DE19501001A1 - Vorrichtung zur reversierenden Verseilung von Verseilelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur reversierenden Verseilung von Verseilelementen, bestehend aus einer feststehenden Führungsscheibe und aus einer mit Abstand zu derselben angeordneten, um ihre Achse drehbaren Verseilscheibe, die beide axial verlaufende Durchgangslöcher zur Durchführung der Verseilelemente aufweisen, sowie aus einem Festpunkt zur Fixierung der verseilten Verseilelemente im Verseilpunkt, bei welcher zwischen Führungsscheibe und Verseilscheibe zur Aufnahme der Verseilelemente durchgehende Führungselemente angebracht sind, die sowohl an der Führungsscheibe als auch an der Verseilscheibe mit deren Durchgangslöchern fluchtend befestigt und im Bereich zwischen beiden Scheiben von außen zusammengehalten sind (DE-AS 22 62 705).

"Verseilelemente" im Sinne der Erfindung sind beispielsweise Adern von elektrischen und optischen Kabeln bzw. Leitungen aller Art. Verseilelemente können aber auch Bauteile höherer Ordnung sein, in denen schon mehrere Teile zusammengefaßt sind. Das sind beispielsweise Paare, Vierer oder Bündel. Bei den Verseilelementen kann es sich auch um Fäden aus Kunststoff oder um blanke metallische Drähte handeln, die beispielsweise für den konzentrischen Schutzleiter bei Starkstromkabeln eingesetzt werden.

Die reversierende Verseilung, bei welcher die Schlagrichtung der Verseilelemente in Abständen wechselt, hat gegenüber dem Verseilverfahren mit gleichbleibender Schlagrichtung den Vorteil, daß keine rotierenden Spulenabläufe (Körbe) benötigt werden, die eine nur begrenzte Länge für das herzustellende Verseilgut zulassen. Die reversierende Verseilung bietet die Möglichkeit einer kontinuierlichen Fertigung mit hohen Abzugsgeschwindigkeiten.

Bei der bekannten Vorrichtung nach der eingangs beschriebenen DE-AS 22 62 705 werden die Verseilelemente zwischen der Führungsscheibe und der Verseilscheibe in Schläuchen geführt, die aus einem Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten bestehen. Die Schläuche sollen ein Verheddern der einzelnen Verseilelemente zwischen den beiden Scheiben verhindern. Beim betrieb der Vorrichtung werden die Schläuche zusammen mit den darin befindlichen Verseilelementen dauernd mit wechselnder Schlagrichtung um die zentrale Achse der Vorrichtung gedreht. Dazu wird die Verseilscheibe mit wechselnder Drehrichtung angetrieben, während die Führungsscheibe feststeht. Da die Schläuche durch das Verdrehen "verkürzt" werden, ist diese Vorrichtung auf relativ wenige Umdrehungen der Verseilscheibe beschränkt. Bei mehr Umdrehungen der Verseilscheibe würden die Schläuche überdehnt werden oder von der Führungsscheibe abreißen.

Um diesen Nachteil zu umgehen und damit eine sehr große Anzahl von Umdrehungen der Verseilscheibe zu ermöglichen, sind die Schläuche bei der bekannten Vorrichtung nach der EP-PS 0 302 872 beispielsweise an ihren durch die Führungsscheibe hindurchragenden Enden mit in Längsrichtung der Schläuche wirksamen Federn verbunden. Die Federn gleichen die beim Verdrehen der Schläuche auftretenden "Verkürzungen" aus. Da jeder Schlauch mit einer solchen Feder zugfest verbunden werden muß, ist diese bekannte Vorrichtung aufwendig gestaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Vorrichtung so zu gestalten, daß ohne zusätzlichen Aufwand jede gewünschte sinnvolle Anzahl von Umdrehungen der Verseilscheibe mit daran befestigten Führungselementen möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Führungselemente als zylindrische Federn ausgeführt sind.

