DE4317496A1 - Vorrichtung zur reversierenden Verseilung von Verseilelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur reversierenden Verseilung von Verseilelementen, bestehend aus einer feststehenden Führungsscheibe und aus einer mit Abstand zu derselben angeordneten, um ihre Achse drehbaren Verseilscheibe, die beide axial verlaufende Durchgangslöcher zur Durchführung der Verseilelemente aufweisen, sowie aus einem Festpunkt zur Fixierung der verseilten Verseilelemente im Verseilpunkt (DE-AS 22 62 705).

"Verseilelemente" im Sinne der Erfindung sind beispielsweise Adern von elektrischen und optischen Kabeln bzw. Leitungen aller Art. Verseilelemente können aber auch Bauteile höherer Ordnung sein, in denen schon mehrere Teile zusammengefaßt sind. Das sind beispielsweise Paare, Vierer oder Bündel. Bei den Verseilelementen kann es sich auch um Fäden aus Kunststoff oder um blanke metallische Drähte handeln, die beispielsweise für den konzentrischen Schutzleiter bei Starkstromkabeln eingesetzt werden.

Die reversierende Verseilung, bei welcher die Schlagrichtung der Verseilelemente in Abständen wechselt, hat gegenüber dem Verseilverfahren mit gleichbleibender Schlagrichtung den Vorteil, daß keine rotierenden Spulenabläufe (Körbe) benötigt werden, die eine nur begrenzte Länge für das herzustellende Verseilgut zulassen. Die reversierende Verseilung bietet die Möglichkeit einer kontinuierlichen Fertigung mit hohen Abzugsgeschwindigkeiten.

Bei der bekannten Vorrichtung nach der eingangs beschriebenen DE-OS 22 62 705 werden die Verseilelemente zwischen der Führungsscheibe und der Verseilscheibe in Schläuchen geführt. Diese Schläuche bestehen aus einem Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten. Sie sollen ein Verheddern der einzelnen Verseilelemente zwischen den beiden Scheiben verhindern. Vor Inbetriebnahme der Vorrichtung müssen die einzelnen Verseilelemente mit einigem Aufwand in die Schläuche eingefädelt werden. Die Schläuche können leicht verschmutzen, so daß sich gegenüber den Verseilelementen schlechtere Reibwerte ergeben. Sie haben außerdem eine relativ große Masse, die bei der Dimensionierung der Vorrichtung und insbesondere für den Antrieb der Verseilscheibe zu berücksichtigen ist. Weiterhin kann nicht ausgeschlossen werden, daß die Schläuche selbst miteinander verheddern, insbesondere dann, wenn der Abstand zwischen Führungsscheibe und Verseilscheibe groß ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Vorrichtung so weiterzubilden, daß bei einfachem Aufbau und einfacher Einrichtung derselben ein Verheddern der Verseilelemente mit Sicherheit vermieden ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

• - daß zwischen Führungsscheibe und Verseilscheibe entlang einer gemeinsamen Achse ein langgestrecktes, unter Zugspannung stehendes Torsionselement angeordnet ist, das verdrehsicher an der Verseilscheibe angebracht ist und an dem mit Abstand zur Führungsscheibe einerseits und zur Verseilscheibe andererseits mindestens ein axial kurzes Halteelement verdrehsicher befestigt ist, das in axialer Richtung verlaufende Durchgangslöcher zur Durchführung der Verseilelemente aufweist,
• - daß das Torsionselement aus mindestens zwei möglichst eng benachbarten, fadenförmigen Strängen besteht und
• - daß zwischen je zwei Halteelementen sowie zwischen Führungsscheibe bzw. Verseilscheibe und dem nächstliegenden Halteelement jeweils eine das Torsionselement lose umgebende Abdeckung um dasselbe herumgelegt ist.

Diese Vorrichtung ist sehr einfach aufgebaut. Sie besteht aus der Führungsscheibe und der Verseilscheibe und aus einer Anzahl von Halteelementen, die von der Länge des Abstands zwischen Führungs- und Verseilscheibe bestimmt wird. Beim Einrichten der Vorrichtung brauchen die Verseilelemente nur durch die Durchgangslöcher von Führungs- und Verseilscheibe sowie aller eingesetzten Halteelemente gezogen zu werden. Die Halteelemente können aus einem Werkstoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten hergestellt werden, so daß die Verseilelemente während der Verseilung einer verhältnismäßig geringen Reibung ausgesetzt sind. Sie sind massearm, so daß selbst bei einer größeren Anzahl von Halteelementen keine wesentlichen Zusatzmassen während des Verseilvorgangs zu bewegen sind. Bei einer ausreichend hohen Anzahl von Halteelementen sind die Verseilelemente während der Verseilung einwandfrei geführt. Diese Führung wird noch dadurch verbessert, daß die Halteelemente verdrehsicher am Torsionselement angebracht sind. Sie machen dadurch die von der Verseilscheibe bewirkte Drehung des Torsionselements mit. Das ist insbesondere durch die Aufteilung des Torsionselements in mindestens zwei Stränge sichergestellt, die unter Berücksichtigung des Aufbaus eines herzustellenden Verseilverbundes möglichst eng benachbart sind. Ein Verheddern der Verseilelemente ist ausgeschlossen. Die zwischen den einzelnen Halteelementen sowie je einem Halteelement und Führungs- bzw. Verseilscheibe angebrachten Abdeckungen schützen die Verseilelemente während des Verseilvorgangs gegen Beschädigungen, die sonst durch das Torsionselement hervorgerufen werden könnten, ohne die Bewegung der einzelnen Stränge des Torsionselements zu behindern.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Anlage zum Verseilen von Verseilelementen mit einer Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 2 eine Vorrichtung nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung.

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Vorrichtung in vergrößerter Darstellung.

Fig. 4, 5 und 6 Ansichten von unterschiedlichen in der Vorrichtung einsetzbaren Halteelementen.

Fig. 7 die Vorrichtung nach Fig. 2 in einer anderen Ansicht.

Die Erfindung wird im folgenden entsprechend der zeichnerischen Darstellung im wesentlichen für eine Vorrichtung erläutert, mit der drei Verseilelemente verseilt werden können. Bei entsprechender Gestaltung von Führungs- und Verseilscheibe sowie Halteelementen können auch zwei oder mehr als drei Verseilelemente verarbeitet werden. Fig. 1 gibt dabei nur eine Prinzipdarstellung wieder, in der die eigentliche Verseilstrecke bzw. der Verseilspeicher nur angedeutet ist.

Gemäß Fig. 1 werden drei Verseilelemente 1 - im folgenden stellvertretend für alle anderen Möglichkeiten als "Adern 1" bezeichnet - von Spulen 2 abgezogen und einer Führungsscheibe 3 zugeführt. Nach Durchlaufen einer Verseilstrecke 4, deren genauerer Aufbau aus den folgenden Figuren hervorgeht, gelangen die Adern 1 zu einer Verseilscheibe 5. Sie werden in einem Verseilpunkt 6 reversierend zu einer Seele 7 miteinander verseilt, die in Richtung des Pfeiles 8 abgezogen wird.

Die Verseilscheibe 5 ist drehbar gelagert, was durch eine Lagerstelle 9 angedeutet ist. Sie kann reversierend um ihre Achse gedreht werden. Dazu wird in bekannter Technik ein Elektromotor 10 verwendet. Beim Betrieb der Vorrichtung führt die Verseilscheibe 5 beispielsweise jeweils acht Umdrehungen in beiden Drehrichtungen aus. Von der Nullage aus gesehen, sind das in jeder Drehrichtung vier Umdrehungen.

Der Verseilpunkt 6 ist ein Fixpunkt, in dem die Adern 1 so fest gehalten werden, daß ihr wegen der reversierenden Verseilung an sich lockerer Verbund nicht wieder aufgehen kann. Hier können beispielsweise ein Rollenpaar, eine Öse oder ein Nippel eingesetzt werden. Hinter dem Verseilpunkt 6 wird eine Halterung auf die Seele 7 aufgebracht. Dazu können beispielsweise ein Band aufgewickelt oder ein Mantel aufgespritzt werden. Die Seele 7 kann auf eine Spule aufgewickelt oder weiteren Bearbeitungsstationen zugeführt werden.

In der Verseilstrecke 4 sind gemäß Fig. 2 zwei als Scheiben dargestellte Halteelemente 11 angebracht, und zwar mit Abstand zueinander sowie zu der Führungsscheibe 3 einerseits und zu der Verseilscheibe 5 andererseits. Die Halteelemente 11 sind verdrehsicher an einem zentral liegenden, langgestreckten Torsionselement 12 befestigt, das unter Zugspannung steht und zwischen Führungsscheibe 3 und Verseilscheibe 5 entlang deren gemeinsamer Achse angeordnet ist. Die Verseilscheibe 5 ist ebenfalls verdrehsicher am Torsionselement 12 befestigt.

Führungsscheibe 3, Verseilscheibe 5 und Halteelemente 11 haben in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils drei in axialer Richtung verlaufende Durchgangslöcher 13, durch welche die Adern 1 hindurchgezogen werden. Das Torsionselement 12 kann aus Stahl oder Kunststoff bestehen, beispielweise aus Aramid. Es ist zwischen Führungsscheibe 3 und Verseilscheibe 5 gespannt. Dazu kann ein Spannelement eingesetzt werden, das auf der Seite der Führungsscheibe 3 angebracht wird. Als Spannelement können beispielsweise eine Feder, ein Gewicht oder ein Pneumatikzylinder eingesetzt werden.

Während des Verseilvorgangs wird die Verseilscheibe 5 durch den Motor 10 mit wechselnder Drehrichtung angetrieben. Das ist in Fig. 2 durch den Pfeil 14 angedeutet. Da die Verseilscheibe 5 verdrehsicher mit dem Torsionselement 12 verbunden ist, wird dasselbe bei der Drehung der Verseilscheibe 5 tordiert. Es nimmt dadurch die ebenfalls verdrehsicher mit demselben verbundenen Halteelemente 11 mit, die dementsprechend ebenfalls mit wechselnder Drehrichtung gedreht werden. Das ist in Fig. 2 durch die Pfeile 15 und 16 angedeutet.

Das Torsionselement 12 besteht gemäß Fig. 3 aus drei möglichst eng benachbarten fadenförmigen Strängen 17. Die Stränge 17 liegen in bevorzugter Ausführungsform so dicht zusammen, daß sich ein zentrales Torsionselement 12 mit möglichst geringen radialen Abmessungen ergibt. Es sollen mindestens zwei Stränge 17 eingesetzt werden. Es können aber auch mehr als drei Stränge 17 sein. Ihre Anzahl kann sich nach der Anzahl der zu verarbeitenden Adern 1 richten. Durch die Aufteilung des Torsionselements 12 in mindestens zwei Stränge 17 ist ein stabiles Torsionselement gegeben, an dem die Halteelemente 11 auf einfache Weise verdrehsicher angebracht werden können.

Die Adern 1 legen sich während der Verseilung an das Torsionselement 12 an. Um eine Beschädigung derselben durch das Torsionselement 12 zu vermeiden, ist um dasselbe eine schützende Abdeckung lose herumgelegt. Diese Abdeckung besteht in bevorzugter Ausführungsform aus Schläuchen 18 aus Kunststoff, die lose über dem Torsionselement 12 bzw. über den Strängen 17 liegen. Die Schläuche 18 reichen jeweils von einem Halteelement 11 bis zum nächsten. Sie liegen auch zwischen Führungsscheibe 3 bzw. Verseilscheibe 5 und dem jeweils nächsten Halteelement 11. Die Verdrehung der Stränge 17 des Torsionselements 12 wird durch die Schläuche 18 nicht behindert. Die Schläuche 18 bestehen vorzugsweise aus einem möglichst glatten Material mit guten Gleiteigenschaften, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen oder Polyamid.

Die Halteelemente 11 sind in Fig. 2 als Scheiben dargestellt. In bevorzugter Ausführungsform bestehen sie gemäß Fig. 4 aus Ringen 19, die durch die Stränge 17 zu einem Halteelement 11 zusammengefaßt sind. Jedem Ring 19 ist dabei ein Strang 17 zugeordnet, so daß die Ringe 19 durch die Stränge 17 gegeneinander gedrückt werden. Die axiale Position eines solchen Halteelements 11 ist durch die beiden angrenzenden Schläuche 11 fixiert. Diese Ausführungsform ist besonders massearm. Die Ringe 19 und damit die Adern 1 werden bei einer Verdrehung der Stränge 17 von diesen mitgenommen und dadurch in Umfangsrichtung gedreht. Das gilt auch für die Ausführungsform der Halteelemente 11 nach Fig. 5, bei welcher statt der Ringe 19 Scheiben 20 eingesetzt sind, in denen die Durchgangslöcher 13 angebracht sind. Auch hier ist jeder Scheibe 20 ein Strang 17 des Torsionselements 12 zugeordnet.

Ein Torsionselement 12 aus möglichst eng benachbarten Strängen 17 kann auch dann eingesetzt werden, wenn eine Seele 7 mit einem zentral durchgeführten Kern 21 hergestellt werden soll. Ein dafür verwendbares Halteelement 11 geht aus Fig. 6 hervor. Der Kern 21 wird in der Vorrichtung nicht mit verseilt. Er dient nur als Unterlage für die reversierend verseilten Adern 1. Als Kern 21 kann beispielsweise ein vorgefertigtes Bündel aus Adern verwendet werden. Der Kern 21 wird durch ein Rohr 22 hindurchgeführt, um das die Stränge 17 des Torsionselements 12 herum angeordnet sind. Sie liegen damit wieder so eng wie möglich zusammen. Auch hier sind über den Strängen 17 die Schläuche 18 angeordnet. In Fig. 6 sind sechs Stränge 17 dargestellt, die sechs Ringe 19 zu einem Halteelement 11 verbinden. Ein ähnlicher Aufbau ergibt sich, wenn statt der Ringe 19 wieder Scheiben 20 verwendet werden. Auch hier ist die Anzahl der Ringe 19 bzw. Scheiben 20 und damit die Anzahl der Stränge 17 wieder beliebig. Es müssen nur jeweils mindestens zwei sein.

Während die Führungsscheibe 3 und die Verseilscheibe 5 vorzugsweise aus Metall bestehen, wird für die Halteelemente 11 leichteres Material, insbesondere Kunststoff, bevorzugt. Sie bestehen beispielsweise aus Polyamid oder Polytetrafluorethylen. Diese Materialien haben besonders gute Gleiteigenschaften.

Zwischen Führungsscheibe 3 und Verseilscheibe 5 ist mindestens ein Halteelement 11 angeordnet. Die Anzahl der Halteelemente 11 richtet sich nach den Eigenschaften der zu verarbeitenden Adern 1 und nach der Entfernung zwischen Führungsscheibe 3 und Verseilscheibe 5. Je größer diese Entfernung ist, desto mehr Halteelemente 11 werden eingesetzt. Ihr jeweiliger Abstand voneinander kann gleichbleibend aber auch beliebig sein. In bevorzugter Ausführungsform wird der Abstand der Halteelemente 11 voneinander mit zunehmender Entfernung von der Führungsscheibe 3 kleiner, so wie es aus Fig. 5 hervorgeht. Im Bereich der Verseilscheibe 5 sind also zur Führung der Adern 1 mehr Halteelemente 11 vorhanden als im Bereich der Führungsscheibe 3. Die Adern 1 sind dadurch in dem Bereich mit den größeren Drehwinkeln enger geführt.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur reversierenden Verseilung von Verseilelementen, bestehend aus einer feststehenden Führungsscheibe und aus einer mit Abstand zu derselben angeordneten, um ihre Achse drehbaren Verseilscheibe, die beide axial verlaufende Durchgangslöcher zur Durchführung der Verseilelemente aufweisen, sowie aus einem Festpunkt zur Fixierung der verseilten Verseilelemente im Verseilpunkt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß zwischen Führungsscheibe (3) und Verseilscheibe (5) entlang einer gemeinsamen Achse ein langgestrecktes, unter Zugspannung stehendes Torsionselement (12) angeordnet ist, das verdrehsicher an der Verseilscheibe (5) angebracht ist und an dem mit Abstand zur Führungsscheibe (3) einerseits und zur Verseilscheibe (5) andererseits mindestens ein axial kurzes Halteelement (11) verdrehsicher befestigt ist, das in axialer Richtung verlaufende Durchgangslöcher (13) zur Durchführung der Verseilelemente aufweist,
• - daß das Torsionselement (12) aus mindestens zwei möglichst eng benachbarten, fadenförmigen Strängen (17) besteht und
• - daß zwischen je zwei Halteelementen (11) sowie zwischen Führungsscheibe (3) bzw. Verseilscheibe (5) und dem nächstliegenden Halteelement (11) jeweils eine das Torsionselement (12) lose umgebende Abdeckung um dasselbe herumgelegt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeckung jeweils ein Schlauch (18) aus Kunststoff eingesetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (11) aus zu einer Einheit zusammengefaßten Ringen (19) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (11) aus zu einer Einheit zusammengefaßten, Durchgangslöcher (13) aufweisenden Scheiben (20) besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Stränge (17) des Torsionselements (12) gleich der Anzahl von Ringen (19) bzw. Scheiben (20) eines Halteelements (11) ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mehr als drei Halteelementen (11) deren Abstand voneinander mit zunehmender Entfernung von der Führungsscheibe (3) abnimmt.