[0001] Die Erfindung betrifft eine Abisoliervorrichtung mit einer Zentriervorrichtung aus einer Anzahl von Zentrierbacken, die die Anzahl der in unmittelbarer Nähe befindlichen und davon unabhängig radial wirkenden, und von diesen unabhängig um eine Drehachse drehbaren Messerhalter mit Messern, übertrifft. Vorzugweise übertrifft die Anzahl der Zentrierbacken jene der Messerhalter mit Messern um mindestens zwei.
[0002] Eine solche Anordnung ist in der Patentanmeldung WO-A-9 813 907 in den Fig. 21 und 28 bis 32 publiziert. Es wird dort eine "Rotativbox" als Bestandteil einer Endloskabelbearbeitungsvorrichtung beschrieben. Diese wird in Endloskabelbearbeitungsmaschinen eingesetzt, um Abisoliervorgänge bei Koaxialkabeln zu erleichtern.
[0003] Über einer starren Hülse ist bei diesem bekannten Stand der Technik (vgl.
WO-A-9 813 907 Fig. 21 und 28 bis 32) eine hohle Backenwelle angebracht, die das Drehmoment eines Zahnrades auf einen Spiralflansch, der über Zapfen mit vier Zentrierbacken im Eingriff steht, überträgt. Die Zentrierbacken sind in einer Backenführung geführt, was ein Zueinander- oder Auseinanderschieben der Zentrierbacken bewirkt. Koaxial zur Backenwelle sind zwei Messer in einer Messerführung geführt. Eine Spindel treibt eine Keilbride längs an. Ein Zylinderstift drehsichert die Keile. Eine Rotation eines zweiten Zahnrades bewirkt eine axiale Verschiebung der Keile. Dieses Verschieben beaufschlagt die Messerhalter mit Messern in Schliess- oder Öffnungsrichtung.
[0004] Die Verwendung der Anordnung von vier Zentrierbacken und zwei Messerhaltern mit Messern ist bestens erprobt und die erreichbare Schnittqualität sehr gut.
Eine vergleichbare Anordnung ist auch bereits in einem andern Aufbau der Anmelderin "MP 8015" seit vielen Jahren im Einsatz. Da mit dem bekannten Aufbau bei einer unteren Grenze des Kabeldurchmessers nicht mehr die gewünschte Präzision erreicht werden kann, wurde aber intensiv nach einer Verbesserung der Schneidepräzision gestrebt. In umfangreichen Untersuchungen entdeckten die Erfinder, dass entgegen der bisherigen Meinung die Zentrierbacken zwar das Kabel zu zentrieren vermögen, jedoch bei besonders dünnen Kabeln die Tendenz besteht, dass die Messer in ihren Messerhaltern der Zentrierung entgegenwirken, indem das Kabel durch die beiden Messer quasi zu einem Oval verformt wird und die Tendenz bekommt, seitlich den Messern auszuweichen (Oval-Effekt).
Zudem ergaben umfangreiche Beobachtungen und Überlegungen überraschend, dass im Schneidebereich des Kabels überraschend Vibration entsteht, die von jenem Rhythmus herrührt, der durch die immer wiederkehrende, gleichzeitige Überlagerung der Messer und Zentrierbacken in einer Flucht entsteht.
[0005] Aus diesen neuen und erfindungsgemässen Erkenntnissen stellte sich nun die neue und erfinderische Aufgabe, die bekannte Vorrichtung so zu verbessern, dass die Präzision erhöht wird, und die erstmals erkannten, nachteiligen Effekte der bekannten Anordnungen ausgeräumt werden.
[0006] Der erste erfinderische Schritt geht dabei in die Richtung, Anzahl und Anordnung der Zentrierbacken in Bezug auf die Messerhalter mit Messern so abzustimmen,
dass beim rotativen Einschneiden eine Phasenverschiebung im Zusammenspiel des Aufeinandertreffens der Messerhalter mit Messern und Zentrierbacken bewirkt wird, die sich bei einem Schwingungsaufbau im abzuisolierenden Kabel dämpfend oder ausgleichend auswirkt und so aus diesem Grund die Schneidepräzision erhöht.
[0007] Der Erfinder erkannte dabei ferner erstmals:
Bedingt durch das Einspannen eines Kabels mit einem an sich elastischen Aussenmantel kommt es bei der Zentrierung im Gegensatz zu den zwei Messeranordnungen zu einer Polygonenverformung des Kabelquerschnittes (Polygon-Effekt). Dieser war ursprünglich rund und wird durch diese Verformung quasi vieleckig, wobei sich die "Ecken" zwischen den Zentrierbacken ausbilden.
