CH670916A5

CH670916A5 -

Info

Publication number: CH670916A5
Application number: CH171386A
Authority: CH
Inventors: Wolfgang Bischoff; Guenter Franz; Manfred Klimek; Ralf Kurz; Manfred Milarczyk; Rainer Olbrich
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1985-05-06
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1989-07-14
Also published as: DD237021A1; DE3602300C2; FR2581472A1; FR2581472B1; DE3602300A1

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum SZ-Verseilen von Kabeln und Leiterbündeln, vorzugsweise von Nachrichtenkabeln, bei dem die Verseilelemente in axialer Richtung durch einen Verseilrotor sowie durch einen Längenspeicher laufen und durch Änderung der Drehzahl oder Drehrichtung der Verseilköpfe eine abschnittsweise Drallrichtung entsteht. The invention relates to a method for SZ stranding of cables and conductor bundles, preferably of communication cables, in which the stranding elements run in the axial direction through a stranding rotor and through a length memory and a sectionwise twist direction arises by changing the speed or direction of rotation of the stranding heads.

Bei der Herstellung elektrischer Kabel oder Leitungen wird angestrebt, mehrere zeitlich getrennte technologische Schritte, wie z. B. die Erstellung von Paaren oder Sternvierern und die zusammenzufassen. Ein solches Zusammenfassen erfolgt mit der Anwendung der Wechselschlag- oder SZ-Verseilung. Dabei entstehen jedoch prinzipbedingt Abschnitte entgegengesetzter Drallrichtungen der verseilten Elemente. Daraus resultieren an den Drallwechselstellen Abschnitte, die gering oder gar nicht verseilt sind, so dass diese die Qualität des Fertigproduktes negativ beeinflussen. Mit der DE-PS 2 230 972 sowie aus der Zeitschrift «Draht» (Coburg 1971, Nr. 9, S. 615-625) sind Verfahren zum SZ-Verseilen bekannt, bei denen die Drallwechselstellen so kurz wie möglich gestaltet und die Abstände der Drallwechselstellen im fertig verseilten Material vergrössert werden. Dabei werden zur Realisierung der Verfahren Verseileinrichtungen mit Zwischenspeicher angewendet. Der Zwischenspeicher dient zur Aufnahme des einlaufenden Verseilgutes und als In the manufacture of electrical cables or wires, the aim is to use several time-separated technological steps, such as. B. the creation of pairs or star quads and summarize them. Such a combination is done with the use of alternating twist or SZ stranding. In principle, however, sections of opposite twist directions of the stranded elements arise. This results in sections at the swirl changing points that are stranded only slightly or not at all, so that they negatively influence the quality of the finished product. With DE-PS 2 230 972 and from the magazine «Draht» (Coburg 1971, No. 9, pp. 615-625), methods for SZ stranding are known in which the swirl change points are made as short as possible and the distances between them Twist change points in the finished stranded material can be enlarged. In this case, stranding devices with a buffer are used to implement the methods. The buffer serves to hold the incoming stranded material and as

Einnahmespeicher für den auslaufenden Längenabschnitt. Der Abstand der Drallwechselstellen im fertig verseilten Strang wird von der Speicherlänge des Zwischenspeichers bestimmt. Die DE-AS 1 765 452 offenbart ein weiteres Ver-5 fahren zum SZ-Verseilen. Dabei wird der aus den Verseilelementen gebildete, zwischen zwei Festpunkten im gestreckten, tordierbaren Zustand verbleibende Strang durch eine den Strang senkrecht zu seiner Achse kraftschlüssig erfassende Verdreheinrichtung abschnittsweise verdreht, io Dabei ist ein die gleiche Drallrichtung aufweisender Längenabschnitt des Verseilverbandes höchstens gleich dem Dreifachen der Entfernung zwischen Angriffspunkt der Verdreheinrichtung und dem Einlauf- oder Auslaufpunkt. Income storage for the expiring length segment. The distance between the twist change points in the stranded strand is determined by the length of the buffer. DE-AS 1 765 452 discloses a further method for SZ stranding. The strand formed from the stranding elements, which remains between two fixed points in the stretched, twistable state, is twisted in sections by a twisting device which grips the strand perpendicular to its axis, io Point of application of the rotating device and the entry or exit point.

