DE1685849C

DE1685849C - Spool basket for stranding machines

Info

Publication number: DE1685849C
Application number: DE19671685849
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Preussner, Theodor, 3301 Runingen
Priority date: 1967-09-12
Filing date: 1967-09-12
Publication date: 1973-04-19

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine besondere Bauweise des Spulenkorbs der eingangs angegebenen Art und zugleich durch eine besondere Ausbildung und Anordnung der jeweiligen Antriebe für die Rückdrehspindeln die Möglichkeit zu schaffen, die zulässige Präzessionsdrehzahl und damit die mögliche Schlagzahl und die Produktionsleistung einer Verseilmaschine wesentlich zu erhöhen und hierfür eine besonders raumsparende und vor allem festigkeitsmäßig günstige Anordnung des gesamten Spulenkorbs zu erreichen.The invention is based on the object, through a special design of the bobbin of the initially specified type and at the same time through a special training and arrangement of the respective Drives for the reverse spindles to create the possibility of the permissible precession speed and thus to significantly increase the possible number of strokes and the production output of a stranding machine and for this purpose, a particularly space-saving and, above all, favorable arrangement of the whole in terms of strength To reach the bobbin case.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein als Baukastenelement ausgeführtes Korbfeld aus je zwei Jochkränzen besteht, daß die Rückdrehspindeln gruppenweise durch je einen Elektromotor angetrieben werden und daß in den Jochkränzen die Rückdrehspindeln derart gelagert sind, daß die AbIaufspulenköpfe den einen Jochkranz freifliegend überragen, während die Elektromotoren an der Außenseite des anderen Jochkranzes angeflanscht sind und sich in dem Raum zwischen beiden Jochkränzen leistungsübertragende Antriebsbänder für die einzelnen Rückdrehspindeln befinden.This object is achieved according to the invention in that one designed as a modular element Korbfeld consists of two yoke rings each, so that the reverse spindles are driven in groups by an electric motor each are driven and that the reverse spindles are mounted in the yoke rings in such a way that that the AbIaufspulenköpfe protrude freely over a yoke ring, while the electric motors on the outside of the other yoke ring are flanged and are in the space between the two yoke rings Power-transmitting drive belts for the individual reverse spindles are located.

