DE1474215A1

DE1474215A1 - Vorrichtung zum Verseilen von zwei oder mehreren flexiblen Koerpern zur Bildung einer Litze

Info

Publication number: DE1474215A1
Application number: DE19641474215
Authority: DE
Inventors: Ronald Hinds
Original assignee: BICC PLC
Current assignee: Balfour Beatty PLC
Priority date: 1963-05-24
Filing date: 1964-05-22
Publication date: 1971-04-01
Also published as: DE1474215C3; GB1008291A; FR1396753A; DE1474215B2

Description

Firma British Insulated Callender'a Gables Limited, Norfolk House, Norfolk Street, W.C.2, England

PÜr diese Anmeldung wird die Priorität aue der britischen Patentanmeldung Nr. 20 916/63 vom 24* Mai 1963 beansprucht.

Vorrichtung sum Regeln der Zugspannung von flexiblen, auf ein· Trommel aufzuwickelndem Material

Die Erfindung besieht sioh auf eine Vorrichtung sum Regeln der Zugspannung in flexiblem Material (Draht)_r welohes auf eine Aufnahmetrommel aufgewickelt wird, und zwar auf eine solche Vorrichtung, bei der das Material durch eint Antriebsvorrichtung zur Trommel geliefert wird, die sein· lineare Geschwindigkeit kontrolliert bzw, einregelt. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich,

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betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, "bei welcher daa Material durch einen Flyer /flier/ um die Trommel gewickelt wird, der um die Trommelaohse durch Mittel zwangeläufig gedreht wird, welche direkt oder indirekt mit einer Antriebs-Torrichtung gekuppelt sind, die den Draht zwangläufig nach dem Flyer Bit einer Lineargeschwindigkeit vorschieben, die von der Drehzahl des Flyers um die Trommelaohse abhängt.

Eine bekannt·; ZugspanTmngs-Regelvorrichtung für auf eine Aufnahmetrommel aufzuwickelndes Material weist Mittel zum Abtasten der Zugspannung in dem Material, während es seinen Vorschub nach der Trommel hin erfährt, und einen Antrieb mit veränderlloher Drehzahl für die Trommel auf, der duroh die Abtastmittel gesteuert wird. Bei einer anderen Art einer Zugapannungs-Regelvorriohtung ist der Antrieb für die Trommel von einer solohen Art, daß er gemäß dem Drehmoment, das der Trommel durch die Zugspannung des Materials übermittelt wird, die Geschwindigkeit ändert, und dtr Antrieb kann b.B. eine &le it kupplung aufweisen. Diese letztere Gattung hat den Vorteil, daß keinerlei Abtast mittel bei dem Material verwendet zu werden brauchen, und auf diese Art der Zugspannunga-Regelvorrichtung besieht sich die Erfindung.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Zugspannungs-Regelvorrlohtung, die sich besonders gut für eine Anlage eignet, bei welcher die Aufnahmetrommel auf andere Weise als duroh das

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aufgenommene Material mit einer Geschwindigkeit gedreht wird, die um einen Faktor, der sich gemäß der auf die Trommel aufgewickelten Materialmenge ändert, kleiner ist als die Drehzahl eines zwangsläufig angetriebenen Flyers um die Trommelaehse herum, durch welchen das Material auf die Trommel gewickelt wird»

Bei der Zxigspannungs-Regelvorrichtung gemäß der Erfindung wird die Aufnahmetrommel über ein Differentialgetriebe teils von einer Haupt-Antriebsvorriehtung her zum Zuführen des flexiblen Materials nach der Trommel hin oder zum Hegeln dieses Zuführens und teils durch eine Hilfkraftlieferquelle angetrieben, deren Drehmoment/Drehzahl-Charakteristika derart sind, daß sie ein Drehmoment ausübt, welches indirekt proportional zur Drehzahl ist. Die Hilfslieferquelle, die vorzugsweise ein Elektromotor ist» soll im Nachstehenden allgemein mit "Drehmoment-Motor" bezeichnet werden. Der eine Bauteil des Differentialgetriebes ist ait der Haupt-Antriebsvorrichtung- gekuppelt, während ein anderer Bauteil des Getriebes mit dem Aufnahmetrommel-Rahmen und der dritte Bauteil mit dem Drehmomentmotor gekuppelt ist, so daß bei konstanter Lineargeschwindigkeit des flexiblen Materials sich bei einer Änderung der Drehzahl de» Drehmoment-Motors die Drehzahl der Trommel ändert. Die Anordnung ist so getroffen, daß, angenommen, alle anderen Parameter sind konstant, in dem Maße, wie der Durohmesser der auf der Trommel aufgewickelten Materialrolle und damit das durch das

Material auf die Trommel einwirkendem Drehmoment zunehmen, die ., 109814/0105

auf den Motor wirkende Belastung und demzufolge die Drehzahl des Motors dahingehend geändert werden, daß die Drehzahl der Trommel abnimmt.

