DE1105015B - Maschine zum Herstellen von Verseilelementen fuer den Aufbau elektrischer Kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Herstellen von Verseilelementen für den Aufbau elektrischer Kabel, bei der die Einzeldrähte durch einen sich drehenden Verseilkopf hindurchgehen, der sie verdrillt, und bei der der hergestellte Verseilstrang in Richtung der Drehachse des Verseilkopfes gezogen wird.

Bei verschiedenen bekannten Maschinen dieser Art sind vor dem Verseilkopf Führungsscheiben angeordnet, die mit verschiedenen Bohrungen für den Durchgang der einzelnen zu einem Seil zu wickelnden Drähte versehen sind. Diese Führungsscheiben sind bei den bekannten Konstruktionen gegenüber dem sich drehenden Verseilkopf entweder unverrückbar fest gelagert, oder sie führen eine hin- und hergehende Teildrehung aus.

Ferner sind Vorrichtungen zum Abziehen von Kabeln, von Trommeln und zum anschließenden Einlegen der Kabelenden Trockenpfannen bekannt; bei solchen Vorrichtungen wird das aufzuwickelnde Kabel von seiner Abwickeltrommel durch eine Abzugsvorrichtung heruntergezogen und mit seinem freien Ende in die Trockenpfanne, die drehbar gelagert ist, eingeleitet. Die Trockenpfanne rotiert dabei mit einer Drehzahl, die durch die Abziehgeschwindigkeit des Kabels von der Trommel zustande kommt und im allgemeinen relativ niedrig liegt.

Weiter ist ein Verfahren für das Aufwickeln von Stranggut, z. B. von Draht, bekannt, bei welchem die einzelnen Drahtlagen durch zweckentsprechende Mittel in eine sich drehende Wickeltrommel so gelegt werden, daß sie um ein beträchtliches Maß gegeneinander seitlich verlagert werden. Dabei ist die Umfangsgeschwindigkeit der Wickeltrommel größer als die Zufuhrungsgeschwindigkeit des Drahtes, wobei das Verhältnis zwischen beiden Geschwindigkeiten Form und Größe der einzelnen Drahtlagen bestimmt.

Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Mehrmantelkabeln bekannt, bei der die Einzeldrähte, die das fertige Kabel bilden sollen, auf einzelnen drehbar gelagerten Haspeln aufgewickelt sind, die als Vorratsbehälter für die später zu verseilenden Kabel oder Einzeldrähte dienen.

Ferner sind Verseilmaschinen mit mehreren mit einstellbaren Nachdrehvorrichtungen versehenen Verseilkörben für Fernmeldekabel bekannt, bei denen der Antrieb eines jeden Verseilkorbes und deren zugehörigen Verdreheinrichtung während des Betriebs einzeln regelbar ist.

Das normale Verfahren zur Herstellung eines mehradrigen Kabels besteht darin, um einen bewegten Draht eine gewisse Anzahl von Einzel strängen herumzuwickeln, wobei die Drehung dieser Drähte der fortschreitenden Axialbewegung des zentralen Drahtes so

Maschine zum Herstellen

von Verseilelementen
für den Aufbau elektrischer Kabel

Anmelder:

Leon Andouart, Paris,

und Societe Le Materiel de Cablerie,

Courbevoie, Seine (Frankreich)

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore, Patentanwalt,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 10. August 1957

Leon Andouart und Jean Biche, Paris,
sind als Erfinder genannt worden

zugeordnet wird, daß die gewünschte Wendelsteigung entsteht.

