DE2525762C3

DE2525762C3 - Vorrichtung zum lagenweisen Aufwickeln eines Kabels o.dgL auf eine Kabeltrommel

Info

Publication number: DE2525762C3
Application number: DE2525762A
Authority: DE
Inventors: Jean Florent Francois Marcel Robert Auzay Landreau (Frankreich)
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1974-06-11
Filing date: 1975-06-10
Publication date: 1979-08-02
Also published as: SE422261B; DK143980B; DE2525762A1; DK143980C; SE7506640L; NL160224C; JPS5744575B2; ES438460A1; CA1026727A; SU583734A3; BR7503634A; IT1038856B; JPS5129672A; DK258075A; US4005834A; GB1486056A; DE2525762B2; DE7518472U; NL7506537A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lagenweisen Aufwickeln eines Kabels auf eine mit Trommelwänden versehene Kabeltrommel, bei der die Kabelführungsvorrichtung mittels einer in zur Trommeldrehzahl proportionaler Drehzahl angetriebenen und mit einem Kreuzgewinde versehenen Steuerwelle changiert wird. Unter »Kabel« sollen im vorliegenden Zusammenhang alle Arten von länglichen, biegsamen Organen verstanden werden, also z. B. elektrische Kabel, flexible Schläuche od. dgL

Solche Kabel werden regelmäßig auf Trommeln aufgewickelt, ζ. B. auf Windentrommeln, Vorratstrommeln, Seilrollen oder Spannrollen. 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 Druckmittel zu versorgen, ferner für Fernseh-Koaxialkabel für Unterwasser-Fernsehkameras, oder für die Werkzeug-Versorgungsschläuche im Tiefbau, die von einer hydraulischen oder Preßluftzentrale ausgehen, um nur einige Beispiele zu nennen.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist bekannt aus der DE-PS 5 22 439. Diese bekannte Vorrichtung weist eine Kehrgewindespindel auf, welche dazu dient, einer Führungsrolle (für das aufzuwickelnde Kabel) eine »gleichförmig geradlinig hin- und hergehende Bewegung« zu erteilen, d. h., das aufzuwickelnde Kabel wird in der üblichen Weise schraubenlinienförmig auf die Kabeltrommel aufgewickelt — Eine solche Art des Wickeins ist aber für längere Kabel, z. B. in der Meeresforschung, ungeeignet, da schon die zweite Lage infolge der unregelmäßigen Kreuzung mit der ersten nicht mehr völlig regelmäßig wird und sich daher das Wicklungsbild von Lage zu Lage verschlechtert, so daß die Windungen aufeinanderfolgender Lagen immer mehr 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 nämlich 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.

Man kennt ferner aus der DE-AS 12 10650 eine

Wickelmaschine, bei der ein Anschlag für den zu wickelnden Draht mittels einer Bremse, einer Feder und eines zweiten Anschlags schrittweise verschoben wird, um in der ersten Wicklungslage eine orthozyklische Wicklung zu erhalten. Eine analoge Führung fehlt aber für die folgenden Lagen, so daß diese immer mehr von der orthozyklischen zur Schraubenlinienform übergehen werden und sich deshalb hier die gleichen Probleme ergeben werden wie bei der Vorrichtung nach der DE-PS 5 22 439.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird deshalb darin gesehen, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen mindestens teilweise zu vermeiden, und insbesondere eine fehlerlose Anordnung des Kabels auf der Trommel in der Weise zu erreichen, daß die einzelnen Windungen lückenlos nebeneinanderliegen, und zwar in allen Wicklungslagen.

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 Zu diesem Zweck verwendet man einen unstetigen Vorschub, und dieser spezielle Vorschub wird in besonders einfacher Weise dadurch realisiert, daß die Kabelführungsvorrichtung gemäß einem gespeicherten Ablauf verschoben wird. Am Ende einer Lage geht man ferner mit besonderem Vorteil so vor, daß beim Aufwickeln der letzten Windung einer Schicht jeweils die Kabelführungsvorrichtung während einer zusätzlichen Umdiehung unbeweglich gehalten wird, und daß sie dann in der Richtung verschoben wird, welche sie von der dieser Windung benachbarten Trommelwand entfernt. Hierzu kann man zweckmäßig so vorgehen, daß die Drehzahl der Steuerwelle die Hälfte der Drehzahl der Kabeltrommel beträgt. Hierbei ruht dann jede Windung auf der unmittelbar unter ihr liegenden Windung.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann man, um zu verhindern, daß eine Windung beim Aufwickeln auf der darunterliegenden Windung gleitet oder rollt und in die Nut bzw. Rinne fällt, die zwischen dieser Windung und der benachbarten 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 Kabeltrommel pleich einer ungeraden Zahl von Durchmesserhälften des Kabels ist, und daß der kreisförmige Abschnitt der Randwindung 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 die Kabelführungsvorrichtung um einen halben Schritt verschoben wird.

Dabei kann man in bevorzugter Weise εο vorgehen, di»ß das Anschlagsglied zwischen der ersten Windung und der benachbarten Trommelwand liegt Der Kabelabschnitt, der direkt auf die Kabeltrommel aufgerollt ist, bildet dann eine erste Lage von lückenlos nebeneinanderliegenden Windungen zwischen diesem Anschlagsglied 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 Kabeiführungsglied 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, welche dieser letzten Windung benachbart ist Falls die Lage des Kabelführungsglieds über eine Servosteuerung mittels eines Tastgüeds gesteuert wird, das einer auf eine Steuerwelle vorgezeichneten oder sonstwie gespeicherten Führungsbahn folgt, kann sich die Steuerwelle gleichschnell drehen wie die Kabeltrommel. In anderen Fällen wird man die Drehzahl der Steuerwelle jedenfalls so wählen, daß sie der Trommeldrehzahl proportional ist

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten und im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

F i g. 2 eine Ansicht, gesehen in Richtung des Pfeiles Il der F ig. 1,

Fig.3 einen Schnitt, gesehen längs der Linie III—III der F ig. 1,

F i g. 4 einen Schnitt, gesehen längs der Linie IV-IV derFig.3,

F i g. 5 eine Abwicklung der Steuerwelle, welche die Führungsbahn für das Tastglied trägt, welches über eine Servosteuerung die Kabelführungsvorrichtung steuert

F i g. 6 und 7 Darstellungen analog den F i g. 2 und 3, jo welche eine zweite Ausführungsform zeigen,

F i g. 8 eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung, auf die gerade ein Kabel aufgewikkelt wird,

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

Fig. 10 eine teilweise, vergrößerte Seitenansicht der die Führungsbahn für das Tastglied tragenden Steuerwelle,

F i g. 11 einen Schnitt gesehen längs der Linie XI-XI der F ig. 10, und

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

Die Fig.! bis 3 zeigen ein Kabel !, das gerade auf eine mit zwei Trommelwänden 3, 4 versehene Kabeltrommel 2 aufgewickelt wird, welche 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 Trommel wand 3 vorgesehene Durchbrechung 6 und ist an der Stelle A auf der Außenseite der Trommelwand 3 befestigt. Von da ist das Kabel bei B schräg in die Trommel 2 eingeführt. Es ist bei D gekrümmt und gegen die Innenseite der Trommelwand 3 angeordnet, so daß das Aufwickeln der ersten Windung 7 gegen diese Trommelwand 3 und während etwas weniger als einer Umdrehung erfolgt, und zwar zwischen dem Punkt D bo und einem Punkt £(Fig. 1), der der Durchbrechung 6 gegenüberliegt. Auf den schrägen Abschnitt BD des Kabels 1 folgt also ein kreisförmiger Abschnitt DE der ersten Windung 7, und dieser kreisförmige Abschnitt liegt in einer Ebene, die parallel zu den Trornmelwänden βϊ 3, 4 und senkrecht zur Drehachse der Trommel 2 liegt. An der Stelle E erhält das Kabel 1 einen seitlichen, schrägen Verlauf bis zur Stelle F. und ?war bezogen auf Fig. 1 nach links. Die«;'»'· 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 £' angeordnet wo es erneut um einen Durchmesserschritt bis zur Stelle F' abgelenkt wird, und so analog weiter.

Der Verlauf EFfolgt ziemlich genau dem Verlauf BD, and die Lücke zwischen den Abschnitten BD und EFist sehr klein und praktisch vernachlässigbar. Die zweite Windung 8 weist den kreisringförmigen Abschnitt FE' auf, welcher sich über den größeren Teil des κι Trommelumfangs erstreckt und an den sich über den kurzen schräg verlaufenden Abschnitt f'F'die folgende Windung anschließt Jede der auf die erste Windung 7 folgenden Windungen weist also einen kreisförmigen Abschnitt auf, der gegen den kreisförmigen Abschnitt π 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 ßDund FFeinklemmen.

Der schräg verlaufende Abschnitt der vorletzten Windung 9 der ersten Lage stößt bei 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 jn folgt welcher oberhalb des Punktes F" beginnt und, wenn sich die Trommel 2 weiter dreht die erste Windung 11 der zweiten Lage mit einem neuen kreisförmigen Abschnitt bildet der gegen die Trommelwand 4 angeordnet ist bis ein seitlich um einen y, Durchmesserschritt abgelenkter Schrägabschnitt GH folgt wobei die Schrägung hier in F i g. 1 nach rechts weist Auf diese erste Windung 11 der zweiten Lage folgt eine zweite Windung 12, welche einen kreisförmigen Abschnitt HG' aufweist der zur Trommelwand 4 m< parallel ist, und auf diesen ein schräg verlaufender Abschnitt G'H', und so 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 4ί Trommelwand 3, wo dann erneut der Umkehrvorgang stattfindet, der vorstehend beim Anlaufen des 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

Die vorstehend beschriebene Art der Wicklung wird mittels der in den F i g. 1 bis 5 dargestellten Vorrichtung erreicht welche im wesentlichen eine Kabelführungsvorrichtung 13 und ein Changiermittel aufweist das dazu dient die Vorrichtung 13 schrittweise längs der Trommel 2 im unterbrochenen Synchronismus mit dieser zu verschieben. Die Kabelführungsvorrichtung 13 wird gebildet aus zwei Führungsrollen 14, 15 (F i g. 4), die an einem Wagen 16 angeordnet sind, welcher ein Gleitlager 17 aufweist das längs einer zur Trommel 2 to parallelen zylindrischen Steuerwelle 18 verschiebbar ist Ferner weist es eine Spindelmutter 19 auf, die mit einer Gewindespindel 20 kämmt welch letztere parallel zur Welle 18 und zur Trommel 2 angeordnet ist Der Abstand zwischen den Führungsrollen 14,15 ist gleich dem Durchmesser des Kabels 1, und der Wagen 16 trägt außerdem auf der Höhe der Basis dieser Führungsrollen eine Horizontalrolle 21.

Die zylindrische Steuerwelle 18 wird über eine Kettenübertragung 22 rolatorisch angetrieben, und zwar mit einer Drehzahl, die gleich der Hälfte der Drehzahl der Trommel 2 ist. Am Umfang der Welle 18 ist eine Führungsnut 23 eingearbeitet, in die ein als Sensor dienendes Tastglied 24 eingreift, dab über eine Servosteuerung die Lage des Wagens 16 steuert Da sich die Welle 18 zweimal langsamer dreht als die Trommel 2, definiert die Führungsnut 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 F i g. 5 zeigt die Führungsnut 23, ausgehend vom Punkt D\, dem Ursprung der ersten Wicklung 7, einen Nutenringabschnitt D\E\ 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 E\F\ an, der dem kurzen Übergangsabschnitt EF dieser ersten Windung entspricht dann ein zweiter Nutenringabschnitt F\E\ und ein zweiter schräger Abschnitt E_x ¹F_x, welcher der zweiten Windung entspricht und so weiter.

Dem Punkt F" der vorletzten Windung 9 der ersten Wickellage entspricht ein Punkt Fi", welcher das Ende des letzten nach links geschrägten Abschnitts in Fig. 5 darstellt Von ihm geht ein Nutabschnitt F\"Gi aus, der sich über etwas weniger als den Umfang der Steuerwelle 18 erstreckt und den Windungen 10 und 11 entspricht Ersichtlich ist dieser Abschnitt der Grund für die Untersetzung der Drehzahl der Welle 18. Der Abschnitt G_xHi ist nach rechts, bezogen auf Fig.5, geschrägt und entspricht dem Abschnitt GH der Windung 11; die Abschnitte HG₁' und G_x ¹Hi entsprechen der Windung 12 in Fig. 1 usw. Der letzten Windung der zweiten Lage und der ersten Windung der dritten Lage, weiche beide gegen die Trommelwand 3 angeordnet sein müssen, entspricht ein Nutenringabschnitt der sich über etwas weniger als den Umfang der Welle 18 erstreckt und am Punkt E_x endet Man ist also dann wieder am Ausgangspunkt der in sich geschlossenen Nut 23 angelangt die als Führungsnut mit Kreuzverbindungen ausgebildet ist

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Sensor das Tastglied 24 des Fühlkopfs 25 eines Steuerventils 26. das die Servosteuerung des Wagens 16 über einen Hydromotor 27 und die Gewindespindel 20 bewirkt. Das Steuerventil 26 ist ein handelsübliches Bauteil, welches in Kopiereinrichtungen an Werkzeugmaschinen häufig verwendet wird. Das Steuerventil 26 und sein Fühlkopf 25 sind am Wagen 16 angeordnet Das Steuerventil 26 steuert hydraulisches Druckmittel, das dem Hydromotor 27 von einer nicht dargestellten Pumpe zugeführt wird. Der Motor 27 treibt über eine Kettenübertragung 22 die Gewindespindel 20 an. Die Spindelmutter 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 das Tastglied 24 einen kreisringförmigen Abschnitt der Nut 23, z. B. D_xE_x oder H\G_X, durchläuft hält der Fühlkopf 25 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 Kabeltrommel 2 in Form eines kreisförmigen Windungsabschnitts aufgewickelt wird, z.B. DE oder HG'. Wenn das Tastglied 24 einen schrägen Abschnitt durchläuft z. B. oder GiWi, steuert der Fühlkopf 25 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 erforderlichen 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 Fühlkopf 25 das Ventil geschlossen hält, füllt die (nicht dargestellte) Pumpe einen (nicht dargestellten) Druckspeicher. Dieser gibt dann in den ι« aktiven Perioden des Wagens 16 das in ihm enthaltene Druckmittel ab, also dann, wenn der Wagen 16 einen Schritt vorgeschoben wird.

Die F i g. 6 und 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiei. Gleiche oder gleichwirkende Teile wie in den vorhergehenden Figuren werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet Die Fig.6 und 7 zeigen eine Ausführungsform, die sich von der ersten nur durch die Steuervorrichtung für die Bewegung des Wagens 16 unterscheidet Die Gewindespindel 20 und die Spindelmutter 19 des ersten Ausführungsbeispiels sind ersetzt durch: eine Führungsbahn 20a, auf der ein Gleitlager 19a des Wagens 16 gleitet, und einen doppeltwirkenden, als Changiermittel dienenden Arbeitszylinder 27a, der direkt über das (nicht dargestellte) Steuerventil gespeist wird, welches seinerseits vom Fühlkopf 25 gesteuert wird. Der Hydromotor 27 kommt hier in Wegfall. Die Vorrichtung arbeitet in der bereits beschriebenen Weise, wobei der Fühlkopf 25 die Schrittbewegungen des Wagens 16 mittels des Arbeitszylinders 27a steuert und nicht wie beim ersten Ausführungsbeispiel über den Motor 27 und die Gewindespindel 20.

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 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

F i g. 8 zeigt das Kabel 101 beim Aufwickeln auf eine mit zwei Trommelwänden 103 und 104 versehene Kabeltrommel 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 wird während etwas weniger als einer Umdrehung in einer ersten Windung 107 auf die Trommel 102 gewickelt Jedoch ist hier die erste Windung 107 nicht direkt gegen die Trommelwand 103 gewickelt sondern gegen ein Füllstück oder Anschlagglied 30.

Wie die F i g. 12 klar zeigt hat das Glied 30 eine Dicke

e, die gleich der Hälfte des Kabeldurchmessers D ist also e=D/2, und eine Höhe h, für die gilt A=0,65 ... 0,75 -D. Das Glied 30 hat die Form eines bei 31 aufgetrennten Rings, der auf der Trommel 102 und gegen die Trommelwand 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 101 die Durchbrechung 106 durchdringt

Wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen erfolgt also das Aufwickeln der ersten Windung 107 während etwas weniger als einer Umdrehung zwischen dem Punkt D und einem — der Durchbrechung 106 gegenüberliegenden — Punkt E Dem Abschnitt BD des Kabels 101 folgt also ein ringförmiger Abschnitt DE der ersten Windung 107, und dieser Abschnitt liegt in einer Ebene, die parallel ist zu den Trommelwänden 103,104 und senkrecht zur Drehachse der Trommel 102. An der Stelle E wird das Kabel schräg bis zur Stelle F seitlich nach links, bezogen auf F i g. 8, abgelenkt und zwar mit einer seinem Durchmesser entsprechenden Schrittgröße, und wird dann gegen den Abschnitt DE der ersten Windung 107 angeordnet bis zur Stelle E', wo es erneut um einen Durchmesserschritt nach links bis zur Stelle F' abgelenkt wird, und so analog weiter

Die Länge L der Trommel 102 zwischen ihren Wänden 103, 104 ist gleich einer ungeraden Zahl von Durchmesserhälften des Kabels 101, z.B. bei der dargestellten Ausführungsform 61 χ D/2, 30 Kabeldurchmesser + einen halben Durchmesser, so daß der kreisförmige Abschnitt F"£""der letzten Windung 110 der ersten Lage gegen die Trommelwand 104 anliegt und alle Windungen der ersten Lage gegeneinander anliegen. Ab der Stelle E'", 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 E"'G (ein Halbschritt = '/2 Kabeldurchmesser), und dieser Abschnitt verläuft oberhalb des schrägen Abschnitts E"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', liegt dann in einer Nut, die zwischen den darunterliegenden kreisförmigen Abschnitten der Windungen der ersten Lage gebildet wurde, und so analog weiter.

Die Wicklung der zweiten Lage setzt sich bis zur Trommelwand 103 fort wobei der kreisförmige Abschnitt der letzten Windung der zweiten Lage in der Nut 35 zwischen der Trommelwand 103 und der Windung 107 ruht (vgl. Fig. 12), d.h. oberhalb des Glieds 30. Dann 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 zu wickelnden Windungen außerhalb der Ringnuten, z. B. der Ringnut 34 und 35, fallen.

Die vorstehend beschriebene Wicklungsart wird mittels der in den Fig.8, 10 und 11 dargestellten Vorrichtung realisiert, welche sich von der bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Vorrichtung nur durch die Form der Führungsnut 123 und das Übersetzungsverhältnis der Kettenübertragung 122 unterscheidet Dieses Verhältnis ist hier 1:1, d. h. die zylindrische Steuerwelle 118 dreht sich gleich schnell wie die Kabeltrommel 102. Es wird lediglich nochmals in Erinnerung gerufen, daß das Aufwickeln des Kabels 101 auf die Trommel 102 gesteuert wird von der Kabelführungsvorrichtung 113, die am Wagen 116 angeordnet ist, der parallel zu Trommelachse gleiten

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kann und dessen Lage über eine Servosteuerung von einem Tastglied gesteuert wird, das in die Führungsnut 123 eingreift, die in der Steuerwelle 118 eingearbeitet ist.

Die Führungsnut 123 definiert die Bahn, der das Kabel 101 folgen muß, um die vorstehend bei Fig.8 und 12 beschriebene Wicklungsform zu erhalten. Hierzu weist (vgl. Fig. 10 und 11) die Führungsnut 123 zum Realisieren der Bewicklung ab dem Punkt D (F i g. 8), dem Anfangspunkt der ersten Windung 107, einen Nutenringabschnitt D_xE_x 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 EiFi, welcher dem kurzen Abschnitt EF dieser ersten Windung entspricht, dann einen zweiten Nutenringabschnitt F\E\\ und einen zweiten geschrägten Abschnitt E_x ¹F_x, welche zusammen der zweiten Windung 108 entsprechen, und so analog weiter.

Dem Punkt F"der vorletzten Windung 109 der ersten Lage entspricht ein Punkt Fi", der das Ende eines letzten nach links geschrägten Abschnitts Fi¹¹Fi" in F i g. 10 darstellt Von diesem Punkt Fi" geht ein letzter Ringnutabschnitt F_x ¹¹E_x" aus, welcher sich über etwas weniger als den Umfang der zylindrischen Welle 118 erstreckt und welcher dem kreisbogenförmigen Abschnitt F"F'"der letzten Windung 110 entspricht Der Abschnitt E\'"G\ ist um einen Halbschritt nach rechts (bezogen auf Fig. 10) geschrägt und entspricht dem Abschnitt F/"G der Windung 110. Die Abschnitte G_xH_x und H_xG_x (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 L_x ¹K_x endet um einen Halbschritt weiter rechts als der Punkt D_x, und ihm folgt ein Nutenringabschnitt K_xL_x, welcher dem kreisförmigen Abschnitt der letzten Windung der zweiten Lage entspricht Vom Punkt L_x geht ein Abschnitt L_xD_x aus, der um einen halben Schritt nach links geschrägt ist, und er entspricht dem geschrägten Abschnitt der letzten Windung der zweiten Lage. Dieser geschrägte Abschnitt L₁Di mündet in den Nutenringabschnitt D_xE_x, welcher die Bewicklung des kreisförmigen Abschnitts der ersten Windung der dritten Lage steuert, so daß also hier der Bewicklungszyklus neu beginnt.

Falls der Durchmesser des Kabels über seine Länge nicht absolut konstant ist wird der Durchmesser, der dazu dient, den Abstand L zwischen den Trommelwänden 103, 104 und den Wickelschritt festzulegen, selbstverständlich der maximale Durchmesser des Kabels sein. In diesem Fall könnten sich die Windungen

ίο 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. Um dies zu vermeiden, wird die Trommel 102 in bekannter 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

2i Lage legen. Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsfortn werden diese Führungen von Rundstahlabschnitten 36 gebildet die kreisbogenförmig gekrümmt und auf die Trommel 102 aufgeschweißt sind.
Vorstehend wurden lediglich drei Ausführungsfoimen der Erfindung beschrieben. Weitere Abwandlungen sind 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 Fühlkopf könnte durch einen solchen anderer Bauart ersetzt werden, z. B. einen magnetischen oder photoelektrischen Lesekopf. Die Führungsnut oder sonstige Führungsbahn, die an einem sich drehenden Zylinder vorgesehen ist könnte durch eine andere Speichereinrichtung ersetzt werden, die den gewünschten Ablauf speichert Bei einer kleinen Winde und einem Kabel, auf das während des Aufwickeins 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 das Tastglied 24 direkt den Wagen antreibt und dabei diese Nut 23 durchläuft Anstatt das Anschlagglied 30 (F i g. 8 bis 12) zwischen die erste Windung.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum lagenweisen Aufwickeln eines Kabels auf eine Kabeltrommel mit Trommelwänden, > bei der die Kabelführungsvorrichtung mittels einer in proportionaler Drehzahl zur Trommeldrehzahl angetriebenen und mit einem Kreuzgewinde versehenen Steuerwelle changiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle (18; 118) zur schrittweisen Verschiebung der Kabelführungsvorrichtung (13; 113) längs der sich orehenden Kabeltrommel (2; 102) eine Führungsnut (23; 123) mit Kreuzverbindungen aufweist, die sich aus über die Länge der Steuerwelle (18; 118) zueinander i> parallelen und in senkrechten Ebenen zur Achse der Steuerwelle verlaufenden Njtenringabsch.nitten (z.B. Fl-El' oder Wl-Gl') und kurzen, sich kreuzenden Verbindungsabschnitten (z. B. Ei — Fl) zusammensetzt, und in der ein Tastglied (24) eines Fühlkopfes (25) der Kabelführungsvorrichtung (13; 113) geführt ist, welches den diskontinuierlichen Antrieb des Changiermittels (20; 27a) für die Kabelführungsvorrichtung (13; 113) steuert

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlkopf (25) den Motor (27; 127) des Changiermittels (20; 27a) hydraulisch, magnetisch oder fotoelektrisch steuert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Changiermittel eine Gewindespindel (20) vorgesehen ist, welche mit einer Spindelmutter (19) der Kabelführungsvorrichtung (13; 113) zusammenwirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Changiermittel einen Kolbentrieb (27a) aufweist (F i g. 6 und 7).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Steuerwelle (18) die Hälfte der Drehzahl der Kabeltrommel (2) beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (L) zwischen den Wänden (103, 104) der Kabeltrommel (102) gleich einer ungeraden Zahl

von Durchmesserhälften (n-y; π = 3, 5, 7, ...) des Kabels ist (Fig.8 bis 12), wobei der kreisförmige Abschnitt der Randwindung der ersten Lage durch ein Anschlagsglied (30) in einem Abstand (e) von der benachbarten Trommelwand (103) gehalten ist, welcher Abstand einer Durchmesserhälfte des Kabels (101) entspricht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagsglied als aufgetrennter (31) Ring (30) ausgebildet ist, und daß die Ränder (32, γ, 33) der Trennstelle (31) schräg abgeschnitten sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, d;aß die Drehzahl der Steuerwelle (118) gleicn der Drehzahl der Kabeltrommel (102) ist. W)