DE69123491T2

DE69123491T2 - Verbesserungen an Vorseilmaschinen

Info

Publication number: DE69123491T2
Application number: DE69123491T
Authority: DE
Inventors: Sergio Cortinovis; Alan Witherden
Original assignee: Cortinovis SpA
Current assignee: Cortinovis SpA
Priority date: 1990-06-11
Filing date: 1991-06-11
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: ATE146237T1; DE69123491D1; ES2098324T3; IT1261027B; ITMI911599A1; EP0461844B1; EP0461844A3; EP0461844A2; ITMI911599A0

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an und in Bezug auf Verseilungsvorrichtungen, und insbesondere bezieht sie sich auf solch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Kabels, welches einen komplexen Querschnitt und/oder eine große Abmessung aufweist, bei höheren Drehzahlen, als dies bisher möglich war.
Bei der Herstellung von verseilten Kabeln oder Drahtseilen können zwei Systeme verwendet werden: Die "Monotorsion" und die "Doppelverdrillung". Bei dem ersten System können die Elemente des Kabels oder des Seils von getrennten Vorratsspulen einem Verseilkopf Zugeführt werden, an welchem sie verseilt werden, um das Kabel oder das Seil zu bilden wobei dem Kabel oder dem Seil mittels der Drehung einer geeigneten Abzugsvorrichtung ein Drall oder ein "Schlag" verliehen wird. Die Tatsache, daß das die Abzugsvorrichtung verlassende Kabel um seine Längsachse rotiert, macht es erforderlich, daß die endseitige Aufnahmespule oder -haspel, auf welche das Kabel oder Seil aufgewickelt wird, mit der gleichen Drehzahl rotiert werden muß. Dieses System hat den Vorteil, daß ein perfekt geformtes Kabel hergestellt werden kann. Es hat jedoch den entsprechenden Nachteil, daß aufgrund der Masse der Komponenten, die mit derselben Drehzahl wie das Kabel oder Seil rotiert werden müssen, die durch die Zentrifugalkraft erzeugten Spannungen entsprechend die Maxinialdrehzahl begrenzen, mit welcher das Kabel oder das Seil selbst rotiert werden kann, wodurch die Ilerstellungsgeschwindigkeit der Gesamtinstallation begrenzt ist.
Bei dem zweiten System, der sogenannten "Doppeldrall"-Verseilungsmaschine, ist der Weg des Seils entlang eines Drehflyers geführt, welcher das Seil zu einer Wickelspule trägt, welche sich innerhalb der Einhüllenden des rotierenden Flyers befindet. Diese Spule rotiert zum Aufwickeln nur um ihre eigene Achse, ist ansonsten jedoch stationär und verursacht somit nicht die oben erwähnten Spannungen und Beschränkungen aufgrund der rotierenden Massen. Jedoch kann eine solche Doppeldrallverseilungsmaschine nicht bei der Herstellung von Seilen mit hoher Qualität und/oder komplexem Querschnitt verwendet werden, da die zweite Verdrillung die Querschnittsform des Seils, die bei der ersten Verdrillung gebildet wurde, in Unordnung bringt.
Aus DE-A-2 118967 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines verseilten Elements mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. 2 bekannt.
Diese bekannte Anordnung ist jedoch hauptsächlich für die Herstellung von relativ feinen Fäden oder Drähten gedacht und kann nicht bei der Herstellung von Seilen mit komplexem Querschnitt oder großer Abmessung der eingangs beschriebenen Art verwendet werden.
Darüber hinaus wurde gemäß dem Wissen der Inhaber des vorliegenden Patents keine Maschine mit den aus dem obigen Dokument bekannten Merkmalen kommerziell erfolgreich hergestellt, und somit sind die Merkmale einer solchen Maschine in der Technik nicht sehr bekannt.
Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Verseilungsmaschine zu schaffen, die insbesondere bei der Herstellung von Kabeln oder Drahtseilen mit komplexem Querschnitt oder großer Abmessung bei höherer Geschwindigkeit, als dies bisher in der Praxis möglich war, einsetzbar ist. Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für eine Verbesserung bei der Qualität des Schlags eines solchen Kabels oder Dralitseus zu sorgen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben mittels der Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 1 und 2 gelöst.