Durch diese Ausbildung ändern sich aber auch die Schnittkräfte, welche rotierende Messerhalter mit Messern vorfinden, wenn sie entlang des Umfanges ein Kabel einschneiden. Die Änderung der Schnittkräfte führt jedoch andererseits zu einer pulsartigen und rhythmischen Belastung des gesamten Aufbaus oder Teilen davon, beginnend bei den Messern über die Halterung, Lagerung, Zentrierbacken und zurück über das Kabel wieder in die Messerhalter mit Messern. Nach dieser neuen Erkenntnis des Erfinders wirkt sich diese pulsartige Belastung besonders bei dünnen Kabeln und bei dementsprechend kleingebauten Messerhaltern mit Messern, Zentrierbacken und den umgebenden mechanischen Strukturen aus. Dabei muss berücksichtigt werden, dass die Vorrichtung nur eine endliche Steifigkeit hat.
Die Qualität des Abisolierschnitts hängt jedoch auch von der Welligkeit und Frequenz sowie Amplitude der Schnittkraft ab.
[0008] Eine erste Gegenmassnahme dazu wäre die Erhöhung der Anzahl Stützpunkte in der Zentrierung. Dadurch würde sich die Amplitude der Pulsbelastung zwischen den Abstützpunkten reduzieren, jedoch auf Kosten einer umfangreicheren Mechanik bzw. mit mehr Bauteilen.
[0009] Der Erfinder fand aber ferner heraus, dass es Kraftrichtungen gibt, in welchen aufgrund der Unrundheit einer Kabelschicht (Polygon-Effekt) zyklische Amplitudenschwankungen auftreten und sich die Amplituden in der mechanischen Struktur ungünstig überlagern können und zu geometrischen Abweichungen des Schnittes führen können (Präzisionsmangel).
Daher ist eine weitere erfinderische Aufgabe, einen Aufbau zu finden, bei dem sich Amplituden von wellenförmigen Kraftänderungen an den Messerhaltern mit Messern nicht verstärken oder aufschaukeln können, sondern eher ausgleichend wirken können. Dabei sollen Kraft-Pulse möglichst nicht stossartig auftreten, sondern einschleifend zu einem Maximum und danach zu einem Minimum abschwellen können. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die mehreren Werkzeuge, insbesondere Messerhalter mit Messern, nacheinander statt gleichzeitig Kabelbereiche mit höheren Schnittkräften bearbeiten, wie sie aufgrund des Polygon-Effektes vorkommen. Regenerative Effekte im Schwingungsbereich sollen gleichzeitig vermieden werden, bei denen selbst die Unrundheit des vorangehenden Schnittes die Schwingung weiter anregt.
Ein nicht ganzzahliges Verhältnis zwischen der Anzahl Zentrierbacken und Messerhalter mit Messern ist erfindungsgemäss geeignet, um die Schwingungen der einzelnen Messerhalter mit Messern in der Phasenlage zueinander zu verschieben und verstärkende Überlagerungen so zu eliminieren.
[0010] Alle diese neuen bzw. erfinderischen Aufgaben werden durch die erfindungsgemässen neuen Anordnungen des Verhältnisses zwischen Zentrierbacken und Messerhalter mit Messern gelöst, wobei als wirtschaftlich optimales Verhältnis fünf Zentrierbacken zu drei Messerhaltern mit Messern erkannt wurde. Ein Verhältnis von vier zu drei führt bereits zu einer Verbesserung, allerdings sind die Kraftschwankungen hinsichtlich des Polygoneffekts grösser als bei fünf Zentrierbacken.
Ein Verhältnis von sechs zu drei kann einen regenerativen Effekt bringen und ein Verhältnis von sieben zu drei ist hinsichtlich der Zentrierbackenansteuerung bereits sehr aufwändig. Ein Verhältnis von z.B. sieben zu vier umso mehr.
[0011] Die bevorzugte Begrenzung der Messerhalter mit Messern auf drei geht auch einher mit der erfindungsgemäss festgestellten Tatsache, dass mehrere Messerhalter mit Messern hinsichtlich der Gefahr der toleranzbedingten Abweichungen in der Messergeometrie wieder die Gefahr erhöhen, dass die Schnitte der mehreren Messer nicht genau in derselben Ebene liegen, sodass die Präzision der Schnittfläche aus diesem vom Obigen unabhängigen Grund qualitative Einbussen erleiden könnte.
[0012] Dabei erkannte der Erfinder auch, dass gegenüber herkömmlichen 2 Messerhaltern mit Messern (Oval-Effekt)
das Kabel mit drei Messern zusätzlich durch die Schnittkräfte zentriert wird und die Rundheit des Kabels durch die Schnittkräfte weniger beeinflusst wird. Die absoluten Deformationen eines Ovals sind nämlich gemäss den erfindungsgemässen Erkenntnissen grösser, als bei einer dreieckähnlichen Verformung. Diese zusätzlichen Effekte erhöhen ebenfalls die Arbeitsqualität der erfindungsgemässen Vorrichtung (Polygon-Effekt schlägt Oval-Effekt).
