CH689775A5 - Vorrichtung zur reversierenden Verseilung von Verseilelementen. - Google Patents

Description

  
 



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur reversierenden Verseilung von Verseilelementen, bestehend aus einer feststehenden Führungsscheibe und aus einer mit Abstand zu derselben angeordneten, um ihre Achse drehbaren Verseilscheibe, die beide axial verlaufende Durchgangslöcher zur Durchführung der Verseilelemente aufweisen, sowie aus einem Festpunkt zur Fixierung der verseilten Verseilelemente im Verseilpunkt, wobei zwischen Führungsscheibe und Verseilscheibe mindestens ein fadenförmiges, zugfestes Tragelement angeordnet ist, an dem mit Abstand zur Führungsscheibe einerseits und zur Verseilscheibe andererseits mindestens ein Halteelement angebracht ist, das in axialer Richtung verlaufende Durchgangslöcher zur Durchführung der Verseilelemente aufweist. 



  Verseilelemente im Sinne der Erfindung sind beispielsweise Adern von elektrischen und optischen Kabeln bzw. Leitungen aller Art. Verseilelemente können aber auch Elemente höherer Ordnung sein, bei denen schon mehrere Verseilelemente zusammengefasst sind. Das sind beispielsweise Paare, Vierer, Bündel und dergleichen. Bei den Verseilelementen kann es sich auch um Fäden aus Kunststoff oder um blanke metallische Drähte handeln, die beispielsweise für den konzentrischen Schutzleiter bei Starkstromkabeln oder als Abschirmung bei Hochspannungskabeln oder Nachrichtenübertragungskabeln verwendet werden. 



  Die reversierende Verseilung, welche die Schlagrichtung der Verseilelemente in Abständen wechselt, hat gegenüber dem Verseilverfahren mit gleichbleibender Schlagrichtung den Vorteil, dass keine rotierenden Spulenabläufe benötigt werden, die eine nur begrenzte Länge für das herzustellende Verseilgut zulassen. Die reversierende Verseilung bietet die Möglichkeit einer kontinuierlichen Fertigung bei hoher Abzugsgeschwindigkeit. Vorteile bringt hierbei insbesondere die gattungsgemässe Vorrichtung (DE-OS 4 226 514), bei der im Gegensatz zu einer anderen bekannten Vorrichtung      DE-AS 2 262 705) die Verseilelemente während des Verseilvorganges einer extrem geringen Reibung ausgesetzt werden.

   Die verwendeten Halteelemente, vorzugsweise Haltescheiben, weisen eine geringe Masse auf, so dass selbst bei einer grösseren Anzahl von Haltescheiben keine wesentlichen Zusatzmassen während der Verseilung der Verseilelemente zu bewegen sind. Wegen des geringen Rotationsträgheitsmomentes können auch die Umkehrzeiten bei der Verseilung sehr klein gehalten werden. Eine Verschmutzung der Haltescheiben bzw. ihrer Durchgangslöcher ist ausgeschlossen, mitgeschleppte Staubpartikel oder Wasserstein kann sich an den Haltescheiben im Gegensatz zu den bekannten Führungsschläuchen nicht festsetzen. Die Verseilbedingungen können mithin als konstant betrachtet werden. 



  Ausgehend von dem genannten Stand der Technik mit auf zugfesten Tragelementen angeordneten Halteelementen mit Durchgangslöchern für die Verseilelemente liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Vorrichtungen dahingehend zu verbessern, dass die Fertigungsgeschwindigkeiten weiter erhöht sowie die Standzeit der Verseilvorrichtung verlängert wird, so dass die kontinuierliche Fertigung auch grosser Längen störungsfrei durchgeführt werden kann. 



  Gelöst wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung dadurch, dass die Enden der Tragelemente in gegenüber der Verseilscheibe schwenk- und/oder drehbaren Halterungen befestigt sind. Die durch die ständige Hin- und Herdrehung der Verseilscheibe hervorgerufene Torsion und Biegung in den Tragelementen kann so ohne Gefahr für die eingespannten Enden der Tragelemente abgebaut werden. Ein Brechen oder Reissen der Tragelemente auch nach langer Betriebsdauer ist vermieden. 



  In Durchführung der Erfindung sind die Halterungen für die Enden der Tragelemente in senkrechter und waagerechter Richtung schwenkbar angeordnet. Hierzu dienen vorteilhaft an sich bekannte Kreuzgelenke, mit deren Hilfe die Halterungen gelagert sind. Die Betriebssicherheit, vor allem die Standzeit der erfindungsgemässen Vorrichtung kann noch weiter verbessert werden, wenn, wie nach der  Erfindung auch vorgesehen, die Halterung für die Enden der Tragelemente mit Axial- und Radiallager gelagert sind. Die dadurch erzielte Drehbewegung ermöglicht es, Torsionsspannungen in den Tragelementen sicher abzubauen. 



