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Die Erfindung betrifft eine Verseilanlage zum Verseilen von Einzeladern zu einem Kabel oder von Seillitzen zu einem Seil, insbesondere von elektrischen Einzelkabeladern zu einem Mehrader-Mittelspannungskabel.
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Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an und in Bezug auf Verseilanlagen, und insbesondere bezieht sie sich auf solch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Kabels oder Seils, welche große Abmessung aufweisen.
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Bei der Herstellung von verseilten Kabeln oder Drahtseilen wird neben weiteren Systemen die ”Monotorsion” eingesetzt. Bei diesem System werden die Elemente des Kabels oder des Seils von getrennten Vorratsspulen einem Verseilkopf zugeführt, an welchem sie verseilt werden, um das Kabel oder das Seil zu bilden, wobei dem Kabel oder dem Seil mittels der Drehung einer geeigneten Abzugseinheit ein Drall oder ein Schlag verliehen wird.
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Das die Abzugseinheit verlassende Kabel oder Seil rotiert um seine Längsachse. Dies macht es erforderlich, dass die endseitige Aufwickelspule, auf welche das Kabel oder Seil aufgewickelt wird, mit der gleichen Drehzahl rotiert werden muss wie die Abzugseinheit.
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Solche Verseilanlagen haben entsprechend der Zahl der vorhandenen Komponenten und Elemente eine bestimmte Länge, wodurch ein entsprechender Platz in der Fabrik vorhanden sein muss.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Verseilanlage zu schaffen, die insbesondere bei der Herstellung von Kabeln oder Seilen mit großen Abmessungen auf relativ kleinem Raum einsetzbar ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe mittels der Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 1 gelöst.
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Im folgenden wird zur Erläuterung und Beschreibung durchgängig von Kabel(n) gesprochen, wobei dies nicht einschränkend verstanden werden darf, da die Verseilanlage auch für das Verseilen von Seilen einsetzbar sein soll.
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An einer Verseilanlage, welche mindestens umfasst einer Zahl der Einzeladern entsprechende Anzahl Abwickler, eine Abzugseinheit und einen Aufwickler für das verseilte Wickelgut, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Abwickler, der Aufwickler und die Abzugseinheit auf verschiedenen horizontalen Ebene angeordnet sind.
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Die Erfindung zeichnet sich durch den platzsparenden Aufbau insbesondere mit folgenden Vorteilen aus:
- • großer Freiraum für die Spulenlogistik (heranfahren, abtransportieren),
- • einfaches Beladen und Entladen der Spulen von den Drehtellern,
- • Gewichte der Spulen (Beladung der Drehteller) nach oben nicht begrenzt.
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Weitere bevorzugte Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit den folgenden Ausführungsbeispielen. Die Merkmale können einzeln oder gemeinsam kombiniert verwirklicht sein.
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Die Abwickler und der Aufwickler sind als Drehteller mit senkrechter Drehachse ausgebildet, wobei die Drehteller zum Aufnehmen von je einer Vorratsspule oder einer Aufwickelspule ausgebildet sind, und die Spulen mit horizontal ausgerichteter Spulenachse auf den Drehtellern drehbar gelagert sind. Die Spulen sind mit ihrem Schwerpunkt so auf den Drehtellern angeordnet, dass der Schwerpunkt in der Rotationsachse des Drehtellers liegt.
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Die Abwickler und der Aufwickler sind auf einer ersten horizontalen Ebene angeordnet.
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Weitere Elemente der Verseilanlage sind auf einer zweiten horizontalen Ebene angeordnet, die oberhalb der ersten Ebene liegt und von der ersten horizontalen Ebene über Stützen beabstandet ist. Die zweite horizontale Ebene hat die Form einer Plattform. Die die Plattform tragenden Stützen können als Tragrohre, beispielsweise aus Stahl ausgebildet sein.