Wenn eine genormte Form eines Differential-Planetenradvorlegers, d.h. ein Differentialgetriebe mit einem Paar von parallelen koaxialen Sonnenrädern, gekuppelt mit einem Satz Planetenräder, die auf einem gemeinsamen Gestell sitzen, verwendet wird, wird erfindungsgemäß vorgezogen, das eine Sonnenrad mit der Hauptantriebsvorrichtung zu kuppeln, das zweite Sonnenrad mit Hilfe des Drehmoment-Motors und den Trommelrahmen vom Gestell her anzutreiben.

Vorzugsweise wird das zweite Sonnenrad stets mit einer geringeren Drehzahl als das erste Sonnenrad in zum ersten Sonnenrad entgegengesetzter Richtung angetrieben, da dies den bedeutenden Vorteil mit sich bringt, daß dann, wenn — nachdem die Kraftversorgung zum Antrieb eines Flyers und des aufzuwickelnden Materials unterbrochen worden ist, der Drehmoment-Motor noch weiter den Flyer und das flexible Material antrieben kann, bis die Drehung der Trommel, z.B. durch eine' Bremsvorrichtung, aufgehört hat — während des Auslaufens der Trommel die Drehzahl, mit der der Flyer angetrieben wird, von der Trommeldrehzahl und der Zugspannung im Material abhängt, wodurch die Zugspannung praktisch konstant gehalten wird.

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Die erfindungsgemäße Zügspannungs-Regelvorrichtung ist besonders bei Maschinen zum Verseilen von zwei oder mehr flexiblen Elementen zur Bildung eines Strangs oder einer Litze bzw. Duoht anwendbar, wie z.B. für isolierte Leiter, die die Adern eine* Fernseh-Relaiskabels bilden, bei dem eine genau geregelte Zugspannung unerläßlich ist, um sicherzustellen, daß das Produkt in seiner ganzen Länge gleiohmäßige Eigenschaften hat und daß insbesondere die Schlaglänge /length of lay/ konstant bleibte

■Bei einer solchen Maschine weist die Vorrichtung zum Vorschieben des Materials zu der Trommel hin Mittel zum linearen Antreiben der Adern auf, um diese zu einem Flyer zu liefern, der die Adern verseilt und sie zu einer Aufnahmetrommel führt, und Mittel zum Daäien des Flyers mit einer Drehzahl, die zu der .Drehzahl in Beziehung gesetzt ist, mit der die Adern hineingeliefert werden* In diesem Fall können die Hauptantriebsmittel, mit denen der eine Bauteil des Differentialgetriebes als gekuppelt angegeben worden ist, entweder die Antriebsvorrichtung zum Drehen des Flyers oder die Vorrichtung zum linearen Antrieben der Adern sein, da diese Vorrichtungen selbst so gekuppelt sein müssen, daß sie eine festgelegte Beziehung zwischen der linearen Geschwindigkeit der Adern und der Drehzahl des Flyers beibehalten. Alternativ können sie auch eine einzige Antriebsvorrichtung sein, die beide Funktionen ausführt.

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Gemäß, der Erfindung wird vorgezogen, den Flyer durch eine

Hauptantriebsvorrichtung anzutreiben, und eine getrennte Antriebs-

!, vorrichtung vorzusehen, die durch die Hauptantriebsvorrichtung gesteuert wird, um das Material linear zu der Trommel hin zu treiben.

* ■

_y Anstatt einen elektrischen Drehmoment-Motor als unabhängige

I Kraftquelle zu verwenden, kann ein hydraulischer oder ein Luf t-

I druokmotor als Drehmoment-Mot or benutzt werden.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert, die eine Verzwillings-Maschine /twinning machine/ zur Herstellung von Ferns ehr el aiskabeln mit einer erfindungsgemäßen Zugspannungs-Segelvorrichtung darstellt, und zwar zeigt ι

3?ig. 1 eine Vorderansicht mit entfernter Schutzvorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine, bei der sich nur die eine Hälfte der Schutzvorrichtung in ihrer Betriebsstellung befindet,

Fig. 3 eine Seitenansicht — teilweise ia Schnitt — eines unteren Teils der Maschine,

Fig. 4. einen Grundriß im Schnitt entlang der Linie IV-IV von -fc'ig. 3 t

Fig. 5 tinen Teilaohnitt entlang der Linie V-V in -ü'ig. 4,

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. 6 ein Schaltbild der Antriebsvorrichtung zum Vorschieben der beiden miteinander zu verseilenden Adern durch die Maschine, während

Fig. 7 ein Schaltbild darstellt, welches eine Schaltungsvorrichtung zum progressiven Aberregen verschiedener Teile der Maschine während des Aufhörens des Verzwillings-Arbeitsgangs zeigt.

