DE3779755T2

DE3779755T2 - Alternatives umkehrzwirnverfahren und alternative umkehrzwirnvorrichtung.

Info

Publication number: DE3779755T2
Application number: DE8787902516T
Authority: DE
Inventors: Kalervo Karhu
Original assignee: Nokia Maillefer SA
Current assignee: Maillefer SA
Priority date: 1986-04-01
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1992-12-10
Anticipated expiration: 2007-03-31
Also published as: FI78576B; ES2004715A6; DK170083B1; KR880701444A; IN166158B; RU1838838C; NO874524L; IE870817L; IE59570B1; DE3779755D1; DK632087D0; ATE77170T1; CA1289424C; CN87103422A; DK632087A; WO1987006050A1; FI861374A; FI861374A0; EP0302872A1; KR950011341B1

Description

Längliche Elemente wie zum Beispiel Kabel, Drähte oder dergleichen werden üblicherweise in einer SZ-Zwirnvorrichtung gezogen - beispielsweise mittels einer geführten Zugvorrichtung - und zwar von der Einführungsseite her durch eine erste am Umfang perforierte Lochplatte, die als festes Trennmittel dient, und durch eine periodisch in entgegengesetzten Richtungen oszillierend rotierende zweite, am Umfang perforierte Lochplatte, die als Zwirnmittel dient, in ein Preßmittel, vorzugsweise einen Nippel, in welchem die Elemente fest gegeneinander gepreßt werden. Weiter kann eine Umspinnvorrichtung benutzt werden, um die zusammengepreßten Elemente zu einem alternierend umkehrgezwirnten Produkt zu binden. Hinter der Ziehvorrichtung findet ein Aufspulen statt, oder das gezwirnte Produkt wird einem folgenden Bearbeitungsschritt zugeführt.
Bei einer solchen bekannten SZ-Zwirnvorrichtung ist es üblich, zwischen den Trenn- und Zwirnmitteln ein rohrförmiges Zwischenelement anzuordnen, das mit den an diesem zentral befestigten Zwirnmitteln rotiert und das zudem an seinem anderen Ende so gelagert ist, daß es sich gegenüber den Trennmitteln dreht.
Diese bekannte Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die Rotationsgeschwindigkeit des Zwischenelementes immer konstant ist, so daß die Windungen der länglichen Elemente die Tendenz haben, sich am Ende der Zwirnmittel zu akkumulieren, wodurch der Gang der länglichen Elemente dichter wird und die Winkelabweichung in die Zwirnmittel hinein zunimmt, d.h. der Einlaufwinkel steiler wird. Infolgedessen ist zwischen den Umkehrpunkten der Drehrichtung die Anzahl von Windungen der gezwirnten Elemente sehr beschränkt und beträgt höchstens 10, und die Kraft, die notwendig ist, die Elemente zu ziehen, nimmt zu, wodurch die Windungen des gezwirnten Produktes die Tendenz haben sich zu öffnen.
Dieses Hauptproblem, d.h. die Akkumulierung der zu zwirnenden Elemente, die große Zugkraft und die kleine Anzahl an Windungen wurde im Stand der Technik mit drei speziellen, verschiedenen Methoden zu lösen versucht, jedoch ohne eine befriedigende Lösung zu finden.
Erstens ist nach den Patentschriften US-A-3,910,022 und US-A- 4,414,802 zwischen einer festen Trennlochplatte und einer periodisch oszillierenden Zwirnlochplatte ein torsionselastisches Torsionsrohr angeordnet, bei welchem der Innenraum mittels Abstandshaltern unterteilt wurde, um dadurch die zu zwirnenden Elemente voneinander getrennt zu halten, wobei die genannten Abstandshalter Führungswege der einzelnen zu zwirnenden Elemente bilden.
Zweitens ist gemäß der veröffentlichten FI-Patentanmeldung 80 39 58 und der Patentschrift US-A-4,426,838 zwischen einer festen Trennlochplatte und einer periodisch oszillierenden Zwirnlochplatte ein torsionselastisches Torsionskabel, ein Torsionsstab oder -draht vorgesehen, an welchem mehrere scheibenförmige und am Umfang perforierte Scheiben, welche in Achsrichtung beabstandet sind, fixiert sind, wobei die Öffnungen der perforierten Scheiben Führungsmittel für die einzelnen zu zwirnenden Elemente bilden.
Drittens sind gemäß den Veröffentlichungen US-A-4,426,839 und SU-54 99 43 zwischen der festen Trennlochplatte und einer periodisch oszillierenden Zwirnlochplatte mehrere separate Rohr- oder Spiralmittel vorgesehen, so daß der Raum innerhalb jedes einzelnen Rohr- oder Spiralmittels Führungsmittel für die einzelnen zu zwirnenden Elemente bilden. Gemäß der genannten US-Patentschrift sind die Rohrmittel mittels Platten miteinander verbunden, wobei diese Platten am Umfang Öffnungen für die Rohrmittel aufweisen, während gemäß der SU-Publikation die spiralförmigen Mittel sich frei zwischen den Trenn- und Zwirnmitteln erstrecken.