  Zur Betriebssicherheit der erfindungsgemässen Vorrichtung trägt ferner dazu bei, wenn die Tragelemente innerhalb der Halterungen mit ihren Enden umgelenkt und in diesem umgelenkten Zustand innerhalb der Halterungen festgeklemmt werden. Denn auch die Standzeit der gattungsgemässen Verseilvorrichtung ist im Grunde abhängig von der Standzeit der für die zum Spannen der Halteelemente verwendeten Tragelemente und hierzu speziell deren Endausbildung bzw. Befestigung an den Enden. Neben den beschriebenen Lagerungen der Enden der Tragelemente kann es oft vorteilhaft sein, als Tragelemente aus einer Vielzahl miteinander verseilter oder verwürgter metallischer Einzeldrähte bestehende Seile zu verwenden, die, wie erläutert, an den Enden verschleissfrei eingespannt sind.

   Diese besondere Ausbildung führt zu einer weiteren Verlängerung der Standzeit, das gilt insbesondere dann, wenn man zu höheren Fertigungsgeschwindigkeiten übergeht. 



  Durch den ständigen Wechsel der Drehrichtung der Verseilvorrichtung und der damit verbundenen erhöhten Biege- und Torsionsbeanspruchung der Tragelemente kommt es vor allem auch darauf an, dass oberflächliche Beschädigungen der Tragelemente, die praktisch durch Folgekerbwirkung zu einem Bruch oder Reissen der Tragelemente nach entsprechender Dauerbelastung führen können, vermieden werden. In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die metallischen Seile kunststoffbeschichtet sind, zweckmässig in der Form, dass die Kunststoffbeschichtung, beispielsweise aus einem hochabriebfesten Kunststoff, von aussen in die Verseilzwickel der Einzeldrähte eingreifen. Damit werden diese zusätzlich im Verseilverband sicher gehalten. 



  Die zwischen der feststehenden Führungsscheibe und der drehbaren Verseilscheibe ausgewiesene Strecke bildet die sogenannte Spei cherstrecke, in der die Verseilelemente Über die Halteelemente sicher geführt sind. Um einen für die Betriebsdauer gleichmässigen Verseilablauf sicherzustellen, sind die Abstände zwischen den einzelnen Halteelementen unterschiedlich gewählt, beispielsweise in der Art, dass ausgehend von den beiderseitigen Enden der dort gelagerten Tragelemente die Abstände zur Mitte hin grösser werden. Um diese Abstände oder auch andere an die jeweiligen Forderungen anzupassen, die vom Endprodukt erwartet werden, sind in Weiterführung der Erfindung die Halteelemente durch die Tragelemente umschliessende Röhrchen in Abstand voneinander und von den beiderseitigen Halterungen in Lage gehalten.

   Dabei kann es oft vorteilhaft sein, wenn die Abstand haltenden Röhrchen mindestens im an die beiderseitigen Halterungen für die Enden der Tragelemente anschliessenden Bereich aus gewickelten Stahldrähten mit aussenliegendem Schutzmantel bestehen. Solche Abstandsröhrchen, ähnlich den sogenannten Bowdenzughüllen aufgebaut, sind besonders geeignet, insbesondere in den Endbereichen die Halteelemente sicher zu führen und äussere mechanische Beanspruchungen, die zur Beschädigung der Oberfläche führen könnten, fernzuhalten. Zudem dienen diese Röhrchen an den Enden der Tragelemente, die in die Halterungen eingeführt werden, gleichzeitig als Knickschutz. 



  Zur Abstandshalterung der Tragelemente selbst dienen vorteilhaft gesonderte Abstandsringe mit am Umfang verteilten Durchführungsbohrungen für die Tragelemente. Dabei können diese Abstandsringe im Bereich der Durchführungsbohrungen auch eine zusätzliche Verstärkung in der Wanddicke aufweisen. Die Abstandsringe für die Tragelemente sind kostengünstiger in der Herstellung als die Halteelemente für die Verseilelemente, sie weisen aber auch ein geringeres Gewicht und ein kleineres Massenträgheitsmoment als diese auf. Da die Verseilelemente durch die Abstandsringe frei hindurchgeführt sind, treten im Bereich dieser Abstandsringe keine Reibungsprobleme auf, ein Aderverschleiss ist ausgeschlossen.

