DE4132022A1 - Verfahren und vorrichtung zum umflechten eines kabels o. dgl. - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum umflechten eines kabels o. dgl.Info
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umflechten eines
kontinuierlich transportierten Kabels o. dgl., um dessen Achse
mindestens zwei Flechtmaterial-Spulen kreisförmig und gegenläu
fig herumgeführt werden, wobei mindestens eine der Spulen ex
zentrisch zur Achse des Kabels geführt wird.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Umflech
ten eines Kabels o. dgl. mit einer Transporteinrichtung zum li
nearen Fördern des eine Flechtachse definierenden Kabels, einem
einen Flechtpunkt auf der Flechtachse definierenden Kaliber,
mindestens zwei um die Flechtachse herum angeordneten kreisför
migen Führungen für jeweils mindestens einen Spulenträger, der
mit mindestens einer Flechtmaterial-Spule versehen ist und für
diese einen Flechtmaterial-Abzugspunkt definiert, wobei minde
stens eine der Führungen exzentrisch zur Flechtachse in einer
Ebene angeordnet ist, die senkrecht zur Flechtachse verläuft,
und mit einer Antriebsquelle zum gegenläufigen Bewegen der Spu
lenträger entlang ihrer zugehörigen Führungen.
Das Umflechten von langgestreckten Bauelementen kann im
Falle von Kabeln und Leitungen der Abschirmung und zusätzlich
der Armierung dienen. Letzteres steht beispielsweise bei
Schläuchen im Vordergrund. Als Flechtmaterial kommen Drähte,
Fäden und Bänder in Frage, und zwar nicht nur aus Metall, son
dern auch aus Kunststoff und Textilmaterialien.
Gegenüber dem Umwickeln der Kabel o. dgl. hat das Umflechten
den Vorteil, daß die Ummantelung keine Tendenz zur selbsttäti
gen Auf- oder Ablösung besitzt, und zwar ohne daß zusätzliche,
materialaufwendige Bandagen erforderlich wären.
Eine wesentliche Schwierigkeit beim Umflechten der Kabel
o. dgl. besteht darin, daß sich der Abstand zwischen dem Flecht
punkt und dem Flechtmaterial-Abzugspunkt der exzentrisch ge
führten Spule zyklisch ändert. Zur Kompensation der daraus re
sultierenden Längenänderungen des Flechtmaterials verweist die
GB-PS 12 99 611 auf eine Spannungssteuervorrichtung nach der
GB-PS 12 99 612. Bei dieser Vorrichtung unterliegt die Spule
einer gegen die Abzugsrichtung wirkenden Federkraft. Sinkt die
Spannung im Flechtmaterial unter den durch die Federkraft defi
nierten Wert, wird die Spule von der Federkraft gegen die Ab
zugsrichtung angetrieben, so daß sie einen Teil des zuvor abge
zogenen Flechtmaterials wieder aufwickelt, bis die Abzugsspan
nung die Federkraft erneut überwindet. Die automatische Längen
kompensation wird also durch die Änderungen der Abzugsspannung
im Flechtmaterial gesteuert. Diese Verhältnisse sind dynamisch
nachteilig und begrenzen die zulässige Arbeitsgeschwindigkeit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Arbeitsge
schwindigkeit zu erhöhen und damit die Produktionskosten zu
senken.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nach der Erfin
dung dadurch gekennzeichnet, daß das von der exzentrisch ge
führten Spule abgezogene Flechtmaterial auf dem Weg zum Kabel
zwischengespeichert wird, daß die Position der exzentrisch ge
führten Spule erfaßt wird und daß die Zwischenspeicherung in
Abhängigkeit von der Positionsänderung der exzentrisch geführten
Spule angetrieben wird, wodurch das Flechtmaterial kontinuier
lich und regelmäßig von der exzentrisch geführten Spule abgezo
gen wird.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeich
net, daß der entlang der exzentrischen Führung umlaufende Spu
lenträger einen Sensor aufweist, der die Position des Spulen
trägers erfaßt, und daß der Spulenträger eine Speichereinrich
tung trägt, die im Wege des von der zugehörigen Spule abgezoge
nen Flechtmaterials liegt, wobei die Speichereinrichtung von
einem Antrieb betätigbar ist, der von dem Sensor gesteuert
wird.
Die Erfindung bedient sich nicht mehr der Abzugsspannung
zur Steuerung des automatischen Längenausgleichs, sondern
stellt diesen vielmehr her in Abhängigkeit von der geometri
schen Position des exzentrisch geführten Spulenträgers. Die Po
sitionsänderungen des exzentrisch geführten Spulenträgers wer
den erfaßt, und die Zwischenspeicherung des Flechtmaterials
wird in Abhängigkeit von diesen Positionsänderungen angetrie
ben.
Die Abzugsspannung kann also tatsächlich konstant gehalten
werden, ohne ein Steuersignal liefern zu müssen. Dies bedeutet,
daß das Flechtmaterial gleichmäßig von der exzentrisch geführ
ten Spule abgezogen werden kann. Da diesbezüglich keine Be
schleunigungen und Verzögerungen auftreten, ergeben sich äu
ßerst günstige dynamische Verhältnisse, die eine Steigerung der
Arbeitsgeschwindigkeit auf das Vier- bis Sechsfache gestatten,
ohne daß die Gefahr eines Reißens des Flechtmaterials auftritt.
Eine entsprechende Absenkung der Produktionskosten ist die vor
teilhafte Folge.
Das erfindungsgemäße dynamisch günstige Verhalten wirkt
sich im übrigen auch auf die Bauteile der Vorrichtung aus. Dies
ist insoweit von Bedeutung, als der erhöhten Arbeitsgeschwin
digkeit, die einen rascheren Materialverbrauch bedingt, durch
Vergrößerung der Spulenkapazität Rechnung getragen werden kann.