Der oben erwähnte Nachteil, d.h. die Akkumulierung der Elemente, große Zugkraft und kleine Anzahl von Windungen wurde mit einem Vorschlag gemäß der US-A-3,847,190 zu überwinden versucht. Nach diesem Vorschlag sind die Rohre, welche Führungswege für die einzelnen zu zwirnenden länglichen Elemente bilden, innerhalb eines großen zylindrischen Mantelrohres angeordnet und jeweils mit einem Ende an einer festen Trennlochplatte und mit dem anderen Ende an einem Endflansch des genannten rotierenden Mantelrohres befestigt. Der Oberbegriff des Anspruchs 1 geht von diesem Dokument aus.
Auch mit der Vorrichtung nach der DE-A-34 04 264 wurde versucht, Nachteile zu vermeiden. Diese Schrift zeigt eine verbesserte konventionelle SZ-Standvorrichtung mit einem starren zentralen Rohr, welches mit den Zwirnmitteln dreht, wodurch die zu zwirnenden Elemente um die Peripherie des genannten zentralen Rohres gewunden werden. Den Staueffekt, verursacht durch Akkumulation, versuchte man zu vermeiden, indem die Trennlochplatte mit einem eigenen Rotationsantrieb versehen wurde und indem eine am Umfang perforierte Zwischenlochplatte mittels Lagern auf der Mantelfläche des zentralen Rohres montiert und mit einem eigenen Rotationsantrieb versehen wurde. Dadurch kann die axiale Distanz, über welche die länglichen Elemente um das zentrale Rohr gewunden werden, wegen der drehbaren Zwischenplatte zwar etwas verlängert werden, aber das Hauptproblem, d.h. die zunehmende Reibung und die kleine Anzahl der Windungen kann dennoch nicht vermieden werden.
Obwohl es mit den oben genannten Vorschlägen möglich war, die Akkumulationstendenz der zu zwirnenden Elemente ebenso wie die nachteiligen Wirkungen dieser Tendenz leicht zu reduzieren, so wurde doch das Problem noch nicht befriedigend gelöst. Der wesentlichste Nachteil ist der folgende: wenn ein Torsionskabel o.ä zwischen den Trennmitteln und Zwirnmitteln verwendet wird und das Torsionskabel mit mehreren mit axialem Abstand zueinander angeordneten perforierten Scheiben versehen ist, um die länglichen Elemente einzeln zu führen, so werden die genannten länglichen Elemente gegen das genannte Torsionskabel gewunden. Es ist somit nicht möglich, die offensichtlichen Nachteile zu vermeiden, d.h. den Staufaktor und eine anwachsende Reibung, wenn die Anzahl der Windungen in einer Richtung 10 überschreitet. Es kann auch erwähnt werden, daß es mit dieser Methode oder Vorrichtung nicht möglich ist, Produkte zu erzeugen, die ein zentrales oder "Seelen"-Element benötigen. Das Hauptproblem der vorliegenden Erfindung ist es, ein alternierendes Umkehrzwirnverfahren und eine alternierende Umkehrzwirnvorrichtung zu schaffen, mit welchen die oben erwähnten Nachteile der vorbekannten alternierenden Umkehrzwirnverfahren und -vorrichtungen im wesentlichen vermieden werden können.
Die Erfindung löst dieses Problem mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 9. Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Gedanken, daß die Mittel, welche zwischen den Trennmitteln und den Zwirnmitteln angeordnet sind, dazu dienen, jedes einzelne zu zwirnende Element zu halten und für jedes einzelne die Vorrichtung passierende Element einen reibungsfreien Führungsweg zu bilden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nun möglich, die Anzahl der Windungen in beiden Richtungen wesentlich zu erhöhen, und ebenso die Distanz zwischen den Umkehrpunkten der Zwirnrichtung sowie den effektiven seitlichen Abstand, mit dem die außen angeordneten torsionselastischen Rohre um die Mantelfläche des zentralen Rohres gewunden sind. Daraus resultiert eine Verminderung der Akkumulationstendenz der länglichen Elemente in Richtung der Zwirnmittel und eine Verminderung des hohen Reibungseffektes sowie der hohen Zugkraft, die auf die zu zwirnenden länglichen Elemente ausgeübt wird.
Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der Zeichnung beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer alternierenden Umkehrzwirnvorrichtung gemäß einer ersten Ausführung,
Fig. 2 einen Querschnitt einer Ausführung von Mitteln zur Bildung der Führungswege der länglichen Elemente, welche die SZ-Zwirnvorrichtung passieren, wobei die Mittel zwischen den Trennmitteln und den Zwirnmitteln angeordnet sind,