Weitere bevorzugte Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung ist beispielhaft in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht, wobei
FIG. 1 eine schematische Aufsicht auf eine Kabelverseilungsinstallation, die eine erlindungsgemäße Vorrichtung enthält,
FIG. 2 eine zum Teil im Querschnitt dargestellte Aufsicht auf den Doppelverdrillungsabschnitt von FIG. 1 ist,
FIG. 3 eine Ansicht ähnlich zu FIG. 1 ist, welche die Übertragung der Antriebskraft auf die verschiedenen Stufen der Vorrichtung veranschaulicht,
FIG. 4 eine Querschnittansicht eines Details von FIG. 2 ist,
FIG. 5 ein Schnitt entlang der Linie V-V von FIG. 4 ist, und
FIG. 6 eine schematische Aufsicht auf den rotierenden Abzugsabschnitt von FIG. 1 ist.
Unter Bezugnahme auf FIG. 1 weist eine Verseilungsinstallation, beispielsweise zum Verseilen eines Drahtseils, eine rotierende Abzugsvorrichtung auf, welche allgemein mit 1 bezeichnet ist, welche in bekannter Weise zwei angetriebene Abzüge 2 und 3 aufweist, welche das fertige Seil von eineni Verseilungskopf an dem linken Ende der Zeichnung abziehen und das Seil entlang eines Axialwegs 4 in Richtung des Pfeils 5 zu einer allgemein mit 6 bezeichneten Aufnahmevorrichtung ausgeben. Wie es sich für den Fachmann versteht, wird die Abzugsvorrichtung 1 angetrieben, um mit einer Drehgesehwindigkeit um die Achse des Wegs 4 zu rotieren, welche mit der Lineargeschwindigkeit des fertigen Seils so in Bezug stehen muß, daß dem Seil die gewünschte Schlaglänge verliehen wird.
Die Vorrichtung 6 weist eine schematisch mit 7 bezeichnete Aufnahmespule oder -haspel auf, welche angeordnet ist, um um ihre eigene Achse 8 so zu rotieren, wie es nötig ist, um das fertige Seil aufzunehmen, die jedoch ansonsten stationar ist.
Das fertige Seil gelangt von seinem Axialweg 4, entlang welchem es die rotierende Abzugsvorrichtung 1 verläßt, zu der Haspel 7 entlang eines schematisch mit 9 bezeichneten Wegs. und bewegt sich in die mit den Pfeilen 10 bezeichnete Richtung weiter.
Das Seil gelangt durch einen schematisch in FIG. 1 mit 11 bezeichneten Flyer, welcher durch Trägerelemente 23 und 24 gehalten wird, welche angeordnet sind, um in in FIG. 1 mit 12 bezeichneten Befestigungen zu rotieren. Aus dem Weg 9 des Seils ergibt sich, daß das Seil beim Hindurchgelangen durch den Flyer 11 an einem Punkt 9A von seinem linearen Weg 4 abgelenkt wird, durch den Flyer entlang eines Teils 98 des Pfads 9, welcher radial in Abstand von der Rotationsachse des Flyers II angeordnet ist, hindurchgelangt, und dann in einem Bereich 9C um 180º umgekehrt wird, bevor es den Flyer 11 an einer Stelle 9D verläßt.
An dieser Stelle ist die gesamte Rotation des Seils, welche durch die Abzugsvorrichtung 1 verursacht wird, effektiv aufgehoben. Von diesem Punkt an besteht keine Rotation des Seils um seine eigene Achse mehr, wenn das Seil auf die Aufnahmespule oder -haspel 7 gebracht wird. Das Seil kann nun von der Stelle 9D entlang eines festen Wegs zu einer Stelle 9E geleitet werden, von welcher aus das Seil auf die Aufnahmespule oder -haspel 7 in herkömmlicher Weise aufgewickelt werden kann. Obschon die Haspel 7 und der Weg des Seils zu dieser hin in FIG. 1 nur schematisch dargestellt ist, versteht es sich, daß die Haspel 7 und eine zugeordnete Anordnung zum Führen Lind Aufwickeln des Seils auf die Spule oder Haspel durch eine geeignete Anordnung 11 in solch einer Weise unterstützt werden kann, daß der Flyer 11 um die Spule oder Haspel 7 rotieren kann, während diese und die zugeordnete Führungsanordnung stationär bleiben.