Hierdurch wird eine besonders günstige festigkeitsmäßige Auslegung des gesamten Spulenkorbs im Hinblick auf die Präzessionsdrehzahlen und auf die erreichbare hohe Produktionsgeschwindigkeit erzielt. Es können die Ablaufspulenköpfe rotationssymmetrisch ausgebildet werden, und es wird ferner eine festigkeitsmäßig günstige Ausbildung und Anordnung sowohl des Ablaufspulenkopfes als auch der erforderlichen Rückdrehspindeln mit ihren Antriebsmitteln als auch der Elektromotoren erzielt. Es wird nämlich eine baulich sehr zweckmäßige Verschachtelung der Antriebsmotoren und der Ablaufspulenköpfe sowie der jeweiligen Antriebe erreicht, woraus sich die sowohl festigkeitsmäßig günstige als auch sehr raumsparende Gesamtanordnung des Spulenkorbs ergibt. Ferner lassen sich mit wenigen Grundbauelementen Spulenkörbe verschiedener Größe mit den einzelnen Korbfeldern aus den Jochkränzen und den zugehörigen Bauelementen aufbauen.This results in a particularly favorable design of the entire bobbin case in terms of strength on the precession speeds and on the achievable high production speed. The pay-off coil heads can be designed to be rotationally symmetrical, and there is also a degree of strength favorable design and arrangement of both the winding head and the required Reverse spindles achieved with their drive means as well as the electric motors. Because it will a structurally very useful nesting of the drive motors and the reel heads as well of the respective drives, from which the both favorable in terms of strength and very space-saving Overall arrangement of the bobbin results. Furthermore, coil baskets can be created with just a few basic components different sizes with the individual basket fields from the yoke wreaths and the associated Build components.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind in an sich bekannter Weise die Elektromotoren nach Art einer elektrischen Welle zusammengeschaltet und ihre Drehzahl wird von einem Geber synchron bestimmt, und der Geber ist über ein Getriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung von einem Hauptantriebsmotor der zugehörigen Verseilmaschine angetrieben. Dadurch wird die mechanische Leistungsverzweigung bekannter Spulenkörbe mit ihrer nur niedrigen zulässigen Drehzahlgrenze durch einen elektrischen Gleichlaufantrieb ersetzt, der auch bei hohen Drehzahlen die erforderliche Synchronisation gewährleistet. Die elektrische Welle bringt ferner den Vorteil mit sich, daß gesonderte Bremseinrichtungen entbehrlich sind, weil die elektrische Welle bekanntlich unmittelbar für ein dynamisches Bremsen ausgenutzt werden kann, wobei zwangläuiig auch dieser Bremsvorgang synchron verläuft.According to one embodiment of the invention, the electric motors according to Art an electric shaft is interconnected and its speed is determined synchronously by an encoder, and the encoder is via a gear with continuously variable translation from a main drive motor driven by the associated stranding machine. This creates the mechanical power split known coil baskets with their only low permissible speed limit by an electrical Replaces synchronous drive, which ensures the necessary synchronization even at high speeds. The electric shaft also has the advantage that separate braking devices are unnecessary are because the electric shaft is known to be used directly for dynamic braking can be, with inevitably this braking process also runs synchronously.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Elektromotoren als Drehstrommotoren ausgebildet und dadurch zu einer elektrischen Welle zusammengeschaltet, daß in an sich bekannter Weise bei parallel zueinander an ein Drehstromnetz angeschlossenen Ständerwicklungen, ihre Läuferwicklungen derjenigen des gleichfalls an das Drehstromnetz angeschlossenen Gebers parallel geschaltet sind, der mit veränderbarer Drehzahl angetrieben wird. Hierdurch wird ein elektrisch zu strengem Gleichlauf gezwungenes geschlossenes Antriebssystem geschaffen, das über den Geber in einfacher Weise steuerbar ist.According to a further embodiment of the invention, the electric motors are designed as three-phase motors and thereby interconnected to form an electric wave that in a manner known per se stator windings connected in parallel to a three-phase network, their rotor windings those of the encoder, which is also connected to the three-phase network, are connected in parallel with variable speed is driven. This forces an electrical synchronicity that is too strict Closed drive system created that can be easily controlled via the encoder.

Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die mit ihren Achsen auf einer Kreislinie liegenden Rückdrehspindeln in zwei Gruppen mit je einem Antriebsmotor aufgeteilt sind, wobei die Motorleistung jeweils zunächst durch ein als schlupfloser Zahnriemen ausgebildetes Band unter Leistungsteilung auf zwei Rückdrehspindeln und von dort durch eben solche Bänder auf weitere hintereinacdergeschaltete Spindeln übertragen wird. Diese Ausführungsform fördert einmal die geschilderte einfache Bauweise, da die gesamten Übertragungsbänder innerhalb des Korbfeldes verbleiben können und die einzelnen Spindeln ihrerseits als Antriebsorgan für die nächstliegende Spindel dienen könne. Zum anderen wird in einfacher Weise über die schlupflos übertragenden Zahnriemen die Leistungsverzweigung für die einzelnen Spindeln erreicht. Dabei besitzen zweckmäßig die vorzugsweise als schlupflose Zahnriemen ausgebildeten Antriebsbänder jeder Antriebsgruppe jeweils eine Breite, die ihnen die Übertragung der bei der Stillsetzung der Anlage eingeleiteten Bremskraft erlaubt. Es ist also in einfacher Weise die Dimensionierung der Übertragungsglieder in Form der Zahnriemen möglich, wobei nach der Bremsleistung ausgelegt werden kann, da diese höher ist als die eigentliche Antriebsleistung. Die Rückdrehgeschwindigkeit kann von Lage zu Lage des zu fertigenden Seils entsprechend dem jeweils anderen vorliegenden Schlagwinkel unterschiedlich bemessen werden. Dazu kann z. B. eine entsprechende unterschiedliche Festlegung des mechanischen Übersetzungsverhältnisses vom Gruppenantriebsmotor auf die zugehörige Spindelgruppe dienen.Another advantageous embodiment of the invention is that the with their axes on Reverse spindles lying on a circular line are divided into two groups, each with a drive motor, whereby the engine power is initially reduced by a belt designed as a slip-free toothed belt Power distribution on two reverse spindles and from there through such belts to other consecutive ones Spindles is transferred. This embodiment promotes the simple described Construction, since the entire transfer belts can remain within the basket field and the individual spindles in turn can serve as a drive element for the nearest spindle. On the other hand the power split for the individual spindles. Expediently, they are preferably designed as non-slip toothed belts Drive belts of each drive group each have a width that allows them to transfer the at braking force introduced to shutdown the system. So it's sizing in a simple way the transmission links in the form of toothed belts possible, designed according to the braking power as this is higher than the actual drive power. The reverse rotation speed can from position to position of the rope to be manufactured according to the respective other angle of lay be measured differently. For this purpose z. B. a corresponding different definition of the mechanical transmission ratio from the group drive motor to the associated spindle group serve.