Die Zeitschrift «Wire and wire Products» (1967, S. 90-97) is sowie die DE-AS 1 515 730 offenbaren SZ-Verseilverfahren, bei denen der aus den Verseilelementen gebildete, zwischen zwei Festpunkten befindliche Strang einen um die Verseilachse rotierenden Rollenspeicher durchläuft. Dabei sind die Abstände der Drallwechselstellen von der Zahl der 20 Umschlingungen des Stranges im Rollenspeicher abhängig. Diese Verfahren weisen den Nachteil auf, dass die Rollenspeicher eine grosse Trägheitsmasse besitzen, so dass die erzielten Verseilgeschwindigkeiten begrenzt sind. Ausserdem entstehen beim Einsatz dieser Verfahren relativ 25 grosse Drallwechselstellen, die zu einer Qualitätsminderung des fertig verseilten Stranges führen. The magazine "Wire and wire Products" (1967, pp. 90-97) and DE-AS 1 515 730 disclose SZ stranding processes in which the strand formed from the stranding elements and located between two fixed points has a roller storage device rotating about the stranding axis goes through. The spacing of the swirl change points depends on the number of 20 loops of the strand in the roller storage. These methods have the disadvantage that the roll stores have a large inertia mass, so that the stranding speeds achieved are limited. In addition, the use of these processes creates relatively 25 large swirl change points, which lead to a reduction in the quality of the stranded strand.

In der DE-PS 2 109 801 und «Nachrichtentechnische Zeitschrift» (23,1970, S. 472-480) werden SZ-Verseilverfahren vorgestellt, bei denen der aus den Verseilelementen gebil-30 dete, zwischen zwei Festpunkten befindliche Strang einen mit konstanter Drehzahl angetriebenen Rollenspeicher durchläuft. Durch eine kontinuierliche Änderung der Speicherlänge wird eine wechselnde Drallrichtung des verseilten Stranges erreicht. In DE-PS 2 109 801 and “Nachrichtentechnische Zeitschrift” (23, 1970, pp. 472-480) SZ stranding processes are presented in which the strand formed from the stranding elements, located between two fixed points, is one with a constant speed driven roller storage passes through. A continuous change in the length of the accumulator results in an alternating twist direction of the stranded strand.

35 Der Nachteil dieser Verfahren besteht in der mechanischen Beanspruchung der Verseilelemente auf Grund der ständig auftretenden Zugschwankungen. Ausserdem kommt es bei der Anwendung dieser Verfahren zur Ausbildung relativ grosser Drallwechselstellen, der Abstand der Drall-40 wechselsteilen wird durch die Länge des im Speicher vorhandenen Materials bestimmt. 35 The disadvantage of this method is the mechanical stress on the stranding elements due to the constant fluctuations in tension. In addition, the use of these methods leads to the formation of relatively large swirl change points; the distance between the swirl 40 change parts is determined by the length of the material present in the store.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Qualität bei der Herstellung von Kabeln oder Leiterbündeln unter Anwendung der SZ-Verseilung zu erhöhen. The aim of the invention is to increase the quality in the manufacture of cables or conductor bundles using SZ stranding.

45 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum SZ-Verseilen von Kabeln und Leiterbündeln, vorzugsweise von Nachrichtenkabeln, zu entwickeln, bei welchem die einzelnen Verseilelemente zwischen zwei Festpunkten kraftschlüssig von einem oder mehreren angetriebenen Verso seilköpfen erfasst und verseilt werden, wobei die Abstände der Drallwechselstellen im fertig verseilten Material in grossem Masse frei wählbar sowie die Schlaglängen zwischen zwei Drallwechselstellen konstant sind. 45 The invention has for its object to develop a method for SZ stranding of cables and bundles, preferably of communication cables, in which the individual stranding elements between two fixed points are gripped and stranded by one or more driven Verso rope heads, the distances the swirl change points in the stranded material can be freely selected to a large extent and the lay lengths between two swirl change points are constant.

