DE2237986C3

DE2237986C3 - Vorrichtung zum SZ-Verseilen von Verseilelementen elektrischer Kabel

Info

Publication number: DE2237986C3
Application number: DE19722237986
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 1000 Berlin Vogelsberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-07-28
Filing date: 1972-07-28
Publication date: 1979-07-26
Also published as: DE2237986A1; DE2237986B2

Description

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Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zum SZ-Verseilen von Verseilelementen elektrischer Kabel. Derartige Verseilvorrichtungen haben den Vorteil, daß die zu verseilenden Verseilelemente von ortsfesten Ablaufgestellen ablaufen können und daß die Weiterverarbeitung der aus den Verseilelementen SZ-verseilten Verseileinheiten im gleichen Arbeitsgang angeschlossen werden kann.

Zur Durchführung einer SZ-Verseilung dienen in der so Regel umlaufende Verseilvorrichtungen, die einen Zwischenspeicher enthalten. Die bekannten Zwischenspeicher bestehen in der Regel aus zwei auf parallelen Achsen angeordneten Rollengruppen, wobei die Ver- »eilelemente abwechselnd um eine Rolle der einen Rollengruppe und anschließend um eine Rolle der anderen Rollengruppe herumgeführt werden. Neben einer weiterhin bekannten, beispielsweise scheibenförmigen Ausbildung des Zwischenspeichers (DE-OS 17 803) ist es prinzipiell auch bekannt, als Zwischen- bo speicher zwei mit festem Abstand zueinander angeordnete, hinsichtlich ihrer Drehbewegungen starr miteinander gekoppelte Verseilköpfe zu verwenden (»Wire and Wire Products«, Januar 1967, Seiten 90 bis 97 und 159/160, DE-AS 15 15 730). Die beiden Verseilköpfe, die b5 mit abschnittsweise wechselnder Drehrichtung umlaufen, umfassen die innerhalb einer durch zwei Verseilpunkte begrenzten Tordierstrecke zu einem Strang zusammengefaßten Verseilelemente in Umfangsrichtung stets kraftschlüssig.

Eine weiterhin bekannte SZ-Verseilvorrichtung besteht ebenfalls aus einer durch zwei Verseilpunkte begrenzten Tordierstrecke, in der zwei rotierende Verseilköpfe angeordnet sind. Die Verseilköpfe ändern jedoch nicht ihre Drehbewegung, sondern ihren auf das Verseilgut ausgeübten Kraftschluß. Dadurch läuft in Abständen ein unverseilter Abschnitt des Verseilgutes in die Tordierstrecke ein (Technical Digest Nr. 23 der Western Electric, Juli 1971, Seiten 33/34). Neben einer gegenüber Verseilköpfen mit wechselnder Drehrichtung geringeren Verseilleistung besteht dabei die Gefahr, daß sich beim Durchlaufen der Verseileinrichtungen Überschlagungen der Verseilelemente ergeben und daß die Umkehrstellen der Verdrillungsrichtung in der fertigen Verseileinheit verhältnismäßig lang ausfallen.

Zur Verseilung von Nachrichtenkabeln ist im übrigen eine Verseilvorrichtung bekannt, bei der innerhalb einer durch zwei Verseilpunkte begrenzten Tordierstrecke nur ein einziger rotierender Verseilkopf angeordnet ist Um hierbei einen hohen Wirkungsgrad der Verdrillung zu erzielen, ist vorgesehen, daß der Verseilkopf näher am zweiten Verseilpunkt als am ersten Verseilpunkt angeordnet ist und daß die Drehbewegung des Verseilkopfes oder die Entfernung des Verseilkopfes von einem oder beiden Verseilpunkten in Abständen geändert wird, die höchstens dem Dreifachen der Durchlaufzeit eines Längsabschnittes des Verseilgutes vom ersten Verseilpunkt bis zum Verseilkopf entsprechen (DE-AS 17 65 452). Anstelle eines seine Drehbewegung ändernden Verseilkopfes kann auch ein seinen Kraftschluß gegenüber dem Verseilgut ändernder Verseilkopf eingesetzt werden (DE-OS 19 28 591). Bei dieser bekannten Verseilvorrichtung ergibt sich insbesondere bei der Herstellung von Sternvierern für Nachrichtenkabel die Schwierigkeit daß mit einfachen Mitteln die Verdrillung des Sternvierers nicht so weit homogenisiert werden kann, daß sich Aderüberschlagungen nach Verlassen des Verseilkopfes zuverlässig vermeiden lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte, mit zwei rotierbaren Verseilköpfen wechselnden Kraftschlusses arbeitende SZ-Verseilvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß Aderüberschlagungen der Verseilelemente vermieden und die Umkehrstellen der Verdrillungsrichtung im fertigen Verseilgut verkürzt werden.

