 29 dafür gesorgt ist, dass ein Ende des Bolzens 10 stets mit dieser Kurvenscheibe 28 in Berührung ist.
Die Druckorgane 2 bis 4 sind auf gleiche Weise ausgebildet und werden auf gleiche Weise angetrieben wie das Druckorgan 1. Dabei entsprechen die Kur venscheiben 30, 31 und 32 der Kurvenscheibe 15, während die Kurvenscheiben 33, 34 und 35 der Kur venscheibe 28 entsprechen. Die Kurvenscheiben 15 und 30 bis 32 bewirken diejenige Vorwärtsbewegung der Druckorgane, durch welche der bzw. die Drähte verschoben werden, sowie die entsprechende Gegen bewegung, während die Kurvenscheiben 28 und 33 bis 35 diejenige seitliche Bewegung der Druckorgane bewirken, bei welcher die Druckorgane von dem Draht, auf den sie drücken, abgleiten, sowie die entsprechende Gegenbewegung.
Wie bei der Beschrei bung der Fig. 1 bis 4 erwähnt, ist die seitliche Be wegung .eines jeden Druckorganes gleich der Vor wärtsbewegung des folgenden Druckorganes, doch muss diese Beziehung nicht unbedingt genau eingehal ten werden, um zu erreichen, dass ein Druckorgan den Draht, auf den er drückt, .erst dann verlässt, wenn das folgende Organ wirksam geworden ist. Die Vorwärtsbewegungen der nicht aufeinander fol genden Druckorgane 1 und 3 sind einander gleich, aber etwas verschieden von denjenigen der Druck organe 2 und 4, die wiederum untereinander gleich sind. Entsprechendes gilt von den seitlichen Bewe gungen dieser Druckorgane 1 und 3 bzw. 2 und 4.
Der Unterschied der Bewegungen der Druckorgane 1 und 3 bzw. 2 und 4 berücksichtigt das Seitenver hältnis des Rechteckquerschnittes der Drähte 5 und kommt in der Zeichnung durch die etwas verschie dene Form der nicht aufeinander folgenden Kurven scheiben 28 und 34 einerseits und der Kurven scheiben 33 und 35 anderseits zum Ausdruck.
Es ist im übrigen klar, dass bei Antrieb des Kettenrades 25 von einem nicht dargestellten Motor aus sämtliche Kurvenscheiben gemeinsam von dem zentralen Zahnrad 24 aus angetrieben und dadurch die beschriebenen Bewegungen der Druckorgane 1 bis 4 bewirkt werden.
Die Anwendung der beschriebenen Vorrichtung ist nicht darauf beschränkt, dass gerade sieben Drähte miteinander verseilt werden sollen; man könnte ohne weiteres drei, fünf oder auch neun Drähte usw. verwenden, indem man Drähte paar weise wegnimmt oder hinzufügt. Selbstverständlich muss man die Kurvenscheiben der Zahl und dem Seitenverhältnis der Rechteckquerschnitte .entspre chend dimensionieren.
Der Querschnitt der erhaltenen Seile ist ange nähert rechteckig. Derartige Kupferseile eignen sich vorzüglich zum Bau von elektrischen Maschinen, wobei die Verseilung nicht nur einen guten mecha nischen Zusammenhalt der Drähte, sondern auch eine ausgeglichene elektrische Strombelastung zur Folge hat.
Es ist klar, dass man auch einen angenähert quadratischen Seilquerschnitt erzielen kann, indem das Quadrat als Grenzfall des Rechtecks anzusehen ist.
Statt den Winkelhebel 10 mit seinem einen Ende unmittelbar auf den betreffenden Draht drücken zu lassen, könnte man auch auf diesem Ende des Winkelhebels eine Druckrolle drehbar anbringen, welche ihrerseits auf den Draht einwirkt. Desgleichen könnte am anderen Ende des Winkelhebels eine Tastrolle angebracht sein, um die Kurvenscheibe 15 abzutasten.
