DE2525762A1

DE2525762A1 - Verfahren zum aufwickeln eines kabels auf eine trommel, und vorrichtung zur durchfuehrung eines solchen verfahrens

Info

Publication number: DE2525762A1
Application number: DE19752525762
Authority: DE
Inventors: Jean Landreau
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1974-06-11
Filing date: 1975-06-10
Publication date: 1975-12-18
Also published as: DK258075A; IT1038856B; SE422261B; DE2525762C3; NL7506537A; JPS5129672A; SU583734A3; NL160224C; CA1026727A; DK143980B; DK143980C; DE2525762B2; US4005834A; SE7506640L; BR7503634A; DE7518472U; JPS5744575B2; ES438460A1; GB1486056A

Description

DIPL-ING. HORST ROSE Dl PL.-ING. PETER KOSEL

PATENTANWÄLTE

3353 Bad Gandersheim, 9. Juni 1975

Postfach 129 Hohenhöfen S Telefon: (05382) 2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandersheim

Unsere Akten-Nr. 2472/21

Societe Anonyme Francaise du FERODO Patentgesuch vom 9. Juni 1975

Societe Anonyme Francaise du FERODO

64, Avenue de la Grande-Armee 75 Pari s / FRANKREICH

Verfahren zum Aufwickeln eines Kabels auf eine Trommel, und Vorrichtung zur Durchführung eines

sochen Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln eines Kabels auf eine Trommel. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. Unter "Kabel" sollen in der Folge alle Arten von länglichen, biegsamen Organen verstanden werden, also z.B. elektrische Kabel, flexible Schläuche o.dgl.

Solche Kabel werden regelmäßig auf Trommeln aufgewickelt, z.B. auf Windentrommeln, Vorratstrommeln, Seilrollen oder Spannrollene Die Erfindung findet Anwendung u.a. bei Zugwinden, Hebewinden, Verholwinden, Bohrwinden, ferner bei ozeanographischen Winden, kann aber auch für biegsame Schläuche verwendet werden, die dazu dienen, Erdölbohrungen im Meer mit hydraulischem Druckmittel zu versorgen, ferner für Ferns eh-Koaxialkabel für Unterwasser-Fernsehkameras, oder für die Werkzeug-Versorgungsschläuche im Tiefbau, die von einer hydraulischen oder Preßluftzentrale ausgehen, um nur einige Beispiele zu nennen.

Bankkonto: Norddeutsch« Landesbanl 509851/0871 ^m ' Postscheckkonto: Hannover «715 / *VB«

Bei den bekannten Aufwickelanordntingen liegen die benachbarten Windungen der auf eine Trommel aufgewickelten Kabelschichten oder Lagen innerhalb einer Lage jeweils nicht völlig lückenlos nebeneinander, so daß die Windungen aufeinanderfolgender Lagen das Bestreben haben, sich in die Lücken hineinzupressen, welche zwischen den Windungen der unmittelbar darunterliegenden Lagen vorhanden sind. Daraus können sich Klemmungen und Verkeilungen ergeben, die für die Haltbarkeit der Kabel nachteilig sind.

Insbesondere für Arbeiten im Meer verwendet man üblicherweise Kabel von sehr großer Länge, z.B. 1000 m, die demzufolge^ sehr teuer und wertvoll sind. Wenn auf das Kabel bei niedrigen Geschwindigkeiten - nur kleine Kräfte wirken, oder wenn es eine Funktion ohne besondere Erschwernis gewährleisten muß» kann man zur Not das Kabel auf eine Trommel wickeln, ohne besondere Maßnahmen zu treffen, und erhält dann noch eine angemessene Arbeitsweise, d.h. eine zufriedenstellende Funktion. Bei höheren Kräften dagegen, d.h. wenn das Kabel z.B. dazu verwendet wird, etwas zu heben, oder zu verholen oder bei seinem Aufrollen außer dem Eigengewicht auch noch ein Werkzeug tragen muß, haben die Windungen aufeinanderfolgender Lagen die Tendenz, sich in die Zwischenräume hineinzudrücken, die zwischen den Windungen der unmittelbar darunterliegenden Lagen vorhanden sind. Daraus ergeben sich Klemmungen, Verkeilungen und Quetschungen des Kabels, welche irreversibel sein können und welche seine Abtrennung durch Abtrennen des gequetschten Abschnitts mit dem Schneidbrenner erforderlich machen können, oder welche zumindest eine Verschlechterung des Kabels auf längere Sicht infolge nacheinanderfolgender Quetschungen herbeiführen können.

Diese Gefahr besteht auch bei Kabeln, auf die nur kleine Kräfte wirken, bei denen aber die hohen Gestehungskosten ein perfektes Aufwickeln erforderlich machen. Dies gilt insbesondere für das Aufwickeln von Koaxialkabeln von Unterwasser-Fernsehkameras.