[0013] Die Überlagerungen werden erfindungsgemäss am besten mit gebrochenen Verhältnissen vermieden. Die Anzahl Zentrierbacken soll kein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl Messerhalter mit Messern sein. Sechs zu drei heisst drei Messer in der selben Phasenlage zur Kabelwelligkeit, also Verstärkung der störenden Kraftpulse. Fünf zu vier bringt eine sequenzielle Abfolge von einzelnen Kraftpulsen, also wenig Überlagerung.
Sechs zu vier ist zwar nicht ganzzahlig; aber immer zwei Messer sind in Phase, zwei genau in Gegenphase. Insgesamt ist das Verhältnis somit zu regelmässig und daher entstehen zwei Kraftpulse gleichzeitig, was vorzugsweise und erfindungsgemäss zu vermeiden ist, da die gegenseitige Kompensation eben nicht genügend gegeben ist.
[0014] Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Figuren, der Figurenbeschreibung und in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
[0015] Die Bezugszeichenliste ist Bestandteil der Offenbarung.
[0016] Anhand von Figuren wird die Erfindung symbolisch und beispielhaft näher erläutert.
[0017] Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben.
Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an.
[0018] Es zeigen dabei
<tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Zeichnung eines erfindungsgemässen Aufbaus in zusammengebauter Ausführung;
<tb>Fig. 2<sep>eine perspektivische Explosionszeichnung des erfindungsgemässen Aufbaus gemäss Fig. 1;
<tb>Fig. 3<sep>eine Schnittzeichnung des erfindungsgemässen Aufbaus gemäss Fig. 1;
<tb>Fig. 4<sep>eine schematische Darstellung der Winkel zwischen benachbarten Zentrierbacken und zwischen benachbarten Messerhaltern mit Messern;
<tb>Fig. 5<sep>drei Kurvendiagramme zu Fall 1 (Stand der Technik);
<tb>Fig. 6<sep>vier Kurvendiagramme zu Fall 2 (bevorzugte Ausführungsform der Erfindung) und
<tb>Fig. 7<sep>eine perspektivische Zeichnung einer besonderen Ausgestaltungsform des erfindungsgemässen Aufbaus in zusammengebauter Ausführung.
[0019] Die Fig. 1- 3 beschreiben den erfindungsgemässen Aufbau der neuartigen "Micro Coax Box", die gegenüber der bekannten "Rotativbox" das Abisolieren von wesentlich dünneren Kabeln fehlerfrei und mit hoher Präzision erlaubt.
[0020] Die über einer starren Hauptwelle 5 angeordnete erste Riemenscheibe 4 wird von einem Zahnriemen, welcher durch einen Motor angetrieben wird, gesteuert. Die erste Riemenscheibe 4 überträgt über eine einstellbare Rutschkupplung das gewünschte, respektive eingestellte Drehmoment auf die Kurvenscheibenwelle 24 / erster Spiralflansch 41, welche über Zapfen mit den Zentrierbacken 8 im Eingriff stehen.
Da die Zentrierbacken 8 in einem Zentrierflansch 7 geführt sind, bewirkt eine Drehung der Kurvenscheibenwelle 24 / erster Spiralflansch 41 ein Zueinander- oder Auseinanderschieben der Zentrierbacken 8. Diese Anordnung wird nachfolgend als "drehstarr" bezeichnet. Das gewünschte Drehmoment, respektive die Kraft der Zentrierbacken wird mittels einer Vorspannung einer Feder 27 durch das Verstellen einer ersten Mutter 2 erreicht.
[0021] Die Bremskraft entscheidet dabei über den Anpressdruck der Zentrierbacken 8 auf die Aussenseite eines Kabelmantels. Die Zentrierbacken 8 sind im Schnitt L-förmig ausgebildet, so dass sie eine sehr kompakte Bauweise ermöglichen und trotzdem eine breite Zentrier- bzw. Einspannfläche für abzuisolierende Kabel bieten. Ihre Enden ragen bis unmittelbar neben die Messer.
Darüber bieten sie jedoch infolge ihrer L-Form eine Freistellung für allfällige Führungen.
[0022] Koaxial zur ersten Riemenscheibe 4 ist ein zweiter Spiralflansch 11, der eine zweite Riemenscheibe 6 trägt, auf zwei Kugellager 1 angeordnet. Der zweite Spiralflansch 11 trägt zudem mittels Kugellager 37 einen Kopfkörper 10. Die zweite Riemenscheibe 6 und Kopfkörper 10 werden beide mittels Zahnriemen unabhängig voneinander und gegebenenfalls differenziert angetrieben. Messerhalter mit Messern 23, 25, 26 sind auf einem Messerflansch 12, der mit dem Kopfkörper 10 fest verbunden ist, radial beweglich gelagert.