Fig. 3 einen Längsschnitt eines anderen Ausführungsbeispieles von Mitteln zum Bilden der Führungswege der länglichen Elemente, welche die SZ-Zwirnvorrichtung passieren, wobei diese Mittel zwischen den Trennmitteln und den Zwirnmitteln angeordnet sind,
Fig. 4 eine vereinfachte und teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht einer alternierenden Umkehrzwirnvorrichtung gemäß der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 5 einen Schnitt durch eine Befestigungsanordnung eines peripheren Rohres, das in einer Öffnung der Trennmittel und/oder der Zwirnmittel angeordnet ist.
Wie aus Fig. 1 oder 4 ersichtlich, umfaßt die alternierende Umkehrzwirnvorrichtung, welche nachfolgend als "SZ-Zwirnvorrichtung" bezeichnet wird:
- feste Trennmittel 3, die am Einführungsende der zu zwirnenden Elemente 2, z.B. elektrische und/oder optische Drähte, Kabel und Fasern, Partialdrähte bzw. -kabel und Viererkabel ebenso wie Gruppen davon, angeordnet sind, wobei diese nachfolgend als "Drähte" bezeichnet sind, welche von Ausgangsspulen abgezogen und in der SZ-Zwirnvorrichtung gezwirnt werden,
- Zwirnmittel 6, welche periodisch in entgegengesetzten Richtungen drehbar sind und die am Ausgangsende der zu zwirnenden Drähte angeordnet sind, und
- Halte- bzw. Führungsmittel 4 und 5, die zwischen den Trenn- und den Zwirnmitteln 3 und 6 angeordnet sind und welche die Führungswege für die zu zwirnenden Drähte 2 bilden.
Wenn ein SZ-Zwirnprodukt in der SZ-Zwirnvorrichtung hergestellt wird, werden die zu zwirnenden Drähte 2 und evtl. eine Seele bzw. ein Kernelement 9, welches beispielsweise ein Kabel, ein elektrischer oder optischer Leiter, Polypropylen, Polystyrol oder eine Seele aus Papierkordel o.ä. sein kann, wie oben bereits erwähnt durch die Trennmittel 3 in die Halte- und Führungsmittel 4 und 5 und von diesen durch die Zwirnmittel 6 in die Preßmittel 7 gezogen. Vorzugsweise ist ein Nippel vorgesehen, welcher in der Zuführrichtung der Drähte 2 eine sich konisch verjüngende Öffnung aufweist, in welcher die SZ- gezwirnten Drähte 2 und ggf. ein Seelenelement 9 fest gegeneinander gepreßt werden. Ein alternierend umkehrgezwirntes Produkt 8 wird gebildet, welches mit einer geeigneten Umspinnvorrichtung (in der Zeichnung nicht gezeigt), gebunden werden kann, um die Gefahr eines Auflösens bzw. Aufzwirnens der Elemente zu vermeiden.
Sowohl die Trennmittel 3 als auch die Zwirnmittel 6 sind vorzugsweise aus einer perforierten Lochplatte o.dgl. hergestellt, wobei beide umfassen:
- eine zentrale Öffnung für ds zentrale Rohr 5 und ggf. für das Kernelement 9, welches durch diese Öffnung gezogen wird, und
- mehrere separate Öffnungen für die peripheren Rohre 4 und die Drähte 2, welche durch diese hindurchgezogen werden, wobei die Öffnungen am Umfang mit gleichen Abständen zueinander und radial bezüglich der genannten zentralen Öffnung angeordnet sind.
In der in den Fig. 1 und 4 gezeigten SZ-Zwirnvorrichtung ist die feste Lochplatte 3 zum Trennen der Drähte 2 und evtl. des Kernelementes 9 stationär an einer ersten Tragstruktur der SZ-Zwirnvorrichtung befestigt. Die perforierte Zwirnlochplatte an den Ausgangsenden der Drähte 2 und evtl. des Kernelements 9 ist auf Lagern an einer zweiten Tragstruktur der SZ-Zwirnvorrichtung montiert und ist mit einem eigenen Drehantrieb versehen, der vorzugsweise durch einen elektrischen Motor mit Kette, Getriebe oder Riementransmission gebildet ist, wobei die Automatik für die Geschwindigkeitsregulierung und Umkehrung der oszillierenden Drehbewegung in einfacher Weise realisierbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung sind die Halte- und Führungsmittel 4 und 5, welche die Führungswege für die Drähte 2 und ggf. für das Kernelement 9 bilden, durch eine in Fig. 2 gezeigte Rohrgruppe gebildet, wobei die Rohrgruppe ein zentrales Rohr 5 umfaßt, durch welches das eventuelle Kernelement 9 des herzustellenden Produktes gezogen wird, und mehrere wickelbare periphere Rohre 4, welche das zentrale Rohr 5 peripher umgeben und durch welche die zu zwirnenden Drähte 2 gezogen werden.