Die Erfindung geht demnach von einer Vorrichtung zum SZ-Verseilen von Verseilelementen für elektrische Kabel durch Tordieren der innerhalb einer Tordierstrecke zu einem Strang zusammengefaßten Verseilelemente aus, bei der die Tordierstrecke von zwei Verseilpunkten begrenzt ist und bei der innerhalb der Tordierstrecke unmittelbar hinter dem ersten Verseilpunkt und unmittelbar vor dem zweiten Verseilpunkt je ein rotierender Verseilkopf angeordnet ist, der gegen den aus den Verseilelementen gebildeten Strang in radialer Richtung preßbare, auf dem Strang in Längsrichtung frei ablaufende Teile enthält, mit denen der Strang in Umfangsrichtung kraftschlüssig umfaßt wird, und bei der eines oder mehrere dieser Teile in radialer Richtung bewegbar sind, so daß der Kraftschluß zwischen dem jeweiligen Verseilkopf und dem Strang vorübergehend aufhebbar ist. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen den den Strang mit abschnittsweise wechselndem Kraftschluß umfassenden

Verseilköpfen und den jeweiligen Verseilpunkten je ein rotierender Verseilkopf angeordnet ist, der den Strang stets gleichbleibend in Umfangsrichtung kraftschlüssig umfaßt

Beim Betrieb einer derart ausgebildeten SZ-Verseil- s vorrichtung sind die Verseilelemente bein» Durchlaufen des Abschnittes zwischen dem ersten und dem zweiten Vsirseilpunkt infolge der Drehbewegung der zusätzlichen Verseilköpfe stets genügend verseilt und die Umkehrsteller der Verdrillungsrichtung werden erst beim Durchlaufen des zweiten Verseilpunktes ausgebildet Dadurch lassen sich Aderüberschlagungen unter der Einwirkung der Verseilköpfe vermeiden und die Umkehrstellen der Verdrillungsrichtung im fertigen Verseilgut sind verhältnismäßig kurz.

Die unmittelbar hinter dem ersten Verseilpunkt und unmittelbar vor dem zweiten Verseilpunkt auf den Strang einwirkenden Tordierungen mit Hilfe der zusätzlichen Verseilköpfe können dem Betrage nach gleich groß gewählt werden. Besondere Vorteile ergeben sich jedoch, wenn diese Tordierungen dem Betrage nach unterschiedlich groß sind, d. h. wenn die zusätzlichen Verseilköpfe mit voneinander abweichender Drehzahl umlaufen. In diesem Fall erfolgt nämlich eine zusätzliche Modulation der Drallänge der hergestellten SZ-Verseileinheiten, d.h. die Drallänge der SZ-Verseileinheit ist über die Länge nicht konstant sondern schwankt ständig innerhalb bestimmter Grenzen. Dadurch lassen sich bei gleicher mittlerer Drallänge mehrerer zu einer Verseilgruppe verseilter SZ-Verseileinheiten systematische Nachbarviererkopplungen unterbinden. Sowohl bei der Umsteuerung der auf den Strang einwirkenden Tordierungen als auch infolge der dem Betrage nach unterschiedlichen Tordierungen des Stranges in der Nähe des ersten und in der Nähe des zweiten Verseilpunktes werden in diesem Zusammenhang Einschwingvorgänge berücksichtigt und ausgenutzt wie sie an sich bekannt sind (DE-AS 17 65 452). Die Modulation der Drallänge der hergestellten SZ-Verseileinheiten ermöglicht im übrigen, den Abstand der Umkehrstellen der Verdrillungsrichtung in den SZ-Verseileinheiten relativ kurz zu wählen, beispielsweise kürzer als 5 m, so daß die Entfernung zwischen dem ersten und dem zweiten Verseilpunkt nicht übermäßig groß wird. 4