   Aus diesem Grunde hat es sich in Weiterführung der Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn 60-80% der Anzahl der Halteelemente durch eine entsprechende Anzahl von Abstandsringen  ersetzt sind. 



  Wie bereits ausgeführt, liegt der besondere Vorteil der gattungsgemässen Halteelemente darin, dass sie bei geringer Reibung für die durchlaufenden Verseilelemente weder durch mitgeschleppte Schmutzteilchen noch durch Rückstände aus Kühlwasser verunreinigt oder gar verstopft werden. Die begrenzenden Umflächen der Führungslöcher bilden jedoch Reibflächen, die einen Verschleiss erwarten lassen. Um auch hier die Standzeiten denen der Gesamtvorrichtung anzupassen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Halteelemente z.B. Scheiben aus verschleissfestem Material sind. Solche Werkstoffe sind beispielsweise hochverschleissfeste Kunststoffe mit eingearbeiteten Gleitmitteln zur Verringerung der Reibungsverluste aber auch Keramik, beispielsweise auf Aluminiumoxid-Basis.

   Diese Scheiben wird man im Übrigen mit einer solchen Anzahl von Führungslöchern versehen, die der regelmässig maximal geforderten Anzahl von Verseilelementen entsprechen. So kann die Rüstzeit zur Herstellung von Verseilelementen hier von abweichender Zahl Einzelelementen erheblich verkürzt werden. 



  Um einen kontinuierlichen Verseilvorgang zu ermöglichen, müssen die zwischen Führungsscheibe und Verseilscheibe angeordneten zugfesten Tragelemente spannbar sein und die durch das Drehen der Verseilscheibe systembedingte Längenänderung der Speicherstrecke muss ausgeglichen werden. Zu diesem Zweck hat sich ein pneumatisches Spannsystem mit Linear-Druckluftzylinder als zweckmässig erwiesen, wobei die führungsscheibenseitigen Tragelementhalterungen auf der Linearführung der Linear-Druckluftzylindereinheit befestigt sind. Da auch bei einem mehrmaligen Umlauf der Verseilvorrichtung in die eine und anschliessend in die andere Richtung auf die Tragelemente entsprechende Kräfte ausgeübt werden, kommt es darauf an, während des Betriebes für einen ständigen Ausgleich der axial gerichteten Zugspannungen zu sorgen.

   Zu diesem Zweck hat sich ein Spannsystem zwischen den Tragelementen mit der Anzahl der Tragelemente entsprechender Zahl Linear-Druckluftzylinder als vorteilhaft erwiesen. Hierbei wird jede Tragelementhalterung ein zeln auf der jeweiligen Linearführung befestigt. Nach einem Vorspannen der Halteelemente zu Beginn des Verseilvorganges werden entsprechend dem Rhythmus der Verseilbewegung beispielsweise die Halterungen am führungsscheibenseitigen Ende der Tragelemente in Achsrichtung hin- und hergeführt, d.h. der jeweiligen Bewegung des Tragelementes nachgeführt. 



  Für den Längen- und Kräfteausgleich zwischen den Tragelementen kann aber auch beispielsweise anstatt mehrerer Linear-Druckluftzylinder eine entsprechend angebrachte Umlenkrolle dienen, wobei die Tragelemente dann nicht am führungsscheibenseitigen Ende einzeln befestigt, sondern endlos über die Umlenkrollen geführt werden, so dass erst gar keine Längenunterschiede zwischen den Tragelementen entstehen können. 



  Die Erfindung sei anhand der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Verseilvorrichtung näher erläutert. Es zeigt 
 
   Fig. 1 eine Gesamtansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei der linke Teil der Vorrichtung um 90 DEG  gedreht ist, 
   Fig. 2 in einer gegenüber Fig. 1 vergrösserten Ansicht die erfindungsgemässe Vorrichtung im Bereich der feststehenden Führungsscheibe sowie der Halterung, ebenfalls wie in Fig. 1 um 90 DEG  gedreht, und 
   Fig. 3 in einem gegenüber der Fig. 1 vergrösserten Massstab die im Gehäuse umlaufende Verseilscheibe. 
 



  Zwischen der feststehenden Führungsscheibe 1 und der mit wechselnder Drehrichtung umlaufenden Verseilscheibe 2 befindet sich, wie die Fig. 1 zeigt, die Speicherstrecke 3, in die beim Umlaufen der Verseilscheibe 2 die Verseilelemente 4 in die eine Richtung eingeseilt und nach dem Drehrichtungswechsel wieder aus dieser Speicherstrecke entnommen werden. Zur Führung der von nicht dargestellten raumfest gelagerten Vorräten abgezogenen Verseilelemente 4, von denen der Übersicht wegen nur eines dargestellt ist, dienen längs der Speicherstrecke 3 mit Abstand angeordnete Halteelemente 5, die jeweils mit Führungslöchern 6 zum Durchlauf der Verseilelemente 4 ausgerüstet sind.

