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Eine reversierende Verseilvorrichtung zum reversierenden
Verseilen von Leitern, wie Filamenten, Leitungselementen,
Leiterbündeln, optischen Fasern und ähnlichem zur Herstellung
von Seilen oder ähnlichem, umfaßt eine stationäre
Teileinrichtung, die am stromaufwärts gelegenen Ende für die zu
verseilenden Leiter angeordnet ist, eine in verschiedenen
Richtungen drehbare Verseileinrichtung, die am stromabwärts
gelegenen Ende für die zu verseilenden Leiter angeordnet ist,
und ein mittig angeordnetes Zentralteil, das um seine Längsachse
in entgegengesetzten Richtungen periodisch drehbar ist, und
randseitige Röhren, die in entgegengesetzten Richtungen
periodisch verdrehbar sind und das Zentralteil am Rand umgeben,
wobei das Zentralteil und die randseitigen Röhren zwischen der
Teileinrichtung und der Verseileinrichtung angeordnet sind und
zumindest während des Verseilschritts der Leiter gegeneinander
gedrückt werden, und wobei die zu verseilenden Leiter sich durch
zumindest die randseitigen Röhren bewegen können.
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Eine große Vielfalt von Vorrichtungen, wie sie oben
beschrieben sind, sind beispielsweise in der Seil- bzw.
Kabelindustrie bekannt. Die im U.S. Patent 4 974 408 offenbarte
Vorrichtung kann hier als ein Beispiel des Standes der Technik
auf diesem Gebiet erwähnt werden. Die Vorrichtung, die in diesem
U.S. Patent offenbart ist, funktioniert meistens vollkommen
tehlerfrei. Unter bestimmten Umständen ist der Betrieb jedoch
nicht der bestmögliche. Beispielseise hat man herausgefunden,
daß bei hoher Drehgeschwindigkeit eines Rohrpakets die
Zentrifugalkraft eine radial nach außen gerichtete Verschiebung
der randseitigen Röhren an deren unbefestigten Bereichen zur
Folge hat. In der bekannten obigen Lösung werden die
randseitigen Röhren durch beabstandete elastische Ringe
festgehalten, wobei deren Druckkraft nur an einer spezifischen
Längszone der Röhren wirkt. Die axiale Spannkraft des Rohrpakets
und der relative Abstand der elastischen Ringe bestimmen
zusammen die Höchstdrehgeschwindigkeit. Wenn diese
Geschwindigkeit überschritten wird, wölben sich die äußeren
randseitigen Röhren unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft nach
außen, wobei die elastischen Ringe in axialer Richtung
verschoben werden, und die Störung vergrößert sich somit bei
diesem Mechanismus selbsttätig. Die Zentralröhre neigt außerdem
dazu, zwischen den randseitigen Röhren hervorzutreten, wenn sie
mehr als die äußeren randseitigen Röhren gedehnt wurde. Ein
weiteres Problem besteht in dem Kriechen infolge der
Eigenschaften des Kunststoffs, das als Röhrenmaterial verwendet
wird. Die Kriechen ist in der Anfangsphase der Inbetriebnahme
des Rohrpakets sehr stark und das Rohrpaket muß daher mehrere
Male gekürzt werden. Später vermindert sich das Kriechen, hört
aber nicht auf. Aufgrund des Kriechens ist die Höchstlänge des
Rohrpakets begrenzt, was wiederrum den maximalen relativen
Abstand der reversierenden Punkte bzw. Umkehrpunkte begrenzt.