Gemäß den Figuren 1 und 2 werden zwei isolierte Leiter, die die beiden Adern des durch die Maschine hergestellten Relaiskabels bilden von nicht gezeigten Vorratsspulen abgezogen und laufen entlang den strichpunktierten Linien bei 1 und 2 in Fig. 1. Die Adern laufen von den Vorra£ssp<-.ulen Über sich frei drehende Leitrollen 3 und 4· auf ein Paar Antriebswinden 5 und 6 zum zwangsläufigen Vorschieben der Adern in die Maschine. Die Winden 5 und 6 sind durch Ritzel (nicht gezeigt) derart miteinander verbunden, daß sie sich entgegengesetzt zueinander mit der gleichen Geschwindigkeit drehen, 31ie Adern werden in Wirkberührung mit den Winden 5 und 6 durch frei laufende Druck-Riemen 7 und 8 gehalten, die jeweils über einen Satz von drei Riemenscheiben führen, die so angeordnet sind, daß sie die Riemen in Berührung mit den Adern halten, die um die Winden 5 und 6 über einen Kreisbogen führen, der etwas mehr als ein TÜertel des Umfange jeder Winde bildet.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird die Winde 6 durch einen Elektromotor 9 (den Zuführmotor) über eine Kupplung 10 angetrieben.

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F" "

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Der Zuführmotor 9 treibt außerdem einen Tachogenerator 11 an, dessen Funktion an späterer Stelle im einzelnen anhand der Figo 6 erläutert werden soll. Die beiden Adern führen nach unten von den Winden 5 und 6 weg und über ein Paar von im Abstand angeordneten Führungswalζen 12 und 13» die an einem Ausleger angebracht sind, welcher an einer Vertikalspindel 15 gleitet, damit die Stellung der beiden Walzen und ihr Abstand von den Winden eingestellt werden kann. Die Führungswalze 13 ist an einer Spindel angebracht, die an dem Ausleger 14 befestigt ist, während die Führungswalze 12 an einem unter Federspannung stehenden Arm 16 angebracht ist, der hinuntergedrückt werden kann, um die Walzen zur Erleichterung der Beschickung der Maschine zu trennen. Bin Anschlag ist vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Führungswalζen 12 und 13 stets einen feststehenden Abstand voneinander haben, so daß die beiden Adern durch diese Walzen nicht zusammengebracht werden.

Ton den Führungwalzen her verlaufen die beiden Adern nach unten in ein Formwerkzeug bzw. eine Düse /die/ (Fig.2), das bzw. die auf einem sich drehenden Flyer sitzt, der allgemein bei 18 angezeigt ist. Die Größe der Düeenöffnung ist so bemessen, daß die beiden Adern durch die Düse zusammengebracht werden, wodurch die Drehung des Flyers um eine Vertikalachse die beiden Adern verseilt, um das Relaiskabel zu bilden. Das so gebildete Kabel -führt durch den Flyer 18 entlang dem punktierten Weg 19 auf eine Aufnahmetrommel 20. Von der Düse 17 her führt das -Kabel

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nach unten durch eine rohrförmige Führung 21 zwischen einem Doppelsatz von Führungswalzen 22 und dann entlang einer gekrümmten Linie über einen einzigen Satz von FÜhrungswalzen 23 in den einen Arm 24 des Flyers, wobei der zweite Arm 25 des Flyers einfach ein Ausgleicharm ist. Schließlich verläßt das •Kabel den Flyer durch eine gekrümmte rohrf örmige Führung 26, durch welche es auf die Aufnahmetrommel 20 aufgewickelt wird.