Erf indungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass 55 die Drehzahl der Verseilköpfe nach einer definierten Funktion so vorgegeben wird, dass sich die aktuelle Drehzahl aus dem Zeitintegral des Produktes von Nenndrehzahl und Abzugsgeschwindigkeit, bezogen auf den Abstand des Verseilkopfes vom Einlaufpunkt der Verseilelemente einstellt 60 und die Drehzahl nach Ablauf einer frei wählbaren Länge eines die gleiche Drallrichtung aufweisenden Abschnitts der Verseilelemente innerhalb kurzer Zeit so verändert wird, dass sich die Drehzahldifferenz aus dem Verhältnis der doppelten Abzugsgeschwindigkeit und der geforderten Schlag-65 länge ergibt und nach Erreichen dieser Drehzahldifferenz eine entgegengesetzte, dem Betrag nach gleiche Drehzahlfunktion der Verseilköpfe, wie für den vorhergehenden Verseilabschnitt, vorgegeben wird. According to the invention, the object is achieved in that the rotational speed of the stranding heads is specified in accordance with a defined function such that the current rotational speed is obtained from the time integral of the product of the nominal rotational speed and take-off speed, based on the distance of the stranding head from the entry point of the stranding elements 60 and the speed after a freely selectable length of a section of the twisting elements having the same twist direction is changed within a short time so that the speed difference results from the ratio of the double take-off speed and the required stroke length and, after reaching this speed difference, an opposite, the Amount according to the same speed function of the stranding heads as specified for the previous stranding section.

3 3rd

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Des weiteren gilt für mehrere derartige parallel nebeneinander angeordnete SZ-Verseilmaschinen, wobei die jeweils verseilten Verseilelemente in einem nachgeordneten gemeinsamen Festpunkt einlaufen, um dort zu einem fertigen Strang in der Verseilmaschine weiter verseilt zu werden, dass die Verseilköpfe der parallel nebeneinander angeordneten SZ-Verseilmaschinen durch einen Rechner gesteuert werden, wobei durch eine unterschiedliche Wahl der Drehzahlfunktion sowie durch Variation der Umsteuerzeitpunkte unterschiedliche Längen gleicher Drallrichtung in den einzelnen SZ-Verseilmaschinen vorgegeben werden. Furthermore, for several such SZ stranding machines arranged in parallel next to each other, the stranded stranding elements arriving at a subsequent common fixed point, in order to be stranded there to a finished strand in the stranding machine, that the stranding heads of the SZ stranding machines arranged in parallel next to one another pass through a computer can be controlled, different lengths of the same twist direction being specified in the individual SZ stranding machines by a different choice of the speed function and by varying the reversal times.

Ein wesentliches erfinderisches Merkmal ist weiterhin, dass jeder Verseilkopf von einem hochdynamischen Stellmotor, dessen Welle kraftschlüssig mit der Halterung für eine Rolle verbunden und zur Führung der Verseilelemente axial durchbohrt ist, angetrieben wird. An essential inventive feature is further that each stranding head is driven by a highly dynamic servo motor, the shaft of which is non-positively connected to the holder for a roller and axially drilled to guide the stranding elements.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dazu zeigen: The invention will be explained in more detail with the aid of exemplary embodiments. To show:

Fig. 1 SZ-Verseilmaschine in schematischer Darstellung Fig. 1 SZ stranding machine in a schematic representation

Fig. 2 Drehzahl-Drall-Verlauf Fig. 2 speed-swirl curve

Fig. 3 Verseilkopf Fig. 3 stranding head

Fig. 4 SZ-Verseileinheit Fig. 4 SZ stranding unit

Fig. 5 Drehzahldiagramm Fig. 5 speed diagram

Ausführungsbeispiel 1 Die Fig. 1 zeigt eine SZ-Verseilmaschine in schematischer Darstellung, die mehrere Verseileinheiten 1 aufweist. Dabei werden die von nicht näher bezeichneten Abläufen ablaufenden Verseilelemente 2 einem festen Einlaufpunkt 3 zugeführt. Embodiment 1 FIG. 1 shows an SZ stranding machine in a schematic representation, which has several stranding units 1. In this case, the stranding elements 2 running from processes that are not described in more detail are fed to a fixed entry point 3.

