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Verfahren zur Konstanthaltung der Draht
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bzw. Litzenspannung in Verseilmaschinen und Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein.Verfahren zur Konstanthaltung
der Seilspannung an Verseilmaschinen sowie eine Vorr.ichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens.
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Bei der Herstellung von Litzen oder Seilen, insbesondere wenn diese
aus Metall bestehen, ist es für die Qualität der hergestellten Produkte von ausschlaggebender
Bedeu-.
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tung, daß die einzelnen Drähte bzw. die einzelnen Litzen alle etwa
die gleiche Spannung haben; wenn sie dem Verseilpunkt zugeführt werden. Dies ist
insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Drähte bzw. Litzen vor dem Verseilpunkt
eine Vorformeinrichtung durchlaufen, durch die den Drähten bzw. Litzen in bekannter
Weise eine wellenförmige Form aufgeprägt wird. Diese Wellenform ist nur dann gleichförmig,
wenn die Spannung in allen Drähten bzw.
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Litzen etwa gleich und konstant ist.
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In bekannter Weise sind die zu verseilenden Drähte bzw.
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Litzen auf Spulen aufgewickelt, die in der Verseilmaschine gelagert
sind. Von diesen Spulen werden die Drähte bzw.
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Litzen-während des Verseilvorganges abgezogen und stehen daher, insbesondere
im Bereich vor dem Verseilpunkt, unter einer gewissen Spannung.
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Diese Spannung ist jedoch nicht konstant, sondern ändert sich während
des Verseilvorganges. Primär ist diese Spannung abhängig von dem Durchmesser der
einzelnen Spule, und dieser ist wiederum davon abhängig, wieviel Draht bzw. Litze
auf der Spule aufgewickelt ist. Zu Beginn des Verseilvorganges ist die Spule noch
voll. Damit ist der Radius der Drahtwicklung auf der Spule groß und die zum Abziehen
des Drahtes benötigte Kraft ist relativ klein.
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Mit fortschreitendem Verseilvorgang wird aber immer mehr Draht bzw.
Litze-von der-Spule abgezogen. Der Radius der Drahtwicklung wird kleiner, so daß
bei gleichbleibendem Bremsmoment die zum Abziehen des Drahtes benötigte Kraft größer
wird. Damit steigt die Spannung im Draht.
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Nimmt diese Spannung zu sehr zu, so leidet darunter die Verseilung
im Verseilpunkt sowie der eingestellte Wert der Vorverformung. Dadurch wird die
Qualität des hergestellten Seiles deutlich vermindert.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es:bekannt, an jeder Spule eine
Bremsvorrichtung anzubringen, mit der das Spulenbremsmoment beeinflußbar ist. Durch
die Bremsvorrichtung kann das Spulenbremsmoment geregelt werden-.
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In der Praxis verläuft die Verseilung nun in der Weise, daß zunächst
die Verseilmaschine mit den vollen Spulen bestückt wird. Dann wird manuell und rein
empirisch durch Ziehen an den einzelnen Drähten-bzw. Litzen festgestellt, ob alle
Drähte bzw. Litzen etwa die gleiche Spannung haben, und die Bremsen an den einzelnen
Spulen werden soweit nachreguliert, bis diese gleiche Spannung etwa erreicht ist.
Danach läuft die Maschine an und die Verseilung beginnt.
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Nach einer gewissen Zeit, die die völlig der Erfahrung und dem Verantwortungsbewußtsein
des die Maschine überwachenden Arbeiters überlassen ist, wird die Maschine angehalten
und die Spannung in den einzelnen Drähten bzw. Litzen überprüft, nötigenfalls korrigiert-,-
und danach wird die Maschine wieder in Betrieb gesetzt. Auch dieses Nachprüfen und
Korrigieren beruht rein auf der Erfahrung, dem Gefühl und dem Gutdünken des Arbeiters.
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Es gibt jedenfalls für das Korrigieren keine objektiven Kriterien,
was bei einem solchen Verseilvorgang einen erheblichen Nachteil darstellt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen
und ein Verfahren anzugeben, mit dem die Draht- bzw. Litzenspannung aufgrund objektiver
Kriterien stets konstant gehalten wird und während der laufenden Seilfertigung beeinflußbar
ist.
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Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil durch ein Verfahren überwunden,
das- durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: Die in Jedem-Draht
bzw. in jeder Litze herrschende mechanische Spannung wird durch je eine Meßvorrichtung
ermittelt, die in Abhängigkeit von der herrschenden Spannung ein analoges elektrisches
Ausgangssignal -liefert.
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Das Ausgangssignal (Istwert) wird je einer Vergleichsschaltung zugeführt,
in der es mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird, und die ein dem Vergleich
entsprechendes elektrisches Steuersignal ausgibt. Das Steuersignal wird einer auf
die entsprechende Spule wirkenden elektromotorischen Bremsvorrichtung zugeführt,
die in Abhängig--keit von der Größe des Steuersignales das Bremsmoment variiert.