Der Flyer 18 wird um eine Vertikalachse» die mit der .Düsenachse 17 zusammenfällt, von einer Vertikal-Antriebswelle 27 durch einen Riemen 28 angetrieben. Die Welle 27 wird durch eine Hauptantriebsvorrichtung gedreht, welche die Antriebsvorrichtung für die Winden 5 und 6 derart steuert, daß während der Herstellung eines Kabels die Geschwindigkeit der Winden eine konstante Beziehung zur Geschwindigkeit des Flyers hat, welche die Schlaglänge der beiden Adern in dem Kabel bestimmt. Um sicherzustellen, daß diese Schlaglänge während des ganzen Herstellungsvorgangs konstant bleibt, wird die Zugspannung des von dem Flyer 18 auf die Trommel 20 laufenden Kabels durch Mittel gesteuert, die im Nachstehenden anhand der Figuren 3» 4- und 5 erläutert werden sollen.

Gemäß den Figuren 5 und 4· wird die Antriebswelle 27» die den Antrieb für den Flyer 18 bildet, von einem Hauptantriebemotor 29 über einen Kiemen 30 angetrieben. Der Motor 29 treibt außerdem einen Tachogenerator 31 an, deepen Funktion an späterer Stelle anhand der Fig. 6 näher erläutert werden soli. Am unteren

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Ende der Welle 27 befindet sich das obere Sonnenrad 32 eines in einem Gehäuse 33 angebrachten Differentialgetriebes· Das "un tere Sonnenrad 34 des Differentialgetriebes wird durch Kegelritzel 35 und 36 durch einen Drehmoment-Motor 37 angetrieben, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß das untere Sonnenrad 34 stets in entgegengesetzter Richtung zum oberen Sonnenrad 32 mit einer geringeren Drehzahl angetrieben wird·

Das Seetell 38 des Differentialgetriebes, welches die Planetenräder 39 trägt, ist an einer Hohlwelle 40 angebracht, die mit Antriebszähnen 41 versehen ist, welche mit einem Kitzel 42 kämmen. Eine elektromagnetische Bremse 43 ist zum Bremsen des Sitzeis und somit der Trommel 20, die an einem Träger angebracht ist, welcher an dem oberen Ende einer Welle 44 abgestützt ist, die bei 45 kerbverzahnt ist, um in ständigem Antriebseingriff mit dem Ritzel 42 zu stehen, vorgesehen. Dieser Antriebseingriff wird während einer ganzen vertikalen axialen Hin-und Herbewegung der Welle 44 aufrecht erhalt en, die notwendig ist, um das Kabel auf die Trommel 20 abzublättern /to flake/, Um diese vertikale Hin- und Herbewegung der Welle 44 zu erzielen, ist sie in einer Buchse 46 angebracht, die in einem feststehenden äußeren G-ehäuse 47 (Pig» 5) frei gleitet, und die innere Buchse 46 ist mit . KLinksähnen /ratohet teeth/ 48 versehen, die mit einem Ritzel kämmen. Dae Sit sei 49 wird zur Erzielung der erforderlichen Abblätter-Bewegung. durch einen umkehrbaren Motor 50 über eine flexible Kupplung 51 und ein Doppel-Ohtersetzungs-Sohneokengetriebe

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52 angetrieben.

Während des normalen Betriebs der Maschine wird der Abblätter-Motor 50 periodisch umgekehrt, um zu veranlassen, daß die Aufnahmetrommel 20 in geeigneten Intervallen ständig steigt und fällt, um das notwendige Abblättern des Kabels auf die Trommel 20 zu erzielen, aber es sind Mittel vorgesehen, um den Abblätter-Motor 50 manuell zu steuern, um das Be- und Entladen der Trommel 20 von der Haschine zu erleichtern, Dieser Arbeitsgang wird durch eine hakenförmige Ladeplattform 53 (Fign. 1 und 2) unterstützt, die drehbar an einer Säule 54 angebracht ist. Die Plattform 53 kann in eine Entladestellung unter der Trommel 20 und dem Abblätter-Motor /flaking motor/ 50 bewegt werden, der angetrieben wird, um die Spindel 44 zu senken, wobei die Trommel auf die Plattform 53 gestützt bleibt, die dann, ua die Säule 54 herum bewegt werden kann, um die Trommel aus der Maschine heraus zu bringen. Zu diesem Zweck wird die Schutzvorrichtung 55t von der nur eine Hälfte in ihrer Stellung in Fig. 2 gezeigt ist, vollständig entfernt.