Zwischen dem Einlaufpunkt 3 und dem Auslaufpunkt 4 wird der gestreckte, tordierbare Strang 5 von dem rotierenden Verseilkopf 6 erfasst. Durch die Torsion des Verseilkopfes 6 wird auf den Strang 5 eine Vielzahl von Verseilschlägen aufgebracht. Der Verseilkopf 6 bildet mit dem ihm zugeordneten Stellmotor 7 eine konstruktive Einheit. Die Verseilstrecken 8 und 9 sind so ausgelegt, dass die Strecke 8 viel grösser als die Strecke 9 ist. Der abschnittsweise mit unterschiedlicher Drallrichtung verseilte Strang 5 wird über eine Abzugsscheibe 10, die von einem Elektromotor 11 angetrieben wird, einer nicht näher bezeichneten Aufwickeleinrichtung oder einer weiteren Verseilmaschine zugeführt. Das Messglied 12 erfasst die Abzugsgeschwindigkeit und leitet diese an die Drehzahlsollwertquelle 13 weiter. Die Drehzahlsollwertquelle 13 leitet über den Verstärker 14 einen ermittelten Drehzahlsollwertverlauf an den Stellmotor 7 weiter. In der Verseilstrecke 8 wird durch die Drehbewegung des Verseilkopfes 6 auf den Strang 5 ein Drall D2 aufgebracht. Beim Einlaufen des verseilten Stranges 5 in die Verseilstrecke 9 entsteht der endgültige Drall D2. Die Laplace-transformierte Drallfunktion D2 lässt sich in Abhängigkeit von der Drehzahl nach der Funktion The stretched, twistable strand 5 is gripped by the rotating stranding head 6 between the entry point 3 and the exit point 4. Due to the torsion of the stranding head 6, a large number of stranding strands are applied to the strand 5. The stranding head 6 forms a structural unit with the servomotor 7 assigned to it. The stranding lines 8 and 9 are designed such that the line 8 is much larger than the line 9. The strand 5 stranded in sections with a different twist direction is fed via a take-off disk 10, which is driven by an electric motor 11, to a winding device or a further stranding machine, not specified. The measuring element 12 detects the withdrawal speed and forwards it to the speed setpoint source 13. The speed setpoint source 13 forwards a determined speed setpoint curve to the servomotor 7 via the amplifier 14. In the stranding section 8, a twist D2 is applied to the strand 5 by the rotational movement of the stranding head 6. When the stranded strand 5 enters the stranding section 9, the final twist D2 is produced. The Laplace-transformed swirl function D2 can be function-dependent depending on the speed

Strecke 9 p - Laplace-Operator Line 9 p - Laplace operator

Bei Vorgabe einer Verseilkopfdrehzahl nach der Funktion n 1 + p • Tia n0 p • Tia erhält man den Drall D2. If a twisting head speed is specified according to the function n 1 + p • Tia n0 p • Tia, the twist D2 is obtained.

(2) (2)

D2 = D2 =

V0 V0

(1 + p • Tib) (1 + p • Tib)

(3) (3)

V0 V0

P • Tia P • Tia

(1) (1)

Dz = Dz =

n (1 + p • Tia) • (1 + pTib) n (1 + p • Tia) • (1 + pTib)

darstellen. represent.

