DD260533B3

DD260533B3 - Vorrichtung zur herstellung ein- und mehrlagiger stahldrahtlitzen

Info

Publication number: DD260533B3
Application number: DD87302431A
Authority: DD
Inventors: Ulrich Baum; Ronald Schwartz; Helmut Dipl-Ing Geling; Michael Dipl-Ing Moesken; Martin Dipl-Ing Poida; Bernd Dipl-Ing Vahldiek
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1987-05-04
Filing date: 1987-05-04
Publication date: 1993-01-07
Also published as: ATE72847T1; JPS63282386A; DE3868533D1; EP0289884B1; EP0289884A2; EP0289884A3; DD260533A1

Description

-2- 260 Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung ein- und mehrlagiger Stahldrahtlitzen, bei welcher die einzelnen Drähte von stationär außerhalb der Verseileinrichtung angeordneten Ablaufsystemen abgezogen und ohne Rückdrehung nach dem indirekten Doppelschlagverseilprinzip verseilt werden, d. h. die Litze vor Erreichen des rotierenden Systems mit Abzug und Aufwickler in ihrer exakten geometrischen Form fertig ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die gegenwärtig allgemein gebräuchlichste Form zur Herstellung von Stahldrahtlitzen ist das Verseilen von Drähten auf Schnellverseilmaschinen. Die Qualität der auf diesen Maschinen hergestellten Litzen ist gut.

Die Produktivität der Schnellverseilmaschinen wird hauptsächlich durch die Drehzahl der langgestreckten Verseilrotoren bestimmt. Durch eine ständige technische Verbesserung dieser Baugruppe, einschließlich ihrer Lagerung, sind jetzt Rotordrehzahlen erreicht worden, die die zur Verfügung stehenden Werkstoffe bis an ihre zulässige Grenze belasten, d. h., weitere Drehzahlerhöhungen und damit Leistungssteigerungen der Schnellverseilmaschinen sind nicht mehr möglich.

Man hat deshalb versucht, das für die Verseilung von plastischen Werkstoffen, wie Kupfer und Aluminium, häufig verwendete Doppelschlagprinzip zu nutzen. So werden in der DE-AS 1510062 ein Verfahren und eine Vorrichtung offenbart, bei welchem die Drähte von ruhenden Ablaufgestellen abgezogen, in einer Torsionseinrichtung einzeln tordiert, lagenweise verseilt und schließlich einem innerhalb des rotierenden Systems einer Doppelschlagverseilmaschine befindlichen Abzug und Aufwickler zugeführt werden.

Diese Vorrichtung ermöglicht im Vergleich zu einer Schnellverseilmaschine wesentliche höhere Verseilgeschwindigkeiten, gleichzeitig sinkt der maschinentechnische Aufwand beträchtlich.

Der Hauptnachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die Verseilung nach dem bisher bekannten Doppelschlagprinzip abläuft,

d. h. die gesamte Verseilung ist nicht in einem Punkt konzentriert. Dadurch wird eine exakte Einhaltung der Verseilgeometrie und Einhaltung konstanter Längenverhältnisse und damit gleichmäßige Belastbarkeit der Drähte in den einzelnen Lagen des Litzenverbandes nicht gewährleistet.

In dem DD-WP 143279 wurde deshalb vorgeschlagen, mittels einer Drehvorrichtung die Verseilung bereits vor der Doppelschlagverseilmaschine durchzuführen. Die beiden unterschiedlichen Verseilpunkte des Doppelschlagprinzips werden hierbei in einem Punkt konzentriert.