Der Aufbau des Gesamtspulenkorbes aus den einzelnen Korbfeldern wird in einfacher und raumsparender Weise in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß der Spulenkorb aus einer Anzahl als Baukastenelemente ausgeführter Korbfelder besteht, die jeweils um 90° gegeneinander um ihre Achse verdreht nebeneinander gesetzt sind, derart, daß die Antriebsmotoren des einen Korbfeldes in dem zwischen den beiden Antriebsgruppen des nächsten Korbfeldes belassenen Raum liegen. In bereits geschilderter Weise wird eine besonders kurze Bauform des Spulenkorbes mit baukastenartiger Zusammenfügung der einzelnen Korbfelder erzielt.The structure of the overall bobbin cage from the individual cage fields becomes easier and more space-saving Way achieved in a further embodiment of the invention that the bobbin case from a number consists of modular elements designed basket fields, each at 90 ° to each other around their Axis are set rotated side by side, such that the drive motors of a basket field in the space left between the two drive groups of the next basket field. In the already described Way is a particularly short design of the bobbin with a modular assembly of the individual basket fields.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht des gesamten Spulenkorbes mit den zugehörigen Lager- und Antriebseinrichtungen, Fig. 1 is a side view of the entire bobbin case with the associated storage and drive equipment,

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der erfindungsjHMTiäßen Zusammenschaltung der einzelnen Gi jppenantriebsmotoren mit dem Geber,Fig. 2 is a block diagram to explain the elements according to the invention Interconnection of the individual Gi jppenantriebsmotoren with the encoder,

F i g. 3 eine schematische Vorderansicht auf die Rückdrehspindeln eines Korbfeldes mit den Gruppenantriebsmotoren des nächstfolgenden Korbfeldes,F i g. 3 a schematic front view of the reverse spindles of a basket field with the group drive motors of the next basket field,

F i g. 4 eine Schnittansicht einer in das Korbfeld mit den Jochkränzen eingesetzten Rückdrehspindel.F i g. 4 shows a sectional view of a reversing spindle inserted into the basket field with the yoke rings.

Es soll zunächst an Hand Fig. 1 der Gesamtaufbau des Spulenkorbs beschrieben werden. Der dargestellte Gesamtspulenkorb besteht aus drei als Baukastenelemente ausgeführten Korbfeldern K. Jedes Korbfeld K besteht aus zwei Jochkränzen 1 und 2, in denen dieThe overall structure of the bobbin cage will first be described with reference to FIG. The overall bobbin shown consists of three basket fields K designed as modular elements. Each basket field K consists of two yoke rings 1 and 2, in which the

Rückdrehspindeln S derart gelagert sind, daß die Ablaufspulenköpfe A den Jochkranz 2 jeweils freifliegend überragen. Diese Lagerung der Rückdrehspindeln S mit ihren Ablaufspulenköpfen A ist in F i g. 4 im einzelnen ersichtlich.Reverse spindles S are mounted in such a way that the pay-off spool heads A protrude freely above the yoke ring 2. This storage of the reverse spindles S with their winding heads A is shown in FIG. 4 can be seen in detail.