Ein drittes erwähnenswerte Problem besteht darin, daß wegen des
verwendeten Materials die gewünschte axiale Spannkraft nicht
genutzt werden kann. Diese Tatsache wird durch das Durchhängen
des Rohrpakets reflektiert, und das ergibt wiederrum
unerwünschte Wirbelung. Erfahrungsgemäß erhöht ein großer
Durchhang des Rohrpakets den Reibungskoeffizienten zwischen der
Röhre und dem Leiter. Die Kunststoffe, die am besten als
Röhrenmaterial geeignet sind, haben typischerweise einen hohen
Reibungskoeffizienten und schlechte mechanische
Festigkeitswerte. In den vorhergehenden Lösungen ist vor allem
der Reibungskoeffizient zwischen der Röhre und dem Leiter der
wichtigste Faktor, der die Anzahl der erreichten
Aufwärtsbewegungen in die gleiche Richtung beeinflußt. Absicht
ist es, eine maximale Zahl von Aufwärtsbewegungen in die gleiche
Richtung zu erreichen, da auf diese Weise die reversierenden
Punkte weit von einander angeordnet werden können und das
wiederrum die elektrische Eigenschaft eines
Telekommunikationskabel verbessert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine reversierende
Verseilvorrichtung bereitzustellen, mit der die Nachteile des
Standes der Technik beseitigt werden können. Dies wird durch die
erfindungsgemäße reversierende Verseilvoriichtung erreicht, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß die randseitigen Röhren im
wesentlichen auf ihrer gesamten Länge mit dem Zentralteil
verbunden sind, optional durch ein im wesentlichen radiales
Teil.
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Der Vorteil der Erfindung liegt vor allem darin, daß die
radiale Verbindung der Röhren mit dem Zentralteil bemerkenswert
hohe Drehgeschwindigkeiten des Drehkopfes/Rohrpakets erlaubt.
Sehr hohe Gruppierungs- und Verseilgeschwindigkeiten sind
möglich, sogar mit kleinen Aufwärtsbewegungen. Im großen und
ganzen kann man sagen, daß aufgrund der Erfindung das Rohrpaket
die Drehgeschwindigkeit nicht länger limitiert, sondern daß der
limitierende Faktor durch den Motor gegeben ist. Der
erfindungsgemäße Aufbau des Rohrpaketes ist sicherer und
haltbarer als zuvor. Zu keinem Zeitpunkt besteht für das
Zentralteil die Möglichkeit, sich zwischen den randseitigen
Röhren herauszudrücken. Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau behält
das Rohrpaket seine anfängliche Längsabmessung über seine
gesamte Betriebszeit. Die axiale Spannungskraft des Rohrpakets
kann mehrfach vergrößert werden, so daß ein effektives Vermeiden
von Wirbelung ermöglicht wird. Zwischen der Röhre und dem Leiter
wird eine kleinere Reibung als zuvor erreicht, da man aus
Erfahrung weiß, daß die Reibung umso kleiner ist, je kleiner der
Durchhang ist. Somit stellt die Länge des Rohrpakets keinen
einschränkendün Faktor dar. Ein weiterer Vorteil ist, daß durch
die Erfindung verscäiedene und sich immer ändernde Laufprofile
der Drehgeschwindigkeit für den Drehkopf ohne Einschränkung
angewandt werden können. Der Drehkopf und das Rohrpaket zeigen
typischerweise sehr hohe Drehgeschwindigkeiten, wobei sie die
Richtung kontinuierlich wechseln. Eine geringe Reibung zwischen
der Röhre und dem Leiter vergrößert die Biegung des Rohrpakets
in die gleiche Richtung. Für hochentwickelte Kabel bzw. Seile
wird eine bessere Qualität als zuvor erzielt. Das
Gruppierungs-
oder Verseilsverfahren induziert keinerlei nachteilig auf den
Leiter wirkende Kräfte oder beispielsweise eine Verformung, die
den Leiter dehnen würde.
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Die Erfindung wird nachfolgend detaillierter anhand von
bevorzugten, in den beigefügten Zeichnungen dargestellten
Ausführungsformen erläutert, wobei
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Fig. 1 ein schematischer Aufriß einer erfzindungsgemäßen
reversierenden Verseilvorrichtung ist,
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Fig. 2 eine axiale Ansicht eines in der Vorrichtung nach Fig. 1
verwendeten Rohrpakets ist und
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Fig. 3 bis 6 axiale Ansichten alternativer Rohrpakete in der
erfindungsgemäßen Vorrichtung sind.
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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
reversierenden Verseilvorrichtung. In Fig. 1 bezeichnet das
Bezugszeichen 1 die zu verseilenden Leiter und das Bezugszeichen
2 bezeichnet eine stationäre Teileinrichtung, die am
stromaufwärts gelegenen Ende für die Leiter 1 angeordnet ist.