Diese Vorrichtung ist nach dem Einspannen der Federn, die vorzugsweise aus Edelstahl bestehen, in Führungsscheibe und Verseilscheibe direkt betriebsbereit. Es werden keine Ausgleichselemente zur Kompensation von Längenänderungen der Führungselemente benötigt. Solche durch das Drehen der Verseilscheibe entstehenden Längenänderungen werden vielmehr durch die Federn selbst ausgeglichen. Dabei bleibt ihr lichter Querschnitt stets unverändert erhalten. Durch den Einsatz der Federn ist bei gleicher Baulänge wie bei herkömmlichen Vorrichtungen etwa die dreifach höhere Anzahl von Umdrehungen der Verseilscheibe möglich. Das ergibt den wesentlichen Vorteil, daß der Abstand zwischen Führungs- und Verseilscheibe verkürzt werden kann, wodurch sich die Baulänge der ganzen Vorrichtung vermindert. Außerdem wird dadurch das Einfädeln der Verseilelemente in die Federn vereinfacht. Schließlich besteht nur eine geringe Reibung zwischen den Verseilelementen und den Federn, da deren durch ihre Windungen gebildete resultierende Oberfläche kleiner ist als beispielsweise bei einem Kunststoffschlauch. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß unabhängig von der Anzahl der Umdrehungen der Verseilscheibe an den Einspannstellen der Federn in der Führungsscheibe keine wesentlichen tordierenden Kräfte auf dieselben ausgeübt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Verseilen von Verseilelementen mit wechselnder Schlagrichtung.

Fig. 2 eine Vorrichtung nach der Erfindung, ebenfalls in schematischer Darstellung.

Fig. 3 eine Einzelheit der Vorrichtung nach Fig. 2.

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 3 ergänzte Ausführungsform der Vorrichtung.

Fig. 5 und 6 Einzelheiten der Vorrichtung in vergrößerter Darstellung.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Verseilung von Verseilelementen mit wechselnder Schlagrichtung dargestellt, die nur zur grundsätzlichen Erläuterung der Wirkungsweise solcher Vorrichtungen dient. Es werden im hier gewählten Beispiel drei Verseilelemente 1 verarbeitet. Die Vorrichtung ist jedoch auch für zwei oder mehr als drei Verseilelemente geeignet.

Die drei Verseilelemente 1 - im folgenden stellvertretend für alle anderen Möglichkeiten als "Adern 1" bezeichnet - werden von Spulen 2 abgezogen und einer Führungsscheibe 3 zugeführt. Die Führungsscheibe 3 hat in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Durchgangslöcher, durch welche die Adern 1 hindurchgezogen werden. Nach Durchlaufen einer Verseilstrecke 4 gelangen die Adern 1 zu einer Verseilscheibe 5, die zum Durchführen derselben ebenfalls mit Durchgangslöchern ausgerüstet ist. Die Adern 1 werden in einem Verseilpunkt 6 reversierend zu einer Seele 7 miteinander verseilt, die in Richtung des Pfeiles 8 abgezogen wird. Der Aufbau von Führungsscheibe 3 und Verseilscheibe 5 geht beispielsweise aus den Fig. 5 und 6 in genauerer Ausführung hervor.

Die Verseilscheibe 5 ist drehbar gelagert, was durch eine Lagerstelle 9 angedeutet ist. Sie kann reversierend um ihre Achse gedreht werden. Dazu wird in bekannter Technik ein Elektromotor 10 verwendet. Im Betrieb der Vorrichtung führt die Verseilscheibe 5 beispielsweise jeweils zwanzig Umdrehungen in beiden Drehrichtungen aus. Von der Nullage ausgesehen, sind das in jeder Drehrichtung zehn Umdrehungen. Es können aber auch weniger oder auch mehr als zwanzig Umdrehungen in jeder Drehrichtung von der Verseilscheibe 5 ausgeführt werden.