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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird deshalb darin gesehen, die Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen mindestens teilweise zu vermeiden, und insbesondere eine fehlerlose Anordnung des Kabels auf der Trommel in der V/eise zu erreichen, daß die einzelnen Windungen lückenlos nebeneinanderliegen, und zwar in allen Lagen der Wicklung.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen erreicht. Jede Windung weist also einen kreisförmigen Abschnitt auf, der sich über den größeren Teil des Trommelumfangs erstreckt und mit der ; benachbarten Windung durch einen kurzen schräg verlaufenden Abschnitt verbunden ist. Dabei geht man mit besonderem Vorteil so vor, daß das Kabel beim Aufwickeln von einem Kabelführungsglied geführt wird, welches längs der sich drehenden Trommel schrittweise verschoben wird, wobei es jeweils während des größeren Teils einer Umdrehung der Trommel unbeweglich gehalten und anschließend während des Rests der Umdrehung um einen dem Kabeldurchmesser entsprechenden Schritt verschoben wird. Man verwendet also in durchaus überraschender Weise eine unstetigen Vorschub, und dieser spezielle Vorschub wird nach der Erfindung in besonders einfacher Weise dadurch erreicht, daß das i Kabelführungsglied gemäß einem gespeicherten Ablauf verschoben wird. Am Ende einer Lage oder Schicht geht man nach der Erfindung ferner mit besonderem Vorteil so vor, daß beim Aufwickeln der letzten Windung einer Schicht : jeweils das Kabelführungsglied während einer zusätzlichen Umdrehung unbeweglich gehalten wird, und daß es dann in der Richtung verschoben wird, welche es von der dieser Windung benachbarten Trommelwand entfernt. Hierzu kann ; man zweckmäßig so vorgehen, daß die Drehzahl des Zylinders die Hälfte der Drehzahl der Trommel beträgt. Hierbei ruht dann jede Windung auf der unmittelbar unter ihr liegenden Windung. ;

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Bei einer anderen Ausführungsform kann man, um zu verhindern, daß eine Windung beim Aufwickeln auf der dairunt erliegenden Windung gleitet oder rollt und in die Nut fällt, die zwischen dieser Windung und der benachbarten Windung gebildet wird, die Windungen aufeinanderfolgender Lagen in den Nuten ruhen lassen, die von der unmittelbar darunterliegenden Lage gebildet werden. Hierzu geht man mit Vorteil so vor, daß der Abstand zwischen den Wänden der Trommel gleich einer ungeraden Zahl von Durchmesserhälften des Kabels ist und daß der kreisförmige Abschnitt einer seitlichsten Windung der ersten Lage durch ein Anschlagsglied in einem Abstand von der benachbarten Trommelwand gehalten ist, welcher Abstand einer Durchmesserhälfte des Kabels entspricht, wobei jeweils nach dem Aufwickeln des kreisförmigen Abschnitts der letzten Windung einer Lage das Kabelführungsglied Uli einen halben Schritt verschoben wird.

Dabei kann man in bevorzugter Weise so vorgehen, daß das Anschlagsglied zwischen der ersten Windung und der benachbarten Trommelwand liegt. Der Kabelabschnitt, der direkt auf die Trommel aufgerollt ist, bildet dann eine erste Lage von lückenlos nebeneinanderliegenden Windungenzwischen diesem Ähschlagsglied und der anderen Trommelwand. Die Windungen der zweiten Lage ruhen in den Nuten, welche entweder zwischen den Windungen der ersten Lage oder der ersten Windung und der benachbarten Trommelwand gebildet werden, und so analog weiter. Beim Aufwickeln der letzten Windung jeder Lage bleibt das Kabelführungsglied nur während des größeren Teils einer einzigen Trommelumdrehung unbeweglich und verschiebt sich dann um einen halben Schritt in der Richtung, die es von der Trommelwand entfernt, die dieser letzten Windung benachbart ist. Falls die Lage des Kabelführungsglieds über eine Servoanprdnung mittels eines Sensors gesteuert wird, der einer auf einem Drehzylinder vorgezeichneten oder sonstwie

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gespeicherten Führungsbahn folgt, kann sich dieser Zylinder gleichschnell drehen wie die Trommel. In anderen Fällen wird man die Zylinderdrehzahl jedenfalls so wählen, daß sie der Tromineldrehzahl proportional ist. Der Zylinder hat nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung eine Führungsnut ο.dgl., welche kreisringförmige Abschnitte aufweist, die durch kurze, schrägverlaufende Abschnitte verbunden sind.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeils II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt, gesehen längs der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt, gesehen längs der Linie IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 eine Abwicklung des Zylinders, welcher die Führungsbahn für den Sensor trägt, welch letzterer über eine Servosteuerung das Kabelführungsglied steuert,

Fig. 6 und 7 Darstellungen analog den Fig. 2 und 3, welche eine zweite Ausführungsform zeigen,

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung, auf die gerade ein Kabel aufgewickelt wird,

Fig. 9 einen Schnitt, gesehen längs der Linie IX-IX der Fig. 8, wobei zur deutlicheren Darstellung das Kabel nicht dargestellt ist,

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FIg. 10 eine "teilweise, vergrößerte Seitenansicht des die Führungsbahn für den Sensor tragenden Zylinders,

FIg. 11 einen Schnitt, gesehen längs der Linie XI-XI der Fig. 10, und

Fig. 12 einen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab, gesehen längs der Linie XII-XII der Fig. 9; dieser Schnitt zeigt die Trommel und einige auf ihr aufgewickelte Windungen.