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Auf der Plattform ist ein Verseilpunkt mit Verseilnippel und eine rotierende Abzugseinheit aufgebaut. Weiterhin sind auf der Plattform Umlenkvorrichtungen für die Einzeladern und/oder für das Wickelgut vorhanden, die die Einzeladern und/oder das Wickelgut um 90° umlenken. In den Umlenkvorrichtungen sind zwischen zwei Seitenplatten eine Mehrzahl freilaufender Rollen angeordnet, über die die Einzeladern und/oder das Wickelgut laufen.
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Eine der Seitenplatten ist drehbar gelagert, wodurch eine Kippung der Achsen der Rollen aus einer Waagerechten möglich ist. Die Seiteplatten haben die Form etwa eines rechtwinkligen Dreiecks mit einer senkrecht und einer waagerecht liegenden Seite. Die Seite gegenüber dem rechten Winkel ist bogenförmig ausgebildet und trägt die freilaufenden Rollen. Die Lagerung einer der Seiteplatten ist dort, wo die senkrecht und die waagerecht liegenden Seiten zusammentreffen. Mit der Maßnahme der Kippung der Rollenachsen kann erreicht werden, dass die Einzeladern und/oder das Wickelgut mit möglichst geringer Behinderung einer von den Abwicklern oder von der Abzugseinheit auferlegten Drehung um 90° umgelenkt werden.
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Abwickelspulen und Aufwickelspule liegen zwischen Stützelementen auf den Drehtellern und sind frei drehbar gelagert.
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Eine Entnahme der Einzeladern erfolgt parallel zur Rotationsachse des Drehtellers der Abwickelspule. An den Drehtellern für Abwickelspulen sind Halte- oder Führungselemente zur Führung und/oder zur Bremsung der ablaufenden Einzeladern vorhanden.
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Die Zuführung des verseilten Wickelguts (Mehraderkabel) zur Aufwickelspule erfolgt ebenfalls etwa parallel zur Rotationsachse des die Aufwickelspule tragenden Drehtellers. Vorzugsweise ist der Aufwickler (die Aufwickelspule) mit einer Einrichtung zum lagegerechten Verlegen ausgerüstet.
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Die Drehteller können Transportrollen aufweisen, auf denen sie über Fahrzeuge, beispielsweise von einem Gabelstapler, bewegbar sind und transportiert werden können. Die Transportrollen können festgesetzt werden, so dass die Drehteller ortsfest positioniert werden können.
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Beschreibung der Zeichnungen.
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Die Erfindung ist beispielhaft in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht, wobei die Figuren im einzelnen zeigen:
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1: die Verseilanlage in perspektivischer Sicht,
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2: die Verseilanlage in Seitenansicht,
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3: die Verseilanlage in Aufsicht,
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4: ein Aufwickler und
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5A und 5B: zwei Ansichten einer Umlenkeinheit.
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Die 1, 2 und 3 zeigen eine Verseilanlage, deren Teile in zwei horizontalen, übereinander liegenden Ebenen E1, E2 angeordnet sind. Die Verseilanlage dient vorzugsweise zur Herstellung von Mittelspannungskabeln, mit isolierten auf den Vorrats- oder Abwickelspulen vorgehaltenen Einzeladern; beispielsweise mit einem Einzelader-Durchmesser von 36 mm und mit einer Einzelader-Länge von 4000 m.
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Auf einer unteren horizontalen Ebene E1 befinden sich zur Herstellung eines mehradrigen Kabels 30 mehrere der Zahl der Adern 18 entsprechende Abwickler 10. In dem Ausführungsbeispiel sind drei Abwickler 10 vorhanden. Die Abwickler 10 stehen in einem gleichseitigen Dreieck.
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Weiterhin befindet sich in der unteren Ebene E1 ein Aufwickler 20 mit einer Aufwickelspule 21 für das Verseilgut 30 (für das mehradrige Kabel).