Dabei bedeuten Mean

D2 - Drall in der Strecke 9 n - Drehzahl des Verseilkopfes 6 Vo - Abzugsgeschwindigkeit D2 - twist in the section 9 n - speed of the stranding head 6 Vo - take-off speed

Tia - Durchlaufzeit eines angenommenen Punktes durch die Strecke 8 Tia - lead time of an assumed point through the route 8

Tib - Durchlaufzeit eines angenommenen Punktes durch die Tib - Pass time of an assumed point through the

15 Die Fig. 2 zeigt einen Drall-Verlauf in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen. 15 FIG. 2 shows a swirl curve as a function of time.

Nach dem Abklingen der Übergangsfunktion Tib bleibt der Drall D2 bis zur Drehzahländerung konstant, wenn die Verseilkopfdrehzahl mit dem Anstieg After the transition function Tib has subsided, the twist D2 remains constant until the speed change when the stranding head speed increases

20 20th

d„ n0 • v d „n0 • v

ï~— (4> ï ~ - (4>

25 A-Länge der Verseilstrecke 8 25 A length of stranding line 8

vorgegeben wird. In den Zeitpunkten ti, t2, t3... tn ist die Verseilkopfdrehzahl um den Betrag is specified. At times ti, t2, t3 ... tn the stranding head speed is by the amount

Ls - Schlaglänge n - Drehzahlsprung Ls - stroke length n - speed jump

35 zu ändern, wobei die Zeitpunkte selbst beliebig sein können. Praktisch werden sie durch die maximale Drehzahl der Verseilköpfe begrenzt. 35 to change, the times themselves can be arbitrary. In practice, they are limited by the maximum speed of the stranding heads.

Somit wird der Abstand der Umkehrstellen auf dem fertigen Verseilstrang nicht durch die Länge der Verseilstrecke 8 40 festgelegt, sondern ist von der Wahl des Zeitpunktes des Drehzahlsprunges n abhängig. Thus, the distance between the reversal points on the finished stranding strand is not determined by the length of stranding section 8 40, but is dependent on the choice of the point in time of the speed jump n.

Die Länge der Umkehrstelle wird neben der Schnelligkeit der Ausführung des Drehzahlsprungs n von der Zeitkonstante Tib und damit wesentlich von der Länge der Verseil-45 strecke 9 bestimmt. Demzufolge ist die Verseilstrecke 9 so kurz wie möglich zu gestalten. In addition to the speed of execution of the speed jump n, the length of the reversal point is determined by the time constant Tib and thus essentially by the length of the stranding section 45. As a result, the stranding section 9 should be made as short as possible.

Fig. 3 zeigt eine Variante der durchbohrten Welle 17 des hochdynamischen Stellmotors 7 und des kraftschlüssig mit dieser in Verbindung stehenden Verseilkopfes 6. Dabei 50 besteht der Verseilkopf 6 aus einer mittels einer Halterung 15 an der durchbohrten Welle 17 befestigten Rolle 16. FIG. 3 shows a variant of the pierced shaft 17 of the highly dynamic servomotor 7 and of the stranding head 6 connected to it in a force-locking manner. The stranding head 6 consists 50 of a roller 16 fastened to the pierced shaft 17 by means of a holder 15.

Eine derartige konstruktive Ausführung weist den Vorteil auf, dass nur kleine Massenträgheitsmomente und damit verbunden grosse Drehzahländerungsgeschwindigkeiten reali-55 siert werden. Somit können die Drallwechselstellen im verseilten Strang kurz ausgestaltet werden. Durch den Einsatz weiterer Verseileinheiten 1 entlang der Verseilstrecke 8 zur Unterstützung der Torsion des Stranges 5 werden Inhomogenitäten innerhalb des Stranges 5 vermieden. Diese Verseilein-60 heiten sind, wie in Fig. 3 dargestellt, ausgeführt. Sie werden mit dem gleichen Drehzahlsollwert wie für den Motor 7, der jedoch durch die Verstärker 14 um die Faktoren ki bis kv vermindert wird, angesteuert. Such a design has the advantage that only small moments of inertia and the associated high speed change speeds are realized. The swirl change points in the stranded strand can thus be briefly configured. Inhomogeneities within the strand 5 are avoided by using further stranding units 1 along the stranding section 8 to support the torsion of the strand 5. These stranding units are designed as shown in FIG. 3. They are driven with the same speed setpoint as for the motor 7, which is however reduced by the factors ki to kv by the amplifiers 14.