Durch die Zylinderstifte 32, die mit den Messerhaltern mit Messern 23, 25, 26 fest verbunden und mit dem zweiten Spiralflansch 11 im Eingriff stehen, bewirkt die Relativbewegung zwischen zweiter Riemenscheibe 6 und Kopfkörper 10 ein Zueinander- oder Auseinanderschieben der Messerhalter mit Messern 23, 25, 26 und beaufschlagt diese somit in Schliess- oder Öffnungsrichtung. Im Rahmen der Erfindung liegen jedoch auch andere, dem Fachmann bekannte Schliess- bzw. Öffnungsvorrichtungen für Messerhalter mit Messern.
Die Relativbewegung entsteht durch eine Geschwindigkeitsdifferenz beim Antrieb der zweiten Riemenscheibe 6 bzw. des Kopfkörpers 10.
[0023] Fig. 4 stellt die Gleichförmigkeit der Winkel dar, wie sie jeweils zwischen benachbarten Messerhaltern mit Messern 23, 25, 26 und zwischen benachbarten Zentrierbacken 8 vorkommen, sowie die ungleichen Winkelgrössen, die sich jeweils zwischen Messerhaltern mit Messern 23, 25, 26 und Zentrierbacken 8 ergeben können.
[0024] Fig. 5 und 6 stellen Kurvendiagramme zum Stand der Technik und zur bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar, respektive der Fall 1 eine Untersuchung mit vier Zentrierbacken und zwei Messerbacken mit Messern und Fall 2 eine Untersuchung mit fünf Zentrierbacken und drei Messerbacken mit Messern, wobei die Radiusabweichungen (delta r) bei weniger Abstützpunkten im ersten Fall kleiner sind, als im zweiten.
Daher sind auch die Schnittkraft-Änderungen (delta F; für jedes Messer eine Kurve) im zweiten Fall kleiner. Die Skalierung der Ordinate (Pegel) ist willkürlich, während die Abszisse (Winkel alpha ) eine volle Drehung (=2pi ) umfasst. Der zeitliche Verlauf der Schnittkraft ist zyklisch und wurde zur Vereinfachung als Sinus-Funktion dargestellt, ohne dass dies die allgemeinen vorhergehenden und nachfolgenden Aussagen tangiert. Bei der Betrachtung von Schwingungsüberlagerungen wird analog die Annahme getroffen, dass am betrachteten Ort innerhalb der Struktur symmetrische Verhältnisse gelten und sich die Schwingungen durch lineare Superposition addieren lassen.
An Orten, wo dies nicht exakt zutrifft, gelten qualitativ aber jeweils dieselben Aussagen, v. a. bezüglich der Verstärkung von Schwingungen in Phase.
[0025] Die Kurven können im Detail wie folgt interpretiert werden:
Fall 1:
[0026] Bei der ersten Kurve ergibt sich über 360 deg. eine doppelte Radiusabweichung vier mal, und zwar jeweils zwischen zwei benachbarten Zentrierbacken (ein rmax) und jeweils an jeden der vier Zentrierbacken anliegend (ein rmin).
Die Gleichung lautet: delta rmax(alpha ):=P1 sin(alpha n1)
[0027] In der zweiten Kurve ist über die gleichen 360 deg. dargestellt, welcher Kraftverlauf am ersten Messer entsteht. Dort wo der Radius grösser wird, wird auch der Widerstand und damit die Kraft grösser.
Deshalb läuft diese Kurve synchron mit der ersten Kurve.
Die Gleichung lautet: delta F1(alpha ):=q1 sin(alpha n1)
[0028] In der dritten Kurve ist über die gleichen 360 deg. dargestellt, welcher Kraftverlauf am zweiten Messer entsteht. Da dieses um 180 deg. versetzt mit dem ersten Messer läuft, hat es die gleichen Kraftänderungseigenschaften, wie das erste Messer und zur selben Zeit. Die Pulse des ersten und zweiten Messers addieren sich, so dass sich die Amplitude in der Summationskurve auf den doppelten Wert der zweiten bzw. dritten Kurve aufschaukelt.
Die Gleichung lautet: delta F2(alpha ):=delta F1 (alpha )
Fall 2:
[0029] Bei der ersten Kurve ergibt sich über 360 deg. eine doppelte Radiusabweichung fünf mal, und zwar jeweils zwischen zwei benachbarten Zentrierbacken (ein rmax) und jeweils an jeden der vier Zentrierbacken anliegend (ein rmin).
Da bei mehr Angriffspunkten eines Zentriersystems die r-Abweichung zwangsläufig kleiner wird, ist die Amplitude der Kurve kleiner als bei der ersten Kurve im Fall 1. Bei unendlich vielen Zentrierbacken wäre die r-Abweichung Null.
Die Gleichung lautet: delta rmax(alpha ):=p2 sin(alpha n2)
[0030] In der zweiten Kurve ist über die gleichen 360 deg. dargestellt, welcher Kraftverlauf am ersten Messer entsteht. Dort wo der Radius grösser wird, wird auch der Widerstand und damit die Kraft grösser. Deshalb läuft diese Kurve synchron mit der ersten Kurve. Da die r-Abweichung kleiner ist als beim ersten Fall, ist auch der Kraftentwicklungsunterschied kleiner als beim ersten Fall.