Unter Bezugnahme auf FIG. 2 werden nun der Flyer 11 und die zugeordnete Anordnung zum Führen des Seils detaillierter beschrieben. Der Flyer 11 ist vom sogenannten "Bogen"-Typ. Dies bedeutet, daß der Abschnitt des Flyers, welcher das Seil trägt, als flexibler Bügel oder Bogen 20 ausgebildet ist, dessen Enden 21 und 22 mit Naben 23 und 24 verbunden sind, welche drehbar in Lagern 26 der Befestigungen 12 angebracht sind. Der Bogen 20 trägt auf seiner Innenseite eine Reihe von Laufringen 27, in denen Röhren 28 zum Tragen von Führungsrollen 29 zum Aufnehmen des Seils angebracht sind. Die Röhren 28 und die Führungsrollen 29 können frei mit dem Seil rotieren, oder sie können von einer nicht gezeigten Anordnung angetrieben sein, um mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Seil zu rotieren. Der Bogen 20 hat als Gegengewicht einen entsprechenden Bogen 30, der Ausgleichsgewichte 31 mit einer Masse entsprechend der Masse der Elemente 27, 28, 29 des Bogens 20 trägt.
Die Nabe 23 an dem linken Ende des Flyers in FIG. 2 trägt eine erste Führungsanordnung 32 für das Seil in Form einer Welle, deren linkes Ende 33 innerhalb der Nabe 23 koaxial befestigt ist und deren rechtes Ende 34 an einer Stelle benachbart dem Bogen 20 in solch einer Weise mit der Nabe 23 gelenkig verbunden ist, daß eine Rotation der Welle um ihre eigene Achse möglich ist. Die erste Führungsanordnung 32 ist mittels Universalgelenken in solch einer Weise gelenkig ausgebildet, daß die gesamte erste Führungsanordnung für eine Rotation von ihrem linken Ende angetrieben werden kann, um eine entsprechende Rotation auf das Seil zu übertragen, welches innerhalb der Welle mittels der Rollen 35, die in den Segmenten der ersten Führungsanordnung angebracht sind, gleitet.
Die rechte Nabe 24 des Flyers 11 trägt eine zweite Führungsanordnung in Form einer Hohlwelle, welche auf ähnliche Weise wie die erste Führungsanordnung 32 gelenkig ausgebildet ist und die ebenfalls eine Reihe von Rollen aufweist. Die zweite Führungsanordnung 36 ist wie die erste Führungsanordnung 32 so in der Nabe 24 befestigt, daß sie relativ dazu um ihre eigene Achse rotieren kann, wobei jedoch ihr Ende 37 nichtsdestotrotz an dem stationären Träger der Aufnahmespule 7 befestigt ist und nicht rotieren kann. Das Seil gelangt von der zweiten Führungsanordnung 36 entlang des in FIG. 1 gezeigten Weges zu der Aufnahmespule. Unter Bezugnahme auf FIG. 3 weist der Antrieb der verschiedenen Elemente der Vorrichtung einen Hauptantriebsmotor 40 auf, welcher angeordnet ist, um die Abzugsvorrichtung 1, die erste Führungsanordnung 32 und die Naben 23 und 24 des Flyers 6 von einer gemeinsamen Welle über Getriebezüge 41, 42 bzw. 43 anzutreiben, wobei das Umsetzungsverhältnis der Züge 42 und 43 halb so groß wie das des Zuges 41 ist, so daß der Flyer 6 mit einer geeigneten Drehzahl rotiert wird. Ein Motor 45 treibt die Abzüge 2 und 3 auf bekannte Weise an. Motoren 46 und 47 einer gemeinsamen Aufnahmeeinheit, die nicht im Detail veranschaulicht sind und mittels eines Gegengewichts stationär auf Lagern gehalten sind, welche koaxial zu den Lagern des Flyers 6 sind, dienen dazu, die Spule 7 zu rotieren und ein quer verlautendes Element anzutreiben, um das Seil auf der Spule aufzuwickeln.