Gemäß Fig. 6 werden die Feldstrome für den Vorschubmotor 9 und für den Hauptantriebemotor 29 von Verstärkern 56 bzw· 57 abgeleitet, und ihre Ankerströme werden von Konstantstrom-Gleiohstromversorgungssteilen 58 und 59 abgeleitet. Der Eingang des Verstärkere 57 wird von einem "Ansteiggenerator¹¹ /ramp funotion generator/ 60 abgeleitet, d.h. einen Generator, welcher, wenn

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er angeschaltet ist, eine Spannung erzeugt, die stetig von Null bis zu einem Maximalwert ansteigt, der er dann hält. Der Ausgang aus dem Tachogenerator 31, der von dem Hauptantriebsmotor 29 betrieben wird, wird zu dem Verstärker 57 derart geliefert, daß der dem Hauptantriebsmotor zugelieferte Feldstrom der Un- ', terschied zwischen dem Ausgang des Ans+eigegenerators 60 und dem Ausgang des Tachogenerators 31 ist.

Der Eingang des Verstärkers 56, der den Feldstrom zu dem Speise- oder Vorschubmotor 9 liefert, ist der Unterschied zwischen

:-, einem Prozentsatz des Ausgangs des Tachogenerators 31 (in Abhängigkeit von der Einstellung des Rheostaten 61) und dem Ausgang des Tachogenerators 10, der von dem Vorschubmotor 9 angetrieben wird. Somit ist die Geschwindigkeit, mit der die Winden 5 und von dem Motor 9 angetrieben werden, stets ein konstanter Prozentsatz der Geschwindigkeit, mit der der Flyer 25 von dem Lotor angetrieben wird, wobei der tatsächliche Prozentsatz (welcher die SchäJ-glänge des fertiggestellten Kabels regelt) von der Einstellung des Rheostaten 61 abhängt.

Alternativanordnung, welche ähnlich ist,aber bei welcher nicht ein so weiter Abänderungsbereich der Schlaglänge geschaffen wird, besteht darin, sowohl den Flyer 18 als auch die beiden Winden 5 und 6 von der Welle 27 her anzutreiben, wobei der Antrieb für die Winden 5 und 6 von der Welle 27 durch ein Umkehr-Geschwindigkeit s-Änderungagetriebe abgenommen wird, damit die Schlaglänge geändert und die Lage oder der Schlag umgekehrt werden können.

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Bei der vorgezogenen Ausfühningsform, wie sie anhand von -iig. 6 beschrieben wird, wird die Richtung des Schlags dadurch geändert, daß sowohl der Ausgang des Tachogenerators 31 als auch derjenige des Verstärkers 57 geändert wird. Da diese beiden Umkehrungen in der gleichen Schleife auftreten, wird die Rückkopplung des Verstärkers 57 von dem Tachogenerator$ 31 her negativ gehalten.

Es gibt drei Möglichkeiten, durch die vorstehend beschriebene Anlage der Trommel einen Antrieb in einer Richtung zu übermitteln:

1. das untere Sonnenrad 34 kann mit einer Drehzahl, die stets.kleiner als diejenige des oberen Sonnenrades ist, und in entgegengesetzter Richtung zum oberen Sonnenrad angetrieben werden,

2. das untere Sonnenrad 34 kann mit einer Drehzahl, die stets größer als diejenige des oberen Sonnenrads 32 ist, urni in entgegengesetzter Richtung zum oberen Sonnenrad angetrieben werden, und

3. das untere Sonnenrad 34 kann mit einer beliebigen Drehzahl in der gleichen Richtung wie das obere Sonnenrad angetrieben werden.

Harm, wie vorstehend besonrieben, das flexible Material auf die Trommel riuroh iinen Flyer aufgewickelt wird, der um die

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Trommelachse durch Antriebsmittel gedreht wird, die mit dem An-, trieb für das flexible Material gekuppelt sind, ist die vor-ί stehend unter 3.) genannte Anordnung am wenigsten wünschenswert, da sie die am wenigsten empfindliehe ist, und Anordnung j 1.) ist Anordnung 2.) vorzuziehen, weil dort die geringere " Gefahr besteht, daß das System in einen Zustand kommt, wo kein ^ Antrieb für die Trommel vorhanden ist» d,h. wenn die beiden

Sonnenräder in entgegengesetzten ßr-iehtungen mit der gleichen

t Drehzahl rotieren·

Daher wird, wie bereits angedeutet, Anordnung 1.) verwendet, und bei zunehmender Drehzahl des -Drehmoment-Motors 37 verringert sich die Drehzahl der Trommel, so daß jede Tendenz der Trommel drehzahl, infolge einer Zunahme der Zugspannung des Materials zuzunehmen, die Belastung auf dem Drehmoment-Motor verstärkt, wodurch veranlaßt wird, daß seine Drehzahl abnimmt und die Drehzahl der Trommel zunimmt, wodurch die Zugspannung wieder auf den erwünschten ufert gebracht wird·

u' Wenn die Anordnung 2.) verwendet würde, würde sich durch

a _ Zunahme der Geschwindigkeit des Drehmomentmotor a 37 die Drehzahl der Trommel erhöhen, und jede Tendenz der Trommeldreh-

, zahl, infolge einer Zunahme der Spannung im Material zuzunehmen, würde die Belastung auf den Drehmoment-Motor verringern und ver-

[ anlassen, daß sich seine Drehzahl erhöht, und die Drehzahl der

Trommel erhöhen, um die Zugspannung wieder auf den Sollwert zu

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■bringen.