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Jeder Abwickler 10 besteht aus einem Drehteller 14, der zur Beladung mit je einer Abwickelspule 11 ausgebildet ist. Der Aufwickler 20 besteht ebenfalls aus einem Drehteller 24, der zur Beladung mit einer Aufwickelspule 21 ausgebildet ist. Die Drehteller 14, 24 sind gemäß den vorgesehenen Gewichten der Vorrats-, bzw. Aufwickelspulen (11, 21) entsprechend mechanisch stabil gestaltet. Die Drehteller können so gestaltet werden, dass sie der Beladung entsprechende Lasten aufnehmen können.
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Das Kennzeichen der Verseilanlage besteht darin, dass die Beladung der Drehteller 14, 24 in der Form erfolgt, dass die Vorrats-, bzw. Aufwickelspulen (11, 21) mit horizontalen Achsen 15, 25 auf den jeweiligem Drehteller 14, 24 aufgeständert sind. Als Vorrats-, bzw. Aufwickelspulen werden vorzugsweise Standardspulen eingesetzt. Hierzu haben die Drehteller 14, 24 jeweils eine in Form eines Portals ausgebildete Aufnahmevorrichtung 16, 26 für die Spulen (11, 21), wobei die Spulen an ihren Pinolen drehbar aufgenommen sind. Die Höhe zum Aufnehmen von Spulen und der Abstand zwischen den Stützen der Aufnahmevorrichtung ist variabel gestaltet, wodurch beispielsweise Spulen mit Durchmessern der Trommelscheiben zwischen 1800 und 2500 mm eingehängt werden können.
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An einer Seite der Aufnahmevorrichtung 16, 26 ist ein elektrischer Antrieb 13, 23 vorhanden. Über einen Mitnehmer, der in Speichen der Spulen greift, wird die jeweilige Spule in Drehung versetzt. Hierbei werden die Abwickelspulen zur Entnahme von Einzeladern 18 und die Aufwickelspule zur Aufwicklung des Verseilguts in Drehung versetzt. Die Abzugsgeschwindigkeit (Drehgeschwindigkeit) der Abwickelspulen kann vorzugsweise bis zu 60 m/min eingestellt werden.
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Über einen weiteren (nicht dargestellten) elektrischen Antrieb können die Drehteller 14, 24 in Rotation R1, R2 versetzt werden, mit einer senkrecht auf der horizontalen Ebene E1 stehenden Rotationsachse. Die Drehteller sind unabhängig voneinander antreibbar. Die Rotationsgeschwindigkeit der Drehteller kann bis zu 25 min–1 betragen.
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Die Drehung um die horizontale Achse 15, 25 der Spulen 11, 21 über die Elektromotoren (13, 23) ist steuerbar. Die Drehung um die horizontale Achse der Abwickelspule 11 ist abhängig von der auf der Abwickelspule 11 vorhandenen Einzelader-Menge 18. Die Drehung der Aufwickelspule 21 um ihre horizontale Achse wird in Abhängigkeit der Zugspannung gesteuert.
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Die Drehteller 14 der Abwickler 10 werden synchron in derselben Drehrichtung R1 betrieben, wobei der Drehteller 24 des Aufwicklers 20 in Gegendrehrichtung R2 rotierbar ist. Normalerweise sind die Rotationsgeschwindigkeiten von Abwickler 10 und Aufwickler 20 identisch, wobei jedoch eine Feinsteuerung vorhanden ist, mit der auch unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten von Abwickler und Aufwickler eingestellt werden können.
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Über den Aufwickler 20 wird das Verseilgut dicht bei dicht und Lage auf Lage verlegt. Hierfür kann entweder eine Traversiereinrichtung eingesetzt werden, die die Aufwickelspule parallel zur Achse hin und her bewegt oder es kann eine Verlegeeinrichtung 28 eingesetzt werden, die das Verseilgut zum sauberen Ablegen auf dem Trommelkern der Aufwickelspule 21 entsprechend führt.