Der Verseilpunkt 6 ist ein Fixpunkt, in dem die Adern 1 so fest gehalten werden, daß ihr wegen der reversierenden Verseilung an sich lockerer Verbund nicht wieder aufgehen kann. Hier können beispielsweise ein Rollenpaar, eine Öse oder ein Nippel eingesetzt werden. Hinter dem Verseilpunkt 6 wird ein Halteelement auf die Seele 7 aufgebracht. Dazu können ein Band aufgewickelt oder ein Mantel aufgespritzt werden. Die Seele 7 kann auf eine Spule aufgewickelt oder direkt weiteren Bearbeitungsstationen zugeführt werden.

Bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten Vorrichtung nach der Erfindung werden die Adern 1 - von denen hier nur zwei eingezeichnet sind - zwischen der Führungsscheibe 3 und der Verseilscheibe 5 durch zylindrische Federn 11 geführt. Die in Fig. 3 dargestellten Federn 11 sind sowohl in der Führungsscheibe 3 als auch in der Verseilscheibe 5 verdrehfest festgelegt. Sie fluchten mit den Durchgangslöchern der beiden Scheiben 3 und 5, so daß die Adern 1 absatzfrei hindurchgezogen werden können. Die Federn 11 bestehen vorzugsweise aus Stahl, insbesondere aus Edelstahl.

Bei Betrieb der Vorrichtung führt die Verseilscheibe 5 die gewünschte Anzahl von Umdrehungen aus, wechselweise in beiden Drehrichtungen. Dabei werden die Federn 11 umeinander gedreht, und zwar i. w. im Bereich der Verseilscheibe 5, von der sie mitgenommen werden. Auf die in der Führungsscheibe 3 festgelegten Enden der Federn 11 werden dabei keine wesentlichen Torsionskräfte ausgeübt.

Die Adern 1 werden im vorliegenden Fall mit reversierender Verseilung zu einem Paar 12 verseilt, das hinter dem Verseilpunkt 6 beispielsweise mit einem Scheibenabzug 13 abgezogen und einer weiteren Verarbeitung zugeführt wird.

Die Federn 11 werden zwischen Führungsscheibe 3 und Verseilscheibe 5 in straffem, also vorgespanntem Zustand angebracht. Dabei bleiben ihre Windungen jedoch in der Ausgangslage der Vorrichtung dicht an dicht liegen, so daß die Federn 11 ununterbrochene Führungen darstellen. Wegen der Dellen zwischen den einzelnen Windungen haben die Federn 11 jedoch eine kleinere resultierende Oberfläche als ein geschlossener Schlauch. Es ergibt sich dadurch eine verminderte Reibung zwischen den Adern 1 und den Federn 11. Diese Reibung kann durch eine Beschichtung der Federn 11 mit einem reibarmen Material weiter vermindert werden. Die Beschichtung kann beispielsweise im Wirbelschichtverfahren mit zugehöriger Sinterung erfolgen.

Um Schwingungen der Federn 11 beim Betrieb der Vorrichtung auszuschließen, können in ihrem Verlauf ortsfeste Stabilisierungshülsen 14 angebracht sein, die alle eingesetzten Federn 11 mit ausreichendem Abstand umschließen. Zum Zusammenhalt aller Federn 11 können außerdem in Abständen Schlauchbinder 15 oder andere Halteelemente um dieselben herumgelegt sein.

Die Vorrichtung ist auch zur Herstellung zweilagiger Kabel geeignet. Für diesen Fall kann gemäß Fig. 4 zwischen Führungsscheibe 3 und Verseilscheibe 5 ein rohrförmiger Führungskörper 16 zentral angebracht sein. Die Federn 11 sind um den Führungskörper 16 herum angeordnet. Er ist in der Führungsscheibe 3 lose und in der Verseilscheibe 5 drehbar angeordnet, was durch die in Fig. 4 eingezeichneten Lager 17 angedeutet sein soll. Der Führungskörper 16 macht dadurch die Drehbewegung der Verseilscheibe 5 nicht mit. Er kann als Schlauch oder Rohr ausgeführt sein. Auch für den Führungskörper 16 kann aber eine zylindrische Feder eingesetzt werden.