Die beiden zusätzlichen Verseilköpfe konstanten Kraftschlusses können aber auch mit untereinander gleicher Drehzahl rotieren. In jedem Fall ist es sinnvoll, daß die zusätzlichen Verseilköpfe in der gleichen Richtung wie die Verseilköpfe wechselnden Kraft-Schlusses umlaufen. Die Drehzahlen dieser zusätzlichen Verseilköpfe weichen dabei von den Drehzahlen der Verseilköpfe wechselnden Kraftschlusses ab und betragen zweckmäßig nur einen Teil davon.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen SZ-Verseilvor- r> richtung ist in F i g. 1 dargestellt Die F i g. 2 bis 4 zeigen Ausführungsbeispiele für die bei der neuen Vorrichtung verwendeten Verseilköpfe.

In F i g. 1 ist eine SZ-Verseilmaschine dargestellt, mit der vier Adern 40 eines Nachrichtenkabels zu einem &u Sternvierer 67 verseilt werden, der eine abschnittsweise wechselnde Verdrillungsrichtung aufweist. Die Adern

40 laufen hierzu von raumfest gelagerten Adervorräten

41 ab und werden über Umlenkrollen 43, die in dem Gestell 42 gelagert sind, der eigentlichen SZ-Verseilvor- tr> richtung 45 zugeführt Nach Durchlaufen dieser Verseilvorrichtung gelangt der Sternvierer 67 über die Umlenkrolle 48, die von dem Sternvierer einmal umschlungen wird, zu der im Rahmen 69 gelagerten Abzugscheibe 68 und wird anschließend auf die im Rahmen 71 gelagerte Aufwickeltrommel 70 aufgewikkelt

Die eigentliche SZ-Verseilvorrichtung 45 besteht aus einer Tordierstrecke, die durch einen ersten Verseilpunkt nämlich den Verseilnippel 47, und durch einen zweiten Verseilpunkt, nämlich die UmlenkroIIe 48, begrenzt ist und innerhalb der die zu einem Strang 66 zusammengefaßten Adern 40 mit Hilfe der rotierenden Verseilköpfe 50 und 54 sowie 59 und 63 tordiert und damit verseilt werden. Diese Verseilköpfe sind in den Rahmen 49 und 58 drehbar gelagert; sie werden mit Hilfe der Motoren 51,55 sowie 61 und 64 mit Hilfe der Antriebsriemen 52 und 56 sowie 62 und 65 getrennt angetrieben. Gegebenenfalls kommt ein gemeinsamer Antrieb der Verseilköpfe 50 und 59 sowie der Verseilköpfe 54 und 63, gegebenenfalls mit Hilfe eines Obersetzungsgetriebes, in Frage. Zum Verseilen der Adern 40 werden sowohl solche Verseiiköpfe verwendet die die zu einem Strang zusammengefaßten Adern abschnittsweise wechselnd kraftschlüssig und kraftfrei umfassen (nämlich die Verseilköpfe 54 und 63), als auch solche Verseilköpfe, die den aus den Adern gebildeten Strang stets kraftschlüssig umfassen (die Verseilköpfe 50 und 59).