Die Speichereinrichtung sorgt dafür, daß die Länge des
Flechtmaterials zwischen der Spule und dem Kaliber konstant
bleibt, und zwar unabhängig von den zyklischen Änderungen des
Abstandes zwischen dem Abzugspunkt und dem Kaliber. In vorteil
hafter Weiterbildung der Erfindung wird die Anordnung so ge
troffen, daß die Speichereinrichtung zwei Gruppen von Umlenk
einrichtungen aufweist, die von dem Flechtmaterial umschlungen
sind und von denen mindestens eine relativ zur anderen bewegbar
ist, und daß der Antrieb der Speichereinrichtung den Abstand
zwischen den beiden Gruppen von Umlenkeinrichtungen proportio
nal zur Änderung des Abstandes zwischen dem Flechtmaterial-Ab
zugspunkt der zugehörigen Spule und dem Flechtpunkt ändert. Bei
den Umlenkeinrichtungen kann es sich um Ösen oder Rollen han
deln, wobei deren Gestaltung an die Art des zu verarbeitenden
Flechtmaterials (Bänder oder Fäden) angepaßt ist. Dabei sind
die Umlenkeinrichtungen vorzugsweise elastisch gelagert, um
Fertigungstoleranzen ausgleichen zu können.
Ferner ist es vorteilhaft, daß die Umlenkeinrichtungen auf
einem Schwenkarm angeordnet sind und daß die bewegbare Gruppe
der Umlenkeinrichtungen in Richtung des Schwenkarmes von einem
an dieser Gruppe angelenkten Linearbetätiger verschiebbar sind,
dessen Betätigungsrichtung im Winkel zur Richtung des Schwen
karms steht, wobei die Bewegung des Linearbetätigers proportio
nal ist zu der Änderung des senkrechten Abstandes zwischen der
Flechtachse und dem Flechtmaterial-Abzugspunkt der zugehörigen
Spule. Der Schwenkarm bildet die Hypotenuse eines rechtwinkli
gen Dreiecks, dessen eine Kathete von der Betätigungsrichtung
des Linearbetätigers definiert wird. Die andere Kathete wird
gebildet von der senkrechten Verbindungslinie zwischen dieser
Betätigungsrichtung und dem Schwenkpunkt des Schwenkarms. Letz
tere Kathete korrespondiert mit dem Abstand zwischen dem
Flechtpunkt und der Ebene des exzentrisch geführten Abzugspunk
tes der zugehörigen Spule und bildet somit eine Konstante für
eine vorgegebene Konstruktion. Die erstgenannte Kathete hinge
gen ist variabel, und zwar proportional zu dem senkrechten Ab
stand zwischen der Flechtachse und dem Flechtmaterial-Abzugs
punkt der zugehörigen, exzentrisch geführten Spule. In gleicher
Weise ist die Hypotenuse variabel, und zwar proportional zu dem
Abstand zwischen dem Flechtmaterial-Abzugspunkt und dem Flecht
punkt.
Der senkrechte Abstand zwischen der Betätigungsrichtung des
Linearbetätigers und dem Schwenkpunkt des Schwenkarms ist vor
zugsweise einstellbar, um die erforderliche Anpassung vornehmen
zu können, sofern das Kaliber relativ zu den Spulenträgern ent
lang der Flechtachse verstellt wird. Hierbei kann auch der
Schwenkarm in seiner Länge verstellbar sein, jedoch ist dies
nicht unbedingt erforderlich.
Der Antrieb der Speichereinrichtung stellt sicher, daß die
Gesamtmenge des Flechtmaterials zwischen der Spule und dem
Flechtpunkt unabhängig von entsprechenden Abstandsänderungen
konstant bleibt. Hierzu umfaßt der Antrieb der Speichereinrich
tung in wesentlicher Weiterbildung der Erfindung folgende Merk
male: eine erst Kurbel, die um eine erste Drehachse mit einer
Winkelgeschwindigkeit umläuft, die gleich ist der Winkelge
schwindigkeit des entlang der exzentrischen Führung umlaufenden
Spulenträgers, bezogen auf die Achse der exzentrischen Führung;
eine zweite Kurbel, die um eine zweite Drehachse umläuft und zu
ihrem Antrieb mit der ersten Kurbel in Eingriff steht, wobei
der Eingriffspunkt zwischen den beiden Kurbeln variabel ist,
wodurch die Winkelgeschwindigkeit der zweiten Kurbel gleich ist
der Winkelgeschwindigkeit des entlang der exzentrischen Führung
umlaufenden Spulenträgers, bezogen auf die Flechtachse; eine
dritte Kurbel, die um die zweite Drehachse mit derselben Win
kelgeschwindigkeit wie die zweite Kurbel umläuft; und eine
Triebstange, die an der dritten Kurbel und an dem Linearbetäti
ger angelenkt ist. Letzterer wird also proportional zum senk
rechten Abstand zwischen der Flechtachse und dem Flechtmate
rial-Abzugspunkt der zugehörigen, exzentrisch umlaufenden Spule
nachgeführt und bewirkt dadurch die entsprechende zyklische
Verstellung der Speichereinrichtung, und zwar synchron zur Be
wegung des Abzugspunktes. Zum Justieren des Antriebs muß ledig
lich die Winkelstellung der ersten Kurbel an die des Spulenträ
gers angepaßt werden.
Es ist besonders vorteilhaft, daß der Eingriffspunkt zwi
schen der ersten und der zweiten Kurbel in Richtung auf die
zweite Drehachse verschiebbar ist und daß sich die dritte Kur
bel in dieser Verschiebungsrichtung erstreckt, wobei die zweite
und die dritte Kurbel vorzugsweise einstückig ausgebildet sind.
Ferner schlägt die Erfindung vor, daß der Anlenkpunkt der
Triebstange an dem Linearbetätiger auf der von den beiden
Drehachsen der Kurbeln gebildeten Geraden liegt, die die Betä
tigungsrichtung des Linearbetätigers definiert.
In Weiterbildung der Erfindung sind der Abstand zwischen
den beiden Drehachsen der Kurbeln sowie die Länge der dritten
Kurbel proportional zu dem Abstand zwischen der Flechtachse und
der Achse der exzentrischen Führung, während die Länge der er
sten Kurbel sowie die Länge der Triebstange proportional sind
zu dem auf den Abzugspunkt bezogenen Radius der exzentrischen
Führung. Es bilden sich zwei Dreiecke, die in jeder Position des
Antriebs einander ähnlich sind. Das eine Dreieck wird definiert
durch die beiden Drehachsen und den Eingriffspunkt zwischen der
ersten und der zweiten Kurbel. Das zweite Dreieck wird defi
niert durch die zweite Drehachse, den Anlenkpunkt der dritten
Kurbel an der Triebstange und den Anlenkpunkt der Triebstange
an den Linearbetätiger.
Der Proportionalitätsfaktor sowie der senkrechte Abstand
zwischen der Betätigungsrichtung des Linearbetätigers und dem
Schwenkpunkt des Schwenkarms werden in Weiterbildung der Erfin
dung durch die Anzahl der Umlenkeinrichtungen der Speicherein
richtung bestimmt. Sind beispielsweise fünf Umlenkeinrichtungen
vorhanden, zwischen denen das Flechtmaterial vier parallele
Züge bildet, so beträgt der Proportionalitätsfaktor 4. Dabei
bilden die Umlenkeinrichtungen zwei Gruppen, von denen die eine
zwei und die andere drei Umlenkeinrichtungen umfaßt. Handelt es
sich hingegen um drei Umlenkeinrichtungen, von denen die eine
relativ zu den beiden anderen bewegbar ist, so bildet das
Flechtmaterial zwei parallele Züge, wobei dann der Proportiona
litätsfaktor 2 ist.
Der Sensor zur Steuerung des Antriebs umfaßt vorzugsweise
einen stationären, aus Segmenten bestehenden Zahnkranz, der
konzentrisch zur exzentrischen Führung angeordnet ist, sowie
mindestens ein mit dem Zahnkranz kämmendes Zahnrad, welches an
dem exzentrisch umlaufenden Spulenträger gelagert ist und den
Antrieb für die Speichereinrichtung liefert. Die erfindungsge
mäße automatische, von der Flechtmaterialspannung unabhängige
Längenänderungskompensation arbeitet also rein mechanisch, aus
gehend von der Erfassung der geometrischen Position des exzen
trisch geführten Spulenträgers bis zur Erzeugung der zyklischen
Speicherbewegungen.
Die Unterteilung des Zahnkranzes in Segmente ist erforder
lich, um den Durchgang des Flechtmaterials von den gegenläufig
umlaufenden Spulen zu ermöglichen. Um dennoch eine kontinuier
liche Funktion des Sensors zu gewährleisten, schlägt die Erfin
dung vor, daß an dem exzentrisch umlaufenden Spulenträger zwei
gleiche, mit dem Zahnkranz kämmende Zahnräder gelagert sind,
mit denen gemeinsam ein drittes Zahnrad in Eingriff steht, das
den Antrieb für die Speichereinrichtung weiterleitet, wobei der
Abstand zwischen den mit dem Zahnkranz kämmenden Zahnrädern
mindestens gleich ist dem Abstand zwischen den Segmenten des
Zahnkranzes. Hierbei ist es aus konstruktiven Gründen besonders
vorteilhaft, daß mindestens eines der Zahnräder den Antrieb für
die erste Kurbel liefert.
In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorge
schlagen, daß die Spulenträger in Transportrichtung des Kabels
hintereinander in einem Gehäuse angeordnet sind, daß der
stromab gelegene Spulenträger zwischen zwei Tragplatten geführt
ist, die an ihren Rändern mit dem Gehäuse verbunden sind, daß
die Führungen der beiden Spulenträger aus der stromab gelegenen
Tragplatte zwei äußere Segmente und ein dazwischenliegendes in
neres Segment herausschneiden, daß die Führung des stromauf ge
legenen Spulenträgers aus der stromauf gelegenen Tragplatte ein
Segment herausschneidet, das gesondert mit dem Gehäuse verbun
den ist, und daß eines der äußeren Segmente sowie das innere
Segment der stromab gelegenen Tragplatte mit dem Segment der
stromauf gelegenen Tragplatte verbunden sind, während das ver
bleibende äußere Segment der stromab gelegenen Tragplatte mit
der stromauf gelegenen Tragplatte verbunden ist. Auf diese
Weise entsteht eine äußerst günstige Konstruktion, die für
sämtliche Spulenträger eine beidseitige Lagerung vorsieht, die
statisch und dynamisch vorteilhafter ist als eine fliegende La
gerung. Die Folge ist, daß die hohen Winkelgeschwindigkeiten,
die die Erfindung ermöglicht, ohne weiteres abgefangen werden
können. Hinzu kommt, daß die Spulenkapazität beträchtlich ge
steigert werden kann, so daß der zeitaufwendige Spulenaustausch
trotz vervielfachter Abzugsgeschwindigkeit nur relativ selten
erforderlich wird.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Erzeugung eines
Geflechts aus Bändern und Drähten, im einfachsten Falle unter
Verwendung eines einzigen Bandes und eines einzigen Drahtes.
Bei dieser Kombination von Flechtmaterialien ist es besonders
vorteilhaft, dem Kaliber, d. h., dem Flechtpunkt mindestens
einen Satz von Verfestigungsrollen nachzuschalten. Diese drüc
ken den Draht in das Band ein und sorgen dadurch dafür, daß
beim anschließenden Biegen des Kabels keine Winkeländerungen
zwischen den Flechtmaterialien auftreten können.
Als erfindungswesentlich offenbart gelten auch solche Kom
binationen der erfindungsgemäßen Merkmale, die von den vorste
hend diskutierten Verknüpfungen abweichen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausfüh
rungsbeispiele im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung
näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische Stirnansicht einer Vorrichtung nach
der Erfindung;
Fig. 2 in schematischer perspektivischer Darstellung die we
sentlichen Bauteile der Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 in einer Darstellung entsprechend Fig. 2 eine abgewan
delte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich
tung;
Fig. 4 eine vereinfachte Stirnansicht zur Erläuterung der geo
metrischen Verhältnisse;
Fig. 5 einen Grundriß einer Speichereinrichtung;
Fig. 6 eine Seitenansicht der Einrichtung nach Fig. 5;
Fig. 7 einen Grundriß einer abgewandelten Ausführungsform der
Speichereinrichtung;
Fig. 8 einen Grundriß einer weiteren abgewandelten Ausfüh
rungsform der Speichereinrichtung;
Fig. 9 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse.
Nach den Fig. 1 und 2 definiert ein linear gefördertes
Kabel 1 eine Flechtachse 2. Konzentrisch zu dieser Flechtachse
2 ist eine kreisförmige Führung 3 für einen Spulenträger 4 an
geordnet. Dieser trägt vier Spulen 5 für Flechtmaterial 6, wel
ches im vorliegenden Falle bandförmig ausgebildet ist.
Eine weitere kreisförmige Führung 7 ist mit ihrer Achse 8
im Abstand zur Flechtachse 2 angeordnet. Sie liegt also exzen
trisch zur Führung 3. In der Führung 7 laufen vier Spulenträger
9 für vier Spulen 10, deren Flechtmaterial 11 drahtförmig aus
gebildet ist. Zwischen den Spulenträgern 9 werden Lücken gebil
det, um zyklisch den Durchgang des von den Spulen 5 kommenden
Flechtmaterials 6 zu gestatten.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, definieren die Spulenträger 9
Flechtmaterial-Abzugspunkte 12, die in einer Ebene umlaufen,
welche senkrecht auf der Flechtachse 2 steht. Ferner ist ein
Kaliber 13 vorgesehen, welches einen Flechtpunkt 14 definiert,
in welchem die Flechtmaterialien 6 und 11 zusammenlaufen. Die
Spulenträger 4 und 9 werden von einer Antriebsquelle 15 (Fig.
3) in Umlauf gesetzt, und zwar unter Zwischenschaltung von Ge
triebemitteln, die in Fig. 1 nur angedeutet sind.
Letzteres gilt auch für die Ausführungsform nach Fig. 3,
die sich im übrigen von der nach Fig. 2 dadurch unterscheidet,
daß der Spulenträger 4 lediglich eine der Spulen 5 für bandför
miges Abzugsmaterial 6 trägt, während in der Führung 7 ledig
lich einer der Spulenträger 9 mit zugehöriger Spule 10 für
drahtförmiges Flechtmaterial 11 vorgesehen ist. Ferner ist ge
mäß Fig. 3 stromab des Flechtpunktes 14 ein Paar von Verfesti
gungsrollen 16 vorgesehen, die die Flechtmaterialien 6 und 11
ineinanderdrücken, so daß beim anschließenden Biegen des Kabels
1 keine Winkelverschiebungen möglich sind.
Wenn der Spulenträger 9 mit der Spule 10 in der Führung 7
umläuft, so ändert sich zyklisch der Abstand zwischen dem
Flechtmaterial-Abzugspunkt 12 und dem Flechtpunkt 14, und zwar
aufgrund der Exzentrizität der Führung 7. Um diese Abstandsän
derung, die ja eine Längenänderung des Flechtmaterials 11 be
wirkt, zu kompensieren, sieht die Erfindung eine Speicherein
richtung 17 vor, die hier stirnseitig auf dem Spulenträger 9
sitzt und dementsprechend den Flechtmaterial-Abzugspunkt 12
bildet. Die Speichereinrichtung 17 soll anhand der Fig. 4 bis 8
näher erläutert werden.
Fig. 4 dient der Darstellung der geometrischen Verhält
nisse. Gezeigt sind die beiden kreisförmigen Führungen, von
denen die Führung 3 konzentrisch zur Flechtachse 2 liegt, wäh
rend die Führung 7 exzentrisch hierzu angeordnet ist. Ihre
Achse 8 liegt im Abstand ε zur Flechtachse 2. Ihr Radius, bezo
gen auf den Flechtmaterial-Abzugspunkt 12, ist mit r bezeich
net. Beim Umlauf des Abzugspunktes 12 entlang der Führung 7
kommt es zu einer zyklischen Änderung des senkrechten Abstandes
zwischen dem Abzugspunkt und der Flechtachse 2. Diese Änderung
korrespondiert mit der Änderung des Abstandes zwischen dem Ab
zugspunkt 12 und dem Flechtpunkt 14 (Fig. 2 und 3).
Fig. 4 zeigt ferner einen Sensor 18, der von dem zugehöri
gen Spulenträger 9 getragen wird und dazu dient, dessen geome
trische Position zu erfassen. Der Sensor weist einen durch die
Führung 3 unterbrochenen Zahnkranz 19 auf, mit dem zwei einan
der gleiche Zahnräder 20 kämmen. Auf diese Weise ist dafür ge
sorgt, daß immer eines dieser Zahnräder mit dem Zahnkranz 19 im
Eingriff steht. Die Zahnräder 20 treiben gemeinsam ein Zahnrad
21 an, welches einen Antrieb 22 betätigt, der sich im einzelnen
aus den Fig. 5 und 6 ergibt.
Das Zahnrad 21 ist mit einer ersten Kurbel 23 der Länge a
gekoppelt, die um eine Drehachse 8′ umläuft. Die erste Kurbel
23 greift in eine zweite Kurbel 24 der Länge b ein, deren
Drehachse mit 2′ bezeichnet ist. Die Drehachse 2′ liegt im Ab
stand c zur Drehachse 8′. Der Eingriffspunkt 25 zwischen den
Kurbeln 23 und 24 ist in Richtung auf die Drehachse 2′ ver
schieblich. In Fortsetzung dieser Verschiebungsrichtung
schließt sich eine ebenfalls um die Drehachse 2′ drehbare
dritte Kurbel (26) der Länge d an, die im vorliegenden Fall mit
der zweiten Kurbel 24 eine gemeinsame Scheibe bildet. Die
dritte Kurbel ist im Punkt 27 an einer Triebstange 28 der Länge
e angelenkt, die ihrerseits im Punkt 29 gelenkig mit einem Li
nearbetätiger 30 verbunden ist.
Sofern die Längen c und d proportional zum Abstand e und
die Längen e und a proportional zum Radius r der exzentrischen
Führung 7 sind, ist der Abstand zwischen dem Anlenkpunkt 29 und
der Drehachse 2′ proportional zu dem senkrechten Abstand zwi
schen dem Abzugspunkt 12 und der Flechtachse 2. Die Winkelge
schwindigkeit der ersten Kurbel 23 um die Drehachse 8′ ent
spricht der Winkelgeschwindigkeit des Abzugspunktes 12, bezogen
auf die Achse 8 der exzentrischen Führung 7. Die Winkelge
schwindigkeit der zweiten und dritten Kurbeln 24 und (26) um
die Drehachse 2′ ist gleich der Winkelgeschwindigkeit des Ab
zugspunktes 12, bezogen auf die Flechtachse 2. Die Bewegung des
Linearbetätigers 30 ist also proportional zu der senkrechten
Abstandsänderung zwischen dem Abzugspunkt 12 und der
Flechtachse 2, und zwar in zeitlicher Übereinstimmung. Beim Ju
stieren des Antriebs muß lediglich die Winkelstellung der er
sten Kurbel 23 an die Position des Spulenträgers 9 angepaßt
werden.
Der Linearbetätiger 30 dient zum Antrieb der Speicherein
richtung 17, die folgendermaßen ausgebildet ist. Sie weist
einen Schwenkarm 31 auf, der in einem Schwenkpunkt 32 angelenkt
ist. Der Schwenkarm 31 trägt eine Mehrzahl von Umlenkeinrich
tungen 33, die nacheinander von dem Flechtmaterial 11 umschlun
gen werden. Eine der Umlenkeinrichtungen ist an einem Schlitten
34 befestigt, an welchem der Linearbetätiger 30 im Punkt 35 an
gelenkt ist.
Die Anordnung ist so getroffen, daß der Winkel α demjenigen
Winkel entspricht, der gebildet wird von der Umlaufebene des
Flechtmaterials-Abzugspunktes 12 und der Verbindungslinie zwi
schen diesem Punkt und dem Flechtpunkt 14, und zwar für den
Fall, daß der Abzugspunkt 12 seinen maximalen Abstand zur
Flechtachse 2 einnimmt. Der Abstand zwischen dem Anlenkpunkt 35
und dem Schwenkpunkt 32 korrespondiert also zu dem Abstand zwi
schen dem Flechtmaterial-Abzugspunkt 12 und dem Flechtpunkt 14.
Im Falle des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 5 und 6
sind drei Umlenkeinrichtungen 33 vorhanden, zwischen denen das
Flechtmaterial 11 zwei parallele Züge bildet. Dementsprechend
ist der Faktor, der die Proportionalität zwischen dem Antrieb
22 und den in Fig. 4 dargestellten geometrischen Beziehungen
bestimmt, n=2. Dieser Faktor bestimmt auch das Verhältnis des
Abstandes f in Fig. 5 zu dem Abstand zwischen dem Flechtpunkt
14 und der Umlaufebene des Flechtmaterial-Abzugspunktes 12.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind insgesamt fünf Um
lenkeinrichtungen 33 vorgesehen, von denen zwei an dem Schlit
ten 34 befestigt sind. Zwischen den Umlenkeinrichtungen entste
hen also vier parallele Züge des Flechtmaterials 11. Hier ist
der Proportionalitätsfaktor n=4.
Die Vorrichtung nach Fig. 8 wiederum arbeitet mit einem
Proportionalitätsfaktor n=2. Hier ist die Anordnung so ge
troffen, daß der Abstand f zwischen dem Schwenkpunkt 32 des
Schwenkarms 31 und der Betätigungsrichtung des Linearbetätigers
30 verstellt werden kann. Eine derartige Verstellung ist erfor
derlich, sofern der Flechtpunkt 14 relativ zur Umlaufebene des
Flechtmaterial-Abzugspunktes 12 verstellt wird. Wie angedeutet,
ist hier auch die Länge des Schwenkarms verstellbar, was aller
dings nicht unbedingt erforderlich ist, da es erfindungsgemäß
nicht auf die Absolutlänge des gespeicherten Materials ankommt,
sondern auf dessen Längenänderungen.
Unter Einführung des Proportionalitätsfaktors n gelten fol
gende Beziehungen:
d = ε/n
e = r/n
c/a = d/e = ε/r
α = arc tg f/(r/n + ε/n)
e = r/n
c/a = d/e = ε/r
α = arc tg f/(r/n + ε/n)
Dabei ist f gleich dem Abstand zwischen dem Flechtpunkt 14
und der Umlaufebene des Flechtmaterial-Abzugspunktes 12, divi
diert durch n. α stellt in Fig. 5 denjenigen Winkel dar, der
sich ergibt, wenn der Punkt 35 in maximalem Abstand zur
Drehachse 2′ liegt.
Erfindungsgemäß kompensiert die Speichereinrichtung 17 die
Längenänderungen zwischen dem Abzugspunkt 12 des Flechtmateri
als 11 und dem Flechtpunkt 14, die sich aus dem exzentrischen
Umlauf des Abzugspunktes um die Flechtachse 2 ergibt. Die Spei
chereinrichtung 17 wird dabei von dem Antrieb 22 betätigt, und
zwar in Abhängigkeit von dem Sensor 18, der die geometrische
Position des Flechtmaterial-Abzugspunktes 12 bezüglich der
Flechtachse 2 ermittelt. Auf diese Weise kann die Spannung im
Flechtmaterial konstant gehalten werden, wobei das Flechtmate
rial kontinuierlich und regelmäßig von der zugehörigen Spule
abgezogen wird. Einer Erfassung der Flechtmaterialspannung zur
Erzeugung eines Steuersignales bedarf es nicht. Als Folge davon
können die Arbeitsdrehzahlen gesteigert werden, was zu einer
Erhöhung der Produktionsleistung und damit der Wirtschaftlich
keit führt.
Um die Steigerung der Abzugsgeschwindigkeit nicht durch
eine erhöhte Häufigkeit der Spulenauswechselvorgänge erkaufen
zu müssen, weist die Vorrichtung gemäß Fig. 9 ein Gehäuse 36
auf, das eine Erhöhung der Spulenkapazität zuläßt.
Die stromab gelegenen Spulenträger 9 mit ihren Spulen 10
sind zwischen einer stromauf gelegenen Tragplatte 37 und einer
stromab gelegenen Tragplatte 38 geführt. Ihre Führung 7 schnei
det zusammen mit der Führung 3 des stromauf gelegenen Spulen
trägers 4 aus der stromab gelegenen Tragplatte 38 ein oberes
äußeres Segment 39, ein unteres äußeres Segment 40 und ein da
zwischenliegendes inneres Segment 41 heraus. Die Führung 3 des
stromauf gelegenen Spulenträgers 4 schneidet aus der stromauf
gelegenen Tragplatte 37 ein Segment 42 heraus, das über einen
Zentralschaft 43 mit dem Gehäuse verbunden ist. Im übrigen sind
mit diesem Segment 42 das untere äußere Segment 40 und das in
nere Segment 41 der stromab gelegenen Tragplatte 38 verbunden,
während das obere äußere Segment 39 dieser Tragplatte mit der
stromauf gelegenen Tragplatte 37 in Verbindung steht. Die Spu
lenträger 9 können also beidseitig gelagert und mit entspre
chend großen Spulen bestückt werden.
Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglich
keiten gegeben. So können sämtliche Spulenträger exzentrisch um
die Flechtachse geführt sein. Auch besteht die Möglichkeit,
eine konzentrische Führung mit einer Mehrzahl von exzentrischen
Führungen zu kombinieren. Als Flechtmaterialien können aus
schließlich Bänder oder aber ausschließlich Drähte bzw. Fäden
verwendet werden. Ferner besteht die Möglichkeit, mit Propor
tionalitätsfaktoren größer n=4 zu arbeiten. Die Umlenkein
richtungen können zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen ela
stisch gelagert sein. Auch kann eines der Zahnräder 20 mit dem
Antrieb 22 direkt gekoppelt werden. Ferner muß die dritte Kur
bel nicht einstückig mit der zweiten Kurbel ausgebildet sein.
Die Speichereinrichtung kann zwischen der zugehörigen Spule und
dem Spulenträger liegen, wobei letzterer dann den Flechtmate
rial-Abzugspunkt direkt bildet (siehe z. B. Fig. 2).
Claims (17)
1. Verfahren zum Umflechten eines kontinuierlich transpor
tierten Kabels o. dgl., um dessen Achse mindestens zwei Flecht
material-Spulen kreisförmig und gegenläufig herumgeführt wer
den, wobei mindestens eine der Spulen exzentrisch zur Achse des
Kabels geführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das von der exzentrisch geführten Spule abgezogene Flechtmaterial auf dem Weg zum Kabel zwischengespeichert wird,
daß die Position der exzentrisch geführten Spule erfaßt wird
und daß die Zwischenspeicherung in Abhängigkeit von der Po sitionsänderung der exzentrisch geführten Spule angetrieben wird,
wodurch das Flechtmaterial kontinuierlich und regelmäßig von der exzentrisch geführten Spule abgezogen wird.
daß das von der exzentrisch geführten Spule abgezogene Flechtmaterial auf dem Weg zum Kabel zwischengespeichert wird,
daß die Position der exzentrisch geführten Spule erfaßt wird
und daß die Zwischenspeicherung in Abhängigkeit von der Po sitionsänderung der exzentrisch geführten Spule angetrieben wird,
wodurch das Flechtmaterial kontinuierlich und regelmäßig von der exzentrisch geführten Spule abgezogen wird.
2. Vorrichtung zum Umflechten eines Kabels o. dgl., mit
einer Transporteinrichtung zum linearen Fördern des eine Flechtachse definierenden Kabels,
einem einen Flechtpunkt auf der Flechtachse definierenden Kaliber,
mindestens zwei um die Flechtachse herum angeordneten kreisförmigen Führungen für jeweils mindestens einen Spulenträ ger, der mit mindestens einer Flechtmaterial-Spule versehen ist und für diese einen Flechtmaterial-Abzugspunkt definiert, wobei mindestens eine der Führungen exzentrisch zur Flechtachse in einer Ebene angeordnet ist, die senkrecht zur Flechtachse ver läuft,
und mit einer Antriebsquelle zum gegenläufigen Bewegen der Spulenträger entlang ihrer zugehörigen Führungen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der entlang der exzentrischen Führung (7) umlaufende Spulenträger (9) einen Sensor (18) aufweist, der die Position des Spulenträgers erfaßt, und daß der Spulenträger eine Spei chereinrichtung (17) trägt, die im Wege des von der zugehörigen Spule (10) abgezogenen Flechtmaterials (11) liegt, wobei die Speichereinrichtung von einem Antrieb (22) betätigbar ist, der von dem Sensor gesteuert wird.
einer Transporteinrichtung zum linearen Fördern des eine Flechtachse definierenden Kabels,
einem einen Flechtpunkt auf der Flechtachse definierenden Kaliber,
mindestens zwei um die Flechtachse herum angeordneten kreisförmigen Führungen für jeweils mindestens einen Spulenträ ger, der mit mindestens einer Flechtmaterial-Spule versehen ist und für diese einen Flechtmaterial-Abzugspunkt definiert, wobei mindestens eine der Führungen exzentrisch zur Flechtachse in einer Ebene angeordnet ist, die senkrecht zur Flechtachse ver läuft,
und mit einer Antriebsquelle zum gegenläufigen Bewegen der Spulenträger entlang ihrer zugehörigen Führungen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der entlang der exzentrischen Führung (7) umlaufende Spulenträger (9) einen Sensor (18) aufweist, der die Position des Spulenträgers erfaßt, und daß der Spulenträger eine Spei chereinrichtung (17) trägt, die im Wege des von der zugehörigen Spule (10) abgezogenen Flechtmaterials (11) liegt, wobei die Speichereinrichtung von einem Antrieb (22) betätigbar ist, der von dem Sensor gesteuert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Speichereinrichtung (17) zwei Gruppen von Umlenkeinrichtun
gen (33) aufweist, die von dem Flechtmaterial (11) umschlungen
sind und von denen mindestens eine relativ zur anderen bewegbar
ist, und daß der Antrieb (22) der Speichereinrichtung den Ab
stand zwischen den beiden Gruppen von Umlenkeinrichtungen pro
portional zur Änderung des Abstandes zwischen dem Flechtmate
rial-Abzugspunkt (12) der zugehörigen Spule und dem Flechtpunkt
(14) ändert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umlenkeinrichtungen (33) elastisch gelagert sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Umlenkeinrichtungen (33) auf einem Schwenkarm (31)
angeordnet sind und daß die bewegbare Gruppe der Umlenkeinrich
tungen in Richtung des Schwenkarms von einem an dieser Gruppe
angelenkten Linearbetätiger (30) verschiebbar sind, dessen Be
tätigungsrichtung im Winkel zur Richtung des Schwenkarmes
steht, wobei die Bewegung des Linearbetätigers proportional ist
zu der Änderung des senkrechten Abstandes zwischen der
Flechtachse (2) und dem Flechtmaterial-Abzugspunkt (12) der zu
gehörigen Spule (10).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der senkrechte Abstand zwischen der Betätigungsrichtung des Li
nearbetätigers (30) und dem Schwenkpunkt (32) des Schwenkarms
(31) einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antrieb (22) der Speichereinrichtung
folgende Merkmale umfaßt:
- - eine erste Kurbel (23), die um eine erste Drehachse (8′) mit einer Winkelgeschwindigkeit umläuft, die gleich ist der Winkelgeschwindigkeit des entlang der exzentrischen Führung (7) umlaufenden Spulenträgers (9), bezogen auf die Achse (8) der exzentrischen Führung;
- - eine zweite Kurbel (24), die um eine zweite Drehachse (2′) umläuft und zu ihrem Antrieb mit der ersten Kurbel (23) in Eingriff steht, wobei der Eingriffspunkt (25) zwischen den bei den Kurbeln variabel ist, wodurch die Winkelgeschwindigkeit der zweiten Kurbel gleich ist der Winkelgeschwindigkeit des entlang der exzentrischen Führung (7) umlaufenden Spulenträgers (9), bezogen auf die Flechtachse (2);
- - eine dritte Kurbel (26), die um die zweite Drehachse (2′) mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie die zweite Kurbel (24) umläuft;
- - und eine Triebstange (28), die an der dritten Kurbel (26) und an dem Linearbetätiger (30) angelenkt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Eingriffspunkt (25) zwischen der ersten und der zweiten
Kurbel (23, 24) in Richtung auf die zweite Drehachse (2′) ver
schiebbar ist und daß sich die dritte Kurbel (26) in dieser
Verschiebungsrichtung erstreckt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich
net, daß die zweite und die dritte Kurbel (24, 26) einstückig
ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anlenkpunkt (29) der Triebstange (28)
an dem Linearbetätiger (30) auf der von den beiden Drehachsen
(2′, 8′) der Kurbeln (23, 24, 26) gebildeten Geraden liegt, die
die Betätigungsrichtung des Linearbetätigers (30) definiert.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abstand (c) zwischen den beiden
Drehachsen (2′, 8′) der Kurbeln (23, 24, 26) sowie die Länge
(d) der dritten Kurbel (26) proportional sind zu dem Abstand
(e) zwischen der Flechtachse (2) und der Achse (8) der exzen
trischen Führung (7), während die Länge (a) der ersten Kurbel
(23) sowie die Länge (e) der Triebstange (28) proportional sind
zu dem auf den Abzugspunkt (12) bezogenen Radius (r) der exzen
trischen Führung (7).
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Proportionalitätsfaktor (n) sowie der
senkrechte Abstand (f) zwischen der Betätigungsrichtung des Li
nearbetätigers (30) und dem Schwenkpunkt (32) des Schwenkarms
(31) bestimmt werden durch die Anzahl der Umlenkeinrichtungen
(33) der Speichereinrichtung (17).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sensor (18) einen stationären, aus Seg
menten bestehenden Zahnkranz (19), der konzentrisch zur exzen
trischen Führung (7) angeordnet ist, sowie mindestens ein mit
dem Zahnkranz kämmendes Zahnrad (20) umfaßt, welches an dem ex
zentrisch umlaufenden Spulenträger (9) gelagert ist und den An
trieb für die Speichereinrichtung (17) liefert.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem exzentrisch umlaufenden Spulenträger (9) zwei glei
che, mit dem Zahnkranz (19) kämmende Zahnräder (20) gelagert
sind, mit denen gemeinsam ein drittes Zahnrad (21) in Eingriff
steht, das den Antrieb für die Speichereinrichtung (17) weiter
leitet, wobei der Abstand zwischen den mit dem Zahnkranz käm
menden Zahnrädern mindestens gleich ist dem Abstand zwischen
den Segmenten des Zahnkranzes.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens eines der Zahnräder (20, 21) den An
trieb für die erste Kurbel (23) liefert.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Spulenträger (4, 9) in Transportrichtung des Kabels (1) hintereinander in einem Gehäuse (36) angeordnet sind,
daß der stromab gelegene Spulenträger (9) zwischen zwei Tragplatten (37, 38) geführt ist, die an ihren Rändern mit dem Gehäuse verbunden sind,
daß die Führungen (3, 7) der beiden Spulenträger aus der stromab gelegenen Tragplatte (38) zwei äußere Segmente (39, 40) und ein dazwischenliegendes inneres Segment (41) herausschnei den,
daß die Führung (3) des stromauf gelegenen Spulenträgers (4) aus der stromauf gelegenen Tragplatte (37) ein Segment (42) herausschneidet, das gesondert mit dem Gehäuse verbunden ist,
und daß eines der äußeren Segmente (40) sowie das innere Segment (41) der stromab gelegenen Tragplatte (38) mit dem Seg ment (42) der stromauf gelegenen Tragplatte (37) verbunden sind, während das verbleibende äußere Segment (39) der stromab gelegenen Tragplatte mit der stromauf gelegenen Tragplatte (37) verbunden ist.
daß die Spulenträger (4, 9) in Transportrichtung des Kabels (1) hintereinander in einem Gehäuse (36) angeordnet sind,
daß der stromab gelegene Spulenträger (9) zwischen zwei Tragplatten (37, 38) geführt ist, die an ihren Rändern mit dem Gehäuse verbunden sind,
daß die Führungen (3, 7) der beiden Spulenträger aus der stromab gelegenen Tragplatte (38) zwei äußere Segmente (39, 40) und ein dazwischenliegendes inneres Segment (41) herausschnei den,
daß die Führung (3) des stromauf gelegenen Spulenträgers (4) aus der stromauf gelegenen Tragplatte (37) ein Segment (42) herausschneidet, das gesondert mit dem Gehäuse verbunden ist,
und daß eines der äußeren Segmente (40) sowie das innere Segment (41) der stromab gelegenen Tragplatte (38) mit dem Seg ment (42) der stromauf gelegenen Tragplatte (37) verbunden sind, während das verbleibende äußere Segment (39) der stromab gelegenen Tragplatte mit der stromauf gelegenen Tragplatte (37) verbunden ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß stromab des Flechtpunkts (14) mindestens
ein Satz von Verfestigungsrollen (16) angeordnet ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914132022 DE4132022A1 (de) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | Verfahren und vorrichtung zum umflechten eines kabels o. dgl. |
DE19934308262 DE4308262A1 (de) | 1991-09-26 | 1993-03-16 | Biegsame Umhüllung eines Kabels o. dgl. und Vorrichtung zu deren Erzeugung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914132022 DE4132022A1 (de) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | Verfahren und vorrichtung zum umflechten eines kabels o. dgl. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4132022A1 true DE4132022A1 (de) | 1993-04-01 |
Family
ID=6441527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914132022 Withdrawn DE4132022A1 (de) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | Verfahren und vorrichtung zum umflechten eines kabels o. dgl. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4132022A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3070037A1 (de) * | 2015-03-20 | 2016-09-21 | Lukas Anlagenbau GmbH | Wickeleinrichtung und wickelkopf hierfür |
-
1991
- 1991-09-26 DE DE19914132022 patent/DE4132022A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3070037A1 (de) * | 2015-03-20 | 2016-09-21 | Lukas Anlagenbau GmbH | Wickeleinrichtung und wickelkopf hierfür |
DE102015104231A1 (de) * | 2015-03-20 | 2016-09-22 | Lukas Anlagenbau GmbH | Wickeleinrichtung und wickelkopf hierfür |
CN105984755A (zh) * | 2015-03-20 | 2016-10-05 | 卢卡斯设备制造有限公司 | 卷绕装置及其卷绕头 |
DE102015104231B4 (de) | 2015-03-20 | 2023-05-11 | Lukas Anlagenbau GmbH | Wickeleinrichtung und wickelkopf hierfür |
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