   Im dargestellten Ausführungsbeispiel  sind die Halteelemente 5 Scheiben, beispielsweise mit einem zentralen Führungsloch 6, mit einem Kerneinlauf und darüber am Umfang verteilten weiteren Führungslöchern für die zu verseilenden Verseilelemente. 



  Die Halteelemente 5 sind auf zugfesten Tragelementen 7 angeordnet, die ihrerseits durch gesonderte Abstandsringe 18 in Lage gehalten sind. Wegen ihres einfacheren Aufbaues, des geringeren Massenträgheitsmomentes sowie des freien Durchlaufes der Verseilelemente 4 durch das Innere dieser Abstandsringe 18 wird man zweckmässig deren Anzahl längs der Speicherstrecke 3 möglichst hoch wählen. Bevorzugt kann man beispielsweise 60% bis 80% der für eine vorgegebene Länge der Speicherstrecke 3 vorgesehenen Halteelemente 5 durch die erfindungsgemässen Abstandsringe 18 ersetzen. Die Tragelemente 7 sind beispielsweise kunststoffbeschichtete hochflexible Stahlseile, zur Fixierung der Halteelemente 5 auf diesen Tragelementen dienen gleichzeitig auch zur Abstandshalterung die z.B. aus Kunststoff bestehenden Röhrchen 8.

   Diese Röhrchen 8 haben, wie aus der Fig. 1 leicht erkennbar, unterschiedliche Längen, so dass die Abstände zwischen einzelnen Halteelementen 5 unterschiedlich gewählt werden können. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, ausgehend von der feststehenden Führungsscheibe 1 ebenso wie von der umlaufenden Verseilscheibe 2, die Abstände zwischen jeweils zwei Halteelementen 5 zur Mitte der Speicherstrecke 3 hin ansteigen zu lassen. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht beispielsweise darin, beginnend mit einem ersten Abstand von ca. 10 mm zur Halterung 9 in Stufen von jeweils 5 mm ansteigend den Abstand bis auf 55 mm in der Speichermitte anwachsen und anschliessend wieder in Richtung auf die umlaufende Verseilscheibe ebenfalls in Schritten von jeweils    5 mm bis auf die ursprünglichen 10 mm abfallen zu lassen. 



  Die Tragelemente 7 sind an ihren beiderseitigen Enden entsprechend der Erfindung schwenkbar und/oder drehbar gelagert, zu diesem Zweck dienen Halterungen 9, in die die Tragelemente 7 eingeführt und dort festgeklemmt werden. Gleichsam als Knickschutz ist das  letzte Röhrchen 10 aus einem gewickelten Stahldraht mit darüber liegender äusserer Kunststoffbeschichtung ausgebildet, dieses Röhrchen 10 ist in sich flexibel und macht problemlos die Bewegungen der Tragelemente 7 mit. Die Gefahr von Knickungen in diesem Bereich oder Beschädigungen durch äussere mechanische Einflüsse, etwa beim Einspannen aufgrund eines Montagefehlers, sind vermieden.

   Die Halterung 9 selbst ist, wie dargestellt, mittels des Kreuzgelenkes 11 aus der dargestellten Lage senkrecht und waagerecht heraus schwenkbar angeordnet und mittels der Axiallager 12 sowie der Radiallager 13 drehbar gelagert, so dass die bei der Verdrehung der beiden Tragelemente 7 während des Verseilvorganges auftretenden Torsionsspannungen ausgeglichen und nicht von den Tragelementen 7 selbst aufgefangen werden müssen. 



  Die umlaufende Verseilscheibe 2 ist in dem Gehäuse 14 drehantreibbar gelagert, nach dem Durchlaufen der Verseilelemente 4 in Pfeilrichtung werden diese im anschliessenden, nicht dargestellten Verseilpunkt zu dem verseilten Strang zusammengeführt. 



  Am anderen Ende der Speicherstrecke 3 ist die feststehende Lochscheibe 1 angeordnet. Eine hin- und hergehende Bewegungsmöglichkeit der Halterung 16 ist vorgesehen, um während des Verseilvorganges die Tragelemente 7 hinsichtlich ihrer Vorspannung an den augenblicklichen Betriebszustand der Speicherstrecke 3 anzupassen. Hierzu dient z.B. ein pneumatisches System 17 unter Verwendung von sogenannten Linear-Druckluftzylindern, die es möglich machen, jedes einzelne Tragelement gesondert vorzuspannen. Ein weiterer Vorteil dieses Spannsystems liegt in der am Druckluftzylinder integrierten Linearführung mit einer relativ geringen Masse, so dass weiterhin die Massenträgheit der zu bewegenden Teile reduziert wird. 