Während der Verseilung laufen die Adern 40 über die Symmetriereinrichtung 44 zunächst in den Verseilnippel 47 ein und werden damit zu dem Strang 66 zusammengefaßt Dieser Strang wird im Bereich zwischen dem Verseilnippel 47 und dem unmittelbar hinter diesem Verseilnippel angeordneten mit stets gleichbleibender Drehzahl und Drehrichtung rotierenden sowie den Strang in Umfangsrichtung stets kraftschlüssig umfassenden Verseilkopf 50 tordiert. Anschließend durchläuft der Strang den Verseilkopf 54, der ebenfalls mit stets gleichbleibender Drehrichtung und Drehzahl umläuft wobei die Drehrichtung mit der Drehrichtung des Verseilkopfes 50 übereinstimmt. Der Verseilkopf 54 umfaßt den Strang jedoch abschnittsweise wechselnd kraftschlüssig und kraftfrei, so daß nur während der Zeit in der der Verseilkopf den Strang kraftschlüssig umfaßt von diesem Verseilkopf eine Torsion auf den Strang ausgeübt wird.

Nach Verlassen des Verseilkopfes 44 läuft der Strang 66 eine gewisse Strecke frei durch die Luft und gelangt zum Verseilkopf 63, der in gleicher Weise wie der Verseilkopf 54 betrieben wird. Danach durchläuft der Strang den Verseilkopf 59, der in gleicher Weise wie der Verseilkopf 50, gegebenenfalls mit abweichender Drehzahl, betrieben wird.

Da bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel alle Verseilköpfe mit stets gleichbleibender Drehrichtung umlaufen, bleiben die den Strang 66 bildenden Adern 40 beim Durchlaufen der Strecke zwischen dem ersten Verseilpunkt 47 und dem Verseilkopf 59 stets mit gleichbleibender Schlagrichtung miteinander verseilt. Erst nach Durchlaufen des Verseilkopfes 59 wirkt auf den Strang im Bereich zwischen diesem Verseilkopf und dem unmittelbar dahinter angeordneten zweiten Verseilpunkt nämlich der UmlenkroIIe 48, eine Tordierung in entgegengesetzter Richtung ein, die sich der von den übrigen Verseilköpfen auf den Strang ausgeübten Tordierung überlagert

Durch das abschnittsweise wechselnd erfolgende, kraftschlüssige und kraftfreie Umfassen des Stranges 66 mit Hilfe der stets gleichförmig rotierenden Verseilköpfe 54 und 63 erhält man eine endeültiee Verdrillung der

Adern, deren Richtung abschnittsweise wechselt.

Für die in F i g. 1 dargestellte SZ-Verseilvorrichtung ist beispielsweise folgende Dimensionierung geeignet:

Die Verseilköpfe 50 und 59 laufen mit gleicher Drehrichtung und einer Drehzahl von Πι = 2000 U/min um, während die Verseilköpfe 54 und 63 mit der gleichen Drehrichtung wie die Verseilköpfe 59 und 50, jedoch mit einer Drehzahl von U₂ = 6000 U/min umlaufen. Die Länge der Tordierstrecke, d. h. der Abstand zwischen dem Verseilnippel 47 und der Umlenkrolle 48, beträgt 2 m, wobei für die Abzuggeschwindigkeit der Adern 40 200 m/min vorgesehen sind. Der Kraftschluß der Verseilköpfe 54 und 63 wird nach jeweils 0,6 see gleichsinnig gewechselt Innerhalb der Tordierstrecke tritt dann abwechselnd die Schiagiänge

^= + vJm = + 100 mm
und

s" = + νJn₂ = + 33 mm

auf. Der fertige Sternvierer 67 hat dann die Schlaglänge s = ± \J(ih — nt) = ±50 mm.

Aus Entkopplungsgründen ist es zweckmäßig, die Schlaglänge des fertigen Sternvierers periodisch schwanken zu lassen. In diesem Fall wählt man für die Verseilköpfe 50 und 59 und/oder für die Verseilköpfe 54 und 63 voneinander abweichende Drehzahlen, beispielsweise läßt man den Verseilkopf 50 mit 1800 U/min und den Verseilkopf 59 mit 2200 U/min umlaufen.