In FIG. 4 sind drei getrennte Elemente der gelenkigen Führungsanordnung in einer Querschnittansicht durch eine Ebene gezeigt, welche die oben erwähnte Achse der Führungsanordnung enthält. Für den Fachmann versteht es sich, daß die Elemente in einer Weise geformt sind, so daß sie mittels aufeinanderfolgender Kardan-Universalgelenke, die mit 48 und 49 bezeichnet sind, verbunden werden können. Jedes Element enthält innen einen Satz Rollen 50 und 51, deren Achsen in Ebenen senkrecht zu der Achse des jeweiligen Elements liegen. Wie in FIG. 5 gezeigt ist, sind die Rollensätze aus Paaren aufgebaut, wobei die Achsen aufeinanderfolgender Sätze abwechselnd um 900 in Bezug zueinander gedreht sind, um dem Seil eine kontinuierliche Abstützung während der Rotation der gelenkigen Welle zu bieten.
In FIG. 6 ist ferner gezeigt, wie die Tendenz des Seils zum Verlassen des Abzugs aufgrund der Zentrifugalkraft verhindert werden kann. Ein Rollensatz oder ein vorgespannter kontinuierlicher Riemen 52 drückt das Seil gegen den Abzug; Rollensätze 53, 54 verhindern, daß sich das Seil von seinem rechten Weg wegbewegt.
Während eine Ausführungsform der Erfindung oben detailliert beschrieben wurde, verstellt es sich, daß verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne daß vom Rahmen der Erfindung, wie sie in den anhängenden Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird. Obschon bei der obigen Ausführungsform die Relativdrehzahlen des Flyers 11 und der ersten Führungsanordnung 32 so gewählt sind, daß dem fertigen Seil im wesentlichen kein Drall verliehen wird, können diese Relativdrehzahlen so gewählt werden, daß dem Seil ein leichter Drall verliehen wird, wenn es das Joch 11 durchläuft, uni den Schlag des Seils zu straffen bevor es auf die Spule 7 aufgewickelt wird.
Obschon drei getrennte Anordnungen 32, 28 und 36 zum Führen des rotierenden Seils durch das Joch 11 beschrieben wurden, wäre es prinzipiell möglich, nur eine einzige Führungsanordnung zu verwenden. Beispielsweise könnte entweder die erste Führungsanordnung 32 über die volle Axiallänge des Jochs zu der Stelle 37 verlängert werden und an diesem Ende in Bezug auf die Spule befestigt werden oder die zweite Führungsanordnung 36 könnte bis zu der Stelle 33 verlängert werden und an dieser Stelle eine freie Drehung zugelassen werden.
Ferner kann der Vorteil des Vermeidens oder Verringerns eines Dralis auf einem durch ein rotierendes Joch bzw. einen rotierenden Bogen gelangenden Element mit Maschinen von anderer Art, als sie bisher beschrieben wurden, erzielt werden. Beispielsweise kann im Falle eines sogenannten "Skip-Verseilers" das gleiche Prinzip angewendet werden, um einen Drall an einem Element zu verhindern, welches von einer Vorratsspule und durch einen rotierenden Bogen zugeführt wird, um die "Entdrillung" der Litze zu verbessern, wie es bei diesen Maschinen erforderlich ist. Die Verwendung einer oder aller Anordnungen 32, 28 und 36 auf dem Bogen einer normalen Doppeldrall-Verseilungsanordnung verbessert die Qualität des hergestellten Seils erheblich, selbst wenn die Produktivität verringert wird.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines verseilten Elements wie beispielsweise eines Kabels oder eines Drahtseils, wobei das verseilte Element durch ein angetriebenes Bauteil hindurchgeführt wird, welches koaxial zu einem axialen Ende eines rotierenden Flyers (11) angeordnet ist, um den Umfang des Flyers herumgeführt und innerhalb des Flyers uni 180º relativ zu dessen Achse (4) umgekehrt wird sowie sich durch eine langgestreckte flexible Führungsanordnung (36) hindurch erstreckt, deren eines Ende relativ zu einer stationären Achse einer Aufnahmehaspel (7) innerhalb des Flyers befestigt ist und deren anderes Ende innerhalb des Umfangs des Flyers geführt ist, so daß die Führungsanordnung zu einer Planetenbewegung mit dem von der Führungsanordnung geführten verseilten Element angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet daß das verseilte Element von einer außerhalb des angetriebenen Bauteils angeordneten Anordnung verseilt und zu einer Drehung angetrieben wird, das angetriebene Bauteil eine langgestreckte flexible Führungsanordnung (32) aufweist, welche sich von dem axialen Ende des Flyers (11) zu dessen Umfang hin erstreckt und in dieseni Umfang für eine Planetenbewegung relativ zu der Achse (4) des Flyers angetrieben wird, und das angetriebene Bauteil und der Flyer mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden, so daß dem verseilten Element während seines Durchlaufens von dem angetriebenen Bauteil zu der langgestreckten Führungsanordnung (36), die der Aufnahmehaspel (7) zugeordnet ist, um den Schlag des verseilten Elements zu straffen, ein leichter Drall verliehen wird.