Dabei wird bei den bekannten Verseilmaschinen dieses Aufwickeln in einem feststehenden Verseilkopf ausgeführt, wobei die Einzeldrähte von Vorratstrommeln ablaufen, die von rotierenden Trommeljochen getragen werden. Das erzeugte Kabel wird dann auf eine Aufnahmetrommel aufgewickelt, deren Drehachse im allgemeinen quer zum Vorschub der Drähte liegt. Bei diesen bekannten Konstruktionen mit im Raum feststehenden oder sich drehenden Aufnahmetrommeln treten von einer bestimmten Drehzahlgrenze an Massenausgleichsprobleme auf, die bisher mit den bekannten Konstruktionen nicht gelöst werden konnten. Die bekannten Maschinen konnten bisher höchstens Drehzahlen von 1000 Umdrehungen pro Minute für eine doppelte Verdrillung bzw. von

109 577/272

2000 Umdrehungen pro Minute für eine einfache Verdrillung ermöglichen. Die Erhöhung der Drehzahl bei den bekannten Verseilmaschinen liefert ungleichmäßige Verseilelemente und damit unbefriedigende mechanische Festigkeit oder ungenügende elektrische Kopplungswerte oder in besonders ungünstigen Fällen oder bei besonders hohen Drehzahlen ein Reißen der Drähte oder des aus den Drähten hergestellten Kabels.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Verseilmaschine für elektrische Kabel zu schaffen, die erheblich höhere Drehzahlen als die bekannten Maschinen ermöglichte, womit bei der Fertigung des Massenproduktes Kabel eine beträchtliche Steigerung" der Produktionsleistung ermöglicht werden würde.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Verseilstrang anschließend an die Abzugsvorrichtung in einen Topfwickler einläuft, der sich um dieselbe Achse wie der Verseilkopf dreht und sich darin zu einem hohlen Kötzer aufspult.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist zwischen dem rotierenden Verseilkopf und der Abzugsvorrichtung eine mechanische oder thermische Einrichtung zur Rückbildung der Torsion im Verseilstrang vorgesehen. Schließlich kann die Speisung des Verseilkopfes mit Einzeldrähten erfolgen, die von Vorratsspulen ablaufen, die auf zwei oder mehreren mit verschiedenen Drehzahlen umlaufenden Verseilkörben angebracht sind.

Bei der neuen Maschine sind dabei Drehzahlen bis zu 5000 Umdrehungen pro Minute erreichbar, womit die Produktionsleistung auf das 3- bis 5fache gegenüber den bekannten Verseilmaschinen ansteigen kann.

Die Maschine nach der Erfindung ermöglicht diese Drehgeschwindigkeiten, weil der hergestellte Verseilstrang, anstatt auf einer Aufnahmetrommel aufgewickelt zu werden, in einen Topfwickler einläuft, der mit gleicher Geschwindigkeit wie der Verseilkopf umläuft, wobei die Achsen von Verseilkopf und Topfwickler in derselben Richtung liegen. Weiterhin wird bei der Einrichtung nach der Erfindung der Verseilstrang nicht unmittelbar durch die Aufwickeltrommel abgezogen, sondern von einer besonderen Abzugsvorrichtung transportiert, z. B. von einer Spannwinde, die den Verseilstrang in der Achsrichtung des Verseilkopfes und des Topfwicklers zieht und in diesen hineinfördert.

Die Erfindung wird nachstehend im einzelnen an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und ist in den Zeichnungen veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt in Perspektive schematisch die Herstellung eines Kabels und

Fig. 2 in ähnlicher Weise eine vervollständigte Anlage dafür, während

Fig. 3 eine Draufsicht auf die neue Maschine zur Kabelherstellung ist;

Fig. 4 zeigt in Perspektive eine Einrichtung zum Zurückbilden der Torsion;

Fig. 5 ist dazu ein Teillängsschnitt und

Fig. 6 ein Querschnitt nach der Linie VI-VI von Fig. 5;

Fig. 7 zeigt in Perspektive eine Abzugsvorrichtung;

Fig. 8 zeigt schematisch in Perspektive eine Zuführeinrichtung mit rotierend angeordneten Vorratsspulen, während

Fig. 9 in Längsschnitt und Seitenansicht schematisch eine Zuführeinrichtung mit zwei rotierenden Spulenträgern darstellt.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage hat die Aufgabe, aus Einzeldrähten α und b einen Strang A zu bilden.