Die Flg. 1 bis 3 zeigen ein Kabel 1, - zu diesem Begriff vgl. die eingangs gemachten Ausführungen - das gerade auf eine mit zwei Tromiaelwänden oder Flanschen 3» 4 versehene Trommel 2 aufgewickelt wird, welche Trommel in nicht dargestellter Weise in Richtung des Pfeils 5 (Fig. 3) angetrieben wird. In bekannter Weise durchdringt das Ende des Kabels 1 eine in der Trommelwand 3 vorgesehene Durchbrechung 6 und ist an der Stelle A auf der Außenseite der Trommelwstekl 3 befestigt.

Das Kabel 1 kommt also schräg auf der Trommel 2 an. Es ist bei D gekrümmt und gegen die Innenseite der Trommelwand 3 angeordnet, so daß das Aufwiekeln der ersten Windung 7 gegen diese Trommelwand 3 und während etwas weniger als einer Umdrehung erfolgt, und zwar zwischen dem Punkt D uad einem Punkt E (FIg. 1), der der Druchbrechung gegenüberliegt^ Auf den schrägen Abschnitt BD des Kabels 1 (B ist der Punkt, wo die Längsachse des Kabels die Durchbrechung 6 durchdringt) folgt also ein kreisförmiger Abschnitt ißE der ersten Windung 7, und dieser kreisförmige Abschnitt .liegt in einer Ebene, die parallel zu den TrommelwäBden 3f 4 und senkrecht zur Drehachse der Trommel 2 liegt. An der Stelle E erhält das Kabel 1 einen seitlichen, schrägen Yerlauf bis zur Stelle F, und zwar bezogen auf Fig. 1 nach links. Dieser Verlauf entspricht einem Schritt, dessen Größe gleich dem Kabeldurchmesser ist. Dann wird das Kabel 1 gegen den Abschnitt DE der ersten Windung 7 bis zum Punkt E¹ angeordnet, wo es erneut um einen Durchmesser schnitt bis zur Stelle F¹ abgelenkt wird, und so analog weiter. 5*098 5 1 /08 7 1

Der Verlauf EF folgt ziemlich genau dem Verlauf ED, und die Lücke zwischen den Abschnitten BD und EF ist sehr klein und praktisch vernachlässigbar. Die erste Windung 7 weist den kreisförmigen Abschnitt DE auf, der sich über den größeren Teil des Trommelumfangs erstreckt und der sich über den kurzen schräg verlaufenden Abschnitt EF an die zweite Windung 8 anschließt. Letztere weist den kreisringförmigen Abschnitt FE¹ auf, welcher sich über den größeren Teil des Trommelumfangs erstreckt und sich über den kurzen schräg verlaufenden Abschnitt E¹F¹ an die folgende Windung anschließt. Jede der auf die erste Windung 7 folgenden Windungen weist also einen kreisförmigen Abschnitt auf, der gegen den kreisförmigen Abschnitt der vorherigen Windung angeordnet ist, und einen schräg verlaufenden Abschnitt, der gegen den schräg verlaufenden Abschnitt der vorhergehenden Windung angeordnet ist. Zwischen den Windungen liegen also keine Lücken, in die sich die Windungen der darüberliegenden Lage einklemmen oder einquetschen könnten. Es besteht auch keine Gefahr, daß sich diese Windungen in den sehr kleinen Spalt zwischen den Abschnitten BD und EF einklemmen.

Der schräg verlaufende Abschnitt der vorletzten Windung 9 der ersten Lage stößt bei F^f · gegen die Trommelwand 4, und die letzte Windung ist auf ihrem ganzen Umfang gegen diese Trommelwand 4 angeordnet. Diese letzte Windung 10 weist einen kreisförmigen Abschnitt auf, dem ein radial abgelenkter Abschnitt folgt, welcher oberhalb des Punktes F'' mündet. Wenn sich die Trommel 2 weiter dreht, beginnt das Kabel 1 die erste Windung 11 der zweiten Lage, und diese ist ein neuer kreisförmiger Abschnitt, der gegen die Trommelwand 4 angeordnet ist, wie ein seitlich um einen Durchmesserschritt abgelenkter Schrägabschnitt GH, wobei die Schrägung hier in Fig· 1 nach rechts weist. Auf diese erste Windung 11 der zweiten Lage folgt eine zweite Windung 12, welche einen kreisförmigen Abschnitt HG¹ aufweist, der zur Trommelwand 4 parallel ist, und ein schräg verlaufender G¹H¹, und so

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analog weiter. Es sind also alle Windungen der zweiten Lage 'ebenso wie die der ersten Lage gegeneinander angeordnet.