Der Spulenkorb gemäß F i g. 1 enthält 6 auf die drei Korbfelder K verteilte Gruppen von Rückdrehspindeln 5 zu je 6 einzelnen Rückdrehspindeln. Wie insbesondere Fig.3 zeigt, sind jeweils 6 Rückrehspindeln zu einer Spindelgruppe antriebsmäßig zusammengefaßt. Zum Antrieb jeder einzelnen Spindelgruppe dient ein Gruppenantriebsmotor GM. Die Gruppenantriebsmotoren sind an der Außenseite des jeweils zugehörigen Jochkranzes 1 angeflanscht. In dem Raum zwischen den beiden Jochkränzen 1 und 2 eines jeden Korbfeldes K befinden sich leistungsübertragende Antriebsbänder B für die einzelnen Rückdrehspindeln S, welche Antriebsbänder als schlupflose Zahnriemen ausgebildet sind und in ihrer Staffelung für jede Antriebsgruppe jeweils eine Breite besitzen, die ihnen die Übertragung der bei der Stillsetzung der Anlage eingeleiteten Bremskraft erlaubt. Die Staffelung der Breite der einzelnen Zahnriemen B ist aus F i g. 1 deutlich erkennbar. Die F i g. 4 zeigt die entsprechenden Antriebszahnungen in der zugehörigen «5 Breite auf dem Spindelkörper S. The bobbin cage according to FIG. 1 contains 6 groups of reversing spindles 5, each with 6 individual reversing spindles, distributed over the three basket fields K. As shown in particular in FIG. 3, 6 reverse spindles are combined to form a spindle group for driving purposes. A group drive motor GM is used to drive each individual spindle group. The group drive motors are flanged to the outside of the respective associated yoke ring 1. In the space between the two yoke rings 1 and 2 of each basket field K there are power- transmitting drive belts B for the individual reverse spindles S, which drive belts are designed as non-slip toothed belts and each have a width for each drive group that allows them to transmit the at braking force introduced to shutdown the system. The graduation of the width of the individual toothed belts B is shown in FIG. 1 clearly visible. The F i g. 4 shows the corresponding drive teeth in the corresponding «5 width on the spindle body S.

Wie Fig. 1 und Fig. 3 zeigen, sind die als Baukastenelemente ausgeführten Korbfelder K jeweils um 90° gegeneinander um ihre Achse verdreht nebeneinander gesetzt, so daß die Antriebsmotren GM des einen Korbfeldes in dem zwischen den beiden Antricbsgruppcn des nächsten Korbfeldes belassenen Raum liegen.As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the basket fields K designed as modular elements are each set side by side, rotated by 90 ° against each other about their axis, so that the drive motors GM of one basket field are in the space left between the two drive groups of the next basket field.

Die nebeneinanderliegenden Korbfelder K sind durch ein Zentralrohr 3 zu dem Gesamtkorb verbunden. Dieser Gesamtkorb ist mit mindestens zwei Jochkränzen, nämlich dem Jochkranz2 des in Fig. 1 linksliegenden Korbfeldes und dem Jochkranz 1 des in F i g. 1 rechtsliegenden Korbfeldes, auf Rollen 4 gelagert. The basket fields K lying next to one another are connected by a central tube 3 to form the overall basket. This overall basket is provided with at least two yoke rings, namely the yoke ring 2 of the basket field on the left in FIG. 1 and the yoke ring 1 of the yoke ring in FIG. 1 basket field on the right, mounted on 4 rollers.