  Die Fig. 2 zeigt noch einmal in einer gegenüber Fig. 1 vergrösserten Ansicht die erfindungsgemässe Vorrichtung im Bereich der feststehenden Führungsscheibe 1 sowie der Halterung 16. 



  Die Fig. 3 schliesslich zeigt in einem gegenüber der Fig. 1 vergrösserten Massstab die im Gehäuse 14 umlaufende Verseilscheibe 2. Über die bereits erwähnten Axiallager 12 und Radiallager 13 sind die Halterungen 9 drehbar und mittels des Kreuzgelenkes 11 in senkrechter und waagerechter Richtung schwenkbar gelagert. Die Tragelemente 7 sind im Übrigen, wie aus dieser Fig. ersichtlich, in die Halterungen 9 eingeführt und dort umgelenkt und z.B. mit einem von aussen eingreifenden Gewindestift festgeklemmt. Das bereits als Knickschutz bezeichnete Röhrchen 10 ist in die Halterung 9, wie ersichtlich, eingeführt, es sichert gleichzeitig den einstellbaren Abstand zu dem ersten Halteelement 5. Die Halteelemente 5 weisen sowohl Durchführungslöcher 6 für die Verseilelemente 4 als auch Führungslöcher 15 für die Tragelemente 7 auf.

   Weitere Röhrchen 8, beispielsweise aus einem druckstabilen, flexiblen Kunststoff, fixieren die einzelnen Halteelemente 5 auf den Tragelementen 7, wobei sie neben der unterschiedlich einstellbaren Abstandshalterung gleichzeitig den Vorteil mitbringen, dass es bei den Verseilvorgängen nicht zu einer Beschädigung der Tragelemente aufgrund der durchlaufenden Verseilelemente kommt. 

Claims (16)

1. Vorrichtung zur reversierenden Verseilung von Verseilelementen, bestehend aus einer feststehenden Führungsscheibe und aus einer mit Abstand zu derselben angeordneten, um ihre Achse drehbaren Verseilscheibe, die beide axial verlaufende Durchgangslöcher zur Durchführung der Verseilelemente aufweisen, sowie aus einem Festpunkt zur Fixierung der verseilten Verseilelemente im Verseilpunkt, wobei zwischen Führungsscheibe und Verseilscheibe mindestens ein fadenförmiges, zugfestes Tragelement angeordnet ist, an dem mit Abstand zur Führungsscheibe einerseits und zur Verseilscheibe andererseits mindestens ein Halteelement angebracht ist, das in axialer Richtung verlaufende Durchgangslöcher zur Durchführung der Verseilelemente aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Tragelemente in gegenüber der Verseilscheibe schwenk- und/oder drehbaren Halterungen befestigt sind.

2.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen für die Enden der Tragelemente in senkrechter und waagrechter Richtung schwenkbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen für die Enden der Tragelemente mittels Kreuzgelenken gelagert sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen für die Enden der Tragelemente mittels Axial- und Radiallager gelagert sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Tragelemente innerhalb der Halterungen umgelenkt und im umgelenkten Zustand festgeklemmt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Tragelemente aus einer Vielzahl miteinander verseilter oder verwürgter metallischer Einzeldrähte be stehende Seile dienen.

7.

Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Seile kunststoffbeschichtet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffbeschichtung von aussen in die Verseilzwickel der Einzeldrähte eingreift.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente durch die Tragelemente umschliessende Röhrchen im Abstand voneinander und von den beiderseitigen Halterungen in Lage gehalten sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstand haltenden Röhrchen mindestens im an die beiderseitigen Halterungen für die Enden der Tragelemente anschliessenden Bereich aus gewickelten Stahldrähten mit aussen liegendem Schutzmantel bestehen.

11.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente ganz oder teilweise aus Keramik bestehen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zugfesten Tragelemente vorspannbar sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung durch ein Spannsystem mit der Anzahl der Tragelemente entsprechender Zahl Linear-Druckluftzylinder erfolgt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Längen- und Kraftausgleich zwischen den Tragelementen durch Umlenkrollen erfolgt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet, durch gesonderte Abstandsringe zur Abstandshalterung der Tragelemente.

16.

Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass 60-80% der Anzahl der Halteelemente durch eine entsprechende Anzahl von Abstandsringen ersetzt sind.