Die Drähte 5 müssen nicht unbedingt einen recht eckigen Querschnitt haben, sondern könnten auch oval oder sogar rund sein. Bei Anwendung von Dräh ten mit rechteckigem Querschnitt ergibt sich aber der besondere Vorteil, dass die Drähte im Quer schnitt überall lückenlos aneinanderliegen, so dass die Raumbeanspruchung für einen gegebenen Mate rialquerschnitt besonders gering ist.
Auxiliary device for working together with a stranding machine When the wires are being used with the known stranding machines, wires of circular cross-section are usually used and a rope of circular cross-section is thus obtained. When building electrical machines, especially transformers, it is desirable to have copper cables with an approximately rectangular cross-section, since they take up less space than those with a round cross-section.
The use of a single conductor with a correspondingly large rectangular cross-section is very often not favorable in such machines, because the current load on the cross-section becomes uneven as a result of the current displacement, which is not the case with a rope made of individual wires that are isolated from one another due to the constant change in the position of the individual wires is. So far, ropes with a rectangular cross-section have been made by rolling round ropes afterwards, which not only leads to increased costs, but also to severe deformations of the individual wires and damage to the insulation when the wires are isolated from one another.
The invention avoids these disadvantages by creating an auxiliary device for cooperation with a stranding machine for stranding wires th to a rope of approximately rectangular cross-section. This auxiliary device is characterized according to the invention by four driven pressure organs which, when working with the stranding machine, cyclically act on one or more wires of a group of adjacent wires and thereby move this wire or these wires with respect to the other wires, the whole in such a way that each wire is deformed into a helix with a rectangular profile.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the invention is shown schematically: Fig. 1 to 4 serve to explain the way in which the four pressure elements work in four phases.
5 is a schematic front view of the auxiliary device with the omission of various parts, FIG. 6 is a schematic side view of the auxiliary device, individual parts being shown in section according to the lines VI-VI and VI 'VI' of FIG.
7 and 8 show a top view and side view of the finished rope.
The auxiliary device shown has four pressure members 1 to 4 effective in the same cross-sectional plane, which are used for stranding seven wires 5 of rectangular cross-section. The wires 5 coming from a stranding machine, not shown, of the usual type enter the auxiliary device in the direction of arrow 6 (see FIG. 6) and leave the same in the direction of arrow 7 by winding the finished rope from a large diameter drum, not shown becomes.
The wires 5 are placed one on top of the other so that they lie against one another without gaps, as z. B. is shown in Fig. 4, where they are held together in a rectangular outlet opening 8, where on the pressure elements 1 to 4 begin to work cyclically. In Fig. 1 the working phase is shown in which the pressure member 1 has just pushed the three wires located on the left side of the cable cross-section relative to the other four wires down ver. Now the pressure element 2 begins to act on the top wire and moves the same on the other six wires until the position of Fig. 2 is reached.
The pressure element 3 then moves the three wires on the right upward into the position of FIG. 3 and finally the bottom wire is brought into the position according to FIG. 4 by the pressure element 4. Now a new work cycle begins, and of course, during the work of the pressure elements 1 to 4, the finished rope is continuously pulled from the drum and the wires are supplied by the stranding machine. A twisting of the wires in itself does not take place, since this is avoided in a well-known manner even in the production of round ropes by the stranding machine itself.
By means of the operations described, the rope illustrated in FIGS. 7 and 8 is obtained, in which each wire forms a helix with a rectangular profile, in contrast to a helical helix in which this profile is a circle. The pitch of these spirals is relatively large, roughly on the order of 1 m.
It should be emphasized that the pressure elements 1, 3 and 4 are pushed ver during the movement of the pressure element 2 in the same direction and by the same amount as the pressure element 2, but that the pressure element 1, the wire on which it presses un indirectly, only then leaves when the latter is already partially overlapped by the following wire, i.e. by the wire that is moved by the pressure organ 2.
In the same way, the pressure element 2 or 3 or 4 leaves the wire on which it is pressing only when the same is already partially overlapped by the following wire, i.e. only when the following pressure element 3 or 4 or 1 has become effective . In this way, undesired spring-back of the displaced wire or wires and thus the wire to be displaced or the wires to be displaced against the former or the former is avoided.