Das Bezugszeichen 3 in Fig. 1 bezeichnet eine
Verseileinrichtung, die am stromabwärts gelegenen Ende für die
zu verseilenden Leiter angeordnet und in verschiedene Richtungen
drehbar ist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet allgemein ein
Rohrpaket, das ein Zentralteil 5 und dieses randseitig bzw. um
den Umfang herum umschließende randseitige Röhren 6 aufweist.
Das Zentralteil 5 und die randseitigen Röhren 6 sind zumindest
während des Verseilschritts der Leiter gegeneinander gedrückt.
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Der Ausdruck Leiter bezieht sich in diesem Zusammenhang auf
Filamente, Leitungselemente, Leiterbündel, Grundelemente,
optische Fasern und andere ähnliche Elemente. Die stationäre
Teileinrichtung 2 und die drehbare Verseileinrichtung 3 können
beispielsweise Lochscheiben sein.
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Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung sind die
randseitigen Röhren 6 im wesentlichen über ihre gesamte Länge
fest mit dem Zentralteil 5 mittels eines im wesentlichen
radialen Teils verbunden. Dieser Aufbau ist besonders gut aus
Fig. 2 ersichtlich, in der das Rohrpaket 4 in einer axialen
Ansicht dargestellt ist.
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Der Begriff randseitige Röhre ist in diesem Zusammenhang sehr
breit zu verstehen, das heißt, der Begriff ist nicht lediglich
auf eine Röhre mit einem kreisförmigen Querschnitt beschränkt,
sondern es sind ebenso andere Formen möglich. Die Fig. 3 bis 6
offenbaren verschiedene mögliche Alternativen für das Rohrpaket.
In Fig. 3 ist ein Rohrpaket allgemein mit dem Bezugszeichen 14
bezeichnet, das Mittelteil mit dem Bezugszeichen 15 und die
randseitigen Röhren mit dem Bezugszeichen 16. In Fig. 4 ist das
Rohrpaket allgemein mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnet, das
Mittelteil mit dem Bezugszeichen 25 und die randseitigen Röhren
mit dem Bezugszeichen 26. In Fig. 5 ist das Rohrpaket allgemein
mit dem Bezugszeichen 34 bezeichnet, das Mittelteil mit dem
Bezugszeichen 35 und die randseitigen Röhren mit dem
Bezugszeichen 36. In Fig. 6 ist das Rohrpaket allgemein mit dem
Bezugszeichen 44 bezeichnet, das Mittelteil mit dem
Bezugszeichen 45 und die randseitigen Röhren mit dem
Bezugszeichen 46. In den Ausführungsformen der Fig. 4 bis 6 hat
der Querschnitt der randseitigen Röhren im wesentlichen die Form
eines Kreisausschnitts. In jeder Ausführungsform sind die
randseitigen Röhren mittels eines radialen Stegs an dem
Zentralteil befestigt. Die aneinandergrenzenden Seiten der
randseitigen Röhren sind in allen Ausführungsformen voneinander
abgesetzt und dies ermöglicht ein Verdrehen und eine
Relativbewegung der Röhren. Gleichzeitig ist das zum Verdrehen
des Rohrpakets erforderliche Moment nicht übermäß hoch, selbst
bei Rohrpaketen großer Abmessungen. Es sollte beachtet werden,
daß die Anzahl der randseitigen Röhren nicht auf vier begrenzt
ist, wie in den Figuren gezeigt, sondern daß die Anzahl der
randseitigen Röhren je nach aktuellem Bedarf ausgewählt werden
kann. Das Mittelteil kann ebenso eine Röhre oder hohle
Konstruktion sein; beispielsweise ist in der Ausführungsform
nach Fig. 2 das Zentralteil hohl und in der Ausführungsform nach
Fig. 3 eine Röhre.