2. Verseilungsvorrichtung mit einem zur Rotation um eine vorbestimmte Achse (4) angeordneten Flyer (11), einer ersten Führungsanordnung (32), die koaxial zu eineni Ende des Flyers (11) ist und durch welche hindurch ein verseiltes Element zu eineni Umfang (20) des Flyers (11) geführt werden kann, einer Antriebsanordnung für die erste Führungsanordnung (32) und den Flyer (11), so daß sie relativ zueinander rotieren, sowie einer zweiten Führungsanordnung (36), die ein langgestrecktes flexibles Führungsglied aufweist, dessen eines Ende stationär innerhalb des Flyers benachbart einer Aufnahmeanordnung (7) für das verseilte Element gehalten ist und dessen anderes Ende innerhalb des Umfangs des Flyers geführt ist, so daß es zu einer Planetenbewegung relativ zu dem Flyer angetrieben ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß das verseilte Element innerhalb des Flyers (11) mittels der ersten und der zwei teil Führungsanordnung (32, 36) zu der Aufliahmeanordnung (7) geführt werden kann, während es unter einem Winkel von 180º relativ zu der Achse des Flyers (11) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungsanordnung (32) angeordnet ist, um ein verseiltes Element aufzunehmen, welches verseilt und angetrieben ist, um außerhalb des Flyers (11) zu rotieren, die erste Führungsanordnung (32) ein flexibles langgestrecktes Glied aufweist, welches sich von deni axialen Ende des Flyers zu dessen Umfang (20) erstreckt und in dem Umfang für eine Planetenbewegung relativ zu der Achse des Flyers geführt ist, und die erste Führungsanordnung (32) und der Flyer (11) angeordnet sind, um so mit relativ unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben zu werden, daß dem verseilten Element beim Betrieb während seines Durchlaufens von der ersten Führungsanordnung (32) zu der zweiten Führungsanordnung (36) ein leichter Drall verliehen wird, um den Schlag des verseilten Elements zu straffen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide der Führungsanordnungen (32, 36) ein über eine Universalgelenkanordnung angelenktes Führungsglied mit einer Mehrzahl von gelenkig verbundenen Abschnitten (48, 49) aufweist (aufweisen), die jeweils für eine Rotation um eine Achse montiert sind und einander gegenüberliegende Führungsrollen (50, 51) für den Eingriff mit dem verseilten Element aufweisen, um dessen Achse auf die Rotationsachse des entsprechenden Abschnitts der Führungsanordnung zu zentrieren.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abschnitt (48, 49) zwei benachbarte Paare von Führungsrollen (50, 51) aufweist, deren Achsen in Ebenen senkrecht zu der Rotationsachse des Abschnitts liegen und um 90º relativ zueinander verlagert sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rotationsanordnung (1) außerhalb des Flyers (11) angeordnet ist, die eine Abzugsvorrichtung zum Abziehen eines rotierenden Drahtseils von einem Verseilkopf aufweist, sowie die Aufnahmeanordnung (7) eine Aufnahmehaspel ist, auf welche das Drahtseil aufzuwickeln ist.