Das Aufwickeln der zweiten Lage geht weiter bis zur Trommelwand 3» wo dann erneut der Umkehrvorgang stattfindet, der vorstehend beim Anlaufen der Kabels 1 gegen die Trommelwand 4 beschrieben wurde. Das Kabel leitet das Aufwickeln einer dritten Lage in Richtung zur Trommelwand 4 ein und setzt dies fort, und so analog weiter. Man kann auf diese Weise so viele Lage wie erforderlich aufwickeln, ohne daß zwischen den Windungen Lücken vorhanden wären, in denen sich die darübergewickelten Windungen einklemmen oder einquetschen könnten.

Die vorstehend beschriebene Art der Wicklung wird erreicht mittels der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Vorrichtung, welche im wesentlichen ein Kabelführungsglied 13 und öine Verschiebevorrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, das Glied 13 schrittweise längs der Tijommel 2 im Synchronismus mit dieser zu verschieben. Das Glied 13 wird gebildet von zwei Vertikalrollen 14, (Fig. 4), die an einem Wagen 16 angeordnet sind, welcher ein Gleitlager 17aufweist, das längs einer zur Trommel 2 parallelen zylindrischen Welle 18 verschiebbar ist. Ferner weist es eine Mutter 19 auf, die mit einer Gewindespindel 20 kämmt^ welch letztere parallel zur Welle 18 und zur Trommel 2 angeordnet ist. Der Abstand zwischen den Vertikalrollen 14, 15 ist gleich dem Durchmesser des Kabels 1, und der Wagen 16 trägt außerdem auf der Höhe der Basis dieser Vertikalrollen eine Horizontalrolle

Die zylindrische Welle 18 wird über eine Kettenübertragung 22 rotatorisch angetrieben, und zwar mit einer Drehzahl, die gleich der Hälfte der Drehzahl der Trommel 2 ist. Am Umfang der zylindrischen Welle 18 ist eine Nut 23 eingearbeitet, in die ein als Sensor dienendes Fühl- oder Tastglied 24 eingreift, das über eine Servo-

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steuerung die Lage des Wagens 16 steuert. Da sich die Welle 18 zweimal langsamer dreht als die Trommel 2, definiert die Nut 23 die Bahn, der das Kabel 1 folgen muß, um die vorstehend beschriebene und in Fig. 1 dargestellte Wicklungsart zu realisieren. Hierzu weist, wie die Abwicklung nach Fig. 5 zeigt, die Nut 23 ausgehend vom Punkt D^, dem Ursprung der ersten Wicklung 7, einen kreis- bogenförmigen Abschnitt D-jE-j auf, welcher sich über etwas weniger als einen Halbkreis erstreckt und dem Abschnitt DE (Fig. 1) der ersten Windung 7 entspricht. Es schließt sich ein schräger Abschnitt E₁F₁ an, der dem kurzen Abschnitt EF dieser erstenWindung entspricht, dann ein zweiter kreisbogenförmiger Abschnitt F₁EJ und ein zweiter schräger Abschnitt EJFJ, welcher der zweiten Windung entspricht, und so weiter.

Dem Punkt F¹' der vorletzten Windung 9 der ersten Wickellage entspricht ein Punkt FJ', welcher das Ende des letzten nach links geschrägten Abschnitts in Fig. 5 darstellt. Von ihm geht ein Nutabschnitt FJ¹G₁ aus, der sich über etwas weniger als den Umfang der zylindrischen Welle erstreckt und den Windungen 10 und 11 entspricht. Ersichtlich ist dieser Abschnitt der Grund für die Untersetzung der Welle 18. Der Abschnitt G₁H₁ ist nach rechts, bezogen auf Fig. 5, geschrägt und entspricht dem Abschnitt GH der Windung 11; die Abschnitte H^GJj und GJHJ entsprechen der Windung 12 in Fig. 1, usw. Der letzten Windung der zweiten Lage und der ersten Windung der dritten Lage, welche beide gegen die Trommelwand 3 angeordnet sein müssen, entspricht ein kreisbogenförmiger Nutabschnitt, der sich über etwas weniger als den Umfang der Welle 18 erstreckt und am Punkt E₁ endet. Man ist also dann wieder am Ausgangspunkt der in sich geschlossenen Nut 23 angelangt.

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• - ίο -

Bei dear dargestellten Ausführungsform ist der Sensor das Tastglied des Lesekopfs 25 eines mit Energiezufuhr arbeitenden ("power-operated") Leseglieds 26, welches bei dieser Ausführungsform ein hydraulisches Leseglied ist, das die Servosteuerung des Wagens 16 über einen Hydromotor 27 und di© Gewindespindel 20 bewirkt. Der hydraulische Lesekopf' Jj6 ist ein handelsübliches Bauteil, welches in Kopiereisrichtungem an Werkzeugmaschinen häufig verwendet wird. Aus diesem Grund ist eine ins einzelne gehende Beschreibung nicht erforderlich. Das hydraulische Leseglied 26"BM sein Lesekopf 25 sind am Wagen 16 angeordnet. Das Lesegiied 26 betätigt ein nicht dargestelltes Ventil, welches hydraulisches Druckmittel steuert, das dem Hydromotor 27 von einer nicht dargestellten Pumpe zugeführt wird. Der Motor 27 treibt über eine Kettenübertragung die Gewindespindel 20 rotatorisch an. Die Mutter 19 ist drehfest am Wagen 16 angeordnet, so daß die Drehung der Gewindespindel 20 eine zur Spindel 20 und der Trommel 2 parallele Translationsbewegung bewirkt.