Bei der,, anhand eines Beispiels beschriebenen erf indungsgemäßen Maschine dreht sich die Trommel stets mit einer Drehzahl, die kleiner als die Drehzahl des Flyers ist, wobei der Unterschied zwischen den Drehzahlen so bemessen ist, daß das Kabel unter Zugspannung auf die Trommel gewickelt wird. Die gewünschte Zugspannung wird durch Einstellen der Versorgungsspannung für den Drehmoment-Motor erreicht. Mit zunehmender Anzahl der Kabellagen, die auf die Trommel gewickelt sind, hat die Zugspannung des Kabels die Tendenz, abzunehmen, aber da jede Zunahme der Zugspannung im Kabel die Belastung des Drehmoment-Motors verringert und seine Drehzahl erhöhen würde, wird die notwendige Abnahme der Drehzahl der Trommel, um die Zugspannung im wesentlichen konstant zu halten, automatisch bewirkt.

Es wird ein Drehmoment-Motor verwendet, dessen Drehzahl/ Drehmoment-Charakteristika so nahe wie möglich zu den Zugspannungs/Drehzahi-GharakteristLka des Aufnahmetromiael/Flyer-Systems passen, wobei ein geeigneter Motor für die beschriebene Maschine ein induktionsmotor ist, der eine Dreiphasenwicklung hat, welche an eine Einphasen-Lieferquelle angeschlossen ist, wobei der- Eotor aus Hochwiderstands-Material, im allgemeinen festem Flußstahl oder Gußeisen, ist. Dies ergibt eine Abfallcharakteristik /drooping characteristic/ vom Beginn zu einer Null-Auslaufgeschwindigkeit, die von der Eigenreibung und der

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jf Anzahl der eingebauten Feldwicklungen abhängt.«

Die Maschine wird normalerweise durch Abschalten des An-

atieggenerators 60 angehalten,, der dann einen Spannungsausgang erzeugt _t der stetig; von. dem MaxinsaaBi bis herunter zu. Full abniamt und eine gleichmäßige Tearl-angsaimaiEg; des, Antriebs¹ für- die WindLea und den Flyer vom einsr MaximaZgesieliwindiglceit bis Full lenEB·- sacht. Die SchaCLtunggefKiaordiasKnge vom der· Fig·. T ein Schai.tM.ld z-eigt, ist so getroffen, $a§ während, dea? daxaudf£©lgeaa<Ien\ Verlangsamung· der Trommel äser/ Irehmoment-lfotor 57 &ie Welle 2? durch - das Differentialgetriebe üit einer Brehizahl antreibt, die von der Drehzahl der TroMi&el ©.b-häagt und wn der Zugspamiung des Strangs

I geregelt wird,

Gemäß Fig«, 7 werden das Starten und Anhalten der Maschine

duroh zwei Druckschalter 62 und 65 gesteuert, wobei der Start-

i sohaltex 62 ArbeitsJcontakte und der Anhalteschalter 63 ^Äuhej kontakte hat. Außerdem ist ein unabhängiger Hauptstromliefer-

\ schalter (nicht gezeigt) vorgesehen, welcher im eingeschalteten

Zustand die Konstant-Stromlieferquellen 58 und 59 für den Vor_tl schubmotor 9 und den Hauptantriebsmotor 29 (Fig. 6) erregt.

Wenn der Start-Drucksehalter 62 betätigt wird, wird die , I Wicklung eines ersten Relais 64 erregt, um normalerweise offene ^s Riegelkontakte /latching contacts/ 65 des Relais zu schließen,

'" ■ Umschaltkontakte 66 zu betätigen, welche den Anstieggenerator erregen, und normalerweise offene Kontakte 67 zu schließen, um

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die Wicklung eines zweiten Relais 68 zu erregen. Das Relais 68 arbeitet dann, um seine normalerweise offenen Riegelkontakte 69 zu schließen, um die Kontakte 70 in einer (nioht gezeigten) Stromlieferschaltung für die Verstärker 56 und 57» den Drehmomentmotor 37 und den Abblätter-Motor /traverse motor/ 50 zu schließen und um normalerweise geschlossene Kontakte 71 zu öffnen, um die ^remse 43 abzuerregen.