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Filamente oder Fasern können während der Herstellung in das
Zentralteil und/oder die Wände der randseitigen Röhren
eingebracht werden. Die Filamente oder Fasern sind durch das
Bezugszeichen 7 in den Figuren gekennzeichnet. Die Filamente
oder Fasern 7 können gerade sein, d.h. axial, in gegensätzlicher
nach oben gerichteter Richtung gewickelt, oder sie haben ein
netzartiges Muster. Der Zweck dieser Filamente oder Fasern ist,
axiale Last aufzunehmen und Kriechen des Rohrpakets zu
vermeiden. Die Filamente oder Fasern haben außerdem einen Effekt
auf die zuvor erwähnte Wirbelung, denn je größer die Kraft ist,
mit der das Rohrpaket in der Axialrichtung gespannt werden kann,
je effektiver wird Wirbeln vermieden. Die diskreten Filamente
oder Fasern können z. B. Kohlenstoff-, Aramid-, Bor- oder
Stahlfasern sein. Das Zentralteil und die randseitigen Röhren
können die gleichen Fasern oder Filamerite verwenden. Das
Zentralteil kann außerdem eine Stange, ein Drahtkabel usw.
einschließen.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein faserverstärktes
Kunststoffmaterial bei der Herstellung des Rohrpakets zu
verwenden.
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Die Röhren in dem Paket können auch aus zwei
unterschiedlichen Materialien hergestellt werden, das heißt, die
äußere Oberfläche aus einem Material mit einer guten
mechanischen Festigkeit und die innere Oberfläche aus einem
Material mit einer sehr niedrigen Reibung. Dies ermöglicht es,
die Reibung zwischen den Leitern und der inneren Oberfläche der
randseitigen Röhren niedrig zu halten und somit Seile bzw. Kabel
einer höheren Qualität herzustellen. Rohrpakete, die aus zwei
verschiedenen Materialien hergestellt sind, sind in den Figuren
2, 5 und 6 dargestellt. Das Material niedriger Reibung ist in
den Figuren mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet. Dieses Material
kann beispielsweise PTFE sein, das wegen seiner schlechten
mechanischen Festigkeit alleine kein geeignetes Material für das
Rohrpaket ergibt. Das andere Material kann beispielsweise PA
Kunststoff sein. Es ist natürlich auch möglich, mehr als zwei
verschiedene Materialien zur Herstellung des Rohrpakets zu
verwenden.
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Wenn ein reversierendes Verseilprodukt mit der Vorrichtung
nach Fig. 1 hergestellt wird, werden die zu verseilende Leiter 1
durch die Teileinrichtung 2 in die randseitigen Röhren
eingezogen und weiter durch die drehbare Verseileinrichtung 3
hindurch z. B. in eine Tülle 9, die stromabwärts von der
Verseileinrichtung angeordnet ist in Laufrichtung der Leiter,
wobei die Tülle eine zugespitzte Öffnung hat, worin die
verseilten Leiter dicht aneinander gepreßt werden und somit ein
reversierendes Verseilprodukt bilden. Die Tülle 9 stellt kein
unentbehrliches Detail dar. Falls gewünscht kann das fertige
Produkt zusätzlich gebunden werden, um ein Wiederaufdrehen zu
verhindern. Jedes herkömmliche Verseilgerät oder eine ähnliche
Vorrichtung kann zum Festbinden oder Verseilen benutzt werden.
Die Verseileinrichtung 3 ist mit einem eigenen drehbaren Antrieb
ausgestattet, vorzugsweise mit einem über Kettengetriebe,
Zahnradübertragung oder Zahnriemen betriebenen Elektromotor,
dessen Drehgeschwindigkeit regulierbar ist und bei dem
reversierende Automation relativ einfach realisiert werden kann.
Die oben dargelegten allgemeinen Merkmale bezüglich der
Handhabung und des Gebrauchs der reversierenden
Verseilvorrichtung, i.e. das Ziehen der Leiter, das Drehen des
Rohrpakets, die weitere Bearbeitung des Produkts etc., sind für
den Fachmann bekannt, weshalb diese Merkmale in diesem
Zusammenhang nicht näher beschrieben werden.
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Die oben erläuterten Ausführungsformen sollen die Erfindung
in keiner Weise einschränken, sondern die Erfindung kann
innerhalb des Umfangs der Ansprüche vollkommen frei modifiziert
werden. Es versteht sich somit, daß die erfindungsgemäße
Vorrichtung oder deren Einzelheiten nicht unbedingt mit den in
den Figuren gezeigten exakt übereinstimmen müssen, sondern daß
andere Lösungen ebenfalls möglich sind. Beispielsweise sind die
Querschnittsform und die Anzahl der randseitigen Röhren
keinesfalls auf die in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele begrenzt. Derartige Details können vielmehr
frei je nach dem momentanen Bedarf modifiziert werden.