65 Ausführungsbeispiel 2 65 embodiment 2

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsvariante zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. Diese konstruktive Ausführung wird zur Verseilung von 4 shows a further embodiment variant for carrying out the method according to the invention. This design is used for stranding

670 916 670 916

4 4th

Telefongrundbündeln eingesetzt. Dabei werden fünf Verseileinheiten in Form von SZ-Verseilmaschinen 18,19,20,21,22 zur Paar- bzw. Sternviererverseilung angenommen. Diese Verseileinheiten sind, wie in Fig. 1 dargestellt, ausgeführt. Die verseilten Paare oder Vierer laufen in die Grundbündel-verseilmaschine 23 ein, die ebenfalls als SZ-Verseilmaschine ausgeführt ist und den gleichen Drehzahlverlauf aufweist. Dabei erfasst das Messglied 24 die abgezogene Länge und leitet diese dem Rechner 25 zu, wodurch dieser die Drehzahlsollwerte über die Verstärker 26,27,28,29,30 den Antrieben der Maschine 18 bis 23 gestaffelt vorgibt. Basic telephone bundles used. Five stranding units in the form of SZ stranding machines 18, 19, 20, 21, 22 are adopted for twisted pair or star-four stranding. These stranding units are designed as shown in FIG. 1. The stranded pairs or quads run into the basic bundle stranding machine 23, which is also designed as an SZ stranding machine and has the same speed curve. The measuring element 24 detects the drawn-off length and forwards it to the computer 25, whereby the latter specifies the speed setpoints via the amplifiers 26, 27, 28, 29, 30 in a staggered manner to the drives of the machine 18 to 23.

Eine solche mögliche Verteilung der Drehzahlsollwerte ist in Fig. 5 dargestellt. Die Zeitpunkte der Umsteuerung s werden im Rechner in einer Ausführungsform durch einen Zufallsgenerator vorgegeben oder in einer weiteren Ausführungsform durch ein frei wählbares Schema bestimmt. Such a possible distribution of the speed setpoints is shown in FIG. 5. In one embodiment, the times of the reversal s are specified in the computer by a random generator or in a further embodiment are determined by a freely selectable scheme.

Auf diese Weise wird eine gute Entkopplung der einzelnen Paare bzw. Vierer untereinander erreicht. In this way, good decoupling of the individual pairs or quads from one another is achieved.

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

670916 PATENT CLAIMS

1. A method for SZ stranding of cables and bundles of conductors, in particular of communication cables, in which the individual stranding elements between two fixed points are non-positively detected and stranded by one or more driven stranding heads, characterized in that the rotational speed of the stranding heads (6) according to a defined Function is specified so that the current speed from the time integral of the product of the nominal speed and take-off speed, based on the distance of the stranding head (6) from the entry point (3) of the stranding elements (2), and the speed after a freely selectable length of one the same twist direction section of the stranding elements (2) is changed within a short time so that the speed difference results from the ratio of the double take-off speed and the required lay length and after reaching this speed difference an opposite, the amount according to the same speed function de r stranding heads (6) as specified for the previous stranding section.

2. The method according to claim 1, for a plurality of SZ stranding machines arranged in parallel next to one another, the stranded stranding elements in each case arriving at a downstream common fixed point in order to be stranded there further into a finished strand in the stranding machine, characterized in that the stranding heads (6 ) of the SZ stranding machines (18, 19, 20, 21, 22) arranged parallel to one another by a computer (25)

can be controlled, different lengths of the same twist direction being specified in the individual SZ stranding machines (18, 19, 20, 21, 22) by a different choice of the speed function and by varying the reversal times.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that each stranding head (6) by a highly dynamic servomotor (7), the shaft of which is non-positively connected to the holder (15) for a roller (16) and for guiding the stranding elements (2) is axially pierced, is driven.