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Auf der zweiten horizontalen Ebene E2, hier ausgebildet als über der ersten Ebene angeordnete Plattform 102, befindet sich eine rotierende Abzugseinheit 120. Vor der Abzugseinheit 120 ist ein Verseilpunkt mit Verseilnippel 116 aufgebaut. Die Plattform 102 steht auf mehreren vertikalen Stützen 121, hat einen Treppenzugang 122 und eine umlaufende Reling 124. Die Plattform hat im Ausführungsbeispiel Abmessungen von 6 × 15 m.
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Die von den Abwickelspulen 11 abzuziehenden Einzeladern 18 laufen von den Abwickelspulen 11 senkrecht nach oben, wo sie auf der Plattform E2 über Umlenkeinrichtungen 105 von der Abzugseinheit 120 aufgenommen werden. Die Einzeladern 18 werden parallel zur Fläche der Plattform zum Verseilpunkt 116 geführt. Die Einzeladern 18 sind durch die Rotation der Drehteller 14 der Abwickler 10 in Drehung versetzt. Die Drehung der Einzeladern 18 setzt sich über die Umlenkeinrichtungen 105 zum Verseilpunkt 116 fort. Das verseilte Mehraderkabel 30 verlässt die Abzugseinheit 120 in Richtung auf eine weitere Umlenkeinrichtung 105', an der das Verseilgut 30 etwa senkrecht nach unten zum auf der ersten horizontalen Ebene E1 stehenden Aufwickler 20 um 90° umgelenkt wird. Die von der Abzugseinheit 120 mitgegebene Rotation (R2) des Verseilguts 30 wird von dem Aufwickler 20 übernommen.
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In der 4 wird ein Aufwickler 20 dargestellt.
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Abwickler 10 und Aufwickler 20 sind im wesentlichen vergleichbar ausgerüstet und gestaltet. Sie sind in Form eines Portalwicklers aufgebaut.
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Der Aufwickler 20 besteht aus einem Drehteller 24, der mit einer Aufwickelspule 21 beladen ist. Die Aufwickelspule 21 ist mit ihrer Achse 25 horizontal montiert. Das Mehraderkabel 30 wird von der Aufwickelspule 21 aufgenommen. Der Drehteller 24 weist eine Aufnahmevorrichtung 26 für die Aufwickelspule 21 auf. In der Aufnahmevorrichtung wird die Aufwickelspule 21 an ihren Pinolen drehbar aufgenommen. An einer Seite der Aufnahmevorrichtung ist ein Elektromotor 23 vorhanden. Der Elektromotor versetzt die Aufwickelspule 21 in Drehung um die horizontal liegende Spulenachse 25, wobei ein vom Elektromotor angetriebener Mitnehmer in Speichen der Aufwickelspule greift.
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Der Drehteller 24 selbst wird mit einem elektrischen Antrieb in Rotation R2 versetzt. Die Rotationsachse steht senkrecht auf der horizontalen Ebene E1 und senkrecht zum Drehteller 24. Rotation R2 dreht das Verseilgut in Gegenrichtung zur Rotation R1 der Abwickelspulen und entlastet mögliche Verspannungen des Verseilguts.
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Die 5A und 5B zeigen eine Umlenkeinheit 105, wobei in 5A die Umlenkeinheit von vorn dargestellt ist und in 5B die Umlenkeinheit in perspektivischer Darstellung zu sehen ist.
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Mit den Umlenkeinheiten 105 (105') werden die Einzelader(n) 18 und das Verseilgut 30 jeweils um 90° umgelenkt. Einzelader und Verseilgut befinden sich jeweils in Rotation R1, bzw. R2. Die Umlenkung wird so vorgenommen, dass der minimale Biegeradius der Kabel nicht unterschritten wird.