Dieser Lösungsvorschlag ermöglicht die Herstellung von Litzen mit konstanten Längenverhältnissen der Drähte in den einzelnen Lagen. Im praktischen Betrieb hat sich jedoch gezeigt, daß infolge der nicht vorhandenen Rückdrehung der Drähte vor der Verseilung bei geringen Schwankungen der Abbremskraft in den Ablaufspulen sich einzelne Drähte bereits vor dem Verseilpunkt miteinander verdrehen und somit eine exakte Einhaltung der Verseilgeometrie nicht gewährleistet wird. Weiterhin sichert diese Vorrichtung nicht, daß die in der Drehvorrichtung hergestellte Litze beim Einlaufen in die Doppelschlagverseilmaschine durch die an dieser Stelle prinzipiell vorhandene Verdrillzahl zum Teil wieder aufgedreht und damit in ihrer Geometrie vollkommen zerstört wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, ein- und mehrlagige Stahldrahtlitzen mit geringstem maschinentechnischem Aufwand, bei minimalem Platzbedarf der Ausrüstungen, in hoher Qualität, insbesondere der Einhaltung der exakten Geometrie der Litze, herzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde.eine Vorrichtung zur Herstellung ein-und mehrlagiger Stahldrahtlitzen zu entwickeln, bei welcher die Litze nach dem indirekten Doppelschlagverseilprinzip vor Einlauf in die Abzugs- und Aufwickeleinrichtung in ihrem exakten geometrischen Aufbau fertiggestellt ist sowie Torsionsspannungen abgebaut werden und dieser Zustand exakt auf dem Wege der Führung der Litze bis zum Aufwickler erhalten bleibt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Vorrichtung zur Herstellung ein- und mehrlagiger Stahldrahtlitzen nach dem indirekten Doppelschlagverseilprinzip, bekanntermaßen bestehend aus stationär außerhalb der Verseileinrichtung angeordneten AbI auf systemen, entsprechend der Anzahl der Lagen in Verseilrichtung nacheinander angeordneten identischen Verseilabschnitten und einem rotierenden System, welchem ein Abzug und ein Aufwickler zugeordnet sind, in jedem einzelnen Verseilabschnitt unmittelbar vor dem Verseilpunkt entsprechend der Anzahl der zu verseilenden Drähte Bremseinrichtungen sowie eine in bekannter Weise ausgeführte Verseilscheibe und weiterhin in Verseilrichtung im Verseilpunkt ein Führungsstift mit koaxial angeordnetem Verseilnippel und eine dazugehörige Dralliereinrichtung zugeordnet sind, zwischen den Verseilabschnitten und dem rotierenden System eine weitere Dralliereinrichtung und innerhalb des rotierenden Systems zur Erhaltung des exakten geometrischen Zustande der Litze in Abhängigkeit von der Verdreh richtung in einem Winkel von max. 18° schwenkbare und arretierbare Führungs- und Umlenkrollen angeordnet sind.

Weiterhin ist erfindungsgemäß, daß sowohl sämtliche Dralliereinrichtungen als auch das rotierende System die gleiche Drehrichtung aufweisen, die Dralliereinrichtungen der einzelnen Verseilpunkte zueinander eine synchrone sowie die doppelte Drehzahl des rotierenden Systems aufweisen und die letzte Dralliereinrichtung vor dem rotierenden System eine in Abhängigkeit von der Festigkeit des Verseilgutes 10-25% höhere Drehzahl als die Dralliereinrichtungen der einzelnen Verseilpunkte aufweist. Erfindungsgemäß ist weiterhin, daß jede Bremseinrichtung aus einem von dem zugehörigen Draht mehrmals umschlungenen und mittels einer beliebigen bekannten Bremse abgebremsten Rollenpaar, wobei jede Rolle V-förmig ausgebildete Rillen mit einem Öffnungswinkel β von 60° aufweist, besteht, der Führungsstift am jeweiligen Verseilpunkt mit einem Konus im Winkel α von 19-20° versehen ist und Nuten zur Führung jedes einzelnen Drahtes aufweist, die Nuten entsprechend der Verdrehrichtung

unter einem Winkel von 15° angeordnet sind und am Ende einen Radius aufweisen, der eine Größe von 10- bis 20mal dem zuverseilenden Drahtdurchmesser besitzt.