Die Gleichung lautet: delta F1(alpha ):=q2 sin(alpha n2)
[0031] In der dritten Kurve ist über die gleichen 360 deg. dargestellt, welcher Kraftverlauf am zweiten Messer entsteht.
Da dieses um 120 deg. versetzt mit dem ersten Messer läuft, hat es eine um 120 deg. versetzte Kraft-Änderungseigenschaften, wie das erste Messer und zur selben Zeit. Deshalb ist die Kraftänderungskurve versetzt gegenüber jener aus der zweiten Kurve.
Die Gleichung lautet: delta F2(alpha ):=q2 sin[(alpha +(2pi /3)) n2]
[0032] In der vierten Kurve ist alles analog zur dritten Kurve. Die Pulse des ersten, zweiten und dritten Messers addieren sich zu Null, so dass sich die Amplitude in der Summationskurve auf Null einstellt, also nicht nur eine quantitative Reduktion, sondern auch eine qualitative Reduktion von Kraftpulsen auftritt. Wir schneiden also mit der Frequenz der ersten Kurve vom zweiten Teil, haben jedoch keine Kräfteüberlagerungen durch die Messer.
Der gleiche Effekt würde übrigens auch bei vier Zentrierbacken und drei Messerbacken auftreten, wobei die Amplitude von delta r jedoch grösser wäre, so wie in der ersten Kurve des Falles eins.
Die Gleichung lautet: delta F3(alpha ):=q2 sin[(alpha +(4pi /3)) n2]
[0033] Fig.7 illustriert wie ein Kabelende radial zu seiner Achse von der Seite in den Arbeitsbereich der Messerhalter mit Messern (23, 25, 25) einlegbar ist.
[0034] Die Erfindung betrifft im Kern mit einer Ausführungsform somit eine Abisoliervorrichtung mit einer Zentriervorrichtung aus einer Anzahl von Zentrierbacken (8), die die Anzahl der in unmittelbarer Nähe befindlichen und davon unabhängig radial wirkenden, und von diesen unabhängig um eine Drehachse drehbaren Messerhalter mit Messern (23, 25, 26) übertrifft, wobei die Anzahl und Anordnung der Zentrierbacken (8)
in Bezug auf die Messerhalter mit Messern (23, 25, 25) beim rotativen Einschneiden eine Phasenverschiebung im Zusammenspiel des Aufeinandertreffens der Messerhalter mit Messern (23, 25, 26) und Zentrierbacken (8) bewirkt, die sich bei einem Schwingungsaufbau im abzuisolierenden Kabel dämpfend oder ausgleichend auswirkt und so die Schneidepräzision erhöht wird.
Besondere Ausgestaltungen hinsichtlich der Messer und Zentrierbacken sowie hinsichtlich der rechnergesteuerten Ansteuerung sind ebenfalls angegeben.
[0035] Die Erfindung kann somit optimal als unabhängiges Abisoliergerät oder im Rahmen einer kontinuierlichen Kabelbearbeitungsanlage angeordnet und betrieben werden.
Bezugszeichenliste
[0036]
1 : Kugellager
2 : Erste Mutter
3 : Bremsflansch
4 : Erste Riemenscheibe
5 : Hauptwelle
6 : Zweite Riemenscheibe
7 : Zentrierflansch
8 : Zentrierbacke
9 : Zentrierabdeckung
10 : Kopfkörper
11 : Zweiter Spiralflansch
12 : Messerflansch
13 : Messerabdeckung
14 : Führungsrohr
15 : Griff
16 : Zweite Mutter
17 : Erster Distanzring
18 : Zweiter Distanzring
19 : Messingzapfen (verhindert eine Beschädigung durch den Gewindestift)
20 : Messingzapfen (verhindert eine Beschädigung durch den Gewindestift)
21 :
Messingzapfen (verhindert eine Beschädigung durch den Gewindestift)
22 : Lager
23 : Erster Messerhalter mit Messer
24 : Kurvenscheibenwelle
25 : Zweiter Messerhalter mit Messer
26 : Dritter Messerhalter mit Messer
27 : Feder
28 : Gewindestift (zum Arretieren der zweiten Mutter 16)
29 : Gewindestift (zum Arretieren des Bremsflansches 3)
30 : Gewindestift (zum Arretieren der Riemenscheibe 6)
32 : Zylinderstift
34 : Zylinderstift
35 : Senkschraube
36 : Senkschraube
37 : Kugellager
39 : Gleitlager
40 : Anlaufscheibe
41 : Erster Spiralflansch
The invention relates to a stripper with a centering device of a number of centering jaws, which exceeds the number of located in the immediate vicinity and independently thereof radially acting, and of these independently about a rotation axis rotatable knife holder with knives. Preferably, the number of centering jaws exceeds those of the knife holders with knives by at least two.
