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Vorrichtung zum SZ-Verseien von Verseilelementen
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elektrischer Kabel und Leitungen sowie Verfahren zum Betrieb dieser
Vorrichtung Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der SZ-Verseilung von Verseilelementen
elektrischer Kabel und Leitungen und zielt darauf ab, den Einfluß der Umkehrstellen
der Drallrichtung der Verseilelemente auf die mechanischen und/oder elektrischen
Eigenschaften des Verseilgutes zu vermindern.
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Die Anfang der 60er Jahre einsetzende Entwicklung auf dem Gebiet der
SZ-Verseiltechnik für elektrische Kabel und Leitungen hat zu SZ-Verseilverfahren
und SZ-Verseilmaschinen geführt, mit denen sich zwei bis fünf Verseilelemente problemlos
miteinander verseilen lassen. Die SZ-Verseilung wird heute angewendet bei der tombinierten
Paar-, Dreier- oder Sternvierer-Grundbündelverseilung von Nachrichtenkabeln sowie
bei der Verseilung mit anschließender Ummantelung von mehradrigen, fe.st zu verlegenden
Starkstromleitungen mit Leiterquerschnitten bis 2,5 mm2
Der Einsatz
der SZ-Verseilung kommt überall dort in Betracht, wo sich ein Verseilvorgang und
ein weiterer Arbeitsgang miteinander kombinieren lassen. Neben den soeben erwähnten
Fertigungsabläufen gilt dies auch für die Verseilung flexibler Elemente in Kombination
mit einem weiteren Arbeitsgang, beispielsweise für die Verseilung und anschließende
Ummantelung der Adern von flexiblen Leitungen, deren Leiter aus Drahtlitzen bestehen,
oder auch für die Verseilung von Litzenleitern und das anschließende Aufbringen
(Extrudieren) der Isolierung. Solche flexiblen Leitungen sind beispielsweise Aderleitungen,
Anschlußleitungen von Haushaltsgeräten und Anschlußschnüre für Fernsprechgeräte.
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Die in der Praxis übliche SZ-Verseilung der Verseilelemente erfolgt
in aller Regel mit Hilfe von Speichereinrichtungen, in denen das zu einem Strang
zusammengefaßte Verseilgut gestreckt geführt wird und die aus einem ersten, am Eingang
der Speichereinrichtung angeordneten Verseilpunkt, beispielsweise einem Verseilnippel,
und aus einem zweiten, am Ausgang der Speichereinrichtung angeordneten Verseilpunkt
(beispielsweise einem Verseilnippel oder einer Umlenkrolle) und aus je einem unmittelbar
hinter dem ersten Verseilpunkt und unmittelbar vor dem zweiten Verseilpunkt angeordneten,
rotierbaren Verseilkopf bestehen. Die Rotationsachsen der Verseilköpfe liegen dabei
in der Verseilachse, in der auch die zu einem Strang zusammengefaßten Verseilelemente
geführt sind. Zum Zwecke der SZ-Verseilung wird dabei entweder die Drehrichtung
der beiden Verseilköpfe oder bei gleichbleibender Drehrichtung lediglich die Drehzahl
eines oder beider Verseilköpfe in Abständen geändert, die der Durchlaufzeit eines
Querschnittselementes des Verseilgutes vom ersten Verseilpunkt zum zweiten Verseilpunkt
entsprechen (DE-AS 15 15 730, DE-PS 22 30 972).
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Die Anderung der Drehbewegung der Verseilköpfe erfolgt dabei in aller
Regel periodisch in zwei Schritten, d. h.
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die Drehbewegung wechselt zwischen Linkslauf und Rechtslauf oder zwischen
einer niedrigen und einer hohen Drehzahl. Es ist aber auch bekannt, die Drehbewegung
einer als Rollenspeicher aufgebauten Speichereinrichtung innerhalb einer Verseilperiode
in mehreren Schritten zu verändern. Hierdurch kann man erreichen, daß der Abstand
der Umkehrstellen der Drallrichtung im fertigen Verseilgut größer ist als die Speicherlänge
der Speichereinrichtung (DE-OS 18 01 055).
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Bei den in neuerer Zeit entwickelten und im Einsatz befindlichen SZ-Verseilmaschinen,
bei denen das Vers eilgut im gestreckten Zustand durch die Speichereinrichtung geführt
wird, beträgt der Abstand zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Speichereinrichtung
und damit zwischen den beiden am Ausgang und am Eingang angeordneten Verseilköpfen
etwa 2 - 10 m. Da die Drehbewegung der Verseilköpfe in Abständen geändert wird,
die der Durchlaufzeit eines Querschnittselementes des Vers eilgutes durch die Speichereinrichtung
entsprechen, beträgt auch der Abstand der Umkehrstellen der Drallrichtung im fertigen
Verseilgut etwa 2 - 10 m. Diese Umkehrstellen der Drallrichtung stellen sowohl mechanische
als auch elektrische Schwachstellen dar, weil sich einerseits die Verseilelemente
im Bereich der Umkehrstellen aufseilen können oder weil die Flexibilität der Verseilelemente
im Bereich der Umkehrstellen gemindert ist und weil die Verseilelemente im Bereich
der Umkehrstellen relativ unverseilt zueinander angeordnet sind, so daß sich hier
bei Nachrichtenkabeln besonders hohe elektrische Kopplungen ergeben. Es sind eine
Reihe von Maßnahmen bekannt, die darauf abzielen, bei Beibehaltung des vorerwähnten
Abstandes der Umkehrstellen der Drallrichtung
die negativen Auswirkungen
dieser Umkehrstellen zu vermindern, beispielsweise die Verseilelemente im Bereich
der Umkehrstellen mit relativ kurzer Schlaglänge zu verseilen oder den Abstand der
Umkehrstellen periodisch um einen Mittelwert schwanken zu lassen. Es ist aber auch
bekannt, den Abstand der Umkehrstellen der Drallrichtung dadurch erheblich zu vergrößern,
daß man eine Speichereinrichtung mit sehr großer Speicherlänge wählt.
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Die hierzu vorgeschlagene konstruktive Ausgestaltung sieht vor, daß
koaxial zur Verseilachse und um diese oszillierend ein Wickelkörper angeordnet ist,
auf dem das Verseilgut in einer Vielzahl von um die Verseilachse laufenden Windungen
angeordnet ist und dem beidseitig Führungsglieder zugeordnet sind, von denen das
eine das Vers eilgut auf den Wickelkörper aufwickelt und das andere das Verseilgut
vom Wickelkörper abwickelt.
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Der Wickelkörper selbst ist so ausgestaltet, daß die an dem einen
Ende aufgebrachte Windung des Verseilgutes längs des Wickelkörpers an dessen anderes
Ende transportiert werden kann (DE-OS 16 85 842). Ein mit einer solchen Speichereinrichtung
hergestelltes Verseilgut, bei dem also die Umkehrstellen der Drallrichtung einen
großen Abstand zueinander haben, kann in kurze Verbrauchslängen zerschnitten werden,
die keine Umkehrstellen der Drallrichtung aufweisen. Die hierzu vorgesehene Speichereinrichtung
ist jedoch konstruktiv sehr aufwendig, ihre Ausgestaltung im Hinblick auf die Fixierung
derjenigen Stellen des Verseilgutes, an denen die Wickelrichtung des Speicherelementes
gewechselt wird, erscheint schwierig und die Fertigungsgeschwindigkeit dürfte relativ
niedrig sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine SZ-Verseilmaschine
für elektrische Kabel und Leitungen so auszugestalten, daß sich bei hoher Fertigungsgeschwindig-
keit
und vergleichsweise kurzer Baulänge der Maschine relativ große Abstände von bis
zu 500 oder 1000 m der Umkehrstellen der Drallrichtung im fertigen Vers eilgut ergeben.
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Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Vorrichtung
aus, die zum SZ-Verseilen von Verseilelementen elektrischer Kabel und Leitungen
eine Speichereinrichtung enthält, die zwischen einer ortsfest angeordneten Ablaufeinrichtung
für die Verseilelemente und einer Abzug- und Aufwickeleinrichtung für das Verseilgut
angeordnet ist und die aus einem ersten, am Eingang der Speichereinrichtung angeordneten
Verseilpunkt (Verseilnippel) und aus einem zweiten, am Ausgang der Speichereinrichtung
angeordneten Verseilpunkt (Verseilnippel, Umlenkrolle) und aus je einem unmittelbar
hinter dem ersten Verseilpunkt und unmittelbar vor dem zweiten Verseilpunkt angeordneten,
mit wechselnder Drehzahl rotierbaren Verseilkopf besteht, wobei die Rotationsachsen
der Verseilköpfe in der Verseilachse liegen, in der auch die zu einem Strang zusammengefaßten
Verseilelemente geführt sind. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß a) zwischen
den beiden Verseilköpfen mehrere ortsfeste Führungen zur geradlinigen Führung und
mindestens eine ortsfeste Führung zur Umlenkung des aus den Verseilelementen gebildeten
Stranges angeordnet sind, b) die Verseilköpfe und die geradlinigen Führungen in
verschiedenen Ebenen und in diesen Ebenen gleichachsig angeordnet sind, c) jeweils
eine Führung zur Umlenkung des Stranges zwischen der letzten geradlinigen Führung
einer
Ebene und der ersten geradlinigen Führung der nächstfolgenden
Ebene angeordnet ist und d) wenigstens die geradlinigen Führungen oder ein Teil
davon gleichsinnig mit den Verseilköpfen um die Verseilachse rotierbar sind und/oder
daß die Führung flächen wenigstens der geradlinigen Führungen oder des anderen Teiles
davon in Umfangsrichtung der einen Strang bildenden Verseilelemente an diesem kraftfrei
oder nahezu kraftfrei anliegen.
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Bei einer derartigen Ausgestaltung der Speichereinrichtung einer SZ-Verseilmaschine
wird die ursprünglich geradlinige Speicherstrecke in mehrere abgewinkelt zueinander
angeordnete Teilstrecken aufgeteilt. Diese Teilstrecken, die untereinander durch
Führungen zur Umlenkung des Stranges aufeinanderfolgend miteinander verbunden sind,
können entsprechend dem jeweils vorhandenen Raumbedarf räumlich einander in beliebiger
Weise zugeordnet sein. Beispielsweise können zwei Teilstrecken einen Winkel von
100 ° miteinander einschließen oder drei Teilstrecken können im Dreieck angeordnet
oder vier Teilstrecken im Rechteck angeordnet sein. Vorzugsweise wird man jedoch
die Teilstrecken in zueinander parallelen Ebenen anordnen, weil sich dadurch der
geringste Raumbedarf ergibt. In diesem Fall sind die Teilstrecken über Umlenkeinrichtungen,
die das Verseilgut um 180 ° umlenken, miteinander verbunden, so daß sich insgesamt
eine etwa ziebharmonikaförmige Anordnung der Speicherteilstrecken ergibt. Dadurch
ist die für große Speicherstrecken an sich erforderliche Baulänge auf einen Bruchteil
verkürzt. Die Baulänge der Speichereinrichtung übersteigt damit die Baulänge von
anderen, bei der Herstellung elektrischer Kabel und Leitungen benötigten Maschineneinrichtungen
nicht oder nur unwesentlich. Beispielsweise kann eine erforderliche
Speicherstrecke
von 100 m in zehn Teilstrecken von je 10 m Länge zerlegt werden, so daß die Baulänge
der Speichereinrichtung insgesamt nur 10 m beträgt, oder eine Speicherlänge von
240 m kann in sechs Teilstrecken von 40 m zerlegt werden. Hierbei ist zu berücksichtigen,
daß sich an die SZ-Verseilung von Verseilelementen häufig ein Fertigungsgang anschließt,
bei dem auf die Verseilelemente eine Umhüllung durch Extrusion eines Kunststoffes
aufgebracht wird und bei dem diese Kunststoffumhüllung anschließend in einer Kühl
einrichtung gekühlt wird. Die hierfür handelsüblichen Kühlbecken haben Baulängen
von beispielsweise 20 bis 50 m. Sofern die neue Speichereinrichtung im Zuge einer
Verseilung und anschließenden Ummantelung von Verseilelementen eingesetzt wird,
könnte die Speichereinrichtung also parallel neben der Kühleinrichtung angeordnet
werden, ohne dadurch die Baulänge der gesamten Fertigungseinrichtung zu vergrößern.
Dies gilt vor allem dann, wenn die neue Verseileinrichtung zur Verseilung von Adern
für Schlauchleitungen vorgesehen ist, die zwar in großen Fertigungslängen hergestellt
werden, deren Gebrauchslängen aber relativ kurz sind, so daß die Umkehrstellen der
Drallrichtung in der fertigen Leitung ohne großen Materialverlust oder ohne daß
große Restlängen entstehen, herausgeschnitten werden können.
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Die effektive Speicherlänge der neuen S.'-Verseilvorrichtung kann
dadurch vergrößert werden, daß die Drehbewegungen der Verseilköpfe, die mit stets
gleichbleibender Drehrichtung umlaufen, nicht wie bisher üblich in lediglich zwei
Schritten, sondern in wenigstens zwei zunehmenden und in gleich vielen abnehmenden
Schritten verändert werden. Je nach Anzahl der vorgesehenen Schritte kann hierdurch
der im fertigen Vers eilgut vorliegende Abstand der Umkehrstellen der Drallrichtung
auf ein
Mehrfaches der tatsächlichen Speicherlänge der Speichereinrichtung
vergrößert werden. Hierbei wird eine gleichmäßige Verseilung des Verseilgutes dann
erreicht, wenn die Drehzahldifferenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schritten
stets gleich ist. Beispielsweise wird durch drei zunehmende und drei abnehmende
Schritte bei der Drehzahländerung der Verseilköpfe, d. h. bei sechs Schritten innerhalb
einer Verseilperiode, der Abstand der Umkehrstellen auf das Dreifache der Speicherlänge
der Speichereinrichtung vergrößert.
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Bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Speichereinrichtung sind
die am Eingang und am Ausgang der Speichereinrichtung angeordneten Verseilköpfe
und die geradlinigen Führungen für das Verseilgut in verschiedenen Ebenen angeordnet.
Im Interesse einer möglichst großen Speicherlänge der Speichereinrichtung empfiehlt
es sich hierbei, die geradlinigen Führungen in mehr als zwei parallelen Ebenen anzuordnen,
wobei dann der am Eingang angeordnete Verseilkopf in der ersten Ebene und der am
Ausgang angeordnete Verseilkopf in der letzten Ebene liegt.
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Für Speichereinrichtungen von SZ-Verseilmaschinen, bei denen das Verseilgut
innerhalb der Speichereinrichtung gestreckt, d. h. in der Verseilachse geführt wird,
ist gestreckt geführte charakteristisch, daß das/Verseilgut eine rotierende Bewegung
um seine eigene Achse ausführt. Die bei der neuen Speichereinrichtung vorgesehenen
geradlinigen Führungen und die Führungen zur Umlenkunff des Stranges gestreckt geführten
müssen eine solche Rotation des/Verseilgutes ermöglichen oder bewirken. Hinsichtlich
der geradlinigen Führungen kann dies dadurch erreicht werden, daß der Innendurchmesser
der das Verseilgut umfassenden Führungen größer als das Verseilgut ist, so daß auf
das Ver-
seilgut in Umfangsrichtung praktisch keine Kräfte einwirken,
oder daß die geradlinigen Führungen mit dem Verseilgut um die Verseilachse rotieren.
Die geradlinigen Führungen können hierzu selbst als rotierbare Verseilköpfe ausgebildet
sein oder aus rotierbaren Rohrstücken bestehen. Um die Ubertragung der Drehbewegung
des Verseilgutes im Bereich der Führungen zur Umlenkung des Stranges von einer Ebene
in die nächstfolgende Ebene sicherzustellen, kann in Weiterbildung der Erfindung
unmittelbar vor und hinter jeder Führung ein weiterer Verseilkopf angeordnet sein,
wobei diese weiteren Verseilköpfe mit den am Eingang und am Ausgang der Speichereinrichtung
angeordneten Verseilköpfen gleichsinnig rotierbar sind. Die Verseilköpfe können
dabei als geradlinige Führungen oder als Teil der Führungen zur Umlenkung des Stranges
angesehen werden. Die eigentliche Umlenkung des Stranges von einer Ebene in die
nächste Ebene, insbesondere in die nächstparallele Ebene, kann in diesem Fall mit
Hilfe einer einzigen Umlenkscheibe bzw. Umlenkrolle erfolgen, die auch als Abzugeinrichtung
ausgebildet sein kann. In diesem Fall wird das Verseilgut beim Auflaufen auf die
Umlenkscheibe weitestgehend aufgeseilt und beim Ablaufen von der Umlenkscheibe wieder
zugeseilt, so daß das Verseilgut trotz kurzzeitiger Unterbrechung seiner Drehbewegung
vor und hinter der Umlenkscheibe den gleichen Verdrillungszustant aufweist und nach
Verlassen der Umlenkscheibe seine Drehbewegung fortsetzen kann.
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Die Übertragung der Drehbewegung des Verseilgutes und damit seines
Verdrillungszustandes im Bereich der Führungen zur Umlenkung des Stranges kann auch
dadurch erfolgen, daß außer den Führungsflächen der geradlinigen Führungen auch
die Führungsflächen der Fuhrungen zur Umlenkung des Stranges in Umfangsrichtung
des
ständig um seine Achse rotierenden Stranges an diesem kraftfrei
oder nahezu kraftfrei anliegen. Eine solche Umlenkung des Stranges kann beispielsweise
mittels einer flexiblen, um ihre eigene Achse rotierbaren Hohlwelle oder mittels
flexibler Schläuche erfolgen. Vorteilhaft ist auch eine Fuhrung, die aus drei oder
mehr auf einem Kreisbogen angeordneten Führungsrollen besteht, wobei gewährleistet
ist, daß der Umschlingungswinkel der einzelnen Führungsrollen nicht größer als 60
° ist. Bei Verwendung einer größeren Anzahl von Umlenkrollen kann zwischen den Umlenkrollen
auch ein angetriebener Verseilkopf zur Aufrechterhaltung der Drehbewegung des Verseilgutes
angeordnet sein. Sofern Materialien mit sehr geringem Reibungskoeffizienten zur
Verfügung stehen, kann die Führung zur Umlenkung des Stranges auch aus einer Gleitkufe
bestehen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Führungen zur Umlenkung
des Stranges erhält man, wenn diese aus mehreren auf einem Kreisbogen angeordneten,
gegenüber der Führungsachse schräggestellten Rollen oder Walzen bestehen.
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Bei einer derartigen Führung wird durch die Schrägstellung der Rollen
erreicht, daß das Verseilgut beim Ablaufen auf den Rollen oder Walzen eine erzwungene
Rotationsbewegung um seine eigene Achse ausführen kann, d. h. die Führung rollen
bilden aufgrund ihrer Schrägstellung einen drehenden Antrieb für das Verseilgut,
wobei die Antriebskraft hierfür durch die Bewegung des Verseilgutes in seiner Längsrichtung
gewonnen wird.
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Es kann vorteilhaft sein, den Neigungswinkel der für die Führung verwendeten
Rollen oder Walzen oder deren örtliche Lage in Längsrichtung der Führungsachse des
Verseilgutes veränderbar zu gestalten, um die durch die Rollen oder Walzen hervorgerufene
Drehbewegung des Verseilgutes en verschiedenen Drehzahl der Verseilköpfe der SZ-Verseileinrichtung
anpassen zu können. Eine Veränderbarkeit des Neigungswinkels erhält man beispielsweise
dadurch, daß die Achsen der Rollen oder Walzen an ihrem einen Ende raumfest und
gelenkig gelagert und an ihrem anderen Ende in Richtung der Führungsachse des Vers
eilgutes verschiebbar gelagert sind (DE-OS 24 58 353).
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Hinsichtlich der praktischen Ausgestaltung einer solchen Umlenkeinrichtung
empfiehlt es sich, die Rollen oder Walzen auf einem zylindrischen Tragkörper anzuordnen.
Dabei kann man derart vorgehen, daß die Uulenkrollen oder Umlenkwalzen in zwei die
Lager enthaltenden Kreisringen gelagert sind, die entweder zur Vränderung der Schrägstellung
der Achsen der Umlenkrollen oder Umlenkwalzen unabhängig voneinander verdrehbar
sind oder die zur Veränderung der örtlichen Position der Rollen oder Walzen gemeinsam
um ihre Achse drehbar sind.
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An sich sind Verseilmaschinen bekannt, bei denen die Verseilelemente
mit Hilfe eines Verseilbügels im Doppelschlag verseilt werden und bei denen das
Verseilgut
innerhalb des Verseilbügels mit einer Einrichtung um
einen Winkel von 1800 umgelenkt wird, die aus mehreren im Zuge des Verseilbügels
hintereinander angeordneten, gegenüber der Führungsachse des Verseilgutes schrägge-
stellten
Rollen oder Rollenpaaren besteht. Die Verwendung einer solchen Einrichtung im Rahmen
einer SZ-Verseilmaschine, die einen in mehrere Teilstrecken unterteilten gestreckten
Zwischenspeicher enthält, ist dort jedoch nicht erwähnt (DE-AS 15 10 091).
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Beim Betrieb der neuen SZ-Verseilvorrichtung können durch die mehrfachen
Umlenkungen des Vers eilgutes innerhalb der Speichereinrichtung auf das Verseilgut
große Zugkräfte einwirken. Um diese Zugkräfte zu vermindern, ist es zweckmäßig,
zwischen den beiden am Ein- und Ausgang angeordneten Verseilköpfen eine oder mehrere
Abzugeinrichtungen gleichachsig zu jeweils einer der geradlinigen Führungen anzuordnen,
die gleichsinnig mit den Verseilköpfen rotierbar sind. Derartige Abzugeinrichtungen,
die auch ihre Drehbewegung synchron mit den Verseilköpfen ändern würden, würden
gleichzeitig die Funktion einer geradlinigen Führung übernehmen.
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Bei der zweckmäßigen konstruktiven Ausgestaltung der neuen Speichereinrichtung
wird man derart vorgehen, daß die am Eingang und am Ausgang der Speichereinrichtung
angeordneten Verseilköpfe und die Jeweils vor und hinter einer Führung zur Umlenkung
desStranges angeordneten weiterenverseilköpfe in zwei zueinander parallelen Ebenen
über-und/oder nebeneinander angeordnet sind. In diesem Fall ist es auch leicht möglich,
die in einer Ebene angeordneten Verseilköpfe gemeinsam anzutreiben, wobei diese
Verseilköpfe mit gleicher Drehzahl oder auch mit voneinander abweichender Drehzahl
umlaufen können.
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Durch den Abstand der beiden parallelen Ebenen, in denen die Verseilköpfe
angeordnet sind, wird die Speicher-
kapazität der Speichereinrichtung
mitbestimmt. Im Interesse einer möglichst großen Speicherkapazität sollte dieser
Abstand mehr als 20 m, vorzugsweise mehr als 30 m betragen.
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Ein Ausführungsbeispiel der neuen SZ-Verseilvorrichtung ist in Fig.
1 zusammen mit zwei Diagrammen in den Figuren 2 und 3 schematisch dargestellt. Einzelne
Konstruktionselemente der SZ-Verseileinrichtung sind in den folgenden Figuren 4
bis 14 dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine Fertigungseinrichtung, die zur Herstellung einer
flexiblen Schlauchleitung dient, indem zunächst Adern 1 zu einer Verseileinheit
2 verseilt werden und diese Verseileinheit unmittelbar anschließend im gleichen
Arbeitsgang durch Umspritzen mit einem Kunststoffmantel zur Leitung 3 weiterverarbeitet
wird.
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Die Verseilung der Adern 1 zur Verseileinheit 2 erfolgt mit Hilfe
der SZ-Verseileinrichtung 4, während der Eunststoffmantel mittels des Extruders
5 und der nachgeschalteten Wasserkühleinrichtung 6 aufgebracht wird.
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Die Adern 1 laufen von raumfest angeordneten Adervorräten 7 in die
SZ-Verseileinrichtung 4 ein, werden durch diese mittels der Abzugeinrichtung 8,
die als Scheibenabzug ausgebildet ist, hindurchgezogen und die Leitung 3 wird abschließend
mit Hilfe der Aufwickeleinrichtung 9 aufgewickelt.
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Die SZ-Verseileinrichtung 4 ist als Speichereinrichtung mit gestreckter
Führung des Verseilgutes in der Verseilachse ausgebildet. Auf dem jeweils innerhalb
der Speichereinrichtung befindlichen Längenabschnitt des Verseilgutes ist stets
eine gewisse Anzahl von Verseilschlägen gespeichert, wobei der endgültige Verdrillungszustand
des Vers eilgutes beim Auslaufen aus der Speicher-
einrichtung
festgelegt wird. Die Speichereinrichtung besteht zunächst aus einem am Eingang angeordneten
ersten Verseilpunkt 10 in Form eines Verseilnippels, in den die Adern 1 einlaufen.
Unmittelbar dahinter ist ein rotierbarer Verseilkopf 11 angeordnet, mit dem die
Verseilelemente beim Einlaufen in die Speichereinrichtung miteinander verseilt werden.
Der zweite Verseilpunkt am Ausgang der Speichereinrichtung wird durch die Abzugscheibe
8 gebildet, d. h. der Auflaufpunkt des Verseilgutes auf der Abzugeinrichtung bildet
den zweiten Verseilpunkt. Unmittelbar davor ist der zweite Verseilkopf 12 angeordnet,
durch dessen Drehbewegung dem Vers eilgut beim Auslaufen aus der Speichereinrichtung
eine zweite Verdrillung erteilt wird, die in Uberlagerung mit der beim Einlaufen
in die Speichereinrichtung erzielten Verdrillung die endgültige Verdrillung ergibt.
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Die Verseilköpfe 11 und 12 sind in zwei verschiedenen, zueinander
parallelen Ebenen a und d angeordnet. In diesen Ebenen sowie in den dazwischen befindlichen
ebenfalls parallelen Ebenen b und c sind geradlinige Führungen 13 zur Führung der
zu einem Strang 19 zusammengefaßten Verseilelemente angeordnet. Zwischen den einzelnen
Ebenen sind Führungen 14 zur Umlenkung des Stranges 19 um 1800 von jeweils einer
Ebene in die nächstfolgende Ebene angeordnet. Mittels dieser Führungen zur Umlenkung
des Stranges durchläuft der Strang die gesamte Speichereinrichtung etwa ziehharmonikaförmig
oder schlagenförmig. Jeder Führung 14 zur Umlenkung des Stranges sind zwei Verseilköpfe
15 und 16 zugeordnet, von denen der eine der Führung vor- und der andere der Führung
nachgeschaltet ist.
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Die Abzugeinrichtung 8 dient gleichzeitig als Einrichtung zur Umlenkung
des Stranges 19 aus der Ebene d in die Ebene der Wasserkühleinrichtung 6. Zwischen
der Abzugeinrichtung 8 und dem dahinter angeordneten Extruder 5 ist
eine
bekannte Umseileinrichtung 17 angeordnet, mit der eventuelle Aderüberschlagungen
des Verseilgutes aufgehoben werden. Zwischen dem Extruder 5 undder nachgeschalteten
Wasserkühleinrichtung 6 befindet sich eine Markierungsein richtung 18, mit deren
Hilfe der extrudierte Mantel an den Stellen markiert wird, an denen sich die bei
der Verseilung der Adern entstehenden Umkehrstellen der Drallrichtung ergeben. Die
Steuerung dieser Markiereinrichtung erfolgt über die Drehbewegung der Verseilköpfe
11 und 12.
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Die Verseilköpfe 11 und 12 sind zusammen mit den Verseilköpfen 15
und 16 in zwei zueinander parallelen Ebenen A und 3 angeordnet. Dadurch besteht
die Möglichkeit, die in den Ebenen A und B angeordneten Verseilköpfe jeweils gemeinsam
über einen einzigen Antrieb anzutreiben. Der Abstand der beiden Ebenen A und B bestimmt
zusammen mit der Anzahl der Ebenen a bis d die Speicherlänge der Speichereinrichtung.
Der Abstand der Ebenen A und B kann beispielsweise 40 m betragen, wobei zwischen
beiden Ebenen die geradlinigen Führungen 13 in einem Abstand von jeweils 10 m angeordnet
sind. Bei vier parallelen Ebenen a bis d würde sich damit eine gesamte Speicherlänge
von 160 m ergeben.
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Beim Betrieb der SZ-Verseileinrichtung wird die Verseilung der Adern
im wesentlichen durch die beiden Verseilköpfe 11 und 12 bestimmt. Diese rotieren
mit stets gleichbleibender Drehrichtung und wechselnder Drehzahl. Dadurch ist sichergestellt,
daß innerhalb der Speichereinrichtung keine Umkehrstellen der Drallrichtung auftreten,
die sich andernfalls unter dem Einfluß von Zugspannungen und an den Umlenkeinrichtungen
aufseilen könnten. Beim Betrieb der Verseileinrichtung muß sichergestellt sein,
daß der innerhalb der Speichereinrichtung befindliche Strang 19 ungehindert die
von den Verseilköpfen 11 und 12 erteilte Drehbewegung ausfahren kann. Entsprechend
sind die gerad-
linigen Führungen 13 und die Führungen 14 zur Umlenkung
des Verseilgutes auszugestalten. Bei rohrartiger Ausgestaltung der geradlinigen
Führungen 13 rotieren diese stets mit der gleichen Drehrichtung, bezogen auf die
Verseilachse, wie die Verseilköpfe 11 und 12 und ändern synchron mit den Verseilköpfen
11 und 12 ihre Drehzahl, die gleich oder annähernd gleich der Drehzahl der Verseilkbpfe
11 und 12 ist. Das gleiche gilt für die den Führungen 14 zugeordneten Verseilköpfe
15 und 16, die als Teil der Führungen 14 oder auch als letzte bzw. erste geradlinige
Führung innerhalb einer Ebene betrachtet werden können. Insbesondere durch die Verseilköpfe
15 und 16 wird sichergestellt, daß der Strang 19 auch im Bereich der Führungen 14
die erforderliche Drehbewegung um seine eigene Achse ausführen kann.
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Die Drehbewegungen der Verseilköpfe 11 und 12 sowie der geradlinigen
Führungen 13 und der Führungen 14 zur Umlenkung des Stranges 19 werden zweckmäßigerweise
während einer Periode in mehreren Schritten geändert. Ein Beispiel hierfür zeigen
die Figuren 2 und 3. Fig 2 läßt erkennen, daß die Drehzahl n der Verseilköpfe in
Abständen, die der gesamten Speicherlänge lo der SZ-Verseileinrichtung 4 entsprechen,
in jeweils drei zunehmenden und drei abnehmenden Schritten geändert wird, wobei
die Stufenhöhe der einzelnen Schritte vorzugsweise gleich groß gewählt ist. Beispielsweise
kann die Drehzahl n während einer SZ-Periode L in den Stufen 500, 1500, 2500, 3500,
2500, 1500, 500 U/min geändert werden. Eine solche Drehzahländerung in drei zunehmenden
und drei abnehmenden Schritten führt dazu, daß der Abstand der Umkehrstellen der
Drallrichtung im fertig verseilten Verseilgut das Dreifache der Speicherlänge der
SZ-Verseileinrichtung 4 bträgt wie es in Fig. 3 därgestellt ist. Bei einer Speienerlänge
von 160 m würde in diesem Fall der Abstand der Umkehrstellen 480 m betragen.
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Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Vergleich
mit Fig. 1 in den Ebenen A und B die beiden Rahmen 20 und 21 angeordnet, in denen
die Verseilköpfe der SZ-VerseiXeinrichtung drehbar gelagert sind. Dem Verseilkopf
11 ist dabei der Verseilnippel 10 mit der vorgeschalteten Lochscheibe 22 zugeordnet,
während dem Verseilkopf 12 als Verseilpunkt die Umlenkrolle 25 zugeordnet ist.
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Die im Rahmen 20 angeordneten Verseilköpfe 11, 12, 23 und 24 sind
als sogenannte Drei-Rollen-Twister ausgebildet, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind.
Hierbei läuft das Verseilgut 19 wellenförmig durch die drei Rollen 28, 29 und 30.hindurch,
die gemeinsam auf dem Rahmen 31 befestigt sind. Dieser ist seinerseits an dem im
Rahmen 20 gelagerten Antriebsrad 32 befestigt.
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Die im Rahmen 21 drehbar gelagerten Verseilköpfe 15 und 16 sind als
Ein-Rollen-Twister ausgebildet, wobei die Rolle 33, wie in Fig. 6 dargestellt, von
dem Verseilgut einmal umschlungen wird. Auch hierbei ist die Rolle 33 in einem Rahmen
34 befestigt, der mit dem im Rahmen 21 drehbar gelagerten Antriebsrad 35 verbunden
ist.
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Zwischen den beiden Rahmen 20 und 21 ist ein Rahmen 26 für geradlinige
Führungen angeordnet, die als Nippel 52 ausgebildet sind. Der Nippeldurchmesser
ist etwas größer als der Durchmesser des Verseilgutes. Anstelle solcher nippelartigen
Führungen, wie sie auch in Fig. 7 dargestellt sind, können auch rohrförmige, in
Fig. 8 dargestellte Führungen 36 verwendet werden, deren Innendurchmesser etwa dem
Durchmesser des Verseilgutes entspricht.
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Das Führungsrohr 36 ist mit einem Antriebsrad 37 verbunden, das gemeinsam
mit dem Führungsrohr im Rahmen 38 drehbar gelagert ist. Am Antriebsrad 37 greift
ein Antriebsriemen an.
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Zwischen den Rahmen 20 und 21 in Fig. 4 ist weiterhin
die
rotierende Abzugeinrichtung 53 angeordnet, die über das Antriebsrad 39 und den Antriebsriemen
40 von einem nicht näher dargestellten Antrieb mit wechselnder Drehzahl angetrieben
wird. Die Abzuggeschwindigkeit der Abzugeinrichtung wird durch die rotierende Drehbewe
g nicht beeinflußt.
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Die in den Rahmen 20 und 21 angeordneten Verseilköpfe werden jeweils
gemeinsam über AnltriebsriemexL 41 bzw. 42, die mit einem nicht näher dargestellten
Motor gekoppelt sind, angetrieben.
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Zur Umlenkung des Verseilgutes innerhalb der in Fig. 4 dargestellten
Verseileinricht g von einer in die nächstfolgende Ebene sind die Führmngen 14 vorgesehen,
für die weitere Ausführungsbeispiele in den Figuren 9 bis 11 dargestellt sind.
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Fig. 9 zeigt eine PYihrung, die aus einem flexiblen, halbkreisförmig
gebogenen Rohr 43 besteht, das mit jeweils einem Ende an einem Antriebsrad 44 befestigt
ist; dieses ist drehbar im Rahmen 21 gelagert. Bei dem in Fig. 10 dargestellten
Ausführungsbeispiel ist an dem Rahmen 21 das Winkelstück 45 befestigt, das drei
Umlenkrollen 46, 47 und 48 trägt; über diese Umlenkrollen ist der Strang 19 zum
Zwecke der Umlenkung um 1800 geführt.
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Bei dem in Fig. 11 dargestellten Belspiel ist zur Umlenkung des Stranges
19 um 1800 eine Vielzahl von Umlenkrollen 49 vorgesehen, die auf dem Tragkörper
50 befestigt sind. In der Mitte der Führung befindet sich ein aus zwei gegeneinandergepreßten
Rollen bestehender, antreibbarer Verseilkopf 51, der am Tragkörper 50 drehbar gelagert
ist und auf den Strang 19 im Bereich der Umlenkung eine zusätzliche Torsionswirkung
ausübt.
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Die in Fig. 12 dargestellte Umlenkeinrichtung enthält zur Umlenkung
des Stranges 19 eine Vielzahl von Walzen 51, die auf dem Tragkörper 54 mit Hilfe
von Haltebügeln 55 angeordnet sind. Die Achsen der Walzen 51 sind gegenüber der
Achse des Verseilgutes schräggestellt, so daß auf das Verseilgut beim Ablaufen auf
den Walzen 51 eine Rotationsbewegung ausgeübt wird. Die Schrägstellung der Walzen
51 ist durch eine entsprechende Befestigung der Haltebügel 55 veränderbar. Hierzu
sind die Haltebügel beispielsweise mittels einer auf der Walzenachse senkrecht stehenden
Achse am Tragkörper 54 befestigt, wobei die mit dem jeweiligen Haltebügel verbundene
Achse durch Verdrehen zu unterschiedlichen Winkelstellungen der Walzen 51 führt.
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Ein besonders zweckmäßiges Ausführungsbeispiel einer Umlenkeinrichtung
zeigt Fig. 13. Die Umlenkeinrichtung 56 besteht aus fünf Umlenkrollen 57, die an
beiden Enden mit ihren Achsen Jeweils gemeinsam in einem Kreisring 58 gelagert sind.
Die Umlenkeinrichtung als Ganzes ist stationär angeordnet. Eingoder beide Kreisringe
werden jedoch in Zeitabständen, die für die SZ-Verseilung charakteristisch sind,
derart um ihre Achse um einen bestimmten Winkel verdreht, daß die einzelnen Umlenkrollen
ihre Winkelposition gegenüber dem über die Umlenkrollen geführten Verseilgut sprungweise
ändern.
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Da hierbei nur sehr kleine Massen beschleunigt werden müssen, kann
die Anderung der Winkelposition in sehr kurzer Zeit erfolgen. Sofern die Kreisringe
mit weiteren Umlenkrollen 59 bestückt sind, kann der aus Kreisringen und Umlenkrollen
gebildete Korb auch mit abschnittsweise wechselnden Drehzahlen um seine Achse rotieren.
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Schließlich zeigt Fig. 14 ein sehr einfaches Beispiel einer Führung
zur Umlenkung des Stranges 19. Die Umlenkeinrichtung besteht aus einer einzigen
Umlenkscheibe oder Umlenkrolle 55, die in der Halterung 54 gelagert sowie am Rahmen
21 befestigt ist und der die beiden Verseilköpfe 15 und 16 unmittelbar zugeordnet
sind. Die Umlenkscheibe 55 kann mittels eines Motors angetrieben und damit als Abzugeinrichtung
ausgebildet sein.
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Abschließend wird ein Dimensionierung sbeispiel angegeben: Baulänge
1 der Speichereinrichtung: 85 m Anordnung der Verseilköpfe und der Führungen in
vier parallelen Ebenen.
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Speicherlänge der Speichereinrichtung 1 : 340 m In jeder Ebene sind
sieben geradlinige Führungen angeordnet. In der Mitte der zweiten Ebene befindet
sich eine rotierende Abzugeinrichtung.
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Die Drehzahlen der Verseilköpfe werden zwischen 500 und 3500 U/min
innerhalb einer Verseilperiode in drei gleich großen zunehmenden und drei gleich
großen abnehmenden Schritten geändert.
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Abzugsgeschwindigkeit v; 100 m/min Schlaglänge s: 10 cm Abstand L
der Umkehrstellen der Drallrichtung: 1020 m 21 Ansprüche 14 Figuren
L
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