Die F i g. 2 und 3 zeigen die konstruktive Ausbildung eines Verseilkopfes, wie er im Rahmen der Erfindung für die Verseilköpfe 50 und 59 in Frage kommt Der dargestellte Verseilkopf 1, der nachfolgend als Rollentwister bezeichnet wird, ist in zwei verschiedenen Ansichten sowie teilweise im Schnitt dargestellt und enthält als wesentliche Teile die beiden Rollenpaare 2/3 und 4/5, wobei die beiden Rollen jedes Rollenpaares auf parallelen Achsen angeordnet sind und sich mit ihren Laufflächen gegenüberstehen. Die Rollenpaare sind hierzu auf dem oberen Rollenträger 7 und dem unteren Rollenträger 8 drehbar gelagert, wobei die Rollenträger ihrerseits an dem linken Rahmen 9 und dem rechten Rahmen 10 befestigt sind. Der gesamte Verseilkopf ist um die Rotationsachse 11 in nicht dargestellter Weise drehbar gelagert Anstelle von zwei Rollenpaaren kommt auch die Verwendung von lediglich einem Rollenpaar oder von mehr als zwei Rollenpaaren in Frage.

Zur Einstellung des Achsabstandes der Rollen jedes Rollenpaares und damit zur Anpassung des Rollentwisters an den Durchmesser des jeweils zu verseilenden Verseilgutes sind an den Rahmen 9 und 10 die Spindeln 12 und 13 vorgesehen, die an dem einen Ende mit einem Linksgewinde und an dem anderen Ende mit einem Rechtsgewinde versehen sind. Auf dem das Gewinde tragenden Abschnitt der Spindel ist der jeweilige Rahmen mit Hilfe der Gewindebuchse 14 geführt Die jeweilige Stellung der Gewindespindeln 12 und 13 und damit der Abstand der Rollen jedes Rollenpaares wird mit Hilfe der Gewindestifte 15 fixiert.

Jede für den Rollentwister verwendete Rolle besteht — wie aus Fig.4 zu ersehen ist — aus den beiden Rollenhälften 18 und 19, die im wesentlichen symmetrisch ausgebildet und mit Hilfe der Schraube 20 verschraubt sind. Die Rollenhälften werden dabei gegen den äußeren Wälzring des Kugellagers 6 gepreßt, das auf der Buchse 22 mit Hilfe des Sicherungsringes 23 axial festgelegt ist. Durch die Buchse 26 ist die Rollenachse 24 geführt und mit dem oberen Rollenträger 7 verbunden.

In die Lauffläche der aus den beiden Rollenhälften 18 und 19 bestehenden Rolle 4 ist die Nut 28 eingearbeitet, in die der Reibbelag 27 aus einem gummielastischen Material eingebettet ist. Dieser Reibbelag weist einen

m U-förmigen Querschnitt auf, wobei die Basis 29 die eigentliche Lauffläche bildet und die Schenkel 30 und 31 sich auf dem Nutgrund der Nut 28 abstützen. Dabei ergibt sich zwischen dem Reibbelag und dem Nutgrund der Hohlraum 34.

Um eine gute Anschmiegsamkeit des Reibbeiages 27 an das jeweilige Verseilgut zu erreichen, sind die Schenkel des im Querschnitt U-förmigen Reibbeiages kürzer und dicker ausgebildet als die die eigentliche Lauffläche bildende Basis.