Das die Korbfelder K zum Gesamtkorb verbindende Zentralrohr 3 ist mit seinen Enden in Böcken 5 und 6 des Maschinenrahmens gelagert, wie Fig. 1 zeigt.The central tube 3 connecting the basket fields K to form the overall basket is supported with its ends in brackets 5 and 6 of the machine frame, as FIG. 1 shows.

Die in Fig.,4 dargestellte Bauform der Rückdrehspindel mit Ablaufspulenkopf stellt eine rotationssymmetrische Bauform der Spindel dar, die die gewünschte Steigerung der Drehzahl neben der geschilderten übrigen Bauform des Spulenkorbes ermöglicht. In Verbindung mit der vorstehend geschilderten Anordnung des Spindelkörpers S zwischen den Jochkränzen 1 und 2 und der freifliegenden Anordnung des Ablaufspulenkopfes A wird hier eine optimale Lösung für den hohen Drehzahlbereich geschaffen.The design of the reverse spindle with the winding head shown in Fig. 4 represents a rotationally symmetrical design of the spindle, which enables the desired increase in speed in addition to the other design of the bobbin described. In connection with the above-described arrangement of the spindle body S between the yoke rings 1 and 2 and the free-floating arrangement of the pay-off spool head A , an optimal solution for the high speed range is created here.

F i g. 2 zeigt an Hand eines Blockschaltbildes die mustergemäße Antriebsart für den Spulenkorb. Dabei sind zur Vereinfachung der Darstellung lediglich drei Rückdrehspindelgruppen dargestellt.F i g. 2 shows, using a block diagram, the type of drive for the bobbin case according to the model. Included To simplify the illustration, only three reverse spindle groups are shown.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind die als Drehstrommotoren ausgebildeten Gruppenantriebsmotoren GM zu einer elektrischen Welle zusammengeschaltet. Dabei sind die Ständerwicklungen dieser Motoren parallel zueinander an ein Drehstromnetz angeschlossen und ihre Läuferwicklungen mit der Läuferwicklung eines mit veränderbarer Drehzahl angetriebenen Gebers G parallel geschaltet, der seinerseits an das Drehstromnetz angeschlossen ist. Der Geber G ist über ein Getriebe 9 mit stufenlos veränderbarer Übersetzung von dem Hauptantriebsmotor M der zugehörigen Verseilmaschine angetrieben.As shown in FIG. 2, the group drive motors GM designed as three-phase motors are interconnected to form an electric shaft. The stator windings of these motors are connected in parallel to one another to a three-phase network and their rotor windings are connected in parallel with the rotor winding of a variable-speed encoder G , which in turn is connected to the three-phase network. The encoder G is driven by the main drive motor M of the associated stranding machine via a gear 9 with a continuously variable translation.

Insgesamt betrachtet sind daher die Rückdrehspindeln S, A gruppenweise durch nach Art einer elektrischen Welle zusammengeschaltete Drehstrommotoren GM angetrieben, wobei deren Drehzahl synchron von dem Geber G bestimmt wird. Der Antrieb des Gebers G über das Getriebe 9 durch den Hauptantriebsmotor der zugehörigen Verseilmaschine erlaubt bei der Zusammenarbeit von Spulenkorb und Verseilmaschine eine gemeinsame Steuerung dieser beiden Maschinenaggregale.Viewed as a whole, the reverse spindles S, A are therefore driven in groups by three-phase motors GM interconnected in the manner of an electric shaft, their speed being determined synchronously by the encoder G. The drive of the encoder G via the gear 9 by the main drive motor of the associated stranding machine allows these two machine assemblies to be jointly controlled when the bobbin cage and the stranding machine work together.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Spool cage for stranding machines, which stands still during the stranding process, with yoke rings arranged at a distance in the machine axis direction for receiving the yoke rings arranged at a distance for receiving the return spindles carrying the pay-off bobbins, characterized in that a cage field (K) designed as a modular element consists of two yoke rings (1, 2) consists in that the reverse spindles (S) are driven in groups by an electric motor (GM) each and that the reverse spindles are mounted in the yoke rings in such a way that the reel heads (A) protrude freely over one yoke ring (2) while the electric motors are flanged to the outside of the other yoke ring (1), and power-transmitting drive belts (B) for the individual reverse spindles are located in the space between the two yoke rings.