Such an arrangement is published in the patent application WO-A-9 813 907 in Figs. 21 and 28 to 32. There is described a "Rotativbox" as part of a endless cable processing device. This is used in continuous cable processing machines to facilitate stripping operations on coaxial cables.
About a rigid sleeve is in this known prior art (see.
WO-A-9 813 907 Figs. 21 and 28 to 32), a hollow jaw shaft is mounted, which transmits the torque of a gear on a spiral flange, which is connected via pins with four centering jaws, transmits. The centering jaws are guided in a jaw guide, which causes a juxtaposition or disengagement of the centering jaws. Coaxial to the jaw shaft, two knives are guided in a knife guide. A spindle drives a wedge lock along. A cylindrical pin secures the wedges. A rotation of a second gear causes an axial displacement of the wedges. This displacement acts on the knife holder with knives in the closing or opening direction.
The use of the arrangement of four centering jaws and two knife holders with knives is well proven and the achievable cut quality very good.
A comparable arrangement is already in use in another structure of the applicant "MP 8015" for many years. Since the desired precision can no longer be achieved with the known structure at a lower limit of the cable diameter, intensive efforts were made to improve the cutting precision. In extensive investigations, the inventors discovered that, contrary to the previous opinion, the centering jaws are able to center the cable, but with very thin cables tends to counteract the knife in their knife holders centering by the cable through the two knives almost to one Oval is deformed and gets the tendency to sideways avoid the knives (oval effect).
In addition, extensive observations and considerations have surprisingly revealed that in the cutting area of the cable surprisingly vibration arises from the rhythm that results from the recurrent, simultaneous superimposition of the knives and centering jaws in a run.
From these new and inventive findings, now the new and inventive task to improve the known device so that the precision is increased, and the first detected, adverse effects of the known arrangements are eliminated.
The first inventive step is in the direction to tune number and arrangement of the centering jaws with respect to the knife holder with knives so
that during rotary cutting a phase shift in the interaction of the meeting of the knife holder with knives and centering jaws is effected, which dampens or compensates for a vibration build-up in cable stripping and thus increases the cutting precision.
The inventor further recognized for the first time:
Due to the clamping of a cable with an intrinsically elastic outer jacket, in contrast to the two blade arrangements, centering results in a polygon deformation of the cable cross-section (polygon effect). This was originally round and becomes almost polygonal as a result of this deformation, with the "corners" forming between the centering jaws.
By this training, but also change the cutting forces, which find rotating knife holder with knives when they cut a cable along the circumference. On the other hand, the change in the cutting forces leads to a pulse-like and rhythmic loading of the entire structure or parts thereof, starting with the knives on the holder, storage, centering jaws and back over the cable back into the knife holder with knives. According to this new insight of the inventor, this pulsating load has an effect on knives, centering jaws and the surrounding mechanical structures, especially in the case of thin cables and correspondingly small knife holders. It must be remembered that the device has only a finite rigidity.
However, the quality of the stripping also depends on the ripple and frequency as well as the amplitude of the cutting force.
A first countermeasure would be to increase the number of points in the centering. As a result, the amplitude of the pulse load between the support points would be reduced, but at the expense of a more extensive mechanism or with more components.
However, the inventor also found that there are directions of force in which due to the ovality of a cable layer (polygon effect) occur cyclic amplitude fluctuations and the amplitudes in the mechanical structure can interfere unfavorably and can lead to geometric deviations of the section ( lack of precision).
Therefore, a further inventive task is to find a structure in which amplitudes of wave-like force changes on the knife holders with knives can not amplify or sway, but rather can have a balancing effect. Power pulses should not occur as jerky as possible, but should be able to decay to a maximum and then to a minimum. This is inventively achieved in that the multiple tools, especially knife holder with knives, successively instead of simultaneously edit cable areas with higher cutting forces, as they occur due to the polygon effect. Regenerative effects in the vibration area should be avoided at the same time, in which even the runout of the previous cut further stimulates the vibration.
A non-integer ratio between the number of centering jaws and knife holder with knives is suitable according to the invention to move the oscillations of the individual knife holder with blades in the phase position to each other and thus eliminate reinforcing overlays.
All these new or inventive tasks are solved by the inventive new arrangements of the relationship between centering jaws and knife holder with knives, which was recognized as economically optimal ratio five centering jaws to three knife holders with knives. A ratio of four to three already leads to an improvement, but the force variations in terms of polygon effect are greater than with five centering jaws.
A ratio of six to three can bring about a regenerative effect, and a ratio of seven to three is already very expensive with regard to centering jaw control. A ratio of e.g. seven to four even more.
The preferred limitation of the knife holder with knives on three is also associated with the invention found fact that several knife holder with knives increase the risk of tolerance-related deviations in the knife geometry again the risk that the cuts of several knives not exactly in the same Lie flat, so that the precision of the cut surface for these independent from the above reason could suffer qualitative losses.