-Wenn der Sensor 24 einen kreisringförmigen Abschnitt der Nut 23, z.B. D^E^ oder ILG.}, durchläuft, hält der Lesekopf 26 das (nicht dargestellte) Ventil geschlossen, welches die Druckmittelversorgung des Motors 27 steuert.

Der Wagen 16 bleibt dann unbeweglich, so daß das Kabel 1 auf die Rolle 2 in Form eines kreisförmigen Windungsabschnitts aufgewickelt wird, z.B. DE oder HG'. Wenn der Sensor 24 einen schrägen Abschnitt durchläuft, z.B. E,jF,j oder G^H^, steuert der Lesekopf 26 das (nicht dargestellte) Steuerventil so, daß der Motor 27 in der Weise mit Druckmittel versorgt wird, daß er sich mit der gewünschten Drehrichtung, der gewünschten Drehzahl und der erfordernehen Dauer dreht, um den Wagen 16 einen Schritt vorzuschieben, welcher Schritt einem schrägen Windungsabschnitt, z.B. EF oder GH entspricht. Während der Halteperioden des Wagens, d.h. wenn der Lesekopf 26 das Ventil geschlossen hält, füllt die (nicht dargestellte)

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Pumpe einen (nicht dargestellten) Druckspeicher. Dies ergibt dann in den aktiven Perioden des Wagens 16 das in ihm enthaltene Druckmittel ab, also dann, wenn der Wagen 16 einen Schritt vorgeschoben wird.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel. Gleiche oder gleichwirkende Teile wie in den vorhergehenden Figuren werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie dort und nicht nochmals beschrieben. Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform, die sich von der ersten nur durch die Steuervorrichtung der Bewegung des Wagens 16 unterscheidet. Die Gewindespindel 20 und die Mutter 19 des ersten Ausführungsbeispiels sind ersetzt durch: Eine Führungsbahn 20a, auf der ein Gleitlager 19a des Wagens 16 gleitet; und einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder 27a, der direkt über das (nicht dargestellte) Steuerventil gespeist wird, welches seinerseits vom Lesekopf 26 gesteuert wird. Der Hydromotor 27 kommt hier in Wegfall. Die Vorrichtung arbeitet in der bereits beschriebenen Weise, wobei der Lesekopf 26 die Schrittbewegungen des Wagens 16 mittels der Arbeitszylinder 27a steuert, und nicht wie beim ersten Ausführungsbeispiel über den Motor 27 und die Gewindespindel 20.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 bis 12 sind die Teile, welche die gleichen Aufgaben haben wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, mit denselben, aber um die Zahl 100 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet.

Fig. 8 zeigt das Kabel 101 beim Aufwickeln auf eine mit zwei Trommelwänden bzw. Flanschen 103 und 104 versehene Trommel 102, welche durch einen nicht dargestellten Motor ' angetrieben wird. Wie bei den vorhergehenden Figuren durchdringt das Kabel 101 eine in der Trommelwand 103 vorgesehene Durchbrechung 106.An einer Stelle A ist es auf der Außenseite der Trommelwand 103 befestigt, kommt schräg auf der Trommel 102 an, ist bei D gekrümmt und

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wird -während etwas weniger als einer Umdrehung in einerersten Windung 1ö7 auf die Trommel 102 gewickelt. Jedoch ist hier die erste Windung 107 nicht direkt gegen die Tromm^iwand 103 gewickelt, sondern gegen ein Füllstück oder"Anschlaggiied 30.

Wie die fig. 8, 9 und 12 klar zeigen, hat das Glied 30 eine Dicke -p, die gleich der Hälfte des Kabeldurchmessers D ist, also e = D/2, und eine Höhe h, für die gilt h = 0,65 ... 0,75.D. Das Glied 30 hat die Form eines bei 31 aufgetrennten Rings, der auf der Trommel 102 und gegen die Tronmelwand 103 anliegt. Die Ränder der Trennstelle 31 sind bei 32 und 33 schräg abgeschnitten, und zwar ausgehend von der Durchbrechung 106, so daß sie zur Abstützung für den Abschnitt BD des Kabels 101 dienen, wobei B der .Punkt ist, an dem die Längsachse des Kabels die Durchbrechung 106 durchdringt.

Wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispielen erfolgt also ÄstB Aufwickeln der ersten Windung 107 während, etwas inniger als einer Umdrehung zwischen dem Punkt D und ein©« - der Durchbrechung 106 gegenüberliegenden - Pun|ct E. Dem Abschnitt BD des Kabels 101 folgt also ein ringförmiger Abschnitt DE der ersten Windung 107, unä dieser kreisförmige Abschnitt liegt in eimer Ebene, die parallel ist zu den Trommelwänden 103, 104 uud senkrecht zur Drehachse der Trommel 102. An der Stelle E wird das Kabel schräg bis zur Stelle F seitlich nach links, bezogen auf Fig. 8, abgelenkt, und zwar mit einer seinem Durchmesser entsprechenden Schrittgröße, und wird dann gegeu den Abschnitt DE der ersten Windung 107 angeordnet bis zur Stelle E¹, wo es erneut um einen Durchmesserschritt nach links bis zur Stelle F¹ abgelenkt wird, und so analog weiter.

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Die Länge L der Trommel 102 zwischen ihren Wänden 103, 104 ist gleich einer ungeraden Zahl von Durchmesserhälten des Kabels 101, z.B. bei der dargestellten Ausführungsform 61 χ D/2, also 30 Kabeldurchmesser + einen halben Durch~ messer, so daß der kreisförmige Abschnitt F¹¹ E^!f' der letzten Windung 110 (der dreißigsten) der ersten Lage gegen die Trommelwand 104 anliegt und alle Windungen der ersten Lage gegeneinander anliegen. Ab der Stelle E¹¹¹, dem Ende des kreisförmigen Abschnitts der letzten Windung 110, beschreibt das Kabel 101 bei fortgesetzter Drehung der Trommel 102 einen seitlich um einen halben Schritt nach rechts geschrägten Abschnitt E¹¹¹G (ein Halbschritt =1/2 Kabeldurchmesser), und dieser Abschnitt verläuft oberhalb des schrägen Abschnitte E¹¹F'^f der vorletzten Windung 109. Anschließend bildet das Kabel den kreisförmigen Abschnitt GH der ersten Windung 111 der zweiten Lage, welche in der Kreisnut 34 zwischen den kreisförmigen Abschnitten der Winden 109 und 110 der ersten Lage gebildet wurde. Dann beschreibt das Kabel den um einen Durchmesserschritt nach rechts geschrägten Abschnitt HG^f, liegt dann in einer Nut, die zwischen den darunterliegenden kreisförmigen Abschnitten der Windungen der ersten Lage gebildet wurde, und so analog weiter.

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Die Wicklung der zweiten Lage setzt sich bis zur Trommelwand 10.3 fort, wobe-i der kreisförmige Abschnitt der letzten Windimg der.zweiten tage in der Nut 35 zwischen der Trommelwand 103 und der Windung 107 ruht (vgl. Fig. 12), d,h. oberhalb des Glieds 30, Bann folgt erneut der vorstehend bereits ausführlich beschriebene Umkehrvorgang, wenn das Kabel in Berührung mit der Trommelwand 103 kommt, wobei das Kabel 101 zunächst einen um einen Halbschritt nach links geschrägten Abschnitt bildet und dann die weitere Bewicklung der dritten Lage in Richtung zur Trommelwand 104 erfolgt, und so analog weiter. Man kann auf diese Weise so viele .Windungslagen aufwickeln wie erforderlich, ohne daß zwischen den aneinander anliegenden Windungen irgendeine Lücke klafft, an der die Gefahr bestünde, daß sich die übereinander angeordneten. Windungen . verklemmen oder verkeilen, und ohne daß die Gefahr besteht, daß die gerade ku wickelnden Windungen außerhalb der Ringnuten, z.B. der Ringnut 34 und 35, fallen.

Die vorstehend beschriebene Wicklungsart wird mittels der in den !ig. 8, 10 und 11 dargestellten Vorrichtung realisiert, ,welche sich von der bei den vorhergehenden Ausführungs— beispielen beschriebenen Vorrichtung nur durch die Form der Nut 123 und das Übersetzungsverhältnis der Kettentransmission

122 unterscheidet. Dieses Verhältnis ist hier 1:1, d.h. die zylindrische Welle 118 dreht sich gleich schnell wie die Trommel 1CF2, Bs'wird lediglich nochmals in Erinnerung gerufen, daß das Aufwieköln des Kabels 101 auf die Trommel 102 gesteuert Wird vom Kabelführungsglied 113, das am Wagen 116 angeordnet ist, der parallel zu Trommelachse gleiten kann und dessen Lage über eine Servosteuerung von einem Sensor gesteuert wird, der in- die Hut 123 eingreift, die in der zylindrischen Welle 118 eingearbeitet ist.

Die But 123 definiert die Bahn, der das Kabel 101 folgen muß, um die vorstehend bei Fig. 8 und 12 beschriebene Wicklungen form zu erhalten. Hierzu weist (vgl. Fig. 10 und 11) die Nut |

123 zum Realisieren der Bewicklung ab dem Punkt D (Fig. 8), \

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orAnfangspunkt der ersten Windung 107, einen kreisbogenförmigen Abschnitt D₁E₁ auf, welcher sich über etwas weniger als den Umfang der Welle 118 erstreckt und dem Abschnitt ,DE der ersten Windung entspricht, anschließend einen um einen Schritt nach links geschrägten Abschnitt E₁F.. , welcher dem " kurzen Abschnitt Ei¹ dieser ersten Windung entspricht, dann einen zweiten kreisbogenförmigen Abschnitt ^₁E^', und einen zweiten geschrägten Abschnitt E'F' , welche zusammen der zweiten Windung 108 entsprechen, und so analog weiter.