In der SZ-Zwirnvorrichtung sind die genannten peripheren Rohre dünn und haben einen Durchmesser zwischen 5 - 20 mm, vorzugsweise etwa 10 mm, und sind aus torsionselastischem Werkstoff, vorzugsweise aus Polyamid oder Polytetrafluoräthylen hergestellt; sie sind in den am Umfang angeordneten Öffnungen sowohl der Trennlochplatte oder Lochscheibe als auch der Zwirnlochplatte oder Lochscheibe fixiert, so daß die peripheren Rohre 4 einen Rohrmantel um das zentrale Rohr 5 bilden. Gemäß einer bevorzugten Ausführung gemäß Fig. 2 sind die peripheren Rohre 4 nahe beieinander Seite an Seite angeordnet, so daß sich der durch die einzelnen peripheren Rohre 4 gebildete Rohrmantel im wesentlichen gleichmäßig um das zentrale Rohr erstreckt. Sind die peripheren Rohre beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen hergestellt, so besteht der Vorteil, daß die Gleitreibung zwischen dem peripheren Rohr 4 und dem Draht 2 sehr niedrig ist, was das Passieren der Drähte 2 durch die peripheren Rohre 4 erleichtert.
Während des Zwirnvorganges werden die Drähte 2 der peripheren Rohre 4 als Folge der Rotationsbewegung der Zwirnlochplatte 6 um die Mantelfläche des zentralen Rohres gewunden. Um die zunehmende Zugspannung infolge des Verdrehens zu kompensieren, sind die Enden der peripheren Rohre 4 in Achsrichtung federnd in den am Umfang angeordneten Öffnungen der Trennlochplatte 3 angeordnet. Entsprechende federnde Verbindungen können auch an dem der Zwirnlochplatte 6 zugeordneten Ende vorgesehen sein. Falls die SZ-Zwirnvorrichtung für das schnelle Zwirnen von dünnen Drähten, wie beispielsweise elektrischen Leitungen oder optischen Fasern, verwendet wird, so werden die peripheren Rohre 4 vorzugsweise elastisch miteinander verbunden, wodurch die schädliche Wirkung der zentrifugalen Kräfte ebenso wie das sogenannte"skip rope"-Phänomen total eliminiert werden können. Dies kann sehr einfach erreicht werden, indem beispielsweise ein hier nicht gezeigter elastischer Verbindungsring um die peripheren Rohre gelegt wird oder indem die peripheren Rohre bereits bei ihrer Herstellung beispielsweise mit elastischen Stegen verbunden werden.
Da die zu zwirnenden Drähte 2 durch die peripheren Rohre 4 hindurchlaufen, sind sie nicht in Kontakt mit dem zentralen Rohr 5, so daß das rotierende zentrale Rohr 5 keine Reibung erzeugt, die das Ziehen der Drähte behindert oder die Gefahr eines Staus verursacht.
Um wenigstens 10 oder sogar 100, vorzugsweise aber, wie erfolgreich getestet, zwischen 30 bis 80 Windungen der peripheren Rohre 4 in einer Richtung um das zentrale Rohr 5 zu erhalten, ist jedes torsionselastische periphere Rohr 4, wie in Fig. 5 gezeigt, in den am Umfang angeordneten Öffnungen der perforierten Trennlochplatte 3 und/oder in den am Umfang angeordneten Öffnungen der perforierten Zwirnlochplatte 6 (in den Fig. 1 und 3 nicht gezeigt) in axialer Richtung federnd und um ihre Längsachsen drehbar befestigt. Da das Winden der peripheren Rohre 4 um das zentrale Rohr 5 auf die peripheren Rohre 4 aufgrund der federnden Befestigung keine Torsionslast ausübt, und da eine elastische Befestigung gegeben ist, kann die Zugspannung kleinstmöglich gehalten werden. Diese Befestigung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß jedes periphere Rohr 4 zwischen zwei konischen Gegenflächen zweier Verriegelungsstücke 13 und 14 eingespannt wird, wobei das äußere Verriegelungsstück 14 mittels Lagern in der Öffnung der perforierten Trennlochplatte 3 (oder Zwirnlochplatte 6) so montiert ist, daß es sich bezüglich der Längsachse des peripheren Rohres 4 drehen und axial bewegen kann. Die Verriegelung kann beispielsweise durch Keilmittel 17 erreicht werden, welche das äußere Stück 14 und das Lager 18 miteinander verriegeln. Um die federnde Wirkung zu erzielen, ist eines der Verriegelungsstücke 13 oder 14 (in Fig. 5 ist es das innere Verriegelungsstück 13) mit einem Flansch 16 versehen, wobei zwischen diesem Flansch 16 und der perforierten Scheibe 3 (oder 6) federnde Mittel 15 vorgesehen sind, beispielsweise eine Spiralfeder wie in Fig. 5 gezeigt, die sich mit den peripheren Rohren 4 drehen und die zusammengedrückt werden kann, wenn die peripheren Rohre 4 um das zentrale Rohr 5 gewunden werden, so daß eine zu hohe Spannung der peripheren Rohre 4 vermieden werden kann.
Das zentrale Rohr 5 ist durch ein starres, vorzugsweise vorgespanntes und drehbares Metallrohr gebildet, das an Tragstrukturen angebracht ist, oder durch ein torsionselastisches Rohr aus einem Material, beispielsweise auf Kunststoffbasis, vorzugsweise Polyamid, das an Tragstrukturen angebracht ist.
In der Ausführung nach Fig. 1 ist das zentrale Rohr 5 aus Polyamid hergestellt. Es muß betont werden, daß das zentrale Rohr 5 auch aus Metall, beispielsweie Stahl hergestellt sein kann. In dieser Ausführung ist das zentrale Rohr 5 zwischen einer ersten und einer zweiten Tragstruktur vorgespannt, wodurch die Nachteile infolge eines Durchhängens und zentrifugaler Kräfte eliminiert werden können. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Ende des zentralen Rohres 5 am Einführungsende der zu zwirnenden Drähte in der zentralen Öffnung der perforierten Trennlochplatte 3 angeordnet und mit einer Lageranordnung 11 versehen, welche eine axiale Last aufnimmt, nämlich beispielsweise mit einem Axialdrucklager oder Kugellager. Um eine axiale Unbeweglichkeit des zentralen Rohres 5 zu gewährleisten, ist die äußere Oberfläche des Rohres mit einem sich radial nach außen erstreckenden Tragflansch versehen, welcher am oberen erwähnten Lager 11 anliegt. Wie weiter in Fig. 1 gezeigt, ist das Ende des zentralen Rohres 5 am Ausgangsende der zu zwirnenden Drähte 2 starr in der zentralen Öffnung der perforierten Zwirnlochplatte 6 befestigt. Diese Öffnung ist vorzugsweise konisch, in welchem Fall das zentrale Rohr 5 an seiner Außenseite über ein Verriegelungsstück, das korrespondierend zur Innenseite der genannten konischen Öffnung ausgebildet ist, mittels eines Preßsitzes verriegelt ist. In dieser Ausführung sind die Drehbewegung des zentralen Rohres 5 sowie die oszillierende Windungsbewegung der peripheren Rohre 4 in entgegengesetzten Richtungen mittels der alternierenden Umkehrzwirnlochplatte 6 gewährleistet.
Ist das zentrale Rohr 5 torsionselastisch ausgebildet, so ist vorzugsweise das Ende des zentralen Rohres bei der Trennlochplatte 3 mit einem eigenen Rotationsantrieb versehen, um dadurch die Verwindungsrate des zentralen Rohres 5 anzupassen, wodurch es möglich ist, die effektive Länge, mit welcher die Drähte 2 innerhalb der peripheren Rohre 4 um das zentrale Rohr gewunden werden, zu vergrößern. Weiter ist es mit einer solchen Anordnung möglich, sowohl die Akkumulationstendenz als auch die Winkelabweichung am Ende des zentralen Rohres 5 bei der Zwirnlochplatte 6 zu vermindern.
In der Ausführung gemäß Fig. 4 ist das zentrale Rohr 5 aus Metall, beispielsweise Stahl hergestellt und zwischen einer ersten und einer zweiten hier nicht gezeigten Tragstruktur vorgespannt, wodurch die durch Durchhängen und durch Zentrifugalkräfte verursachten Nachteile minimiert werden können. Selbstverständlich kann das zentrale Rohr 5 auch aus einem auf Kunststoff basierenden Material, beispielsweise Polyamid hergestellt sein.
Gemäß dieser zweiten in Fig. 4 gezeigten Ausführung ist das zentrale Rohr 5 mittig sowohl an der stationären Trennlochplatte 3 als auch an der alternierend gegensinnig drehenden Zwirnlochplatte 6 angeordnet und so montiert, daß es sich im wesentlichen frei und unverwunden gegenüber der Trenn- und der Zwirnlochplatte drehen kann. In dieser Ausführung wird das zentrale Rohr 5 an beiden Enden von Lagern 11 und 12 gehalten, wobei diese Lager vorzugsweise Axialdrucklager oder Kugellager sind, welche eine axiale Last aufnehmen können. Die axiale Unbeweglichkeit des zentralen Rohres 5 kann erreicht werden, indem beispielsweise an seiner Außenseite sich radial nach außen erstreckende Flansche vorgesehen sind, wobei ein Flansch am Lager 11 an der Seite der Trennlochplatte 3 und der andere Flansch am Lager 12 an der Seite der Zwirnlochplatte 6 anliegt. Wie weiter in Fig. 4 ersichtlich, ist am Ende des zentralen Rohres 5 bei der Trennlochplatte 3 ein Rotationsantrieb angeordnet, der beispielsweise ein elektrischer Motor mit einer Ketten-, Riemen-, Getriebe- oder ähnlichen Transmission ist. Die frei einstellbare oszillierende Drehgeschwindigkeit als auch die Drehrichtung des zentralen Rohres 5 resultiert daraus, daß das zentrale Rohr 5 drehend oszilliert bei einer Geschwindigkeit oder selbst in einer Richtung, welche verschieden ist von den oszillierenden Drehbewegungen der Zwirnlochplatte 6 und der peripheren Rohre 4. Dadurch ist es möglich, die Reibung zwischen dem zentralen Rohr 5 und den peripheren Rohren 4 zu reduzieren und die Windungen der peripheren Rohre 4 über einen längeren Teil der Oberfläche des zentralen Rohres 5 zu verteilen. Eine Anordnung gemäß dieser zweiten bevorzugten Ausführung gleicht die Steigung der peripheren Rohre 4, welche um das zentrale Rohr 5 gewunden sind, insbesondere am Ende des zentralen Rohres 5 bei der Zwirnlochplatte 6 aus oder vermindert den sogenannten Steigungsfehler.
Um das Abflachen der peripheren Rohre 4, die um das zentrale Rohr 5 gewunden sind, zu vermeiden, welche die Bewegung der Drähte 2 durch die peripheren Rohre 4 behindern könnte, und um ein Gleiten der peripheren Rohre 4 in Achsrichtung auf der Außenseite des zentralen Rohres 5 zu eliminieren, was die Stauwahrscheinlichkeit, Steigungsfehler und die Akkumulation der peripheren Rohre 4 insbesondere auf der Seite der Zwirnlochplatte 6 erhöhen könnte, ist der Außenumfang des zentralen Rohres 5, wie in Fig. 3 gezeigt, mit einer elastischen Materialschicht 10 versehen, die aus Polyuretan hergestellt ist, und an welche die peripheren Rohre 4 gepreßt werden, während sie um das zentrale Rohr 5 gewunden werden.
Wenn ein SZ-gezwirntes Produkt durch die SZ-Zwirnvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, so sollte dieses ein zentrales Kernelement 9 und SZ-gezwirnte periphere Drähte 2, welche das Kernelement 9 umgeben, haben. Das Kernelement 9, welches sich über die gesamte Länge des herzustellenden Produktes erstreckt, wird durch das zentrale Rohr 5 in den Nippel 7 gezogen, gleichzeitig mit den zu zwirnenden Drähten, die durch die peripheren, um das zentrale Rohr 5 gewundenen Rohre 4 in das Mundstück 7 gezogen werden.
Wenn der innere Durchmesser des zentralen Rohres 5 wesentlich größer gewählt wird als der Durchmesser des Kernelementes, welches hindurchgezogen wird, so kann das Kernelement 9 vor der zwirnenden Lochplatte 6 und vorzugsweise vor der Trennlochplatte 3 mit einer Zwischenschicht isoliert werden, die beispielsweise aus Isolier- oder Bindermaterial besteht; wenn eine Binderschicht verwendet wird, kann das oben erwähnte Binden hinter dem Nippel 7 mittels eines Fadens oder Bandes zur Sicherung der Verzwirnung vermieden werden und es können die gezwirnten Drähte 2 damit zusammengehalten werden, da ihre im Nippel bestehende Steigung gegenüber der Binderschicht 10 gehalten wird.
Wenn das zentrale Rohr 5 aus einem torsionselastischen Torsionsrohr hergestellt ist, so ist die Lageranordnung des zentralen Rohres 5 am Ende der Trennlochplatte 3, die in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde, nicht notwendig. Das zentrale Rohr 5 kann zwischen der ersten und der zweiten Tragstruktur angeordnet sein, so daß es stationär und zentrisch an seinem einen Ende an der Trennlochplatte 3 und an seinem anderen Ende ebenfalls stationär und zentrisch an der Zwirnlochplatte 6 befestigt ist, wodurch das zentrale Rohr 5 periodisch in entgegengesetzten Richtungen verdreht wird, korrespondierend zur oszillierenden Drehbewegung der Zwirnlochplatte 6.
Wenn das zentrale Rohr ein Torsionsrohr ist, so ist sein Ende bei der Trennlochplatte 3 in einem Lager angeordnet, vorzugsweise in einem, das eine axiale Last aufnehmen kann, und ist mit einem Drehantrieb versehen, wie beispielsweise einem elektrischen Motor mit einer geeigneten Kraftübertragung. Das andere Ende des zentralen Rohres kann zentrisch und stationär an der Zwirnlochplatte befestigt sein, wobei durch eine Änderung der Drehgeschwindigkeit oder -richtung an diesem Ende des zentralen Rohres bei der Trennlochplatte 3 die Verwindung des zentralen Rohres um seine Längsachse beschleunigt, vermindert oder gleich gehalten werden kann.
Im Zusammenhang mit der Halterung des zentralen Rohres 5 muß festgehalten werden, daß es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung anstelle eines Axiallasten aufnehmenden Lagers möglich ist, ein Lager zu verwenden, welches eine axiale Bewegung des zentralen Rohres 5 bezüglich der Trennmittel oder der Zwirnmittel erlaubt. Solch eine Lageranordnung, mit welcher das zentrale Rohr 5 schwimmend zwischen den Trenn- und den Zwirnmitteln angeordnet werden kann, kann beispielsweise durch ein Gleit- oder Stecklager realisiert werden, das an dem Ende des zentralen Rohres montiert ist, welches nicht stationär an den das zentrale Rohr 5 drehenden Zwirnmitteln befestigt ist, oder an dem Ende des zentralen Rohres 5, welches nicht mit dem Drehantrieb verbunden ist. Solch ein schwimmendes zentrales Rohr ist selbstverständlich nicht vorgespannt und es kann deshalb sehr vorteilhaft dort verwendet werden, wo eine große Spannweite zwischen den Tragstrukturen nicht erforderlich ist.

Claims

1. Alternierendes Umkehrzwirnverfahren zum Bilden eines Produktes, beispielsweise ein Kabel oder dergleichen, bestehend aus einem inneren Kernelement (9) und/oder alternierend umkehrgezwirnten länglichen Elementen (2) wie Drähte, Leitungen, optische Fasern oder Gruppen davon, oder ähnliches, das als Vierergruppe von Drähten, Leitungen und so weiter mittels einer alternierenden Umkehrzwirnvorrichtung gezwirnt werden kann, umfassend:

ein festes Trennmittel (3) am Einführungsende der zu bearbeitenden Elemente (2, 9),

Zwirnmittel (6), die periodisch in alternierenden Richtungen drehen und am Ausgangsende der bearbeiteten Elemente (2, 9) angeordnet sind,

nachfolgend angeordnete Preßmittel (7), vorzugsweise ein Nippel, zum Pressen der bearbeiteten Elemente (2, 9) dicht gegeneinander, und

zwischen den Trennmitteln und Zwirnmitteln (3, 6) erste und zweite Trag- und Führungsmittel (4, 5) gehalten durch die Trennmittel (3) und Zwirnmittel (6), um für die zu bearbeitenden länglichen Elemente (2, 9) Führungswege zu bilden, bei welchem Verfahren die zu zwirnenden länglichen Elemente (2) von den genannten Trennmitteln (3) zu den genannten Zwirnmitteln (6) über die genannten ersten Tragmittel und Führungsmittel, die aus torsionselastischen Rohren (4) bestehen, gezogen werden, wobei die länglichen Elemente (2) durch die genannten torsionselastischen Rohre (4) hindurchgehen können, welche periodisch in alternierenden Richtungen gedreht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten torsionselastischen Rohre (4) als eine Gruppe die zweiten Trag- und Führungsmittel konzentrisch umgeben und periodisch in jeder Richtung mit wenigstens 10, vorzugsweise 30 - 80 Umdrehungen um und gegen die zweiten Trag- und Führungsmittel, die durch ein oszillierend rotierbares und/oder verdrehbares zentrales Rohr (5) gebildet sind, gedreht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kernelement (9) von den genannten Trennmitteln (3) zu den genannten Preßmitteln (7) durch das genannte zentrale Rohr (5) gezogen wird, dessen innerer Durchmesser größer ist als der Durchmesser des genannten Kernelementes, und daß vorzugsweise das genannte Kernelement (9) beschichtet wird, bevor es in die genannten Preßmittel (7) eintritt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als das genannte zentrale Rohr (5) ein im wesentlichen starres Rohr verwendet wird, das zentrisch zu den Zwirnmitteln (6) fixiert und in Lagern (11) montiert ist, wobei die Lager zentrisch in die Trennmittel (3) eingepaßt sind und das genannte zentrale Rohr (5) mit den genannten Zwirnmitteln (6) rotiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als zentrales Rohr (5) ein Rohr verwendet wird, dessen beide Enden in Lager (11, 12) eingesetzt sind, und daß wenigstens ein Ende des genannten zentralen Rohrs einen Rotationsantrieb aufweist, wobei die Rotationsgeschwindigkeit und die Rotationsrichtung bezüglich der genannten Zwirnmittel mittels des genannten Rotationsantriebes eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als zentrales Rohr (5) ein torsionselastisches und vorzugsweise vorgespanntes Rohr verwendet wird, wobei ein Ende des Rohres fest und zentrisch an den genannten Zwirnmitteln (6) befestigt ist, und das andere Ende in Lager (11) zentrisch bei den genannten Trennmitteln (3) gelagert ist, und daß das genannte zweite Ende des genannten zentralen Rohres mit einem Rotationsantrieb versehen ist, wobei oszillierende Rotations- und Zwirngeschwindigkeit und/oder oszillierende Rotations- und Zwirnrichtung bezüglich der genannten Zwirnmittel (6) mittels des genannten Rotationsantriebes einstellbar sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten torsionselastischen Rohre (4) vorzugsweise aus Polyamid oder Polytetrafluoräthylen hergestellt sind, wobei die einen Enden am Umfang an den genannten Trennmitteln (3) befestigt sind und die anderen Enden am Umfang an den genannten Zwirnmitteln (6) befestigt sind, und daß die oszillierende Zwirngeschwindigkeit und die Richtung periodisch in entgegengesetzten Richtungen um das genannte zentrale Rohr (5) gegeben sind durch die Rotationsbewegung der genannten Zwirnmittel (6).

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß während des Verdrehens der genannten torsionselastischen Rohre (4) mittels der genannten Zwirnmittel (6) das genannte zentrale Rohr (5) mittels des genannten Rotationsantriebes mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und/oder Richtung bezüglich der Geschwindigkeit und/oder Richtung der genannten Zwirnmittel rotiert, zur Verminderung der Reibung zwischen dem genannten zentralen Rohr (5) und den genannten torsionselastischen Rohren (4) und der Tendenz der genannten torsionselastischen Rohre (4) mit engerer Steigung am Ende des zentralen Rohres (5) zu den Zwirnmitteln (6) hin zusammenzurücken als auch zur Erhöhung der Umwindungen des zentralen Rohres (5) in einer Richtung.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten torsionselastischen Rohre (4) elastisch Seite an Seite in naher Nachbarschaft zueinander verbunden sind, um dadurch einen vorzugsweise einheitlichen Rohrmantel um die genannten zweiten Trag- und Führungsmittel (4, 5) zu bilden.

9. Alternierende Umkehrzwirnvorrichtung zum Bilden eines Produktes, beispielsweise ein Kabel oder dergleichen, bestehen aus einem inneren Kernelement (9) und/oder alternierend umkehrgezwirnten, länglichen Elementen (2) wie Drähte, Leitungen, optische Fasern oder Gruppen davon, oder ähnliches, das als Vierergruppe von Drähten, Leitungen und so weiter gezwirnt werden kann, wobei diese Vorrichtung umfaßt:

ein festes Trennmittel (3), vorzugsweise eine Lochplatte, am Einführungsende der zu bearbeitenden Elemente (2, 9),

Zwirnmittel (6), vorzugsweise eine Lochplatte, die periodisch in alternierenden Richtungen drehen und am Ausgangsende der bearbeiteten Elemente (2, 9) angeordnet sind,

Preßmittel (7), vorzugsweise ein Nippel zum Pressen der bearbeiteten Elemente (2, 9) dicht gegeneinander, nach den genannten Zwirnmitteln, und zwischen den genannten Trennmitteln und Zwirnmitteln (3, 6) erste und zweite Trag- und Führungsmittel (4, 5) zur Bildung von Führungswegen der zu bearbeitenden länglichen Elemente (2, 9), wobei erste Enden der genannten Trag- und Führungsmittel (4, 5) durch die genannten Trennmittel (3) und die anderen Enden der genannten Trag- und Führungsmittel (4, 5) durch die genannten Zwirnmittel (6) gehalten sind, wobei die länglichen Elemente (2), welche zu zwirnen sind, durch die genannten ersten Trag- und Führungsmittel hindurchgehen und diese aus torsionselastischen Rohren (4) bestehen, die periodisch in alternierenden Richtungen gedreht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten torsionselastischen Rohre (4) als eine Gruppe konzentrisch die genannten zweiten Trag- und Führungsmittel umgeben und daß sie während jedes Zwirnzyklus in jede Richtung mit wenigstens 10, vorzugsweise 30 - 80 Umwindungen um und gegen die genannten zweiten Trag- und Führungsmittel gedreht werden, wobei diese Trag- und Führungsmittel aus einem oszillierend rotierbaren und/oder verdrehbaren zentralen Rohr (5) bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des genannten zentralen Rohres (5) zentrisch und fest mit den genannten Zwirnmitteln (6) verbunden ist, um mit diesen zu rotieren, und daß das andere Ende des genannten zentralen Rohres (5) mit einem Lager (11) zentrisch an den genannten Trennmitteln (3) montiert ist um relativ zu den genannten Trennmitteln (3) zu rotieren.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte zentrale Rohr (5) ein torsionselastisches und vorzugsweise vorgespanntes Torsionsrohr ist, daß das eine Ende des genannten Torsionsrohres zentrisch und fest mit den genannten Zwirnmitteln (6) verbunden ist, um mit diesen zu rotieren, und daß das andere Ende des genannten Torsionsrohres mit Lagern (11) zentrisch an den genannten Trennmitteln (3) montiert ist und mit einem eigenen Rotationsantrieb versehen ist, um die oszillierende Rotation, die Zwirngeschwindigkeit als auch die Richtung relativ zu den genannten Zwirnmitteln (6) einzustellen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte zentrale Rohr (5) ein starres und vorzugsweise vorgespanntes Rohr ist, daß beide Enden des genannten zentralen Rohres mittels Lagern (11, 12) zentrisch am einen Ende an den genannten Trennmitteln (3) und am anderen Ende an den genannten Zwirnmitteln (6) montiert sind, und daß wenigstens das zu den Trennmitteln (3) weisende Ende des genannten zentralen Rohres mit einem Rotationsantrieb versehen ist, um das genannte zentrale Rohr (5) unabhängig relativ zu den genannten Zwirnmitteln (6) zu drehen.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser der genannten zentralen Rohre (5) größer ist als der innere Durchmesser der genannten torsionselastischen Rohre (4).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Rohr (5) mit einem elastichen Material beschichtet ist, vorzugsweise mit Polyurethan, wobei die genannten torsionselastischen Rohre (4) während des Zwirnvorganges gegen diese Beschichtung gedrückt werden.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kompensation der Zugspannung, verursacht durch das Verdrehen der genannten torsionselastischen Rohre (4), jedes der genannten torsionselastischen Rohre elastische Mittel (15) aufweist, um jeweils das torsionselastische Rohr in Richtung seiner Längsachse flexibel mit den genannten Trennmitteln (3) und/oder den genannten Zwirnmitteln (6) zu verbinden, und daß zur Minimierung der Torsionsspannung, verursacht durch das Verdrehen der genannten torsionselastischen Rohre (4) jedes der genannten torsionselastischen Rohre mit dem Trennmittel (3) und/oder den genannten Zwirnmitteln (6) rotierbar um die eigene Drehachse verbunden ist, derart, daß sich die genannten elastischen Mittel (15) für jedes der genannten torsionselastischen Rohre (4) mit den genannten torsionselastischen Rohren relativ zu den Öffnungen der genannten Trennmittel (3) und/oder Zwirnmittel (6) drehen zu können.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des zentralen Rohres (5) und der genannten torsionselastischen Rohre (4) im Bereich zwischen 5 und 30 m liegt, vorzugsweise zwischen 10 und 20 m.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten torsionselastischen Rohre (4) elastisch Seite an Seite in naher Nachbarschaft miteinander verbunden sind, um dadurch einen vorzugsweise uniformen Rohrmantel um die genannten zweiten Trag- und Führungsmittel (4, 5) zu bilden.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte periphere Rohrmantel, der aus torsionselastischen Rohren (4) besteht, durch Anpassung wenigstens eines elastischen Verbindungsringes um den genannten Rohrmantel oder durch Verbinden benachbarter torsionselastischer Rohre mittels elastischen Streifenteilen gebildet ist.