In this case, the inventor also recognized that compared to conventional 2 knife holders with knives (oval effect)
the cable with three knives is additionally centered by the cutting forces and the roundness of the cable is less influenced by the cutting forces. The absolute deformations of an oval are namely according to the findings of the invention greater than in a triangle-like deformation. These additional effects also increase the quality of work of the inventive device (polygon effect suggests oval effect).
The overlays are inventively best avoided with broken conditions. The number of centering jaws should not be an integer multiple of the number of knife holders with knives. Six to three means three knives in the same phase for cable ripple, so amplifying the disturbing power pulses. Five to four brings a sequential sequence of individual force pulses, so little overlay.
Six to four is not integer; but always two knives are in phase, two in exact phase. Overall, the ratio is therefore too regular and therefore two power pulses occur simultaneously, which is preferably and according to the invention to avoid, since the mutual compensation just is not enough.
Further embodiments of the invention are given in the figures, the description of the figures and in the dependent claims.
The list of reference numerals is part of the disclosure.
Based on figures, the invention is explained symbolically and by way of example closer.
The figures are described coherently and comprehensively.
The same reference symbols denote the same components, reference symbols with different indices indicate functionally identical or similar components.
In the process, they show
<Tb> FIG. 1 <sep> is a perspective drawing of an inventive construction in assembled construction;
<Tb> FIG. 2 <sep> is an exploded perspective view of the construction according to the invention according to FIG. 1;
<Tb> FIG. 3 <sep> is a sectional drawing of the construction according to the invention according to FIG. 1;
<Tb> FIG. 4 is a schematic representation of the angles between adjacent centering jaws and between adjacent knife holders with knives;
<Tb> FIG. 5 <sep> are three graphs of Case 1 (prior art);
<Tb> FIG. FIG. 6 shows four graphs for case 2 (preferred embodiment of the invention) and FIG
<Tb> FIG. 7 <sep> is a perspective drawing of a particular embodiment of the inventive construction in assembled construction.
FIGS. 1-3 describe the construction according to the invention of the novel "Micro Coax Box" which, compared to the known "Rotativbox", permits the stripping of substantially thinner cables without errors and with high precision.
The arranged over a rigid main shaft 5 first pulley 4 is controlled by a toothed belt, which is driven by a motor. The first pulley 4 transmits via an adjustable slip clutch the desired, respectively set torque to the cam shaft 24 / first spiral flange 41, which are connected via pins with the centering jaws 8 in engagement.
Since the centering jaws 8 are guided in a centering flange 7, a rotation of the camshaft shaft 24 / first spiral flange 41 causes the centering jaws 8 to move toward one another or to one another. This arrangement is referred to below as "torsionally rigid". The desired torque, respectively the force of the centering jaws is achieved by means of a bias of a spring 27 by adjusting a first nut 2.
The braking force decides on the contact pressure of the centering jaws 8 on the outside of a cable sheath. The centering jaws 8 are L-shaped in section, so that they allow a very compact design and still provide a wide centering or clamping surface for stripping cables. Their ends protrude right up to the knives.
However, due to their L-shape, they offer an exemption for possible tours.
Coaxial with the first pulley 4, a second spiral flange 11, which carries a second pulley 6, arranged on two ball bearings 1. The second spiral flange 11 also carries by means of ball bearings 37, a head body 10. The second pulley 6 and head body 10 are both driven by means of toothed belt independently and optionally differentiated. Knife holder with knives 23, 25, 26 are mounted on a blade flange 12 which is fixedly connected to the head body 10, radially movable.
By the cylindrical pins 32 which are fixedly connected to the blade holders with knives 23, 25, 26 and engaged with the second spiral flange 11, the relative movement between the second pulley 6 and the head body 10 causes the blade holders 23, 25 to slide toward or away from each other , 26 and thus acts on these in the closing or opening direction. In the context of the invention, however, other known closing or opening devices for knife holder with knives known to the expert.
The relative movement is caused by a speed difference when driving the second pulley 6 or the head body 10.
Fig. 4 illustrates the uniformity of the angles, as they occur between adjacent knife holders with knives 23, 25, 26 and between adjacent centering jaws 8, and the unequal angular sizes, each between knife holders with knives 23, 25, 26th and centering jaws 8 can result.
Figures 5 and 6 are graphs illustrating the prior art and the preferred embodiment of the invention, and Case 1 is an examination with four centering jaws and two knife jaws with knives, and Case 2 is an examination with five centering jaws and three knife jaws with knives. wherein the radius deviations (delta r) are smaller at fewer support points in the first case than in the second case.