Dem Punkt F'¹ der vorletzten Windung 109 der ersten Lage entspricht ein Punkt FJ· , der das Ende eines letzten nach links geschrägten Abschnitts EJj¹F'' in Fig. 10 darstellt. Von diesem Punkt FJj' geht ein letzter Ringnutabschnitt F^¹EJj" aus, welcher sich über etwas weniger als den Umfang der zylindrischen Welle 118 erstreckt und welcher dem kreisbogenförmigen Abschnitt P¹¹E¹¹¹ der letzten Windung 110 entspricht. Der Abschnitt EJ¹¹G.. ist um einen Halbschritt nach rechts (bezogen auf Fig. 10) geschrägt und entspricht dem Abschnitt E¹¹¹G der Windung 110. Die Abschnitte G₁H₁ und H₁G' (um einen Schritt nach rechts geschrägt) entsprechen dem kreisförmigen Abschnitt GH bzw. dem geschrägten Abschnitt HG' der Windung 112, und so analog weiter. Der letzte um einen Schritt nach rechts geschrägte Abschnitt DJK₁ endet um einen Halbschritt weiter rechts als der Punkt D₁ , und ihm folgt ein kreisbogenförmiger Abschnitt K-, L₁ » welcher dem kreisförmigen Abschnitt der letzten Windung der zweiten Lage entspricht. Vom Punkt L₁ geht ein Abschnitt L₁D₁ aus, der um einen halben Schritt nach links geschrägt ist, und er entspricht dem geschrägten Abschnitt der letzten Hindung der zweiten Lage. Dieser geschrägte Abschnitt L₁D₁ mündet in dem kreisbogenförmigen Abschnitt D.. E.. , welcher die Bewicklung des kreisförmigen Abschnitts der ersten Windung der dritten Lage steuert, so daß also hier der Bewicklungszyklus neu beginnt.

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Falls der Durchmesser des Kabels über seine Länge nicht absolut konstant ist, wird der Durchmesser, der dazu dient, den Abstand L zwischen den ,Trommelenden 103, 104 und den Wickelschritt festzulegen, selbstverständlich der maximale Durchmesser des Kabels sein. In diesem Pail könnten sich die Windungen der ersten Lage verschieben, wodurch zwischen einigen von ihnen Abstände entstehen würden, in die sich die Windungen der zweiten Lage verklemmen könnten, und so analog weiter, TJm dies zu vermeiden, wird die Trommel 102 in vorteilhafter Weise mit kreisbogenförmigen Führungen versehen, die dort unterbrochen sind,' wo die Windungen geschrägt sind, und die einen Abstand von einem Wicklungsschritt, also dem maximalen Kabeldurchmesser, haben, und zwischen die sich dann die kreisförmigen Abschnitte der Windungen der ersten Lage legen. Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform werden diese Führungen von Rundstahlabsehnitten 36 gebildet, die kreisbogenförmig gekrümmt und auf die Trommel 102 aufgeschweißt sind.

Vorstehend wurden lediglich drei Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Weitere Abwandlungen sind im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens der vorliegenden Erfindung ohne weiteres möglich. Insbesondere ist die Steuerung der Bewegung des Wagens 16 bzw. 116 auch auf andere Weise als mittels einer Gewindespindel oder-eines Arbeitskolbens möglich, z.B, mittels eines Schrittmotors. Der hydraulische Lesekopf könnte durch einen Lesekopf' anderer Bauart ersetzt werden, z.B. einen magnetischen oder photoelektrischen Lesekopf. Die Nut oder sonstige führungsbahn, die an einem sioh drehenden Zylinder vorgesehen ±st, könnte durch eine andere Speichereinrichtung ersetzt werden, die den gewünschten Ablauf speichert. Bei einer kleinen Winde und einem Kabel, auf das während des Aufwickelna-^auf die Trommel nur kleine Kräfte wirken, könnte die Bewegung'des Wagens direkt.von einem Nocken gesteuert werden, z.B. durch die Nut 23, wobei der Sensor 24 direkt den Wagen antreibt~raäd dabei diese Nut 23 durchläuft. Anstatt das Anschlagglie-d 30 (Fig. 8 bis 12) zwischen die erste Windung

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und die benachbarte Trommelwand einzufügen, könnte man es auch ; zwischen die letzte Windung der ersten Lage und die benach- : barte Trommelwand einfügen. Im letzteren Fall könnte das An- ' schlagglied ein geschlossenes ringförmiges Anschlagglied sein.
Das Anschlagglied könnte auch ein Teil der benachbarten Trommelwand sein. ' ;

Patentanwälte
Dipl.-Ing. Horst Rose
Dipl.-Ing. Peter Kosel

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Claims

DIPL-ING. HORST ROSE Dl PL-ING. PETER KOSEL

PATENTANWÄLTE

3353 Bad Gandersheim, 9. Juni 1975 Postfach 129 Hohenhöfen 5 Telefon: (05382) 2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandereheim

UnsereAkten-Nr. 2472/21

Societe Anonyme Francaise du FEHODO
Patentgesuch -vom 9, Juni 1975

Patentansprüche

^erfahren zum Aufwickeln eines Kabels auf eine Trommel^ daitarch gekennzeichnet, daß das Kabel in Windungen aufgewickelt wird, die Jeweils einen kreisförmigen Abschnitt aufweisen, der sich über den größeren Teil des Umfangs erstreckt, und daß zum Übergang von einer Windung zur benachbarten Windung ein schrägverlaufender Übergangsabschnitt erzeugt wird,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel beim Aufwickeln von einem Kabelführungsglied geführt wird, welches längs der sich drehenden Trommel schrittweise verschoben wird, wobei es jeweils während des größeren Teils einer Umdrehung der Trommel unbeweglich gehalten und anschließend während des Rests der Umdrehung um einen dem Kabeldurchmesser entsprechenden Schritt verschoben wird. * .
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufwickeln der letzten Windung einer Schicht jeweils das Kabelführungsglied während einer zusätzlichen Umdrehung unbeweglich,.gehalten wird, und daß es dann ii^ der Richtung verschoben wird» welche es von der dieser Windung benachbarten

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Trommelwand entfernt. · ί
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabelführungsglied gemäß einem gespeicherten Ablauf verschoben wird,
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer der Trommeldrehzahl proportionalen Drehzahl angetriebener Zylinder (T8;118) vorgesehen ist, auf dem mindestens ein Führungsglied (Nut, Erhebung o,dgl. - 23;123) vorgesehen ist, und daß ein dem Führungsglied (23;123) zwangsweise folgender Sensor (24) vorgesehen ist, welcher über eine Servosteuerung die Lagedes Kabelführungsglieds (13;113) steuert,
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (24) einem Lesekopf (25;125)» z»B, einem hydraulischen, magnetischen oder photoelektrischen Lesekopf, zugeordnet ist, welcher die Servosteuerung des Kabelführungsglieds (13;113) über ein letztem zugeordnetes Antriebsglied (22,27;27a;122,127) bewirkt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied einen Motor (27;127) aufweist, der eine Gewindespindel (20) antreibt, welche ihrerseits mit einer mit dem Kabelführungsglied (13;113) verbundenen Schraube (19) in Eingriff steht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied einen Arbeitskolben (27a) aufweist (fig. 6,7).
9. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, j daß das Führungsglied als ÜTockenglied ausgebildet ist, an dem ' der mit dem Kabelführungsglied direkt verbundene Sensor abgestützt ist und so das Kabelführungsglied direkt anteibt.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis j 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Zylinders (18) j die Hälfte der Drehzahl der Trommel (2) beträgt, ;

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11, Torrichtung nach einem der Ansprüche 5 "bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (L) zwischen den Wänden (103,104) der Trommel (102) gleich einer ungeraden Zahl von Durchmesserhälften (n.-ö·;n=3,5,7,»..) des Kabels ist,
12, Torrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisförmige Abschnitt einer seitlichsten Windung der ersten lage durch ein Anschlagsglied (30) in einem Abstand (e) von der benachbarten Trommelwand (103) gehalten ist, welcher Abstand einer Durahmesserhälfte des Kabels (ΙΟΙ) entspricht.
13> Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nach dem Aufwickeln des kreisförmigen Abschnitts (P¹¹E¹.¹¹) der letzten Windung (HO) einer Lage das Kabelführungsglied (113) um einen halben Schritt verschoben wird.
14·. Torrichtung nach Anspruch 12 oder 13 zum Aufwickeln eines Kabels, welches eine Durchbrechung der dem Anschlagsglied benachbarten Trommelwand durchdringt, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagsglied als aufgetrennter (31) Ring (30) ausgebildet ist, dessen Dicke (e) gleich einer Durchmesserhälfte des Kabels (1O1_}_ ist, und aß die Ränder (32,33) der Tennstelle (31) schräg abgeschnitten sind und als Abstützung für den schräg verlaufenden Abschnitt (D) des Kabels (ΙΟΙ) zwischen der Durchbrechung (IO6) und dem neben dem Ring (30) liegenden kreisförmigen Windungsabschnitt (107) dienen,
15. Torrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Zylinders (118) gleich der Drehzahl der Kabeltrommel (102) ist,
16. Torrichtung,, nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Zylinder (18; 118) vorgesehene Führungsglied als Führungsnut (23;123) ausgebildet ist, und daß diese Führungsnut (23;123) kreisbogenförmige Abschnitte aufweist, die über kurze schräg verlaufende Abschnitte verbunden sind, Patentanwälte

Dipl.-Ing. Horst Röe· Dipl.-Ing. Peter Ko«el

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