Weiterhin wird als erfindungsgemäß angesehen, daß der koaxial zum Führungsstift angeordnete Verseilnippel eine Bohrung in Verseilrichtung mit einem Durchmesser von 1,2- bis 1,3mal dem Litzendurchmesser aufweist, der Einlauf radius des Verseilnippels 30- bis 50mal dem zu verseilenden Drahtdurchmesser entspricht und der Abstand zwischen Führungsstift und Verseilnippel in Abhängigkeit vom Durchmesser der zu verseilenden Drähte einstellbar ist. Des weiteren sind in sämtlichen Dralliereinrichtungen jeweils vier Rollen mit V-förmigem Rillenprofil, über welche die Litze

geführt wird, angeordnet, wobei der Öffnungswinkel des Rillenprofils 60° beträgt.

Weiterhin weist erfindungsgemäß jede Führungs- und Umlenkrolle innerhalb des rotierenden Systems trapezförmig mit

zylindrischem Grund ausgeführte Rillen auf, die aus ungehärtetem verschleißfestem Material bestehen.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1: Darstellung der gesamten Vorrichtung am Beispiel einer zweitägigen Litze Fig.2: Schnittdarstellung einer Bremseinrichtung Fig.3: Schnittdarstellung des Führungsstiftes mit Verseilnippel im beliebigen Verseilpunkt Fig. 4: Schnittdarstellung einer Dralliereinrichtung Fig.5: Schnittdarstellung einer Führungs-und Umlenkrolle. Die Vorrichtung zur Herstellung ein- und mehrlagiger Stahldrahtlitzen nach Fig. 1 besteht aus dem außerhalb der Verseileinrichtung angeordneten Ablaufsystem 1, von dem die einzelnen Drähte 2 abgezogen, nach dem indirekten Doppelschlagverseilprinzip in nacheinander angeordneten, identischen Verseilabschnitten 3 lagenweise verseilt und dem

innerhalb eines rotierenden Systems 4 angeordneten Abzug 5 und Aufwickler 6 zugeführt werden. Jedem einzelnen

Verseilabschnitt 3 sind unmittelbar vor dem Verseilpunkt 7 entsprechend der Anzahl der zu verseilenden Drähte 2 Bremseinrichtungen 8, um den Drähten 2 die erforderliche Rückhaltekraft zu geben sowie eine in bekannter Weise ausgeführte Verseilscheibe 9 und weiterhin in Verseilrichtung im Verseilpunkt 7 ein Führungsstift mit koaxial angeordnetem Verseilnippel

und eine dazugehörige Dralliereinrichtung 12 zugeordnet.

Zwischen den Verseilabschnitten 3 und dem rotierenden System 4 ist weiterhin eine Drafliereinrichtung 13 angeordnet, welche

mit einem beliebigen variablen Antrieb ausgerüstet ist, der Drehzahlen, die 10 bis 25% über der Drehzahl der den

Verseilpunkten 7 zugehörigen Dralliereinrichtungen 12 liegen, realisiert. Zur Erhaltung der exakten geometrischen Form der

fertigen Litze 14 sind die Führungs- und Umlenkrollen 15 innerhalb des rotierenden Systems 4 in Abhängigkeit von der

Verdrehrichtung der Litze 14 in einem Winkel von bis zu 18° schwenkbar und arretierbar angeordnet. Gemäß Fig. 2 besteht jede Bremseinrichtung 8 aus einem von dem zugehörigen Draht 2 mehrmals umschlungenen und mittels

einer beliebigen bekannten Bremse abgebremsten Rollenpaar, wobei jede Rolle 16V-förmig ausgebildete Rillen 17 mit einem

Öffnungswinkel β von 60° aufweist. Die mehrmalige Umschlingung des Rollenpaares in V-förmigen Rillen 17 verhindert hierbei ein Zurückfließen der in dem Verseilprozeß entstehenden Torsionsspannungen in den Drähten 2 bis hin zu dem Ablaufsystem 1. Des weiteren wird durch die kurze Verseilstrecke (Strecke zwischen Bremseinrichtung 8 und Verseilpunkt 7) der hohe plastische Spannungszustand der einzelnen Drähte 2 nur auf einen sehr kurzen Bereich beschränkt, d. h., Störungen irgendwelcher Art im Gefüge des Verseilgutes laufen sehr schnell durch diesen Bereich hoher Torsionsspannungen und können sich somit nicht in

großem Maße negativ auswirken. Es wird somit die Rißgefahr der Drähte 2 bzw. der Litze 14 gemindert.