Eine Ausgangsschaltung von dem Tachogenerator 31 her, der von dem Hauptantriebsmotor 9 angetrieben wird, erregt die Wicklung eines dritten Relais 72, um seine normalerweise offenen Kontakte 73 zu schließen, welche in Reihe mit den Verriegelungskontakten 69 des Relais 68 liegen.

Um die Maschine anzuhalten, wird der Druckschalter 63 betätigt, um daa Relais 64- abzuerregen und somit den Strom für den Ansteigegenarator abzuschneiden· Das zweite Relais 68 bleibt durch seine eigenen Ri/gelkontekte 69 und die Kontakte 73 dee dritten Relais 72 erregt, bia der Ausgang aus dem Tachogenerator 31 aufhört und somit zuläßt, daß die Kontakte 73 sich öffnen. Daraufhin werden die Stromlief erungr» zu den Verstärkern 5 und 57, dem Drehmoment-Motor 37 und dem Motor 50 duroh das öffnen der Kontakte 70 abgeschnitten, und die Bremse 43 wird duroh das Sohließen der Kontakte 71 zur Wirkung gebracht. Das Relais 72 ist ein empfindliches Relais, vorzugsweise ein transistorisiertes Relais, welches die Kontakte 73 geschlossen hält, bis der Haupt-

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antriebsmotor 29, der den Tachogenerator 31 antreibt, stationär ist bzw. stillsteht.

Da während des Auslaufens der Maschine der Tachogenerator 31 weiter Eingangsstrom zu dem Verstärker 56 liefert, und da die konstante Strom- bzw. Kraftlieferung 58 zu dem Vorschubmotor 9 noch eingeschaltet ist, treibt der Vorschubmotor 9 weiter die Winden an, um das Material in den Flyer mit einer Geschwindigkeit zu liefern, die zur Drehzahl des Flyers in Beziehung steht. Jede Tendenz einer Verstärkung der Zugspannung im Strang würde \ in ähnlicher Weise, wie vorstehend beschrieben, die Belastung

.. auf den Drehmoment-Motor 27 verstärken und automatisch durch I

eine Verringerung der Drehzahl des Drehmoment-Mot o-rs ausge-

_f· glichen.

fc ■-

k Nachdem der Hauptantriebsmotor abgeschaltet ist, könnte

der Drehmomentmotor stillstehen gelassen werden, wenn die Trommel duroh Bremsen zur Ruh» gekommen ist, aber es wird erfindungsgemäfl vorgezogen, eine Verzögerung in der Schaltungsanordnung

L vorzusehen, wie z.B. diejenige, die in Fig. 7 beschrieben ist.

«. Die Zugspannungs-Regelanlage gemäß der Erfindung lädt sich j. bei jeder beliebigen Form von Aufnahmevorrichtung für flexibles _¥: Kabel anwenden, bei welcher sowohl das flexible Material als auch die Aufnahmetrommel gegeben sind, aber sie ist insbesondere bei Maschinen zum Verseilen von zwei oder mehr elektrischen

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Leitern oder anderen flexiblen Bauteilen mittels eines Flyers anwendbar, der den so gebildeten Strang auf eine Trommel wickelt, da sie die Notwendigkeit der Überwachung der Zugspannung des Strangs durch Mittel, wie z.B. einen !Fühler oder Taster, eliminiert, der in dem Flyersystem schwierig unterzubringen wäre«, Außerdem vermeidet sie den Nachteil, schwere elektrische Teile (wie z.B. einen Drehmoment-Motor) in Flyer oder Spulenrahmen unterzubringen, mit dem darausfolgenden Nachteil, daß die Verwendung von Schleifringen erforderlich würde·

Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Patentanspruch 1 umrissenen Ausführungsform und bezieht sich vor allen auch auf sämtliche Erfindungamerkmale, die im einzelnen — oder in Kombination — in den gesamten ursprünglichen Anmeldungsunterlagen offenbart sind«.