According to FIGS. 5 and 6, the pressure element 1 is formed by a rounded end of an angle lever 9 which is firmly seated on a bolt 10 which is rotatably and displaceably mounted in two bearings 11, 12 fixed to the frame. A spring 13 tries to pivot the angle lever 9 counterclockwise (with reference to FIG. 6), so that the other end 14 of this lever always rests against a cam disk 15.
The cam disk 15 is firmly seated on an axle 16 which is driven by a pair of bevel gears 17 and is mounted in the bearing 18 which is fixed to the gesture. Part of the frame 19 is shown in Fig. 6, while in Fig. 5 only the bearings fixed to the frame are indicated.
The bevel gear pair 17 is driven by a gear 21 sitting on the axis - 20, which meshes with a gear 22 which is seated on the axis 23 and is in turn driven by a central gear 24. The toothed wheel 24 has a common hub 26 with a sprocket 25, which is rotatable on a bushing 27 fixed to the frame, through which the wires 5 are passed and which, opposite the outlet opening 8, also has a constriction 27 'serving to bring the wires together and hold them. A cam disk 28 is seated on the axis 23 of the gear wheel 22, with a tension spring 29 acting on the angle lever 9 ensuring that one end of the bolt 10 is always in contact with this cam disk 28.
The pressure elements 2 to 4 are designed in the same way and are driven in the same way as the pressure element 1. The cure venscheiben 30, 31 and 32 correspond to the cam 15, while the cam 33, 34 and 35 of the cam correspond venscheibe 28. The cams 15 and 30 to 32 cause the forward movement of the pressure organs through which the or the wires are moved, as well as the corresponding counter movement, while the cams 28 and 33 to 35 cause the lateral movement of the pressure organs in which the pressure organs of the Wire on which they press slide off, as well as the corresponding countermovement.
As mentioned in the description of FIGS. 1 to 4, the lateral movement of each pressure element is the same as the forward movement of the following pressure element, but this relationship does not necessarily have to be strictly adhered to in order to achieve that one pressure element touches the wire , on which he presses, only leaves when the following organ has taken effect. The forward movements of the non-consecutive pressure elements 1 and 3 are equal to each other, but slightly different from those of the pressure elements 2 and 4, which in turn are equal to each other. The same applies to the lateral movements of these pressure elements 1 and 3 or 2 and 4.
The difference in the movements of the pressure elements 1 and 3 or 2 and 4 takes into account the Seitenver ratio of the rectangular cross-section of the wires 5 and comes in the drawing by the slightly different shape of the non-consecutive curves discs 28 and 34 on the one hand and the curves discs 33 and 35 on the other hand expresses itself.
It is also clear that when the chain wheel 25 is driven by a motor (not shown), all of the cam disks are driven jointly from the central gear wheel 24, thereby causing the described movements of the pressure elements 1 to 4.
The application of the device described is not limited to the fact that just seven wires are to be stranded together; one could easily use three, five or even nine wires, etc., by adding or removing wires in pairs. Of course, you have to dimension the cams according to the number and aspect ratio of the rectangular cross-sections.
The cross-section of the ropes obtained is approximately rectangular. Such copper ropes are particularly suitable for the construction of electrical machines, the stranding not only resulting in good mechanical cohesion of the wires, but also a balanced electrical current load.
It is clear that an approximately square cable cross-section can also be achieved by viewing the square as the limiting case of the rectangle.
Instead of letting one end of the angle lever 10 press directly on the wire in question, a pressure roller could also be rotatably mounted on this end of the angle lever, which in turn acts on the wire. Likewise, a feeler roller could be attached to the other end of the angle lever in order to scan the cam disk 15.
The wires 5 do not necessarily have to have a rectangular cross section, but could also be oval or even round. When using wires with a rectangular cross-section, however, there is the particular advantage that the wires in the cross-section lie against one another without any gaps, so that the space requirement for a given material cross-section is particularly low.