2n Der Reibbelag 27 wird in der Regel als ein geschlossener Ring vorliegen. Die Einbettung dieses Ringes in die in die Oberfläche der Rolle eingearbeitete Nut 28 erfolgt daher beim Verschrauben der beiden Rollenhälften 18 und 19 miteinander. Hierbei wird der

2") Nutgrund vor dem Einbetten des Reibbelages mit einem

Klebemittel bestrichen, das eine feste Verbindung der Enden der Schenkel des im Querschnitt U-förmigen Reibbelages mit der jeweiligen Rolle sicherstellt Für den Reibbelag hat sich ein weichgummiähnlicher

so Werkstoff auf der Basis Polyurethan, wie er von der Firma Bayer-Leverkusen unter der Handelsbezeichnung »Vulkollan« vertrieben wird, als besonders geeignet erwiesen.
Die Fig.4 zeigt in schematischer Darstellung die

>~j Ausbildung eines Verseilkopfes, wie er im Rahmen der Erfindung für die Verseilköpfe 54 und 63 in Frage kommt Der dargestellte Verseilkopf 80 besteht aus den beiden fest gelagerten Rollen 81 und 82 und der senkrecht zur Durchlaufrichtung des Stranges 66 durch

mi den Verseilkopf beweglich gelagerten Rolle 83. Die Rollen 81 bis 83 sind in gleicher Weise wie die Rollen 2 bis 5 des Verseilkopfes 1 in Fig.2 ausgebildet Die bewegliche Rolle 83 ist an dem einen Ende des Hebelarmes 87 befestigt und wird mit Hilfe der Zugfeder 88 von der Verseilachse weggezogen. Mit Hilfe des Elektromagneten 85 und mit Hilfe des an der Rolle 83 befestigten Kernes 84 kann die Rolle 83 entgegen der Zugrichtung der Feder 88 in Richtung auf die Verseilachse zwischen die beiden Rollen 81 und 82

"'(i gezogen werden. Dadurch erfolgt eine hebeiförmige Auslenkung des Stranges 66, der nun zwischen den Rollen 81 bis 83 wellenförmig hindurchläuft und infolge der Drehbewegung des Verseilkopfes 80 von diesem verdreht wird. Durch Ein- und Ausschalten der Erregung des Elektromagneten 85 wird beim Betrieb des stets rotierenden Verseilkopfes das abschnittsweise wechselnd erfolgende kraftfreie und kraftschlüssige Umfassen des Stranges 66 durch den Verseilkopf 80 erreicht

M> Der Antrieb des im Rahmen 90 gelagerten Verseilkopfes 80 erfolgt mit Hilfe des Motors 91 über den Antriebsriemen 92 Die Antriebsscheibe 93 ist im übrigen mit einem Schleifring 94 zur Erregung des Elektromagneten 85 über die Borstenanordnung 95

b5 versehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum SZ-Verseilen von Verseilelementen für elektrische Kabel durch Tordieren der innerhalb einer Tordierstrecke zu einem Strang zusammengefaßten Verseilelemente, bei der die Tordierstrecke von zwei Verseilpunkten begrenzt ist und innerhalb der Tordierstrecke unmittelbar hinter dem ersten Verseilpunkt und unmittelbar vor dem zweiten Verseilpunkt je ein rotierender Verseilkopf angeordnet ist, der gegen den aus den Verseilelementen gebildeten Strang in radialer Richtung preßbare, auf dem Strang in Längsrichtung frei ablaufende Teile enthält, mit denen der Strang in Umfangsrichiung kraftschlüssig umfaßt wird, und bei der eines oder mehrere dieser Teile in radialer Richtung bewegbar sind, so daß der Kraftsciiluß zwischen dem jeweiligen Verseilkopf und dem Strang vorübergehend aufhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den den Strang mit abschnittsweise wechselndem Kraftschluß umfassenden Verseilköpfen (54, 63) und den jeweiligen Verseilpunkten (47,48) je ein rotierender Verseilkopf (50, 59) angeordnet ist, der den Strang (66) stets gleichbleibend in Umfangsrichtung kraftschlüssig umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verseilköpfe (50, 59) konstanten Kraftschlusses in der gleichen Richtung wie die Verseilköpfe (54, 63) wechselnden Kraftschlusses rotierbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlen der Verseilköpfe (50, 59) konstanten Kraftschlusses untereinander gleich, aber von den Drehzahlen der Verseilköpfe (54,63) wechselnden Kraftschlusses unterschiedlich sind.