Sie besteht im wesentlichen aus einem rotierenden Verseilkopf 10 und einem Topfwickler 11; dieser dreht sich in gleicher Weise wie der Verseilkopf und um dieselbe Achse, die die Vorschubachse des Zentraldrahtes α und des Strangs A ist. Der Zentraldraht a, der die Seele des Verseilstrangs bildet, und die Drähte b, deren Anzahl hier mit sechs angenommen ist und die sich wendelförmig um den Zentraldraht a herumlegen, werden in bekannter Weise von feststehend gelagerten Vorratsspulen abgezogen und dem Verseilkopf 10 durch die Führungsplatte 12 zugeführt, die im Maschinengestell feststeht. Die Gesamtheit der Drähte α und b, die in den Verseilkopf 10 eingeführt ist, wird durch Abzugsscheiben 13 und 14 vorwärts gezogen. Diese werden durch den Verseilkopf 10 als Ganzes mit hoher Drehzahl (etwa 500O Umdrehungen pro Minute) angetrieben, und gleichzeitig hält die Abzugsscheibe 13 den neugebildeten Verseilstrang A in Spannung. Durch die Abzugsscheibe 14 wird der Ver-

ao seilstrang dem Topfwickler 11 zugeführt, wo er bei 15 durch die Fliehkraft zu einem hohlen Kötzer aufgespult wird. Die Speisung des Topfes wird durch eine Leiteinrichtung gesichert; diese besteht aus dem Rohr 16, das durch einen beliebigen Antrieb, z. B.

durch einen Steg 17, hin- und hergeschoben wird, indem ein mit dem Steg 17 fest verbundener Mutterring 18 durch eine Spindel 19 mit gegenläufigem Gewinde vor- und zurückwandert.

Zwischen den beiden Abzugsscheiben 13 und 14 kann eine Einrichtung 20 eingeschaltet sein, um die Torsion zu kompensieren, die von der Tatsache herrührt, daß der Verseilkopf 10 rotiert und die Drähte aufwickelt, die aus einem feststehenden Verteiler ihren Ausgang nehmen. Diese Einrichtung kann in einem Glühofen oder in einem Aggregat von Richtrollen bestehen, von denen weiter unten noch die Rede sein wird.

In der Anlage nach Fig. 2 tragen die gleichen Elemente wie in Fig. 1 dieselben Bezugszeichen. Man sieht die Zuführung der Einzeldrähte, des Zentraldrahtes α und der Umwickelungsdrähte b von einem Spulengestell 21 aus, das die Vorratsspulen 22 trägt. Hier in der Vorrichtung nach Fig. 2 durchläuft der Verseilstrang A, nachdem er bei 20 gerichtet worden ist, eine Strangpresse 23, die ihn mit einer Umkleidung aus Kunststoff in einer oder mehreren Farben umgibt: dieser mit seiner Isolierung versehene Verseilstrang B wird in dem Topfwickler 11 aufgespult.

In der Anlage zur praktischen Durchführung der Aufgabe, wie sie immer noch schematisch durch Fig. 3 in Draufsicht veranschaulicht wird, findet man wieder dieselben Elemente wie in Fig. 1 und 2 auf einem Bett 24 aufgebaut, das auch eine Transmissionswelle 25 trägt; diese läuft parallel zur Drehachse der Teile 10 und 11 und wird von einem nicht dargestellten Motor über Riemen 27 und Antriebsscheibe 26 angetrieben. Sie trägt Riemenscheiben 28, 29 und 30, von denen die Scheibe 28 über Riemen 31 den Träger 32 des Verseilkopfes 10 antreibt, während die Scheibe 29 durch Riemen 33 mit dem Topfwickler 11 verbunden ist.

Gleichzeitig überträgt die Welle 25 über das Reduktionsgetriebe 34 ihre Drehung auf die Leitvorrichtung 17, 18, 19. Die Riemenscheibe 30 treibt über Riemen 35 die Scheibe 36, die auf der Richtvorrichtung mit den beiden Garnituren normal zueinander gelagerter Richtrollen 37 und 38 festsitzt.