Durch den Führungskörper 16 kann ein vorgefertigtes Verseilelement 18 hindurchgezogen werden, das beispielsweise aus vier miteinander verseilten Adern besteht. Im Verseilpunkt 6 werden beispielsweise acht Adern 1 mit wechselnder Schlagrichtung um das Verseilelement 18 herumverseilt. Die Vorrichtung hat in diesem Fall mindestens acht Federn 11. Diese liegen während der Verseilung an der Oberfläche des Führungskörpers 16 an, und zwar in Abhängigkeit von der Anzahl der von der Verseilscheibe 5 ausgeführten Umdrehungen mehr oder weniger fest. Der frei drehbare Führungskörper 16 kann dabei von den anliegenden Federn 11 mitgenommen werden, so daß keine erhöhte Reibung zwischen diesen Teilen entsteht.

Die Federn 11 sind sowohl in der Führungsscheibe 3 als auch in der Verseilscheibe 5 zugfest und verdrehfest eingespannt. Dazu können beide Scheiben 3 und 5 beispielsweise gemäß den Fig. 5 und 6 aufgebaut sein, in denen eine Führungsscheibe 3 dargestellt ist:
Die Führungsscheibe 3 besteht aus einem Grundkörper 19, in dem beispielsweise vier Durchgangslöcher 20 zum Durchführen von vier Adern 1 angebracht sind. Die Federn 11 fluchten mit den Durchgangslöchern 20. Sie ragen vorzugsweise in dieselben hinein, so wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Zur Führungsscheibe 3 gehören außerdem zwei Spannelemente 21 und 22, die durch Schrauben 23 und 24 auf zwei einander gegenüber liegenden Seiten eines zentralen Vorsprungs 25 des Grundkörpers 19 liegend mit demselben verbunden werden können. Die Spannelemente 21 und 22 haben mit den Durchgangslöchern 20 korrespondierende halbkreisförmige Vertiefungen, die in Montageposition an den Federn 11 anliegen. Durch Anziehen der Schrauben 23 und 24 werden die Federn 11 von den Spannelementen 21 und 22 gegen den Vorsprung 25 gedrückt. Sie sind dann zugfest und verdrehsicher in der Führungsscheibe 3 festgelegt. Die geschilderte Befestigung der Federn 11 gilt analog auch für die Verseilscheibe 5. Selbstverständlich können die Federn 11 auch auf andere Art und Weise mit Führungsscheibe 3 und Verseilscheibe 5 verbunden werden.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur reversierenden Verseilung von Verseilelementen, bestehend aus einer feststehenden Führungsscheibe und aus einer mit Abstand zu derselben angeordneten, um ihre Achse drehbaren Verseilscheibe, die beide axial verlaufende Durchgangslöcher zur Durchführung der Verseilelemente aufweisen, sowie aus einem Festpunkt zur Fixierung der verseilten Verseilelemente im Verseilpunkt, bei welcher zwischen Führungsscheibe und Verseilscheibe zur Aufnahme der Verseilelemente durchgehende Führungselemente angebracht sind, die sowohl an der Führungsscheibe als auch an der Verseilscheibe mit deren Durchgangslöchern fluchtend befestigt und im Bereich zwischen den beiden Scheiben von außen zusammengehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente als zylindrische Federn (11) ausgeführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungselemente Stahlfedern eingesetzt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Federn (11) in der Ausgangsstellung der Vorrichtung dicht an dicht liegen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (11) mit einem reibarmen Material beschichtet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Führungsscheibe (3) und der Verseilscheibe (5) zentral ein rohrförmiger, von den Federn (11) umgebener Führungskörper (16) angebracht ist, der in der Führungsscheibe (3) lose und in der Verseilscheibe (5) drehbar gelagert ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Führungskörper (16) als Schlauch oder Rohr ausgeführt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Führungskörper (16) als zylindrische Feder ausgeführt ist.