Therefore, the cutting force changes (delta F, one curve for each knife) are smaller in the second case. The scaling of the ordinate (level) is arbitrary, while the abscissa (angle alpha) includes one full turn (= 2pi). The temporal progression of the cutting force is cyclical and has been represented as a sine function for the sake of simplicity, without affecting the general preceding and following statements. When considering oscillation superpositions, the assumption is made analogously that symmetrical conditions apply at the considered location within the structure and the oscillations can be added by linear superposition.
In places where this is not exactly the case, the same statements apply in qualitative terms, v. a. concerning the amplification of vibrations in phase.
The curves can be interpreted in detail as follows:
Case 1:
In the first curve results over 360 °. a double radius deviation four times, in each case between two adjacent centering jaws (one rmax) and each adjacent to each of the four centering jaws (a rmin).
The equation is: delta rmax (alpha): = P1 sin (alpha n1)
In the second curve is about the same 360 deg. shown, which force curve arises on the first knife. Where the radius increases, so does the resistance and thus the force.
Therefore, this curve runs synchronously with the first curve.
The equation is: delta F1 (alpha): = q1 sin (alpha n1)
In the third curve is about the same 360 deg. shown, which force curve arises on the second knife. Since this is 180 °. staggered with the first knife, it has the same force change characteristics as the first knife and at the same time. The pulses of the first and second knives add up, so that the amplitude in the summation curve rises to twice the value of the second or third curve.
The equation is: delta F2 (alpha): = delta F1 (alpha)
Case 2:
The first curve results in 360 °. a double radius deviation five times, in each case between two adjacent centering jaws (one rmax) and each adjacent to each of the four centering jaws (a rmin).
Since the r-deviation inevitably becomes smaller at more points of attack of a centering system, the amplitude of the curve is smaller than in the case of the first curve in case 1. With an infinite number of centering jaws, the r-deviation would be zero.
The equation is: delta rmax (alpha): = p2 sin (alpha n2)
In the second curve is over the same 360 °. shown, which force curve arises on the first knife. Where the radius increases, so does the resistance and thus the force. Therefore, this curve runs synchronously with the first curve. Since the r-deviation is smaller than in the first case, the power development difference is smaller than in the first case.
The equation is: delta F1 (alpha): = q2 sin (alpha n2)
In the third curve is about the same 360 deg. shown, which force curve arises on the second knife.
Since this is at 120 deg. offset with the first knife running, it has a 120 deg. staggered force-change characteristics, like the first knife and at the same time. Therefore, the force change curve is offset from that of the second curve.
The equation is: delta F2 (alpha): = q2 sin [(alpha + (2pi / 3)) n2]
In the fourth curve, everything is analogous to the third curve. The pulses of the first, second and third knife add up to zero, so that the amplitude in the summation curve is set to zero, so not only a quantitative reduction, but also a qualitative reduction of force pulses occurs. So we cut with the frequency of the first curve of the second part, but have no superpositions of forces by the knife.
Incidentally, the same effect would also occur with four centering jaws and three knife jaws, but the amplitude of delta r would be greater, as in the first curve of case one.
The equation is: delta F3 (alpha): = q2 sin [(alpha + (4pi / 3)) n2]
Figure 7 illustrates how a cable end can be inserted radially to its axis from the side into the working range of the knife holder with knives (23, 25, 25).
The invention thus relates in core with an embodiment thus a stripping with a centering device of a number of centering jaws (8), the number of located in the immediate vicinity and independently acting radially, and of these independently rotatable about a rotation axis knife holder Knives (23, 25, 26) surpasses the number and arrangement of centering jaws (8)
with respect to the knife holder with knives (23, 25, 25) when rotary cutting a phase shift in the interaction of the meeting of the knife holder with knives (23, 25, 26) and centering jaws (8) causes, which attenuates in a vibration build-up in cable to be stripped or balancing effect and so the cutting precision is increased.
Special configurations with regard to the knives and centering jaws as well as with regard to the computer-controlled activation are likewise indicated.
The invention can thus be optimally arranged and operated as an independent stripping or in the context of a continuous cable processing system.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0036]
1: ball bearing
2: First mother
3: brake flange
4: First pulley
5: Main shaft
6: Second pulley
7: Centering flange
8: Centering jaw
9: Centering cover
10: head body
11: Second spiral flange
12: knife flange
13: knife cover
14: guide tube
15: handle
16: Second mother
17: First spacer ring
18: Second spacer ring
19: brass pin (prevents damage by the threaded pin)
20: brass pin (prevents damage by the threaded pin)
21:
Brass pin (prevents damage by the threaded pin)
22: bearings
23: First knife holder with knife
24: camshaft shaft
25: Second knife holder with knife
26: Third knife holder with knife
27: spring
28: grub screw (for locking the second nut 16)
29: Grub screw (for locking the brake flange 3)
30: Grub screw (for locking the pulley 6)
32: cylindrical pin
34: cylindrical pin
35: countersunk screw
36: countersunk screw
37: ball bearings
39: plain bearing
40: thrust washer
41: First spiral flange