Fig. 4 bis 6 zeigen in Einzelheiten ein Ausführungsbeispiel dieser Richtvorrichtung. Sie besteht aus

zwei rohrförmigen Gehäusen 39, deren jedes einen Satz Rollen 37 bzw. 38 trägt; diese Gehäuse sind durch die Scheibe 36 verbunden und drehen sich in Lagern 40 und 41. In jedem Gehäuse sitzt eine Platte 42, an der mit Schrauben 43,44 zwei ausgeschnittene Rollenträger 45, 46 befestigt sind, die je eine Reihe von Rollen 37 bzw. 38 tragen. Die Rollen sind auf ihren Achsen 47 fliegend gelagert, zweckmäßig auf Wälzlagern 48. Die oberen und die unteren Rollen sind gegeneinander versetzt. Die Rollenträger 45 und 46 sind in der Querrichtung verstellbar, so daß man je nach der gewünschten Richtwirkung den Abstand der Rollenreihen im Gehäuse 39 vergrößern oder verkleinern kann.

Die Längsbewegung der Drähte, und zwar sowohl der Einzeldrähte α und b wie auch des Verseilstrangs A₁ kann durch die Abzugsvorrichtungen 13 und 14 gesichert werden, die im einzelnen durch Fig. 7 veranschaulicht werden.

Jede Abzugsvorrichtung enthält beispielsweise eine Rillenscheibe 50, die in einem Ausschnitt 51 einer Hohlwelle 52 gelagert ist, die mit einem der rotierenden Teile, des Verseilkopfes 10 oder des Topfwicklers 11, angetrieben wird.

Die Drehachse53 der Rillenscheibe50 liegt quer zur Hohlwelle 52 und somit rechtwinklig zur Hauptdrehung und zur Vorschubrichtung des Verseilstrangs. Auf dieser Achse 53 sitzt ein Schneckenrad 54, das mit einer Schnecke 55 im Eingriff steht, und diese ist mit einer Welle 56 fest verbunden, die in einem an der Hohlwelle 52 befestigten Bock 57 gelagert ist. Am anderen Ende trägt die Welle 56 ein Stirnrad 58, das als Planetenrad in ein am Maschinengestell festsitzendes zentrales Stirnrad 59 eingreift. Die gegenüberliegenden Teile 60, 61, 62, 63 dienen zum Gewichtsausgleich der Teile 54, 55, 56, 57.

Während nach Fig. 2 die Einzeldrähte α und b von Vorratsspulen 22 abgezogen werden, die auf einem feststehenden Spulenträger 21 gelagert sind, kann man diese Spulen auch auf einem drehbar gelagerten Spulenträger lagern.

So zeigt Fig. 8 schematisch eine Zuführeinrichtung für die Einzeldrähte, bei der ein Verseilkorb 71 auf einer drehbar gelagerten Welle 72 sitzt und eine Anzahl Spulen 73 trägt, von denen jede einen Einzeldraht zu einem Führungsloch liefert, das zu diesem Zweck in einer ebenfalls auf der Welle 72 festsitzenden Führungsplatte 74 vorgesehen ist. Hieran schließt sich wie in den bisher behandelten Formen der Verseilkopf 10, die Abzugsvorrichtung 13 usw. an.

Wie man leicht erkennen kann, ist bei dieser Ausführungsform die Wendelsteigung mit der Drehzahl des rotierenden Spulenträgers veränderlich.

Man kann auch an die Kombination von zwei oder mehr rotierenden Spulenträgern denken, die mit verschiedenen Drehzahlen angetrieben werden. Fig. 9 stellt schematisch eine solche Zuführeinrichtung dar: hier trägt ein auf einer Welle 83 sitzender Verseilkorb 81 einen inneren Kranz von Spulen 82 und ein ringförmiger Verseilkorb 85 auf einer Koaxialwelle einen äußeren Kranz von Spulen 86. Die koaxialen Wellen 83 und 87 können durch ein rückkehrendes Rädergetriebe 88 mit ungleicher Drehzahl angetrieben werden. Eine Führung 89 am Ende einer Verlängerung der Welle 83 leitet die von den Vorratsspulen 82 kommenden Einzeldrähte 92 zum Verseilkopf 10, und eine ringförmige Führung 93 eines am Verseilkorb 85 sitzenden Stützkonus 94 leitet die von den Vorratsspulen 86 kommenden Einzeldrähte 96 zu demselben Verseilkopf 10.