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Spulenlager variiert.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens kann zum Beispiel
in der Weise aufgebaut sein, daß die Meßvorrichtungen aus je einer Kraftaufnehmerrolle
bestehen, welch die Spannung jedes Drahtes bzw. jeder Litze zwischen der vorderen
rotierenden Grundplatte der Verseilmaschine -und dem Verseilpunkt abtastet, und
die am zweckmäßigsten auf dieser Grundplatte neben der Bohrung angeordnet ist, durch
welche der Draht-bzw. die Litze läuft.
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Auf dieser Grundplatte können zum Beispiel auch die Vergleichsschaltungen
angeordnet sein. Die von diesen Vergleichsschaltungen gelieferten Steuersignale
werden. dann direkt den Elektromotoren der Bremsvorrichtungen zugeführt, die in
bekannter Weise neben jeder Spule in dem rotierenden Teil der Verseilmaschine montiert
sind. Die Elektromotore und die Bremsvorrichtungen können dabei an sich von beliebiger
Bauart sein, für die Elektromotore wird jedoch speziell vorgeschlagen, Schrittmotore
zu verwenden.
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Die.Stromzufuhr für diese Motore, ebenso wie die Zuführung der Stromversorgung
für die Kraftaufnehmerrollen und die Zuführung des Säulwertes für die Vergleichsschaltungen
muß naturgemäß über-Schleifringe erfolgen.
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Bei der hphen Zahl der erforderlichen Stromkreise erfordert dies
auch eine' ebenso hohe Zahl von Schleifringen auf der Maschinenachse..Bei Maschinen
mit vielen Spulen können je- -doch Schwierigkeiten bestehen, diese erforderlichen
Schleifringe alle unterzubringen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen,
die Vergleichsschaltungen außerhalb der Maschine anzuordnen und Meßvorrichtungen
zu verwenden, die ihre Ausgangssignale in Form von Funksignalen abgeben. Die Vergleichsschaltungen
selbst können dann ihre Steuersignale ebenfalls in Form von Funksignalen an die
Elektromotore der Bremsvorrichtungen abgeben, so daß auf diese Weise die wesentlichsten
Teile der Verschaltung und damit -die Schleifringe ein--gespart werden können. Da
die Funksignale in den verschiedensten Weisen moduliert werden können, gibt es auch
keinerlei Schwierigkeiten bei der Zuordnung der einzelnen Ausgangssignale zu den
Vergleichsschaltungen bzw. der Steuersignale zu den Motoren der einzelnen Bremsvorrichtungen.
Diese'Motore können übrigens von beliebiger zweckentsprechender Art se-in, zum Beispiel
können Schrittschaltmotore verwendet werden.
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Es wird auch vorgeschlagen, die Stromversorgung der Motore "innen",
d.h., mittels mitrotierender Stromquellen zu bewirken. Als solche Stromquellen können
z.B. Dynamos dienen, die sich beim Rotieren der Maschine drehen und dadurch den
benötigten Strom liefern. Der Strom kann aber auch von einer oder mehrerer mitrotierender'Batterien
geliefert werden. -Zusätzlich können auch noch die Soll- und Istwerte der Spannungen
in einem oder mehreren Anzeigegeräten sichtbar gemacht werden, die mit den Meßvorrichtungen
bzw. den Vergleichsschaltungen verbunden sind,-so daß eine ständige Kontrolle gegeben
ist, das diese beiden Werte auch tatsächlich übereinstimmen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Die Figur zeigt schematisch eine Korb-Verseilmaschine, mit Zuführung der Stromkreise
über Schleifringe.
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In der Figur sind mit 1, 2 und 3 die Grundplatten einer Korb-Verseilmaschine
bezeichnet, die in den Lagern ja, 2a und 3a rotieren. Sie tragen ein Verseilrohr
4, an dessen vorderem Ende eine Vorformeinrichtung 5 angeordnet ist.
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Zwischen den Grundplatten sind in Spulenträgern 6 die Spulen 7 gelagert.
Diese sind relativ zu den Grundplatten drehbår. Bei der Rotation der Verseilmaschine
bleiben ihre waagerechten Achsen in bekannter Weise stets waagerecht.
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Zu diesem Zweck sind die-Spulenträger auf ihren in der Darstellung
linken Seite mit je einer Steuerwelle 8 fest verbunden, auf deren Enden Zahnräder
lo,11 und 12 sitzen, die bei Rotation der Verseilmaschine über Zwischenräder auf
einem feststehenden Zahnrad 13. abrollen und dadurch die stets waagerechte Lage
der Spulenachsen sicherstellen.
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Die Spulenachsen, bzw. ein'mit ihnen fest verbundener Bremsring 14,
werden von einem Bremsseil 15 umschlungen, das einerseits auf einer im Spulenträger
festen Platte 16 befestigt ist, und das andererseits an'der Spindel eines ebenfalls
auf der Platte 16 sitzenden Schrittschaltmotors 17 angelenkt ist. Diese Vorrichtung
stellt die Bremsvorrichtung der Spule dar. Wenn das Seil 15 durch den Motor 17 fester
angezogen wird, erhöht sich das Bremsmoment und demzufolge auch die Draht- bzw.
Litzenspannung.
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Von den Spulen 7 wird je ein Draht bzw. eine Litze 18 abgezogen und
durch die vordere Grundplatte 3 geleitet und von dort über die Vorformeinrichtung-5
dem Verseilpunkt 19 zugeführt. Hinter dem Verseilpunkt läuft die fertige Litze über
eine Abzugsscheibe 9 und von dort auf eine nichtgezeigte Aufwickeltrommel.
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Die Erfindung bezweckt nun, die Draht- bzw. Litzenspannung im Bereich
der Vorformeinrichtung möglichst konstant zu halten. Zu diesem Zweck wird die in
diesen Bereich in den Drähten bzw. Litzen tatsächlich herrschende mechanische Spannung
in Form von elektrischen Signalen -abgegriffen. An der vorderen Grundplatte 3 sind
daher Meßmittel in Form von Kraftaufnehmerrollen 20 angebracht. Ober diese Rollen
werden die Drähte bzw. Litzen geführt, und diese Rollen geben je ein eIektrisches
Signal ab, das dem Auflagedruck des Drahtes bzw. der Litze, d.h., der in dem Verseilmaterial
herrschenden Spannung analog ist. Diese Signale werden über elektrische Leitungen
21 je einer Vergleichsschaltung 23 zugeführt.
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Diese Vergleichsschaltungen sind in einem Ring auf dem Verseilrohr
untergebracht und laufen mit diesem um.
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In den Vergleichsschaltungen werden die Signale in bekannter Weise
mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen, und es wird von jeder Vergleichsschaltung
ein der Differenz zwischen dem Ist- und dem Sollwert -entsprechendes Steuersignal
ausgegeben.
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Diese Steuersignale werden den verschiedenen Schrittschaltmotoren
17 an jeder Spule zugeführt, die daraufhin anlaufen und entweder das Bremsseil 15
fester anziehen oder lockern.
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Die Signal-Zuführung geschieht jeweils über eine elektrische Leitung
25, einen Schleifer 26 und einen Schleifring 27, der jeweils auf der Rückseite der
spulenträgerfesten Platte 16 angeordnet ist.
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Auf diese Weise wird das Spulenbremsmoment individuell in Abhängigkeit
von der in Ihrem Draht bzw in ihrer Litze herrschenden mechanischen Spannung geregelt.
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Hieraus resultiert dann im Endergebnis eine gleichmäßige Spannung
in allen Drähten bzw. Litzen in der Vorformeinrichtung und im Verseilpunkt. Die
gleichmäßige Spannung wird auch automatisch konstant gehalten.
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Die Vergleichsschaltungen, die Schrittschaltmotore und die Kraftaufnehmerrollen
benötigen eine Versorgungsspannung, die ihnen in irgendeiner Weise z.B. von außen
zugeführt werden muß. Zu diesem Zweck ist am hinteren, in der Figur.
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linken Ende der Maschine auf dem Verseilrohr 4 eine Anzahl von Schleifringen
22 aufgesetzt, von denen fünf für die Stromversorgung benötigt werden. Zwei weitere
Schleifringe werden für die Sollwerteingabe benötigt. Dieser Sollwert wird über
ein Stellglied 28 eingegeben. Ein weiterer Schleifring dient zur Herausleitung einer
Istwert-Anzeige. Diese Istwerte aller Kraftaufnehmerrollen können z.B. vorher summiert
werden, so daß nur eine Herausleitung und nur ein Anzeigeinstrument 29 benötigt
wird. Dies ergibt wenigstens eine grobe Information über die herrschenden mechanischen
Spannungen in den Drähten bzw. Litzen.
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Bei Verseilmaschinen, die mehr als die in der Figur gezeigten Spulen
umfassen, kann die Stromversorgung aller Aggregate -deshalb schwierig werden, weil
die Anzahl der benötigten Schleifringe zu groß wird und diese nicht mehr auf dem
Verseilrohr untergebracht werden können. Dies gilt insbesondere für die Nachrüstung
bereits vorhandener Verseilmaschinen.
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Es wird daher vorgeschlagen, Kraftaufnehmerrollen zu verwenden, die
ihre Signale in Form von Funksignalen abgeben und die Vergleichsschaltungen neben
der Maschine anzuordnen.
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Vergleichsschaltungen dieser Art sind für die Aufnahme der einzelnen,
unterschiedlich modulierten Signale ausgerüstet und geben auch ihre Steuersignale
in Form von Funksignalen an die Schrittschaltmotore ab.
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Die Stromversorgung der Motore kann z.B. durch einen oder mehrere
innerhalb der Maschine angeordnete Dynamos erfolgen oder es können zu diesem Zweck
eine oder mehrere Batterien innerhalb der Maschine angebracht sein.