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Die Umlenkeinheiten 105 (105') umfassen im wesentlichen zwei Seitenplatten 107, 108 zwischen denen mehrere Rollen 106 hintereinander angeordnet sind. Die Seitenplatten haben etwa die Form eines gleichseitigen, rechtwinkligen Dreiecks. Die Umlenkrollen sind in den Seitenplatten in Kugellagern gelagert. Die Anordnung der Rollen liegt auf einem Kurvenbogen von 90°; einem Viertelkreis. Die Rollen 106 sind nicht zylindrisch, sondern konkav geformt. Sie haben in ihrer Mitte einen Minimaldurchmesser und weiten sich zu jedem Ende der Rolle zu einem Durchmesser von 120 mm auf.
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Umlenkeinheiten haben die nachteilige Eigenschaft, eine Torsion der über die Umlenkeinheiten geführten Elemente zu behindern (Torsionssperre). Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Umlenkeinheiten 105, 105' ist es, die Reibung während der Umlenkung zu minimieren, bzw. die Torsion während des Überrollens über die Umlenkeinheit zu unterstützen. Eine der Seitenplatten ist um einen Drehpunkt 110 drehbar gelagert. Der Drehpunkt befindet sich etwa im Eckpunkt des rechten Winkels. Durch Drehung einer der Seitenplatten um den Drehpunkt werden die Achse der Rollen leicht aus der Waagerechten herausgekippt, es kommt eine Verkippung 112 um einen Winkel 113 (oder Betrag) zustande.
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Abhängig von Steifigkeit und Durchmesser der Einzelader oder des Verseilguts und von der Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung wird der jeweils eingestellte Winkel (oder Betrag)
113 einjustiert, wobei Winkel zwischen 5° und 20° in positiver als auch in negativer Richtung einstellbar sind. Die verstellbare Seitenplatte kann also aus der Null-Lage abgesenkt oder angehoben werden. In einer der Stellungen erhält die Torsion des umgelenkten Elements eine Unterstützungskomponente in Linksdrehung und in der anderen Stellung eine Unterstützungskomponente in Rechtsdrehung. Bezugszeichen
| | | engl. terms |
| E1 | erste Ebene | first platform |
| E2 | zweite Ebene | second platform |
| R1 | Drehung Abwickler | rotation pay-off unit |
| R2 | Drehung Aufwickler | rotation take-up device |
| 10 | Abwickler | pay-off unit |
| 11 | Abwickelspule | pay-off spool |
| 13 | elektr. Antrieb | driving device (motor) |
| 14 | Drehteller | turntable |
| 15 | Spulennabe | pintle |
| 16 | Spulenaufnahme (Spulenträger) | spool support |
| 18 | Einzelader | single strand |
| 20 | Aufwickler für Verseilgut | take-up device |
| 21 | Aufwickelspule | take-up spool |
| 23 | elektr. Antrieb | driving device (motor) |
| 24 | Drehteller | turntable |
| 25 | Pinole (Spulennabe) | pintle |
| 26 | Spulenaufnahme Spulenträger | spool support |
| 28 | Verlegeeinrichtung | lay module |
| 30 | Verseilgut, MS-Kabel | MV cable |
| 102 | Plattform (zweite Ebene E2) | second platform |
| 105, 105' | Umlenkeinrichtung | deflection module |
| 106 | Rolle (konkav) | guide roller |
| 107 | linke Seitenplatte | cheek plate (left side) |
| 108 | rechte Seitenplatte | cheek plate (right side) |
| 110 | Drehlagerung | rotating bearing |
| 112 | Anhebung einer Seitenwand | turning cheek plate |
| 113 | Winkel der Kippung/Drehung | angle of turn |
| 114 | Kugellager | ball bearing |
| 116 | Verseilpunkt (mit Verseilnippel) | stranding spot (with die plate) |
| 120 | rotierende Abzugseinheit | rotating haul-off unit |
| 121 | Stütze | column |
| 122 | Treppenzugang | staircase |
| 124 | Reling | reeling |