Durch die weitere exakte Führung der Drähte 2 gem. Fig.3 in den Nuten 18 des mit einem Konus im Winkel α von 10-20°

versehenen Führungsstiftes 10 bis unmittelbar an den Auflaufpunkt, welche entsprechend der Verdrehrichtung unter einem

Winkel von 15° angeordnet sind und am Ende einen Radius aufweisen, der eine Größe von 10- bis 20mal dem zu verseilenden Drahtdurchmesser besitzt, und die Verformung der Drähte 2 am Ende des Führungsstiftes 10 durch den Auslaufradius der Nuten 18 und den Einlaufradius 19 des koaxial zum Führungsstift 10 angeordneten Verseilnippels 11 wird die genaue

geometrische Form der Litze 14 gesichert, d. h._f Übersprünge von Drähten 2 innerhalb einer Lage sind ausgeschlossen.

Die weitere Führung der Litze 14 erfolgt durch eine in Verseilrichtung angeordnete Bohrung 20 durch den Verseilnippel 11 mit

einem Durchmesser von 1,2-bis 1,3mal dem Litzendurchmesser hindurch zur zum Verseilsystem 3 gehörigen

Dralliereinrichtung 12, welche gem. Fig. 1 und 4 vier Rollen 21 mit V-förmigem Rillenprofil 22 aufweist, wobei der Öffnungswinkel β des Rillenprofils 22 bis 60° beträgt. Die soweit produzierte Litze 14 ist noch nicht drallfrei, d. h., sie würde sich beim Durchtrennen auflösen. Aus diesem Grunde wird sie in einer weiteren Dralliereinrichtung 13 überdreht, und die noch vorhandenen Torsionsspannungen

werden abgebaut.

Die infolge der Überdrehung in der letzten Dralliereinrichtung 13 mit hoher Eigenrotation in das weniger als halb so schnell

drehende rotierende System 4 einlaufende Litze 14 wird gem. Fig.5 durch die schräg angeordneten Führungs- und

Umlenkrollen 15 in ihrer Eigenrotation unterstützt, so daß durch die geringe Verdrillzahl an der Einlaufstelle des rotierenden Systems 4 der Litzenverband nicht aufgelöst, sondern in seiner geometrischen Form erhalten wird und somit in der

erforderlichen hohen Qualität über den Abzug 5 in den Aufwickler 6 gelangt.

Führungs- und Umlenkrolle 15 weist hierbei trapezförmig mit zylindrischem Grund ausgeführte Rillen 23 auf, welche aus

ungehärtetem, verschleißfestem Material bestehen.

Die Vorteile aus dieser Erfindung bestehen darin, daß die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile beseitigt wurden, d. h.,

durch die besondere Anordnung und beschriebene Wirkungsweise der aufgeführten Bauteile wird eine exakte Einhaltung der

Verseilgeometrie und Einhaltung konstanter Längenverhältnisse und damit gleichmäßige Belastbarkeit der Drähte 2 in den

einzelnen Lagen des Litzenverbandes gewährleistet.

Die ein- und mehrlagigen Stahldrahtlitzen können somit in höher Qualität hergestellt werden. In Betracht gezogene Druckschriften:

DE-AS 1510062 DD-PS 143279

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung ein- und mehrlagiger Stahldrahtlitzen nach dem indirekten Doppelschlagverseilprinzip, bestehend aus stationär außerhalb der Verseileinrichtung angeordneten Ablauf systemen, entsprechend der Anzahl der Lagen in Verseilrichtung nacheinander angeordneten identischen Verseilabschnitten und einem rotierenden System, welchem ein Abzug und ein Aufwickler zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem einzelnen Verseilabschnitt (3) unmittelbar vor dem Verseilpunkt (7) entsprechend der Anzahl derzu verseilenden Drähte (2) Bremseinrichtungen (8) sowie eine in bekannter Weise ausgeführte Verseilscheibe (9) und weiterhin in Verseilrichtung im Verseilpunkt (7) ein Führungsstift (10) mit koaxial angeordnetem Verseilnippel (11) und eine dazugehörige Dralliereinrichtung (12) zugeordnet sind, zwischen den Verseilabschnitten (3) und dem rotierenden System (4) eine weitere Dralliereinrichtung (13) und innerhalb des rotierenden Systems (4) zur Erhaltung der exakten geometrischen Form der Litze (14) in Abhängigkeit von der Verdrehrichtung der Litze (14) in einem Winkel von max. 18° schwenkbare und arretierbare Führungs- und Umlenkrollen (15) angeordnet sind.
2. Vorrichtung zur Herstellung ein- und mehrlagiger Stahldrahtlitzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl sämtliche Dralliereinrichtungen (12,13) als auch das rotierende System (4) die gleiche Drehrichtung aufweisen.
3. Vorrichtung zur Herstellung ein- und mehrlagiger Stahldrahtlitzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dralliereinrichtungen (12) der einzelnen Verseilpunkte (7) zueinander eine synchrone sowie die doppelte Drehzahl des rotierenden Systems (4) aufweisen.
4. Vorrichtung zur Herstellung ein- und mehrlagiger Stahldrahtlitzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Dralliereinrichtung (13) vordem rotierenden System (4) eine in Abhängigkeit von der Festigkeit des Verseilgutes 10-25% höhere Drehzahl als die Dralliereinrichtungen (12) der einzelnen Verseilpunkte (7) aufweist.
5. Vorrichtung zur Herstellung ein- und mehrlagiger Stahldrahtlitzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bremseinrichtung (8) aus einem von dem zugehörigen Draht (2) mehrmals umschlungenen und mittels einer beliebigen bekannten Bremse abgebremsten Rollenpaar, wobei jede Rolle (16) V-förmig ausgebildete Rillen (17) mit einem Öffnungswinkel β von 60° aufweist, besteht.
6. Vorrichtung zur Herstellung ein- und mehrlagiger Stahldrahtlitzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstift (10) am jeweiligen Verseilpunkt (7) mit einem Konus im Winkel α von 10-20° versehen ist und Nuten (18) zur Führung jedes einzelnen Drahtes (2) aufweist, die Nuten (18) entsprechend der Verdrehrichtung unter einem Winkel von 15° angeordnet sind und am Ende einen Radius aufweisen, der eine Größe von 10- bis 20mal dem zu verseilenden Drahtdurchmesser besitzt.
7. Vorrichtung zur Herstellung ein- und mehrlagiger Stahldrahtlitzen nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der koaxial zum Führungsstift (10) angeordnete Verseilnippel (11) eine Bohrung (20) in Verseilrichtung mit einem Durchmesser von 1,2- bis 1,3mal dem Litzendurchmesser aufweist, der Einlaufradius (19) des Verseilnippels (11)30- bis 50mal dem zu verseilenden Drahtdurchmesser entspricht und der Abstand zwischen Führungsstift (10) und Verseilnippel (11) in Abhängigkeit vom Durchmesser derzu verseilenden Drähte (2) einstellbar ist.
8. Vorrichtung zur Herstellung ein- und mehrlagiger Stahldrahtlitzen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in sämtlichen Dralliereinrichtungen (12,13) jeweils vier Rollen (21) mit V-förmigem Rillenprofil (22), über welche die Litze (14) geführt wird, angeordnet sind, wobei der Öffnungswinkel β des Rillenprofils (22) 60° beträgt.
9. Vorrichtung zur Herstellung ein- und mehrlagiger Stahldrahtlitzen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Führungs- und Umlenkrolle (15) innerhalb des rotierenden Systems (4) trapezförmig mit zylindrischem Grund ausgeführte Rillen (23) aufweist und die Rillen (23) aus ungehärtetem verschleißfestem Material bestehen.

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen