DE68915881T2

DE68915881T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Kompaktleitern.

Info

Publication number: DE68915881T2
Application number: DE68915881T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Iura; Kazuhito Saka; Kazunori Tsuji
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 1988-07-18
Filing date: 1989-07-17
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2009-07-18
Also published as: EP0352049B1; US5003761A; EP0352049A1; CA1318220C; DE68915881D1; CN1039499A; JPH0227623A; KR900002349A; KR920001937B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Doppelverdrillungsmaschine, die als Kabelmaschine zum Herstellen von Leiterseilen für elektrische Leitungen in Fabriken zum Herstellen elektrischer Leitungen für Automobile und andere Anwendungen fungiert und sie betrifft im einzelnen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen kompaktere Leiterseile.
Beim Herstellen kompakter Leiterseile auf einer üblichen Doppelverdrillungsmaschine 1, bei der jeweils an den Einlaßseiten einer Ziehmaschine 6 und der Doppelverdrillungsmaschine 1 zum Kompaktieren ein Zieheisen 4a und zum Zusammenführen ein Zusammenführungs-Werkzeug 4b angeordnet sind, sind konzentrische Leiterseile eines einschichtigen Aufbaus in einem Arbeitsvorgang kompaktiert worden, deren konzentrische Leiterseile mit mehrschichtigem Aufbau in mehreren Arbeitsschritten so kompaktiert worden sind, daß für jede Schicht ein Kompaktierungsvorgang durchgeführt werden mußte.
In den japanischen Patent-Offenlegungsschriften Nr. 160515/1985 und 129704/1983 ist eine Maschine zum Herstellen eines doppelt verdrillten und kompakten Leiterseiles offenbart, die stromaufwärts der Kabelmaschine eine Ziehvorrichtung aufwies.
Ein Verfahren zum Herstellen kompakter Leiterseile und eine Vorrichtung zum Herstellen doppelt verdrillter, kompakter Leiterseile gemäß den Gattungsbegriffen der Patentansprüche 1 und 4 ist in der US-A-4 599 853 offenbart.
Die oben erwähnte, bekannte Doppelverdrillungsmaschine 1 hat jedoch Schwierigkeiten beim Einführen eines Drahtes oder einer Litze durch das kompaktierende Zieheisen 4a. In dem Fall, daß ein Defekt, beispielsweise eine Litzenabtrennung oder dergleichen, im verdrillten Leiterseil an einer Stelle auftritt, die vor dem kompaktierenden Zieheisen 4a liegt, bricht das Leiterseil an einer solchen Stelle dann, wenn diese Stelle das kompaktierende Zieheisen 4a erreicht.
Dieses Problem des Kabelbruches tritt auch bei konzentrischen, verdrillten Leiterseilen mit einem mehrschichtigen Aufbau dann auf, wenn dieses nur mit Hilfe eines Verfahrensschrittes kompaktiert wird. Dies hat seinen Grund darin, daß es unmöglich ist, einen gleichförmigen Druck auf alle wesentlichen Litzen des Leiterseiles dann auszuüben, wenn es einer einzigen Kompaktierungwirkung unterworfen wird; aus diesem Grunde tritt in dem Leiterseil am Eingang des Kompaktierungs-Zieheisens 4a eine Litzenabtrennung auf, die zu einem Kabelbruch führt. Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, daß das verdrillte Leitungsseil durch zwei Verfahrensschritte Schicht für Schicht kompaktiert wird; dieses Herstellungsverfahren vermindert jedoch die Produktivität. Darüber hinaus ist die Konstruktion der bekannten Ziehvorrichtungen kompliziert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen kompakter Leiterseile anzugeben, bei dem eine einfach aufgebaute Ziehvorrichtung und ein zusammenführendes und kompaktierendes Zieheisen so vorgesehen ist, daß die Kompaktierung so durchgeführt werden kann, daß die Endprodukte wohlgeformte Profile haben, frei von Deformationen sind und daß daher keine Kabelbrüche auftreten und daß das Einführen der Leitungslitzen leicht durchgeführt werden kann.
Ein Verfahren zum Herstellen kompakter Leiterseile nach der vorliegenden Erfindung ist im Anspruch 1 angegeben.
Eine Vorrichtung zum Herstellen kompakter Leiterseile nach der vorliegenden Erfindung ist im Anspruch 4 angegeben.
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Herstellungsmaschine für Kompaktleiter der doppelt verdrillten Art;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teiles des Abzuges der Ziehvorrichtung;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Teil-Seitenansicht, die die Beziehung zwischen einer Umfangsnut und einem zusammenlaufenden, kompakt verdrillten Leiterseil darstellt; und
Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht einer bekannten Herstellungsmaschine für doppelt verdrillte Leiterseile.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 werden nun Ausführungsformen eines Herstellungsverfahrens für doppelt verdrillte Kompaktleiterseile und eine Vorrichtung beschrieben, bei der dieses Verfahren angewandt wird.
Bei einer Vorrichtung zum Herstellen doppelt verdrillter Kompaktleiterseile nach der vorliegenden Erfindung werden mehrere Leitungslitzen 12 von jeder Vorratsspule 2 über einen Verseilkopf 3 zugeführt, der so ausgelegt ist, daß er die Litzen so teilt und anordnet, daß die beabsichtigte, verdrillte Seilkonstruktion in das zusammenführende und kompaktierende Zieheisen 4 einläuft, wo das Zusammenlaufen und das Kompaktieren der Leitungslitzen 12 gleichzeitig durchgeführt wird. An der Auslaßseite des zusammenführenden und kompaktierenden Zieheisens 4 ist eine Abzugsvorrichtung 7 angeordnet, die eine Umfangsnut 9 aufweist sowie eine Ziehvorrichtung 5 zum Antreiben der Abzugsvorrichtung 7. Diese Ziehvorrichtung 5 ist so ausgelegt, daß sie die Abzugsvorrichtung 7 in einer solchen Drehgeschwindigkeit antreibt, daß die Umfangsgeschwindigkeit dieser Abzugsvorrichtung 7 gleich oder größer wird als die Ziehgeschwindigkeit für das Drahtseil, die in einer Doppelverdrillungsmaschine 1 realisiert wird und sie ist ferner so ausgelegt, daß sie synchron mit dieser Doppelverdrillungsmaschine 1 arbeitet.
Die Abziehvorrichtung 7 hat eine Umfangsnut 9, die in ihrem äußeren Umfang eingeformt ist. Gemäß Fig. 3 ist diese Umfangsnut 9 im wesentlichen so breit wie der Durchmesser des Loches des Zieheisens des zusammenführenden und kompaktierenden Zieheisens 4; ferner ist die Nut im wesentlichen so tief oder tiefer wie der Durchmesser dieses Loches und sie hat einen halbkreisförmigen Boden mit derselben Krümmung wie der des Loches.
Die stellungsmäßige Beziehung zwischen der Abzugsvorrichtung 7 und einem zusammengeführten, kompakten Leiterseil 8 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Abzugsvorrichtung 7 ist in einer solchen Stellung angeordnet, daß das zusammengeführte, kompakte Leiterseil 8 in der Umfangsnut 9 der Abzugsvorrichtung 7 aufgenommen wird und der Berührungswinkel zwischen der Abzugsvorrichtung 7 und dem Leiterseil 8 ist so eingestellt, daß zwischen diesen beiden Teilen ein wirkungsvoller Reibungswiderstand (u) erzeugt wird. Die Abzugsvorrichtung 7 ist ferner so ausgelegt, daß sie angetrieben wird, um relativ zum zusammengeführten, kompakten Leiterseil 8 leer umzulaufen.
Auf diese Weise wird es möglich, daß die Drehkraft der Doppelverdrillungsmaschine 1 von einer Verdrillungsöffnung 16 auf das zusammenführende und kompaktierende Zieheisen 4 übertragen wird, um die Litzen zu verdrillen. Mit anderen Worten wird dem zusammengeführten und kompakten Leiterseil 8 im Verdrillungsanfangsabschnitt 13 an der Auslaßseite der Abzugsvorrichtung 7 und an einer Stelle an der Einlaßseite der Abzugsvorrichtung 7 eine Verdrillung mitgeteilt. Wie dies bei der Doppelverdrillungsmaschine nach dem Stand der Technik der Fall ist, wird auf das kompakte Leiterseil 8 eine Doppelverdrillung übertragen, wenn es einmal von der Verdrillungsöffnung 16 in die Doppelverdrillungsmaschine 1 eingeleitet worden ist und es wird dann über eine Ziehmaschine 6, die innerhalb der Doppelverdrillungsmaschine 1 vorgesehen ist, auf eine Aufnahmespule 15 aufgewickelt.
Gemaß Fig. 2 wird der Widerstand, der durch das zusammenführende und kompaktierende Zieheisen 4 erzeugt wird, vermindert, wie dies nun beschrieben wird. Unter der Voraussetzung, daß T0 eine Kraft darstellt, die dazu notwendig ist, das kompakte Leiterseil durch das zusammenführende und kompaktierende Zieheisen zu ziehen und daß θ einen Berührungswinkel zwischen der Abzugsvorrichtung und dem zusammengeführten, kompakten Leiterseil darstellt und daß ferner u einen Reibungswiderstand zwischen der Abzugsvorrichtung und dem Leiterseil darstellt, ist die Beziehung zwischen der Kraft T0 und einer Spannung T1 an der Auslaßseite der Abzugsvorrichtung 7 durch die Beziehung gegeben:
T1 = T0 e - uθ
mithin ist T1 < T0.
Auf diese Weise wird R1 < T0. Eine Spannung T2 innerhalb der Doppelverdrillungsmaschine ist normalerweise doppelt so groß wie die Spannung T1 außerhalb dieser Maschine, so daß T2 = 2 x T1.
Da jedoch T1 durch die Abzugsvorrichtung der Ziehvorrichtung vermindert worden ist, wird T2 daran gehindert, die Bruchspannung des zusammengeführten Leiterseiles zu übersteigen; auf diese Weise wird es möglich, das Verdrillen und Kompaktieren der Litzen außerhalb der Doppelverdrillungsmaschine durchzuführen.
Das Profil eines zusammengeführten und kompaktierten Leitungsseiles wird jedoch dann außer Form gebracht, wenn eine flache oder ebene Abzugsvorrichtung verwendet wird. Um ein solches Risiko auszuschalten, ist in dem Umfang der Abzugsvorrichtung gemäß Fig. 2 eine Nut eingeformt. Dies führt dazu, daß das zusammengeführte und kompaktierte Leitungsseil mit den Seiten und dem Boden der Nut in Berührung gebracht wird, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist und das Profil des Leitungsseiles wird dabei mit Sicherheit aufrechterhalten. Da darüber hinaus die Drehung der Verdrillungsmaschine so ausgelegt ist, daß sie auf das zusammenführende und kompaktierende Zieheisen übertragen wird, wird das Entstehen einer Rückdrehung der Litzen, die bereits verdrillt sind, an der Oberfläche des kompaktierten Leitungsseiles mit Hilfe eines zusammenführenden und kompaktierenden Zieheisens verhindert; auf diese Weise wird es möglich, ein ahnliches, kompaktes Leiterseil zu erzielen wie das, das mit Hilfe eines üblichen Verfahrens erzielbar ist, bei dem die Kompaktierung innerhalb der Doppelverdrillungsmaschine durchgeführt wird. Darüber hinaus können mit demselben Verfahren konzentrische, kompakte Leiterseile mit einem vielschichtigen Aufbau erzeugt werden, wie es beim Erzeugen konzentrischer, kompakter Leiterseile mit einem einschichtigen Aufbau benutzt wird.
Wie dies oben beschrieben worden ist, hat die Vorrichtung zum Herstellen doppelt verdrillter, kompakter Leiterseile nach der vorliegenden Erfindung zwischen der Doppelverdrillungsmaschine und der Leiterlitzen-Zuführvorrichtung die Ziehvorrichtung, den Verseilkopf und das zusammenführende und kompaktierende Zieheisen. Diese Ziehvorrichtung hat eine Abzugsvorrichtung, deren Umfangsgeschwindigkeit gleich oder größer ist als die Ziehgeschwindigkeit der Ziehmaschine oder Ziehvorrichtung, die innerhalb der Doppelverdrillungsmaschine angeordnet ist und die mit der Drehung dieser Doppelverdrillungsmaschine so gekoppelt ist, daß sie synchron mit dieser betrieben wird, um sich in hoher Geschwindigkeit zu drehen. Die Abzugsvorrichtung hat in ihrem Außenumfang eine Umfangsnut, die so ausgelegt ist, daß das zusammengeführte, kompakte Leiterseil sei durchläuft, während es mit der Nut in Berührung ist. Wie dies oben bereits erwähnt worden ist, liegt die Abzugsvorrichtung zwischen dem zusammenführenden und kompaktierenden Zieheisen und der Doppelverdrillungsmaschine so, daß das zusammengeführte, kompakte Leiterseil, das durch die Nut der Abzugsvorrichtung hindurchläuft, horizontal in die Doppelverdrillungsmaschine eingeleitet wird. Die Ziehvorrichtung, die außerhalb der Doppelverdrillungsmaschine angeordnet ist, ist in einer solchen Stellung aufgestellt, daß relativ zum zusammengeführten, kompakten Leiterseil ein vorbestimmter Berührungswinkel gebildet wird.
Da bei der vorliegenden Erfindung das kompaktierende Zieheisen außerhalb der Doppelverdrillungsmaschine angeordnet ist, kann das Hindurchleiten der Litzen durch das Zieheisen leicht bewerkstelligt werden. Darüber hinaus können durch Anwendung der Herstellungseinrichtungen gemäß der Erfindung selbst Leiterseile mit mehrschichtigem Aufbau in einem Verfahrensschritt hergestellt werden, wie dies bei Leiterseilen mit einschichtigem Aufbau der Fall ist. Die Doppelverdrillungsmaschine nach der vorliegenden Erfindung kann schließlich bei 100% ihrer Kapazität betrieben werden, ohne daß dabei ihre Drehgeschwindigkeit vermindert werden müßte. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen kompakter Leiterseile stellen auf diese Weise eine Verdoppelung der Produktivität im Vergleich mit dem Verfahren und der Vorrichtung zum Herstellen von kompakten Leiterseilen nach dem Stand der Technik dar.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen kompakter Leiterseile mit Hilfe der folgenden Verfahrensschritte:

- Zuführen von mehreren Leitungslitzen (12) von einer Litzen-Zuführvorrichtung (2);

- Zusammenführen und Kompaktieren der Leitungs-Litzen, um ein zusammengeführtes und kompaktes Leiterseil (8) dadurch zu bilden, daß die Mehrzahl der Litzen in ein zusammenführendes und kompaktierendes Zieheisen (4) stromabwärts der Zuführvorrichtung (2) eingeleitet werden;

- Herumführen des kompakten Leiterseiles (8) um eine Abzugsvorrichtung (7); und

- Aufbringen einer Verdrillungskraft auf das kompakte Leiterseil (8) durch Fördern des kompakten Leiterseiles von der Abzugsvorrichtung (7) stromabwärts zu einer Verdrillungsmaschine (1),

dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsvorrichtung (7) eine in ihr eingeformte Umfangsnut (9) mit einerm halbkreisförmigen Boden hat, der dem Querschnitt des kompakten Leiterseiles (8) so entspricht, daß das kompakte Leiterseil (8) in der Nut stromabwärts des zusammenführenden und kompaktierenden Zieheisens (4) aufgenommen wird und ferner so, daß die Form des kompakten Leiterseiles aufrechterhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Trennens der Leitungslitzen durch Aufteilen in eine vorbestimmte Form dadurch, daß die Leitungslitzen (12) durch einen Verseilkopf (3) hindurchgeleitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsvorrichtung (7) drehbar angetrieben wird und daß das kompakte Leiterseil (8) der Verdrillungsmaschine (1) in einer Geschwindigkeit zugeleitet wird, die von der Geschwindigkeit der Drehung der Abzugsvorrichtung (7) abhängt.

4. Vorrichtung zum Herstellen doppelt verdrillter, kompakter Leiterseile mit

- einer Zuführvorrichtung (2) zum Zuführen mehrerer Leitungslitzen (12);

- einer zusammenführenden und kompaktierenden Vorrichtung (4), die zum Zusammenführen und Kompaktieren der Anzahl der Leitungslitzen stromabwärts der Zuführvorrichtung so angeordnet ist, daß ein zusammengeführtes, kompaktes Leiterseil (8) entsteht,

- einer Abzugsvorrichtung (7), die stromabwärts der zusammenführenden und kompaktierenden Vorrichtung angeordnet ist; und

- einer Verdrillvorrichtung, die stromabwärts der Abzugsvorrichtung angeordnet ist, um dem kompakten Leiterseil eine Verdrillkraft mitzuteilen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsvorrichtung (7) eine in ihr eingeformte Umfangsnut (9) hat, in der das kompakte Leiterseil (8) so aufgenommen werden kann, daß es weiter stromabwärts geführt wird, wobei die Nut (9) einen im Querschnitt halbkreisförmigen Boden hat, der dem Querschnitt des kompakten Leiterseiles (8) entspricht, um die Form dieses kompakten Leiterseiles (8) aufrecht zu erhalten, während es weiter stromabwärts gefördert wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner einen Verseilkopf (3) umfaßt, der an der Einlaßseite des zusammenführenden und kompaktierenden Zieheisens (4) angebracht ist und mit dessen Hilfe die Leitungslitzen (12) so getrennt werden, daß sie in einer vorbestimmten Form auseinanderlaufen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Vorrichtung zum Drehantrieb der Abzugsvorrichtung (7) umfaßt, wobei das kompakte Leiterseil (8) der Verdrillungsvorrichtung (1) in einer Geschwindigkeit zugeleitet wird, die von der Drehgeschwindigkeit der Abzugsvorrichtung (7) abhängt.