2. bobbin according to claim 1, characterized in that the electric motors (GM) are interconnected in a manner known per se in the manner of an electric shaft and their speed is determined synchronously by an encoder (G), "and that the encoder via a gear ( 9) is driven with continuously variable translation from a main drive motor (M) of the associated stranding machine.

3. bobbin according to one of claims 1 or 2, characterized in that the electric motors (GM) are designed as three-phase motors and are thereby interconnected to form an electric shaft that in a known manner with stator windings connected in parallel to a three-phase network, their rotor windings those of the encoder (G), which is also connected to the three-phase network and which is driven at a variable speed, are connected in parallel.

4. bobbin according to claim 1, characterized in that the reverse spindles (S) lying with their axes on a circular line are divided into two groups, each with a drive motor (GM), the motor power in each case initially by a belt designed as a slip-free toothed belt (B ) with power sharing on two reverse spindles and from there through the same belts to other spindles connected one behind the other.

5. bobbin cage according to claim 4, characterized in that the drive belts (B) designed as non-slip toothed belts of each drive group each have a width which allows them to transmit the braking force introduced when the system is shut down.

6. Bobbin cage according to one or more of the preceding claims, characterized in that it consists of a number of basket fields (K) designed as modular elements, which are each set next to one another rotated by 90 ° about their axis, such that the drive motors (GM) of one basket field are in the space left between the two drive groups of the next basket field.

The invention relates to a bobbin for stranding machines, which during the stranding process stands still, with yoke rings arranged at a distance in Maschinenachsrichrung to accommodate the Reverse spindles carrying the pay-off bobbins.

Coil baskets of this type are used to produce low-torsional stress-free or low-torsional wire strands, Stranded ropes or cable lay ropes in conjunction with a suitable stranding machine. It is

ίο already an embodiment of such a bobbin case known (Heinz Piest Institute for Craft Technology at the Technical University of Hanover: "Development of a high-speed stranding machine for the rope trade, first communication" by Theodor Preussner, work report No. 14.), in which the individual reverse spindles are controlled by a central electric motor are driven via gear branches. The reverse spindles for the cardanic Storage of the pay-off bobbins is done in frame

ao construction carried out. This is through certain measures a compensation of the gyroscopic torques caused by the cardanic bearing and thus an avoidance of the torsional vibrations generated by such gyroscopic moments in the bobbin case is achieved.

This can already result in a considerable increase in the permissible precession speed for the reverse rotation and thus the number of strokes and production management can be achieved. However, it has been shown that Both the type of drive and the construction of the well-known bobbin set even narrower limits for this. In particular, the use of gear drives and reverse spindles in frame construction there is no longer any particular increase in speed, as this construction method is used to increase the Speed with the square of this speed no longer growing dynamic loads would be. It is also essential for the intended compensation effect that this compensation is only really guaranteed if the individual reverse spindles have a constant phase shift circulate synchronously.

A stranding machine has also become known (US Pat. No. 2 802 328; in which in one rotating carrier the reverse spindles are gelaeert such that the pay-off spool heads the carrier protrude freely on both sides. This revolving carrier of the pay-off coil heads is but not about a bobbin case that is stationary during the stranding process. Rather, this forms well-known circumferential carriers with their pay-off spool joints also pound the whip of the stranding machine itself. The reverse spindles carrying the pay-off bobbins are mounted in the common carrier and are constantly engaged with each other in the manner of a planetary gear transmission set in circulation by a central drive motor. It is in this known stranding machine in the case of the carrier for the reverse spindles and the pay-off spools not arranged at a distance Yoke rings, but rather a closed shaft box for the shafts of the individual elements of the entire gear transmission for the drive of the reverse spindles from the central motor. There Furthermore, the carrier at the same time represents the beater rotor of the stranding machine itself, is a completely different one Construction of a stranding machine before, as it was by the above-described separate and stationary Bobbin is given.