Patentansprüche

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Claims

Pat entansprüche

1. Vorrichtung zur Regelung der Zugspannung in flexiblem Material, welches auf eine Aufnahme trommel (20) aufgewickelt wird, bei welcher die Trommel durch ein Differentialgetriebe gedreht wird, dessen einer Bauteil (32) mit einer Hauptantriebs vorrichtung 29 und dessen anderer Bauteil (38) mit dem Trommelrahmen gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptantriebsvorrichtung (29) entweder das Material zwangsläufig auf die Trommel (20) zu bei einer gesteuerten linearen Geschwindigkeit vorschiebt oder diesen Vorschub steuert, und daß der dritte Bauteil (34) des Differentialgetriebes mit einer Hilfskraftquelle (37) gekoppelt ist, welche derartige Drehmoment/Drehzahl-Gharakteristika hat, daß er ein Drehmoment ausübt, welches indirekt proportional zu seiner Drehzahl ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Differential-Planetenradvorgelege verwendet wird, welches ein erstes Sonnenrad (32) hat, das mit der Hauptantriebsvorrichtung (29) gekuppelt ist, daß das Planetengestell (38) mit dem Trommelrahmen und ein zweites Sonnenrad (34) mit der

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Hilfs-Stromlieferquelle (37) gekuppelt ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß während des Aufwickeins das zweite Sonnenrad mit einer Drehzahl, die stets kleiner als diejenige des ersten Sonnenrads ist, und in entgegengesetzter Richtung zum ersten Sonnenrad angetrieben wird.

3» Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-· zeichnet, daß das Material durch einen Flyer (18) auf die Trommel (20) gewickelt wird, der mit einer Drehzahl gedreht wird, die zu der Lineargeschwindigkeit in Beziehung gesetzt ist, welche dem flexiblen Material übermittelt wird, und daß die Hauptantriebsvorrichtung (29), mit der der zuerst genanrate Bauteil (32) des Differentialgetriebes gekuppelt iet, die Antriebsvorrichtung für den Flyer und/oder für das flexible Material bildet.

4. Vorri ο^ΐπ'ι ; n.uoh Aar.pvuQh 3 zum Verseilen von minde- .,%>■ ,;.: "Mi i Π'.,-xLn-i <;n Bauteilen zur Bildung eines Strangs und zum Steuern oder Regeln der Zugspannung^ in dem so gebildeten Strang, während er auf eine Aufnahmetrommel aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (5, 6) zum zwangsläufigen ' Vorschieben der flexiblen Bauteile mit einer gesteuerten Lineargeschwindigkeit durch ein Verseil-Pormwerkzeug (17) zu dein Plyer (18) und Mittel zum Drehen des Flyers mit einer Drehzahl, die zu der Lineargeschwindigkeit in Beziehung gesetzt iat, welche den flexiblen Bauteilen durch die Vorschubmittel übermittelt wird, vorgesehen sind.

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5. Vorrichtung nach. Anspruch 3 oder 4·» dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum. Sicherstellen vorgesehen sind, daß, wenn die Maschine zum Stillstand gebracht werden soll, die Mittel (5f 6) zum Vorschieben de» flexiblen Materials oder der flexiblen Bauteile und zum Drehen dee Myers (18) vor der Hilfskraft-Lieferquelle (37) aberregt werden, wodurch während des Auslaufens der Trommel (20). die Drehzahl, mit welcher der Flyer (18) angetrieben wird, von der Trpnueeldrehzahl und von der Zugspannung im Material abhängt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüohe 3 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Flyer durch einen ersten Elektromotor (29) angetrieben wird und die Mittel (5_f 6) aum Vorschieben des flexiblen Materials oder der flexiblen Bauteile ein zweiter Elektromotor (9) sind, für den mindestens ein Teil der Stromlieferung von einem; Generator (31) hergeleitet wird, der von dea ersten Elektromotor (29) angetrieben wird.

7. Vorrichtung naoh Anspruch 6, daduroh gekennzeichnet, daß ein Teil des Q-en »rat or auegange, der dem zweiten Elektromotor (9) übermittelt wird, variabel iet, wodurch die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit der flexiblen Bauteile und der Drehzahl des Flyers (18) verändert werden kann, um die Sohublänge des Strangs zu verändern.

8. Vorrichtung naoh Anspruch 4 oder 5» daduroh gekennzeichnet, daß der Flyer (18) und die Mittel (5_t 6) zum Vorsohieben des flexiblen Materials oder der flexiblen Bauteile durch eine direkte mechanische Kupplung von dem gleiohen Elektromotor (29) angetrieben werden. „_ΙΛ....,

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9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daßjCllie unabhängige Kraftlief er quelle ein elektrischer Drehmoment-Motor (32) ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die unabhängige Kraftlieferquelle ein hydraulischer oder ein Druckluft-Motor ist.

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