In diesem Fall erhält man einen Verseilstrang aus zwei Drahtlagen oder Schichten mit verschiedener Schlaglänge.

Man kann die Vorrichtung leicht noch weiter auf mehr als zwei solche Verseilkörbe ausdehnen, wodurch man eine entsprechende Anzahl Drahtlagen verschiedener Schlaglänge zu einem Verseilstrang vereinigen kann.

Ein weiterer Vorzug der rotierenden Zuführeinrichtungen besteht darin, daß man beim Umkleiden des Verseilstrangs mit einer beliebigen Isolierschicht unter Verwendung einer Strangpresse die ein- oder mehrfarbige Isolierung mit Drallängen aufbringen kann, die von der Schlaglänge des Verseilstrangs verschieden sind.

Weitere Ausführungseinzelheiten sind bereits bei der Konstruktion einer Maschine zum wendeiförmigen Umkleiden elektrischer Drähte mit mehrfarbigem Kunststoff vorgeschlagen worden.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Maschine zum Herstellen von Verseilelementen für den Aufbau elektrischer Kabel, bei der die Einzeldrähte durch einen sich drehenden Verseilkopf hindurchgehen, der sie verdrillt, und bei der der hergestellte Verseilstrang in Richtung der Drehachse des Verseilkopfes gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verseilstrang (A oder B) anschließend an die Abzugsvorrichtung (14) in einen Topfwickler (11) einläuft, der sich um dieselbe Achse wie der Verseilkopf (10) dreht und sich darin zu einem hohlen Kötzer aufspult.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem rotierenden Verseilkopf (10) und dem Topfwickler (11) eine mechanische oder thermische Einrichtung (20) zur Rückbildung der Torsion im Verseilstrang (A) vorgesehen ist.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Verseilkopf (10) mit Einzeldrähten (a, b) gespeist ist, die von stationär gelagerten Vorratsspulen (22) abgezogen und durch eine feststehende Führungsplatte (12) geleitet sind.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Verseilkopf (10) mit Einzeldrähten (a, b) gespeist ist, die von Vorratsspulen (73) abgezogen sind, die ein um dieselbe Achse wie der Verseilkopf (10) drehbarer Verseilkorb (71) trägt.

5. Maschine nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verseilkopf (10) mit Einzeldrähten (92, 96) gespeist ist, die von Vorratsspulen (82, 86) abgezogen sind, die in zwei oder mehr mit verschiedenen Drehzahlen rotierenden Verseilkörben (81, 85) gelagert sind.

6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verseilstrang (A) am Ausgang des Verseilkopfes (10) durch eine Abzugsvorrichtung (13) gezogen wird, die mit dem Verseilkopf rotiert.

7. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verseilstrang (A) zwischen dem Verseilkopf (10) und dem Topfwickler 11 Rollen (37, 38) durchläuft, die rechtwinklig zueinander gelagert sind, um die Torsionen der Verseilelemente zurückzubilden.

8. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verseilstrang (A) vor seinem

Eintritt in den Topfwickler (11) eine Strangpresse (23) durchläuft, die ihn mit einer Isolierung in einer oder mehreren Farben umkleidet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 682 267, 610· 650,

631 929, 509135, 632 739, 605 693, 649 040, 912 588, 643 817, 242 078;

deutsche Auslegeschriften Nr. 1 011 840, S 39805 VIIId/21c (bekanntgemacht am 16.2.1956);

deutsche Patentanmeldung F 2574 VIIId/21c (bekanntgemacht am 6. 9. 1951).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen