DE69905555T2

DE69905555T2 - Vorrichtung zum verseilen von mindestens zwei filamenten

Info

Publication number: DE69905555T2
Application number: DE69905555T
Authority: DE
Inventors: Michel Brazeau
Original assignee: Lefebvre Freres Ltd
Current assignee: Lefebvre Freres Ltd
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2019-04-20
Also published as: AU3403399A; US20010011450A1; CA2235170A1; EP1066423B1; ATE233338T1; WO1999054542A3; WO1999054542A2; US6223511B1; DE69905555D1; US6385953B2; EP1066423A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat von der Art, die für das schraubenförmige Verseilen von Filamenten oder gestreckten, biegsamen Elementen verwendet wird, um ein Kabel oder dergleichen zu bilden.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Das US-Patent Nr. 4,709,542, erteilt für Krafft am 1. Dezember 1987, offenbart einen Verseil-Apparat, der dafür vorgesehen ist, verseilte Kabel von unendlicher Länge zu bilden.
Insbesondere offenbart Krafft einen Kabelverseilungsapparat mit einem rotierenden Schaft, der mit zwei integrierten Lieferhaspeln ausgestattet ist, welche jeweils dafür vorgesehen sind, darauf eine Gruppe von Drahtelementen aufzunehmen. Die Flyeranordnung rotiert um die Lieferhaspeln zum Abwickeln der Gruppen von Drahtelementen hiervon. Die Flyeranordnung wird in dieselbe Richtung gedreht wie die beiden integrierten Lieferhaspeln, jedoch bei einer Geschwindigkeit, welche die Drahtelemente veranlaßt, von den Lieferhaspeln abgewickelt zu werden. Ein Antriebsmotor ist direkt mit dem rotierenden Schaft verbunden, um die integrierten Lieferhaspeln anzutreiben. Die Flyeranordnung ist mit demselben Antriebsmotor verbunden, jedoch über eine Riemenscheibenanordnung von variablem Durchmesser, so daß die Rotationsgeschwindigkeit der Flyeranordnung einstellbar ist in bezug auf diejenige der integrierten Lieferhaspeln. Der Apparat umfaßt ferner eine Sammelanordnung, die für die Rotation mit der Flyeranordnung angebracht ist, um die einzelnen Drahtelemente zu sammeln und miteinander oder über einem Kernelement zu verdrillen, um ein Kabel zu bilden. Eine Aufnahmehaspel ist abwärts von der Sammelanordnung angeordnet, um darauf das fertige Kabel aufzunehmen, das aus dem Mittelpunkt des rotierenden Schafts heraus kommt. Ein Motor ist an die Aufnahmehaspel gekoppelt, um es zu ermöglichen, daß diese so betrieben wird, daß sie das Kabel von der Sammelanordnung zieht. Der Motor der Aufnahmehaspel kann so eingestellt werden, daß er ein gewünschtes Maß an Spannung im Kabel aufrechterhält, um die Qualität des fertigen Kabels zu erhöhen. Jedoch ist es die Rate der Rotation der integrierten Lieferhaspeln und der Flyeranordnung, welche die Rate der Produktion des Kabels kontrolliert, und somit verändert die Spannung, welche am Kabel anliegt, nicht die Veränderung der Rate, mit der das Kabel hergestellt wird. In der Tat verändert eine Zunahme der Rotationsgeschwindigkeit der Aufnahmehaspel nicht die Rotationsgeschwindigkeit der integrierten Lieferhaspeln, da diese nicht frei auf deren rotierendem Schaft rotieren dürfen. Um eine gewünschte Länge an Verdrillung pro Einheitslänge des Kabels zu erhalten, muß die Rotationsgeschwindigkeit der Flyeranordnung dementsprechend eingestellt werden in bezug auf die Rotationsgeschwindigkeit der integrierten Lieferhaspel.
Man nimmt an, daß der Apparat des vorstehend beschriebenen Patentes niemals eine kommerzielle Verbreitung erlangte, da die Schraubenhöhe des Endproduktes und das Maß an Spannung in jedem Lieferdraht überaus schwierig zu kontrollieren waren.
Fig. 8 erläutert einen herkömmlichen Apparat 410, der in der Stahlindustrie verwendet wird, um eine Mehrzahl von individuellen Strängen miteinander um einen Mittelkern schraubenförmig zu versehen, um ein Stahlkabel zu bilden.
Der Apparat 410 umfaßt im allgemeinen ein rotierbares Rohr 412, das auf einer Rahmenstruktur 414 zur Rotation um eine Mittelachse angebracht ist, und eine Mehrzahl von Lieferspulen 416, 418, 420 und 422, die zur Rotation um ihre jeweiligen Querachsen angebracht sind. Die Lieferspulen 416, 418, 420 und 422 besitzen jeweils die darauf gewickelten Stränge 424, 426, 428 und 430. Eine Bandantriebsrolle 432 ist abwärts von dem Rohr 412 angeordnet, um die Stränge 424, 426, 428 und 430 aus einer Matrize 434 zu ziehen, die am abwärts gelegenen Ende des Rohrs 412 zum schraubenförmigen Verseilen der einzelnen Stränge 424, 426 und 428 um den zentralen Strang 430 bereitgestellt wird. Die Spulen 418, 420 und 422, welche innerhalb des Rohrs 412 angeordnet sind, werden von den jeweiligen nicht-drehbaren Spulenträgern 436 beliefert, wohingegen die Spule 416, welche aufwärts von dem Rohr 412 angeordnet ist, von jeder beliebigen geeigneten Lieferstruktur (nicht gezeigt) beliefert werden kann. Das Rohr 412 definiert ein stromaufwärts gelegenes Ende hiervon bei einem ersten mittleren Durchlaß 438, um dem Strang 424 der Lieferspule 416 den Zugang in das Innere des Rohrs 412 zu ermöglichen. Darüber hinaus definiert das Rohr 412 am stromabwärts gelegenen Ende hiervon einen zweiten mittleren Durchlaß 440, um dem Strang 430 der Spule 422 den Durchlaß durch den Apparat 410 entlang der Mittelachse zu ermöglichen, ohne verdrillt zu werden, um den mittleren Kern des Kabels zu bilden. Rillenscheiben 424, die mit dem Rohr 412 verbunden sind, werden zwischen den Spulen 416, 418, 420 nd 422 entlang der Mittelachse bereitgestellt, um die Stränge 424, 426 und 428 zu ergreifen, ehe diese auf andere Rillenscheiben 444 gelenkt werden, die auf der äußeren Oberfläche des Rohrs 412 angebracht sind.
Während des Betriebs wird die Bandantriebsrolle 432 aktiviert, um die Stränge 424, 426, 428 und 430 durch den Apparat 410 zu befördern, während das Rohr 412 zur Drehung angetrieben wird, um die Stränge 424, 426 und 428 zur Drehung um den zentralen Strang 430 zu veranlassen. Es ist zu bemerken, daß die Stränge 424 mit sich selbst verdrillt werden, indem sie in die jeweiligen Rillenscheiben 442 eingreifen, und entdrillt werden, wenn sie das Rohr 412 verlassen, das heißt, wenn sie über die letzten Rillenscheiben 444, die am abwärts gelegenen Ende des Rohrs 412 angeordnet sind, gleiten und dabei gewährleisten, daß jeder einzelne Strang im verseilten Produkt unverdrillt ist. Schließlich werden die Stränge 424, 426 und 428 zusammen auf dem Mittelstrang 430 schraubenförmig verseilt, indem sie zur Mittelachse innerhalb der Matrize 434 zurückkehren. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, kann das verseilte Produkt auf eine Aufnahmespule 446 aufgewickelt sein, die abwärts von der Bandantriebsrolle 432 angeordnet ist.
Grundsätzlich wird der vorstehende Verseilungsapparat 410 für die Herstellung von Stahlkabeln verwendet, die aus einer Mehrzahl von schraubenförmig verseilten Strängen auf einem mittleren Kern gebildet sind, und er ist daher nicht gut für die Herstellung von Kabeln aus verseilten Paaren anzupassen, wie zum Beispiel solchen, die für die Übertragung von Signalen verwendet werden.
Fig. 9 erläutert einen herkömmlichen Apparat 510 zur Herstellung von Kabeln aus verseilten Paaren, das heißt Kabeln, die aus zwei schraubenförmig zusammen um eine Mittelachse verseilten Strängen zusammengesetzt sind. Ein solcher Apparat umfaßt im allgemeinen einen Hauptflyer 512, der dafür vorgesehen ist, eine doppelte Verdrillung auf ein. Paar von Strängen 514 und 516 zu übertragen, die aus einer Matrix 518 hervortreten. Die beiden Stränge 514 und 516 sind auf ihre jeweiligen Lieferspulen 520, 522 gewickelt, und auf zwei bestimmte rotierende Flyer 524 und 526 gerichtet, welche zur Drehung angetrieben werden, so daß die Verdrillung unterdrückt wird, welche auf die Stränge 514 und 516 übertragen wird, um zu gewährleisten, daß jeder Strang 514, 516 nicht mit sich selbst in dem verseilten Produkt verdrillt wird. Das verseilte Produkt kann auf einer Aufnahmespule 528 aufgenommen werden, die innerhalb einer Hülle angeordnet ist, welche durch die Drehbewegung des Hauptflyers 512 definiert wird.
Obwohl der vorstehende Apparat 510 in vielen Anwendungen zufriedenstellende Leistungen erbringt, wurde gefunden, daß eine Notwendigkeit für einen einfachen und weniger teueren Apparat besteht, welcher nicht die Verwendung von drei Flyern erforderlich macht.
GB-A 625 749 offenbart eine Verseilungsmaschine, die dafür vorgesehen ist, eine Zahl von Drähten um eine gemeinsame mittlere Achse schraubenförmig zu verseilen. Die Drähte sind von ihren jeweiligen Lieferspulen unmittelbar auf einen rotierenden Flyer gerichtet, und werden anschließend auf eine Matrize geführt, wo sie zusammen verseilt werden. Die Lieferspulen sind alle innerhalb der Hülle gelegen, welche durch den rotierenden Flyer beschrieben wird. Die Drähte gehen nur am Sammelpunkt an der Mittelachse vorbei. Infolgedessen wird eine Verdrillung auf jeden Draht übertragen, wenn dieser die Maschine verläßt. Dies führt dazu, daß jeder Draht im verseilten Produkt in sich selbst verdrillt ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Apparat zum schraubenförmigen Verseilen von Filamenten um eine gemeinsame Achse oder, alternativ, über einem Kernelement bereitzustellen, um ein Kabel zu produzieren.
Es ist ebenfalls ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Apparat bereitzustellen, der dafür vorgesehen ist, ein Paar von Filamenten um eine Mittelachse schraubenförmig zu verseilen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen solchen Apparat bereitzustellen, der dafür vorgesehen ist, Kabel oder dergleichen mit einer im wesentlichen gleichförmigen schraubenförmigen Ganghöhe über dessen gesamte Länge herzustellen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen solchen Apparat bereitzustellen, der imstande ist, das Maß an Spannung in jedem einzelnen Filament, das den Apparat passiert, einzustellen und zu kontrollieren.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen solchen Apparat bereitzustellen, der mit entfernbaren Lieferspulen ausgestattet ist.
Daher wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Lieferspule und eine Flyeranordnung für einen Apparat bereitgestellt, der für eine schraubenförmige Verseilung eines Paars von Filamenten um eine Mittelachse ausgelegt ist, indem die besagten Filamente durch einen Sammelpunkt geführt werden, wobei die Lieferspule und die Flyeranordnung ein erstes Lieferspulenmittel mit einem darauf gewickelten ersten Filament umfaßt, Flyermittel, die zwischen diesem ersten Lieferspulenmittel und dem Sammelpunkt angeordnet sind, wobei diese Flyermittel auf dem Achsenmittel zur Rotation hiermit um die Mittelachse befestigt sind, und diese Flyermittel mit dem ersten Führungsmittel zum Führen dieses ersten Filaments entlang dieser Flyermittel bereitgestellt werden, sowie ein zweites Lieferspulenmittel, das innerhalb der Hülle angeordnet ist, welche durch die Rotationsbewegung dieser Flyermittel um diese Mittelachse definiert wird, wobei diese zweiten Lieferspulenmittel ein darauf gewickeltes zweites Filament besitzen, wobei die Achsenmittel abwärts von den zweiten Lieferspulenmitteln mit zweiten Führungsmitteln ausgestattet sind, die so eingestellt sind, daß das zweite Filament zur Drehung mit den Achsenmitteln um die Mittelachse veranlaßt wird, wenn das zweite Filament durch die zweiten Führungsmittel bewegt wird.
Ebenso wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine Lieferspule und eine Flyeranordnung für einen Apparat bereitgestellt, der dafür vorgesehen ist, ein Paar von gestreckten, biegsamen Elementen um eine Mittelachse schraubenförmig zu verseilen, indem diese gestreckten, biegsamen Elemente durch einen Sammelpunkt geführt werden, wobei die Lieferspule und die Flyeranordnung erste Lieferspulenmittel mit einem darauf gewickelten ersten gestreckten, biegsamen Element umfassen, sowie Flyermittel, die abwärts von diesen ersten Lieferspulenmitteln und aufwärts vom Sammelpunkt angeordnet sind, wobei die Flyermittel auf den Achsenmitteln zur Rotation hiermit um diese Mittelachse angebracht sind und einen ersten Führungsweg für das erste gestreckte, biegsame Element definieren, wobei die Rotation der Flyermittel die Rotation der ersten, gestreckten, biegsamen Elemente um diese Mittelachse veranlaßt, indem das erste, gestreckte, biegsame Element durch den ersten Führungsweg bewegt wird, und wobei die zweiten Lieferspulenmittel innerhalb einer Hülle angeordnet sind, die durch eine Rotationsbewegung dieser Flyermittel um die Mittelachse definiert wird, wobei die zweiten Lieferspulenmittel ein darauf gewickeltes zweites, gestrecktes, biegsames Element besitzen, wobei das zweite, gestreckte, biegsame Element durch einen zweiten Führungsweg bewegt wird, der sich durch die Achsenmittel bis zum Sammelpunkt hin erstreckt, so daß das zweite, gestreckte, biegsame Element an einer Stelle von der Achse abgelenkt wird, die zwischen der Hülle und dem Sammelpunkt gelegen ist, wobei die Rotation der Achsenmittel das zweite, gestreckte, biegsame Element zur Drehung um die Mittelachse dergestalt veranlaßt, daß, wenn das erste und zweite, gestreckte, biegsame Element zur Mittelachse zum Sammelpunkt zurückkehrt, das erste und zweite, gestreckte, biegsame Element schraubenförmig miteinander verseilt wird.
Ebenso in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Apparat bereitgestellt zum schraubenförmigen Verseilen von gestreckten, biegsamen Elementen um eine gemeinsame Achse, um ein Produkt zu bilden, umfassend mindestens zwei Lieferspulenmittel, die jeweils darauf gewickelte gestreckte, biegsame Elemente besitzen, Flyermittel, die dafür vorgesehen sind, die gestreckten, biegsamen Elemente um die gemeinsame Achse zu drehen, indem die gestreckten, biegsamen Elemente hier vorbeigeführt werden, und ein Spannungsausgleicher zwischen den Flyermitteln und einem Elementsammelpunkt angeordnet ist, der auf der Außenseite der Flügelmittel angeordnet ist, wobei der Spannungsausgleicher für den Ausgleich der Spannung in den gestreckten, biegsamen Elementen wirksam ist, ehe diese zusammen schraubenförmig an dem Elementsammelpunkt verseilt werden.
Ebenso in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Kontrollsystem für die schraubenförmige Ganghöhe für einen Verseilungsapparat bereitgestellt, der dafür vorgesehen ist, ein verseiltes Kabel herzustellen, umfassend Flyermittel, die dafür vorgesehen sind, die Filamente, die darauf vorbeigeführt werden, zur Rotation um die Mittelachse zu veranlassen, Bandantriebsrollmittel, die dafür vorgesehen sind, die Filamente von den Flyermitteln zu ziehen, wobei die Bandantriebsrollmittel eine Zahl von austauschbaren Bandantriebsrädern von unterschiedlichem Durchmesser umfassen, die dafür vorgesehen sind, die Filamente zu ergreifen, so daß eine Beförderungsgeschwindigkeit auf diese Filamente übertragen wird, wobei die Beförderungsgeschwindigkeit eine unmittelbare Funktion des Durchmessers dieser austauschbaren Bandantriebsräder und deren Rotationsgeschwindigkeit ist, Motormittel zum Antrieb dieser Flyermittel und dieser Bandantriebsrollmittel, bei einem vorherbestimmten Geschwindigkeitsverhältnis, wobei die austauschbaren Bandantriebsräder entsprechend der gewünschten schraubenförmigen Ganghöhe eines herzustellenden verseilten Kabels ausgewählt werden.
Ebenso in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Kontrolle des Maßes der Spannung in einem Filament bereitgestellt, das von den Lieferspulenmitteln weggezogen wird, umfassend Bremsmittel zum Ausüben einer einstellbaren Gegenbewegung zu einer Rotation der Lieferspulenmittel, Kopplungsmittel, die dafür vorgesehen sind, eine koppelnde Torsion zur Kopplung der Lieferspulenmittel an die Antriebsmittel zu erzeugen, und Kontrollmittel zum Einstellen der Gegenbewegung der Bremsmittel für die Rotation der Lieferspulenmittel, so daß ein gewünschtes Maß an Spannung in dem Filament aufrechterhalten wird, wobei, wenn die Kopplungstorsion des Kopplungsmittels geringer ist als die durch die Bremsmittel auf die Lieferspulenmittel ausgeübte Gegenbewegung, die Kopplungsmittel gleiten und dabei verhindern, daß die Lieferspulenmittel durch die Antriebsmittel angetrieben werden und, falls die Gegenbewegung der Bremsmittel geringer wird als die Kopplungstorsion der Kopplungsmittel, die Lieferspulenmittel durch die Antriebsmittel über die Kopplungsmittel angetrieben werden.
Ebenso in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Apparat zum schraubenförmigen Verseilen einzelner gestreckter, biegsamer Elemente um eine gemeinsame Achse bereitgestellt, um ein Produkt zu bilden, umfassend mindestens zwei unabhängige Lieferspulenmittel, die zur Rotation um eine Achse angebracht sind, wobei jedes Lieferspulenmittel ein darauf gewickeltes, einzelnes, gestrecktes, biegsames Element besitzt, Flyermittel, die zur Rotation um diese Achse und um die Lieferspulenmittel herum angebracht sind, Mittel zur Rotation der Flyermittel um diese Achse, wobei die gestreckten, biegsamen Elemente von den Lieferspulenmitteln zu den Flyermitteln und dann zu einem Sammelpunkt gerichtet sind, wobei die gestreckten, biegsamen Elemente schraubenförmig um die Achse entsprechend der Drehbewegung der Flyermittel verseilt werden, Beförderungsmittel zur Beförderung der gestreckten, biegsamen Elemente durch den Apparat, und Spannungseinstellmittel, die dafür vorgesehen sind, unabhängig auf die Lieferspulenmittel zu wirken, um ein gewünschtes Maß an Spannung in jedem gestreckten, biegsamen Element aufrechtzuerhalten.
Ebenso in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Apparat zum Verseilen von mindestens einem gestreckten, biegsamen Element auf einem vorgerückten Kern bereitgestellt, um ein Produkt zu bilden, umfassend mindestens ein unabhängiges Lieferspulenmittel, das zur Rotation um eine Achse angebracht ist, wobei die Lieferspulenmittel ein darauf gewickeltes, einzelnes, gestrecktes, biegsames Element besitzen, Flyermittel, die zur Rotation um diese Achse und um die Lieferspulenmittel herum angebracht werden, Mittel zur Rotation der Flyermittel um diese Achse, wobei das gestreckte, biegsame Element von den Lieferspulenmitteln zu den Flyermitteln und anschließend zum Sammelpunkt gerichtet wird, wobei das gestreckte, biegsame Element um den Kern, der axial durch den Sammelpunkt geführt wird, schraubenförmig verseilt wird, Beförderungsmittel zum Befördern des gestreckten, biegsamen Elements und des Kerns durch den Apparat, und Spannungseinstellmittel, die dafür vorgesehen sind, unabhängig auf die Lieferspulenmittel zu wirken, um ein gewünschtes Maß an Spannung in dem gestreckten, biegsamen Element hiervon aufrechtzuerhalten.
Ferner wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein Apparat zum schraubenförmigen Verseilen von Filamentmitteln um eine gemeinsame Achse bereitgestellt, um ein Produkt zu bilden, umfassend mindestens zwei Lieferspulenmittel, die zur Rotation um eine Achse angebracht werden, wobei jedes Lieferspulenmittel darauf gewickelte Filamentmittel besitzt, Flyermittel, die zur Rotation um diese: Achse und nach außen hin auf dem Lieferspulenmittel angebracht sind, Mittel zur Rotation der Flyermittel um diese Achse, wobei die Filamentmittel von den Lieferspulenmitteln zu den Flyermitteln und anschließend zu dem Sammelpunkt gerichtet werden, wobei die Filamentmittel entsprechend der Rotationsbewegung der Flyermittel schraubenförmig um diese Achse verseilt werden, Beförderungsmittel zum Herunterziehen der Filamentmittel von den Lieferspulenmitteln und, um den Filamentmitteln eine Beförderungsgeschwindigkeit durch den Apparat zu verleihen, sowie Mittel zur Kontrolle und Einstellung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen der Beförderungsgeschwindigkeit der Filamentmittel und der Rotationsgeschwindigkeit der Flyermittel, um eine im wesentlichen gleichförmige Zahl von Rotationen der Flyermittel pro Einheitslänge des Produktes zu erzielen.
Ferner wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein Apparat zum schraubenförmigen Verseilen von mindestens einem Filamentmittel auf einem vorrückenden Kern bereitgestellt, um ein Produkt zu bilden, umfassend mindestens ein Lieferspulenmittel, das zur Rotation um eine Achse angebracht wird, wobei die Lieferspulenmittel darauf aufgewickelte Filamentmittel besitzen, Flyermittel, die zur Rotation um diese Achse und nach außen auf den Lieferspulenmitteln angebracht sind, Mittel zur Rotation der Flyermittel um diese Achse, wobei die Filamentmittel von den Lieferspulenmitteln zu den Flyermitteln und anschließend zu einem Sammelpunkt gerichtet werden, wobei die Filamentmittel um einen vorrückenden Kern, der axial durch den Sammelpunkt geführt wird, schraubenförmig verseilt werden, Beförderungsmittel zum Herunterziehen der Filamentmittel von den Lieferspulenmitteln und, um den Filamentmitteln und dem vorrückenden Kern eine Beförderungsgeschwindigkeit durch den Apparat zu verleihen, sowie Mittel zur Kontrolle und Einstellung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen der Beförderungsgeschwindigkeit der Filamentmittel und einer Rotationsgeschwindigkeit der Flyermittel, um eine im wesentlichen gleichförmige Zahl von Rotationen der Flyermittel pro Einheitslänge des Produktes zu erzielen.
Ferner wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein Apparat zum Verseilen von Filamentmitteln um eine gemeinsame Achse bereitgestellt, umfassend eine Mehrzahl von Lieferspulen und Flyeranordnungen, die in Serie angeordnet sind, jede Lieferspule und Flyeranordnung umfassend: mindestens ein Lieferspulenmittel, das zur Rotation um eine Achse angebracht wird, und ein Flyermittel, das ebenso zur Rotation um diese Achse und nach außen auf den Lieferspulenmitteln angebracht ist, wobei mindestens ein Spulenmittel darauf gewickelte Filamentmittel besitzt, wobei die Filamentmittel von den Lieferspulenmitteln zu den Flyermitteln gerichtet sind, wobei die Flyermittel von einer Mehrzahl von Lieferspulen und Flyeranordnungen im wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit und in derselben Richtung gedreht werden, einen Sammelpunkt zum Aufnehmen der Filamentmittel vom abwärts gelegenen Ende der Mehrzahl der Lieferspulen und Flyeranordnungen, wobei die Filamentmittel um die Achse an einem Sammelpunkt entsprechend der Rotationsbewegung der Flyermittel verseilt werden, Beförderungsmittel zum Vorwärtsverschieben der Filamentmittel durch eine Mehrzahl von Lieferspulen und Flyeranordnungen und durch den Sammelpunkt.
Ferner wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein Apparat zum Verseilen von Filamentmitteln auf einem vorrückenden Kern bereitgestellt, umfassend eine Mehrzahl von Lieferspulen und Flyeranordnungen, die in Serie angeordnet sind, jede Lieferspule und Flyeranordnung umfassend: mindestens ein Lieferspulenmittel, das zur Rotation um eine Achse angebracht wird, und ein Flyermittel, das ebenso zur Rotation um diese Achse und nach außen auf den Lieferspulenmitteln angebracht wird, wobei die Spulenmittel darauf gewickelte Filamentmittel besitzen, wobei die Filamentmittel von den Lieferspulenmitteln zu den Flyermitteln gerichtet werden, wobei die Flyermittel einer Mehrzahl von Lieferspulen und Flyeranordnungen im wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit und in derselben Richtung gedreht werden, einen Sammelpunkt zur Aufnahme der Filamentmittel und des vorrückenden Kerns von einem abwärts gelegenen Ende einer Mehrzahl von Lieferspulen und Flyeranordnungen, wobei die Filamentmittel um den vorrückenden Kern am Sammelpunkt entsprechend der Rotationsbewegung der Flyermittel verseilt werden, Beförderungsmittel zum Vorwärtsbewegen der Filamentmittel und des vorrückenden Kerns durch eine Vielzahl von Lieferspulen und Flyeranordnungen und durch den Sammelpunkt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachdem somit im allgemeinen das Wesen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, wird nunmehr auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die auf dem Wege der Erläuterung eine bevorzugte Ausführungsform hiervon zeigen und die folgendes darstellen:
Fig. 1 ist eine schematische Senkrechtansicht von der Seite eines Kabelverseilungsapparates;
Fig. 2 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht einer Sammelanordnung eines Kabelverseilungsapparates von Fig. 1;
Fig. 3 ist eine schematische Senkrechtansicht von der Seite eines Drahtverseilungsapparates, wobei eine Mehrzahl von Lieferspulen und Flyeranordnungen in Serie angeordnet sind;
Fig. 4 ist eine schematische Senkrechtansicht von der Seite einer Lieferspule und einer Flyeranordnung und einer Sammelanordnung in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht der Oberseite einer Lieferspule und einer Flyeranordnung und einer Sammelanordnung von Fig. 4;
Fig. 6 ist eine schematische, vergrößerte Querschnittsansicht eines abwärts gelegenen Endabschnittes der Lieferspule und Flyeranordnung, die eine weitere mögliche Filamentweganordnung hiervon zeigt;
Fig. 7 ist eine schematische Ansicht der Vorderseite einer ersten Lieferspule der Lieferspule und Flyeranordnung von Fig. 4;
Fig. 8 ist eine schematische Längsquerschnittsansicht eines herkömmlichen Verseilungsapparates, der zur Bildung von Stahlkabeln geeignet ist;
Fig. 9 ist eine schematische Senkrechtansicht von der Seite eines herkömmlichen Verseilungsapparats, der für die Herstellung von Telekommunikationskabeln eingesetzt wird;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Spannungsausgleichers, der dafür vorgesehen ist, daß er am Ausgangsende einer Lieferspule und Flyeranordnung in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht wird;
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht eines Spannungsausgleichers von Fig. 10; und
Fig. 12 ist eine Ansicht der Oberseite eines Spannungsausgleichers von Fig. 10.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, insbesondere auf Fig. 1, ein Apparat zum schraubenförmigen Verseilen von gestreckten, biegsamen Elementen, wie zum Beispiel einzelnen Drähten oder dergleichen, unter Benutzung der Elemente der vorliegenden Erfindung und im allgemeinen durch Nummer 10 bezeichnet, beschrieben.
Der Apparat 10 ist geeignet für verschiedene industrielle Anwendungen, wie zum Beispiel die Herstellung von Produkten, wie zum Beispiel elektrische Kabel, Local Area Network (LAN)-Kabeln und dergleichen. Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt der Apparat 10 eine Lieferspule und eine Flyeranordnung, im allgemeinen mit 12 bezeichnet, eine Sammelanordnung 14, eine Filamentbeförderungsanordnung 16 zum Herausziehen eines Produktes aus der Sammelanordnung 14, und eine Aufnahmespulenanordnung 18 zur Aufnahme des Produktes.
Insbesondere umfaßt die Lieferspule und Flyeranordnung 12 zwei Lieferspulen 20a und 20b, die auf ihren jeweiligen Schäften 22 und 24 zur Rotation um eine gemeinsame Achse 26 angebracht werden. Die Lieferspule 20a hat ein gestrecktes, biegsames Element 28 darauf gewickelt. In ähnlicher Weise besitzt die Lieferspule 20b ein darauf gewickeltes, gestrecktes, biegsames Element 28b. Die Elemente 28a und 28b können jeweils aus einem einzelnen Strang gebildet sein, oder alternativ aus einem vor-angeordneten Kabel, das beispielsweise aus einem Paar von schraubenförmig verseilten Strängen oder Filamenten zusammengesetzt ist. Zylindrische röhrenförmige Glieder 30, die als Spulenschäfte wirken, werden auf den Lagern an den freien Enden der Schäfte 22 und 24 angebracht, um ihre jeweiligen Lieferspulen 20a und 20b darauf zu erhalten. Ein Feststellmechanismus (nicht gezeigt) wird bereitgestellt, um zu gewährleisten, daß die Spulen 20a und 20b in der Position auf ihren jeweiligen zylindrischen röhrenförmigen Gliedern 30 verbleiben, wenn die Schäfte 22 und 24 gedreht werden. Jeder Schaft 22 und 24 wird an einem entgegengesetzten Endabschnitt hiervon auf den Rahmen 32 mittels eines Paares von Lagern 34 zur Rotation um die gemeinsame Achse 26 angebracht. Die Schäfte 22 und 24 werden jeweils drehbar von einem herkömmlichen Riemen und Riemenscheibenanordnungen 36 und 38 angetrieben, welche beide mit einem einzigen Motor über den Verbindungsschaft 42 verbunden sind. Es wird ausgeführt, daß die Riemen und Riemenscheibenanordnungen 36 und 38 so eingestellt sind, daß sie gewährleisten, daß die Rotation der Schäfte 22 und 24 gleichförmig erfolgt, obwohl sie nicht unmittelbar miteinander verbunden sind.
Eine elektromechanische Bremse, wie zum Beispiel eine Hysteresebremse 44, wird auf dem rotierenden Schaft 22 benachbart zur Lieferspule 20a angebracht, und ist im Betrieb dafür vorgesehen, eine magnetische Torsion auf das zylindrische röhrenförmige Glied 30 der Lieferspule 20a auszuüben. In ähnlicher Weise ist eine Hysteresebremse 46 auf dem rotierenden Schaft 24 angebracht, welcher der Lieferspule 20b benachbart ist und im Betrieb dafür vorgesehen ist, eine magnetische Torsion auf das zylindrische röhrenförmige Glied 30 der Lieferspule 20b auszuüben. Dementsprechend können die Hysteresebremsen 44 und 46 jeweils aktiviert werden, die Lieferspulen 20a und 20b an die jeweiligen rotierenden Schäfte 22 und 24 zu koppeln, so daß die Lieferspulen 20a und 20b gemeinsam mit ihren jeweiligen rotierenden Schäften 22 und 24 rotieren können, falls keine äußere Kraft, wie zum Beispiel eine Ziehkraft, die auf die Elemente 28a und 28b ausgeübt wird, hierauf wirkt. Jedoch wird ausgeführt, daß die Rotationsgeschwindigkeit der Lieferspulen 20a und 20b unterschiedlich sein kann, das heißt, größer oder kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit der rotierenden Schäfte 22 und 24, indem Lager innerhalb eines jeden zylindrischen röhrenförmigen Gliedes 30 angeordnet werden. Wie nachfolgend in näheren Einzelheiten erläutert werden wird, erlauben die Hysteresebremsen 44 und 46, das Maß an Spannung in jedem Element 28a und 28b richtig und wirksam zu kontrollieren, um somit die gesamte Qualität des durch den Apparat 10 hergestellten Kabels zu erhöhen. Ein leitendes Element, wie zum Beispiel eine Bürste 47, wird auf jedem rotierenden Schaft 22 und 24 bereitgestellt, um den Strom zu den Hysteresebremsen 44 und 46 zu leiten, und/oder zu jedem anderen elektrischen Bestandteil, wie zum Beispiel Sensoren, welche sich in der Umgebung der rotierenden Schäfte 22 und 24 befinden.
Die Lieferspulen 20a und 20b sind entfernbar auf ihre jeweiligen rotierenden Schäfte 22 und 24 angebracht, so daß, falls gewünscht und erforderlich, sie einfach vom Apparat 10 entfernt und durch andere Lieferspulen mit ähnlichen oder unterschiedlichen Größen und Einstellungen ersetzt werden können. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die rotierenden Schäfte 22 und 24 am Rahmen 32 angebracht, so daß sie einen freien Raum zwischen den Endabschnitten hiervon definieren, der jeweils die Lieferspulen 20a und 20b unterstützt, und damit die Handhabung und das Entfernen der Lieferspulen 20a und 20b ermöglicht.
Die Elemente 28a und 28b, die auf die Lieferspulen 20a und 20b gewickelt sind, werden unmittelbar zum Flyer 48 geführt, der zur Rotation um die gemeinsame Achse 26 angebracht wird. Der Flyer 48 umfaßt zwei diametral entgegengesetzte gebogene Glieder 50 und 52, welche auf deren Innenseite mit einer Mehrzahl von Führungsgliedern 54 versehen sind, wie zum Beispiel Rillenscheiben oder Ösen, zur Aufnahme der Elemente 28a und 28b. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Element 28a auf das Bogenglied 50 gerichtet, wohingegen das Element 28b auf das Bogenglied 52 gerichtet ist. Jedes Bogenglied 50 und 52 ist fest an dessen entgegengesetzten Enden mit den rotierenden Schäften 22 und 24 für die Rotation hiermit verbunden. Wie in Fig. 1 schematisch erläutert, können Endglocken 55 bereitgestellt werden, um zu gewährleisten, die Bogenglieder 50 und 52 an den rotierenden Schäften 22 und 24 zu befestigen. Die Bogenglieder 50 und 52 erstrecken sich in im wesentlichen entgegengesetzten, radialen Positionen in bezug auf die gemeinsame Achse 26 und sind im Betrieb dafür vorgesehen, um die Lieferspulen 20a und 20b zu rotieren. Wie in Fig. 1 gezeigt, werden die Lieferspulen 20a und 20b innerhalb des Bogens oder der Hülle, welche durch die Rotationsbewegung der Flyer 48 definiert wird, angeordnet und eingestellt. Indem der Flyer 48 und die Lieferspulen 20a und 20b zur Rotation um dieselbe Achse angebracht werden, und indem die Elemente 28a und 28b unmittelbar auf den Flyer geführt werden, werden die Elemente nicht an ihrem Eintrittspunkt auf dem Flyer 14 verdrillt. Daher wird es möglich, die Elemente 28a und 28b nur außerhalb des Flyers 48 zu verdrillen, dass heißt, abwärts von der Lieferspule und der Flyeranordnung 12 an deren Sammelpunkt. In den meisten der herkömmlichen Kabelverseilungsapparate werden die Lieferelemente nicht unmittelbar auf den rotierenden Flyer geführt, und somit werden sie einer verdrillenden Torsion an ihrem Eintrittspunkt in den rotierenden Flyer ausgesetzt, der der gesamten Qualität des verseilten Produktes abträglich ist.
Zwei parallele, vom Mittelpunkt abweichende, axiale Durchlässe 56 und 58 werden im rotierenden Schaft 24 definiert, um jeweils den Elementen 28a und 28b den Austritt aus der Lieferspule und der Flyeranordnung 12 zu ermöglichen. Jedoch ist es so zu verstehen, daß jeder andere geeignete Durchlaß oder Führungsglied verwendet werden kann, um ein Herausziehen der Elemente 28a und 28b aus der Lieferspule und der Flyeranordnung 12 zu ermöglichen.
Die Sammelanordnung 14 liegt abwärts von der Lieferspule und der Flyeranordnung 12 und ist so positioniert, daß die Elemente 28a und 28b gemeinsam um die gemeinsame Achse 26 verseilt werden. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Sammelanordnung 14 unabhängig von der Lieferspule und der Flyeranordnung 12, und umfaßt einen Formverschluß 60 mit einem diamantenen Einlaß 62, der einen axialen Durchlaß 64 definiert, in dem die Elemente 28a und 28b schraubenförmig verseilt werden, wenn sie hierdurch hindurchtreten. Es wird ausgeführt, daß für Anwendungen, welche eine hohe Rotationsgeschwindigkeit des Flyers 48 und eine hohe Beförderungsgeschwindigkeit der Elemente 28a und 28b durch den Formverschluß 60 nicht erfordern, die Sammelanordnung 14 in nicht-drehbarer Weise in der Position befestigt werden kann, da die von den Elementen 28a und 28b auf die innere Oberfläche des diamantenen Einsatzes 62 ausgeübte Reibung nicht ausreichend ist, um deren Zerstörung zu verursachen.
Jedoch ist es so zu verstehen, daß, falls der Apparat 10 mit verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten arbeitet, der Formverschluß 60 mit derselben Geschwindigkeit wie der Flyer 48 gedreht werden kann, um so die zwischen den Elementen 28a und 28b sowie dem Formverschluß 60 vorhandene relative Drehbewegung zu beseitigen, wobei die Reibung zwischen dem diamantenen Einsatz 62 und den Elementen 28a und 28b nur durch die axiale Verschiebung der Elemente 28a und 28b durch den Formverschluß 6Q erzeugt wird. Einige Rillenscheiben 66 können am Ausgangsende des Schaftes 24 bereitgestellt werden, um die Elemente 28a und 28b in die Sammelanordnung 14 zu befördern und die Information zu sammeln, wie in näheren Einzelheiten nachfolgend beschrieben werden wird.
Es ist zu bemerken, daß die Sammelanordnung 14 optional ist. Für den Fall, daß eine Sammelanordnung 14 nicht bereitgestellt wird, werden die Elemente 28a und 28b mit einander an einem Sammelpunkt verseilt, der zwischen der Lieferspule und der Flyeranordnung 12 und der Filamentbeförderungsanordnung 16 angeordnet ist.
Die Filamentbeförderungsanordnung 16 ist abwärts von der Sammelanordnung 14 angeordnet und ist im Betrieb dafür vorgesehen, die Elemente 28a und 28b durch die Lieferspule und die Flyeranordnung 12 sowie durch die Sammelanordnung 14 zu befördern. Die Filamentbeförderungsanordnung 16 umfaßt einen raupenartigen Beförderungsmechanismus 68 mit zwei parallelen, getriebenen Führungsbahnen, die symmetrisch um die gemeinsame Achse 26 angeordnet sind, um zwischen diesen beiden das Endprodukt zu ergreifen, so daß die Beförderung der gestreckten, biegsamen Elemente 28a und 28b durch den Apparat 10 veranlaßt wird. Jedoch ist es so zu verstehen, daß jeder andere Ziehmechanismus bereitgestellt werden kann, der dafür vorgesehen ist, die gestreckten Elemente gleichförmig zu ziehen, um die Elemente mit derselben Geschwindigkeit durch den Apparat vorwärts zu bewegen. Der raupenförmige Beförderungsmechanismus 68 kann durch einen unabhängigen Motor (nicht gezeigt) angetrieben werden, oder alternativ, durch eine variable Transmission (nicht gezeigt), welche wiederum an den Motor 40 oder an einen beliebigen anderen geeigneten Motor gekoppelt werden kann. Daher ist es der raupenartige Beförderungsmechanismus 68, der die Beförderungsgeschwindigkeit der Elemente 28a und 28b bestimmt. Dementsprechend können durch Einstellung der Rotationsgeschwindigkeit des raupenartigen Beförderungsmechanismus 68 relativ zur Rotationsgeschwindigkeit des Flyers 48 die Elemente 28a und 28b im Sammelpunkt 14 mit einer konstanten schraubenförmigen Ganghöhe verseilt werden. Mit anderen Worten muß für die Produktion eines Kabels mit einer konstanten schraubenförmigen Ganghöhe das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Flyer 48 und dem raupenartigen Beförderungsmechanismus 68 während des gesamten Verseilungsvorganges konstant sein. In der Tat werden unterschiedliche Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen dem Flyer 48 und dem raupenartigen Beförderungsmechanismus 68 zu unterschiedlichen schraubenförmigen Ganghöhen im Endprodukt führen.
Anstelle des Einsatzes einer teueren und ausgefeilten, elektronischen Ausstattung, um die Rotationsgeschwindigkeit der Filamentbeförderungsanordnung 16 in bezug auf die Rotationsgeschwindigkeit des Flyers 48 zu variieren, um damit verseilte Produkte mit unterschiedlichen schraubenförmigen Ganghöhen herzustellen, wurde darüber nachgedacht, den raupenartigen Beförderungsmechanismus 68 durch einen Bandantrieb mit austauschbaren Bandantriebsrädern von unterschiedlichen Durchmessern für jede gewünschte schraubenförmige Ganghöhe zu ersetzen, und somit eine Veränderung der Beförderungsgeschwindigkeit der Elemente 28a und 28b zu ermöglichen, ohne die Rotationsgeschwindigkeit der Filamentbeförderungsanordnung 16 abändern zu müssen. Um ein Kabel von einer gegebenen schraubenförmigen Ganghöhe herzustellen, würde ein vorbestimmter Durchmesser eines Bandantriebsrades dementsprechend eingesetzt werden und, um ein Kabel mit einer anderen schraubenförmigen Ganghöhe herzustellen, würde ein anderer vorherbestimmter Durchmesser des Bandantriebsrades bereitgestellt werden. Daher würde ein Durchmesser eines Bandantriebsrades mit jeder gewünschten schraubenförmigen Ganghöhe in Beziehung stehen. Durch Einsatz des Motors 40 zum Antrieb des Bandantriebes (nicht gezeigt) über einen herkömmlichen Transmissionsmechanismus und durch Bereitstellung von austauschbaren Bandantriebsrädern von unterschiedlichen Durchmessern wird das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Bandantrieb und dem Flyer 14 genau kontrolliert, und Kabel von unterschiedlichen schraubenförmigen Ganghöhen können hergestellt werden, ohne das Drehgeschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Flyer 14 und dem Bandantrieb abändern zu müssen, da die Beförderungsgeschwindigkeit der Elemente 28a und 28b eine Funktion der Drehgeschwindigkeit der Bandantriebsräder und deren Radien ist. Diese Weise der Fortbewegung ist genauer, da sie eine Änderung der Rotationsgeschwindigkeit des Elektromotors nicht erfordert, welcher den Bandantrieb antreibt, um die schraubenförmige Ganghöhe des verseilten Produkts zu verändern.
Im Betrieb werden die Elemente 28a und 28b von ihren jeweiligen Lieferspulen 20a und 20b abgewickelt und unmittelbar auf den Flyer 48 geführt, welcher sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit relativ zur Geschwindigkeit des raupenartigen Beförderungsmechanismus 28 dreht, der die Elemente 28a und 28b aus der Lieferspule und der Flyeranordnung 12 heraus zieht und hierbei gleichzeitig die Lieferspulen 20a und 20b zur Rotation mit einer von der Drehgeschwindigkeit der rotierenden Schäfte 22 und 24, und somit von der des Flyers 48 verschiedenen Geschwindigkeit veranlaßt. Da die Elemente 28a und 28b von den Lieferspulen 20a und 20b abgewickelt werden, werden sie auf den Formverschluß 60 zugeführt, wo sie schraubenförmig um die gemeinsame Achse 26 entsprechend der Drehbewegung des Flyers 48 verwickelt werden.
Wiederum ist es das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Flyer 48 und dem raupenartigen Beförderungsmechanismus 68, das die schraubenförmige Ganghöhe bestimmt, und somit muß es vom Beginn bis zum Ende des Verfahrens konstant sein, um ein Endprodukt zu erhalten, wie beispielsweise ein Kabel, das eine im wesentlichen gleichförmige schraubenförmige Ganghöhe über dessen gesamte Länge besitzt. Diese Art der Kontrolle der schraubenförmigen Ganghöhe ist einfacher und wirksamer als das Verfahren von Krafft in dem vorstehend erwähnten US-Patent Nr. 4,709,542, welches aus einer Kontrolle der Drehgeschwindigkeit des Flyers relativ zur Drehgeschwindigkeit der Lieferspulen besteht.
Es wird anerkannt werden, daß die Wicklungsdurchmesser der Lieferspulen 20a und 20b schrittweise herabgesetzt und somit ihre Drehgeschwindigkeiten erhöht werden, um eine konstante Beförderungsgeschwindigkeit zu erhalten, da die Elemente 28a und 28b durch die Lieferspule und die Flyeranordnung 12 durch den raupenartigen Beförderungsmechanismus 68 befördert werden. Um eine konstante Spannung an jedem Element 28a und 28b anzulegen, wird die magnetische Torsion, welche durch die Hysteresebremsen 44 und 46 auf die Lieferspulen 20a bzw. 20b ausgeübt wird, dementsprechend so eingestellt, daß sie eine geeignete Gegenbewegung zur Drehbewegung der Lieferspulen 20a und 20b liefert. Da allgemein die Torsionen, die auf die Lieferspulen 20a und 20b durch die Spannungskräfte in den Elementen 28a und 28b angelegt werden, proportional zum Wicklungsdurchmeser der Lieferspulen 20a und 20b sind, und da diese Windungsdurchmesser während des Betriebes des Apparats 10 abnehmen, müssen die Magnetisierungstorsionen, welche durch die Hysteresebremsen 44 und 46 ausgeübt werden, eingestellt werden, das heißt reduziert werden, so daß eine konstante Spannung in den einzelnen Elementen 28a und 28b während des gesamten Verseilungsvorganges erhalten bleibt.
Indem getrennte und unabhängige Lieferspulen 20a und 20b eingesetzt werden, welche jeweils mit einzelnen Elementen 28a und 28b versehen sind, und indem verschiedene Hysteresebremsen 44 und 46 eingesetzt werden, die auf jede der Lieferspulen 20a und 20b wirkt, ist es möglich, das Maß an Spannung in jedem Element 28a und 28b zu kontrollieren, um zu verhindern, daß eines der Elemente 28a und 28b mit weniger Straffheit als das andere im Endprodukt gewickelt wird, und somit zur Erhöhung der Gesamtqualität des Endproduktes beiträgt.
Darüber hinaus können die Lieferspulen 20a und 20b unterschiedliche Durchmesser haben, da sie getrennt sind und unabhängig kontrolliert werden.
Am Austritt des Endproduktes aus dem raupenartigen Beförderungsmechanismus 68 kann das Endprodukt auf die Aufnahmespulenanordnung 18 geführt werden, oder alternativ zu beliebigen anderen nachfolgenden Handhabungsschritten für die Behandlung oder die Abänderung des verseilten Produktes. Beispielsweise kann das verseilte Produkt einer Extrusionseinheit zugeführt werden. Wie in Fig. 1 erläutert, umfaßt die Aufnahmespulenanordnung 18 eine Aufnahmespule 70, die in drehbarer Weise von einem Motor 72 durch einen rotierenden Schaft 74 einer Kopplung angetrieben wird. Eine elektromechanische Bremse (nicht gezeigt) mit einem Motor kann auf dem rotierenden Schaft 74 angebracht sein, um die Drehbewegung der Aufnahmespule 70 zu kontrollieren, und dabei die Benutzung eines Tänzers vermieden werden. Die elektromechanische Bremse (nicht gezeigt) kann dementsprechend auf verschiedene Spannungen eingestellt werden, die von der Geschwindigkeit des raupenartigen Beförderungsmechanismus 68 und der Menge des Endproduktes abhängt, das auf die Aufnahmespule 70 geladen wird, so daß das Endprodukt mit einer geeigneten Spannung auf die Aufnahmespule 70 aufgewickelt wird. Alternativ kann ein Tänzer (nicht gezeigt) mit Einem Motor verwendet werden, um die Drehbewegung der Aufnahmespule 70 zu kontrollieren. Wie für die elektromechanische Bremse (nicht gezeigt) kann der Tänzer (nicht gezeigt) eingestellt werden, um das Endprodukt mit einer geeigneten Spannung auf die Aufnahmespule 70 zu wickeln.
Es wird ausgeführt, daß die Aufnahmespulenanordnung 18 nur dazu verwendet wird, um das Endprodukt aufzunehmen, und somit hat sie keinen Einfluß auf die Rate, mit der das Endprodukt hergestellt wird. In der Tat ist es der raupenartige Beförderungsmechanismus 68, wie hier vorstehend beschrieben, der die Beförderungsgeschwindigkeit der Elemente 28a und 28b bestimmt. Die Aufnahmespulenanordnung 18 ist nicht geeignet, um die Beförderungsgeschwindigkeit der Elemente 28a und 28b zu kontrollieren, da die Trägheit der Aufnahmespule 70 sich verändert, wenn die Elemente 28a und 28b hierauf gewickelt werden, und somit die Kontrolle der Beförderungsgeschwindigkeit der Elemente kompliziert machen. Nachdem die Aufnahmespule 70 vollständig mit dem Endprodukt beladen worden ist, wird die Produktion abgebrochen und die Aufnahmespule 70 wird durch eine leere Aufnahmespule ersetzt, welche nicht notwendigerweise mit der vollständig beladenen Aufnahmespule identisch ist.
Geschwindigkeitssensoren (nicht gezeigt) werden zur Messung der Drehgeschwindigkeiten der Flyer 48 und des raupenartigen Fortbewegungsmechanismus 68 bereitgestellt. Die mit dem Sensor erhaltenen Daten werden an ein Kontrollsystem (nicht gezeigt) gesendet, welches dafür vorgesehen ist, die Drehgeschwindigkeiten des Flyers 48 und des raupenartigen Beförderungsmechanismus 68 zu kontrollieren und einzustellen, so daß ein konstantes Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Flyer 48 und dem raupenartigen Beförderungsmechanismus 68 zu allen Zeiten aufrechterhalten wird, um somit ein Endprodukt mit einer konstanten schraubenförmigen Ganghöhe über dessen gesamte Länge zu erhalten. Wenn die Filamentbeförderungseinrichtung 16 in Form eines Bandantriebs (nicht gezeigt) bereitgestellt wird, kann eine konstante schraubenförmige Ganghöhe in alternativer Weise erreicht werden, indem der Durchmesser der Bandantriebsrolle selbst verändert wird, wie hier vorstehend erläutert wurde.
Jede Rillenscheibe 66, erläutert in Fig. 2, kann auf der Ladezelle (nicht gezeigt) befestigt werden, um die Spannung in den Elementen 28a und 28b zu messen. Das Kontrollsystem empfängt Signale von der Ladezelle, und es ist im Betrieb zur Bestimmung der Spannung vorgesehen, diese an jeden Controller der Hysteresebremse zu senden, so daß das Maß an Spannung in jedem Element 28a und 28b konstant und einander gegenüber gleich bleibt, wenn sie von ihren jeweiligen Lieferspulen 20a und 20b abgewickelt werden.
Alternativ können Geschwindigkeitssensoren (nicht gezeigt) zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit einer jeden Lieferspule 20a, 20b und zum Messen der Rotationsgeschwindigkeit am Ausgang des raupenartigen Beförderungssystems 68 bereitgestellt werden, wobei sie erlauben, den Durchmesser der Elemente 28a und 28b zu bestimmen, die auf die Lieferspulen 20a bzw. 20b gewickelt sind. Die Spannung, die an jeden Hysteresebremse-Controller zu senden ist, kann durch dass Kontrollsystem (nicht gezeigt) bestimmt werden, so daß gewährleistet ist, daß eine konstante Spannung in den Elementen 28a und 28b aufrechterhalten wird, wenn sie von ihren jeweiligen Lieferspulen 20a und 20b abgewickelt werden.
Das Kontrollsystem erlaubt ebenfalls, den Riß der Elemente 28a und 28b nachzuweisen. Für den Fall, daß eines der Elemente 28a und 28b bricht, wird die Drehgeschwindigkeit der hiermit verbundenen Lieferspule gleich der Drehgeschwindigkeit des Flyers 48. Dementsprechend wurde das Kontrollsystem (nicht gezeigt) dazu instrumentalisiert, daß es die von den Geschwindigkeitssensoren des Flyers 48 und der Lieferspulen 20a und 20b empfangenen Daten vergleicht und ein Warnsignal aussendet, falls die Rotationsgeschwindigkeit einer der Lieferspulen 20a und 20b gleich der des Flyers 48 ist. Es wird ausgeführt, daß dies möglich ist, da die Lieferspulen 20a und 20b jeweils mit einem einzelnen Element 28a bzw. 28b versehen sind. Falls es mehr als ein Element pro Lieferspule gibt, würde dessen Rotationsgeschwindigkeit in der Tat nicht durch das Brechen von einem der Elemente beeinflußt werden, und somit zur Herstellung eines Endproduktes von geringer Qualität führen.
Während der Apparat 10 normalerweise für das schraubenförmige Verseilen der Elemente 28a und 28b um eine gemeinsame Achse betrieben wird, kann er ebenso für das Verwinden der Elemente 28a und 28b um ein vorrückendes Kernfilament oder Draht betrieben werden, der axial durch den Apparat 10 entlang der gemeinsamen Achse 26 durch die Ziehwirkung der Bandantriebsrolle 68 vorgeschoben wird. Daher würde das vorrückende Kernfilament und die Elemente 28a und 28b dieselbe Beförderungsgeschwindigkeit haben. Es ist so zu verstehen, daß, falls es gewünscht wird, ein Endprodukt mit einem Kernelement und einem einzelnen darauf gewickelten Filament zu erhalten, der Apparat nur eine einzige Lieferspule anstatt zweier, wie hier vorstehend beschrieben, umfassen kann.
Es ist zu bemerken, daß die Motoren 40 und 72 elektronisch kontrolliert werden können, oder in alternativer Weise kann eine variable Transmission verwendet werden, um eine große Flexibilität der Einsatzmöglichkeiten bereitzustellen.
Fig. 3 erläutert eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Apparat 10 zwei Lieferspulen und Flyeranordnungen 12 und 12' umfaßt, die in Serie aufwärts von der Sammelanordnung 14 angebracht werden, die Filamentvorrückungsanordnung 16 und die Aufnahmespulenanordnung 18. Der Apparat 10' ist im Betrieb dafür vorgesehen, vier gestreckte biegsame Elemente 28a, 28b, 28a' und 28b' in der Sammelanordnung 14 um eine gemeinsame Achse 26, oder in alternativer Weise um ein Kernfilament (nicht gezeigt), das axial durch den Apparat 10' entlang der gemeinsamen Achse 26 vorrückt, schraubenförmig zu verseilen. Die Lieferspulen und die Flyeranordnungen 12 und 12' werden durch denselben Motor 40 über den Verbindungsschaft 76 angetrieben. Jedoch ist es so zu verstehen, daß verschiedene Motoren verwendet werden können, um jeweils die Lieferspulen und Flyeranordnungen 12 und 12' anzutreiben. Die Lieferspule und Flyeranordnung 12' wird mit einem aufwärts gelegenen Schaft 78 bereitgestellt, der zwei parallele axiale Durchlässe 80 und 82 für die jeweilige Führung der Elemente 28a und 28b definiert, welche aus der Lieferspule und der Flyeranordnung 12 auf den Flyer 48' der Lieferspule und der Flyeranordnung 12' herauskommen. Die übrigen Merkmale der Lieferspule und der Flyeranordnung 12' sind denjenigen der Lieferspule und Flyeranordnung 12 ähnlich, und somit wird deren doppelte Beschreibung weggelassen.
Im Betrieb drehen sich die Flyer 48 und 48' mit der gleichen Geschwindigkeit in einem vorbestimmten Verhältnis zur Rotationsgeschwindigkeit des raupenartigen Beförderungsmechanismus 68, der die Elemente 28a, 28b, 28a' und 28b' zieht, so daß er ihnen dieselbe Beförderungsgeschwindigkeit verleiht. Die Elemente 28a und 28b werden unmittelbar auf ihre jeweiligen Bogenglieder 50 und 52 geführt und anschließend treten sie durch die axialen Durchlässe 56 bzw. 58 hindurch. Anschließend werden die Elemente 28a und 28b in den jeweiligen axialen Durchlässen 82 und 88 aufgenommen, die in dem aufwärts gelegenen Schaft 78 der Lieferspule und der Flyeranordnung 12' definiert sind. Dementsprechend treten die Elemente 28a und 28b in die Lieferspule und die Flyeranordnung 12' ein, ohne schraubenförmig verseilt worden zu sein, da sie in getrennten Durchlässen befördert werden. Das Element 28a wird dann unmittelbar auf das Bogenglied 50' mit dem Element 28a' geführt, während das Element 28b unmittelbar auf das Bogenglied 52' mt dem Element 28b' geführt wird. Die Elemente 28a und 28a' verlassen die Lieferspule und Flyeranordnung 12' durch den axialen Durchlaß 56', während die Elemente 28b und 28b' die Lieferspule und Flyeranordnung 12' durch den axialen Durchlaß 58' verlassen. Die vier Elemente 28a, 28b, 28a' und 28 b' werden dann schraubenförmig miteinander um die gemeinsame Achse 26 verwunden, wenn sie durch die Sammelanordnung 14 hindurchtreten. Das Endprodukt wird dann von der Aufnahmespulenanordnung 18 aufgenommen.
Wenn der Apparat 10' verwendet wird, um ein Endprodukt mit einem mittleren Kern zu erhalten, wird wiederum ein Kernelement, entlang der gemeinsamen Achse 26 mit einem raupenartigen Beförderungsmechanismus 68 durch den Apparat 10' befördert. Wenn das Kernelement durch die Sammelanordnung 14 hindurchtritt, werden die Elemente schraubenförmig darauf verwunden, um ein Endprodukt zu bilden.
Obwohl die Lieferspule und die Flyeranordnungen 12 und 12' beschrieben worden sind, als würden sie jeweils zwei Lieferspulen 20a, 20b, 20a' und 20b' umfassen, ist es zu bemerken, daß nur eine Lieferspule pro Lieferspule und Flyeranordnung 12 und 12' bereitgestellt werden kann, in Abhängigkeit von der Zahl der für die Bildung des Endprodukts notwendigen Elemente.
Da die Elemente 28a, 28a', 28b und 28b' außerhalb der Lieferspule und Flyeranordnungen 12 und 12' verseilt werden, ist es möglich, eine Mehrzahl von Lieferspulen und Flyeranordnungen zu haben, die in Serie angeordnet sind. Obwohl der Apparat 10' beschrieben worden ist, als habe er zwei Lieferspulen und Flyeranordnungen 12 und 12', ist es zu verstehen, daß eine Mehrzahl von Lieferspulen und Flyeranordnungen in Serie aufwärts von der Sammelanordnung 14 oder von einem Sammelpunkt und von der Filamentbeförderungsanordnung 16 angebracht sein können, um ein Endprodukt zu erhalten, das aus einer Mehrzahl einzelner Elements gebildet ist.
Entsprechend weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können hydraulische Bremsen eingesetzt werden, um die Spannung in jedem gestreckten Element zu kontrollieren, anstatt der vorstehend beschriebenen elektromechanischen Bremsen. Alternativ können Motoren oder beliebige andere geeignete Bremsmechanismen ebenfalls eingesetzt werden, um das Maß der Spannung in den Elementen zu kontrollieren.
Es ist ebenso zu bemerken, daß, falls nur eine Lieferspule innerhalb des Flyers angeordnet ist, letztere nur ein Bogenglied umfassen kann.
Die Fig. 4 und 5 erläutern eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche besonders geeignet ist für das schraubenförmige Verseilen von zwei gestreckten Elementen oder Filamenten um eine gemeinsame Achse, um ein Telekommunikationskabel zu bilden, wie zum Beispiel ein Local Area Network (LAN)-Kabel.
Wie für die vorstehend beschriebenen Apparat 10, umfaßt der Apparat 310 eine Lieferspule und Flyeranordnung 312, eine optionale Sammelanordnung 314, eine Filamentbeförderungsanordnung (nicht gezeigt) und eine Aufnahmespulenanordnung (nicht gezeigt). Es wird bemerkt, daß die Sammelanordnung 314, die Filamentbeförderungsanordnung und die Aufnahmespulenanordnung des Apparats 310 jeweils ähnlich der entsprechenden Sammelanordnung 14, der Filamentbeförderungsanordnung 16 und der Aufnahmespulenanordnung 18 des Apparats 10 sind, und daher wird ihre doppelte Beschreibung weggelassen.
Unter nunmehr besonderer Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 kann ersehen werden, daß die Lieferspulen und die Flyeranordnung 312 allgemein einen Flyer 316 umfassen, der für die Drehung um eine Mittelachse 318 angebracht ist, eine erste Lieferspule 320, die aufwärts von dem Flyer 316 angeordnet ist und zur Drehung um eine erste Achse quer zur Mittelachse 318 angebracht ist, sowie eine zweite Lieferspule 322, die innerhalb einer Hülle angeordnet ist, welche durch die Drehbewegung des Flyers 316 beschrieben wird, und für die Drehung um eine zweite Achse quer zur Mittelachse 318 angebracht ist. Durch schräges Anbringen der ersten und zweiten Lieferspulen 320 und 322 in bezug auf die Drehachsen des Flyers 316, das heißt der Mittelachse 318, kann die Produktionsrate des Apparats 310 erhöht werden. Jedoch ist es so zu verstehen, daß die ersten und zweiten Lieferspulen 320 und 322 zur Rotation um die Mittelachse 318 angebracht sein können oder alternativ in bezug darauf in jedem beliebigen Winkel angeordnet sein können.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist die erste Lieferspule 320 zur Rotation mit einem Schaft 324 als Achsende mit einer unabhängigen Trägerstruktur 326 verbunden, die aufwärts von dem Flyer 316 angeordnet ist. Die erste Lieferspule 320 besitzt ein darauf gewickeltes, einzelnes, gestrecktes, biegsames Element 328. Ein Feststellmechanismus 330 wird bereitgestellt, um zu gewährleisten, daß die erste Lieferspule 320 in der Position auf dem Schaft 324 während des Betriebes des Apparates 310 verbleibt, während er es ermöglicht, daß die erste Lieferspule 320 von dem Schaft 324 für die Ersetzung durch eine andere ähnliche oder verschiedene Spule entfernt wird, wenn auch immer es erforderlich ist oder gewünscht wird.
Wie aus den Fig. 4 und 5 ersehen werden kann, umfaßt der Flyer 316 ein Paar von diametral entgegengesetzten Bogenelementen 332a und 332b, welche befestigt an deren entgegengesetzten Enden der koaxial aufwärts und abwärts gelegenen Schäfte 334 und 336 angebracht sind, welche als Achszapfen mit einer Rahmenstruktur 337 verbunden sind. Die aufwärts und abwärts gelegenen Schäfte 334 und 336 werden einheitlich durch einen geeigneten Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) angetrieben.
Ein Gestell 338 ist an dessen entgegengesetzten Enden an den Lagern 340 angebracht, die an den inneren Enden der aufwärts und abwärts gelegenen Schäfte 334 bzw. 336 bereitgestellt werden. Die Lager 340 gewährleisten, daß das Gestell 338 nicht mit den aufwärts und abwärts gelegenen Schäften 334 und 336 rotiert. Ein drehbarer Schaft 342 ist als Achsenende mit dem Gestell 338 verbunden, um die zweite Lieferspule 322 zu tragen. Die zweite Lieferspule 322 besitzt ein darauf gewickeltes biegsames Element 344. Ein Feststellmechanismus 346 wird bereitgestellt, um die zweite Lieferspule 322 in der Position auf dem Schaft 342 zu sichern, während es erlaubt wird, daß die zweite Lieferspule 322 hiervon, falls es sein muß, entfernt wird.
Der aufwärtsgelegene Schaft 334 definiert einen mittleren axialen Durchlaß 348, um zu ermöglichen, daß das Element 328 von der ersten Lieferspule 320 abgewickelt wird, um auf den Flyer 316 an einen Eintrittspunkt 350 zu gelangen der auf der Mittelachse 318 gelegen ist. An der Eintrittsrillenscheibe 352, die auf dem aufwärts gelegenen Schaft 334 angebracht ist und den mittleren axialen Durchlaß 348 unterteilt, lenkt das gestreckte Element 328 auf Führungselemente, wie zum Beispiel Rillenscheiben 354, in Abhängigkeit von der Innenseite des Bogengliedes 332a. Der Eintrittspunkt 350 des Flyers 316 kann als der Punkt definiert werden, wo das gestreckte Element 328 einen ersten Drill erfährt, das heißt der Punkt, an dem das Element 328 in Kontakt mit der Eintrittsrillenscheibe 352 auf der Mittelachse 318 kommt.
Wenn der Flyer 316 rotiert und wenn die erste Lieferspule in einer Ebene, die senkrecht zur Rotationsachse des Flyers 316 liegt, festgehalten wird, das heißt, der Mittelachse 318, wird der Abschnitt des Elementes 328, der sich zwischen dem Eintrittspunkt 350 und der ersten Lieferspule 320 erstreckt, bei einem gegebenen Moment mit sich selbst verdrillt. Dementsprechend wird sich dieser, selbe Abschnitt des ersten Elementes 328 auf dem Bogenglied 332a in einem verdrillten Zustand bewegen.
Eine Rillenscheibe 356 wird auf dem abwärts gelegenen Schaft 336 angebracht, um das Element 328, welches das Bogenglied 332a verläßt, in den vom Mittelpunkt abweichenden axialen Durchlaß 358 zu lenken, der im abwärts gelegenen Schaft 336 definiert ist. Es ist so zu verstehen, daß die Rillenscheibe 356 sich gemeinsam mit dem abwärts gelegenen Schaft 336 und somit mit den Bogengliedern 332a und 332b dreht. Das Element 328 verläßt den Flyer 316 an einem Ausgangspunkt 360, der allgemein dem Punkt des Kontaktes zwischen dem gestreckten Element 328 und einer Rillenscheibe 362 entspricht, die am Auslaßende des abwärts gelegenen Schaftes 336 zu dessen Rotation angebracht ist. Die Rillenscheibe 362 führt das gestreckte Element 322, das aus dem axialen Durchlaß 358 herauskommt, zu der Sammelanordnung 314, wobei das gestreckte Element 328 mit dem gestreckten Element 344 um die Mittelachse 318 schraubenförmig verseilt wird.
Da die Filamentbeförderungsanordnung (nicht gezeigt) oder die Aufnahmespulenanordnung (nicht gezeigt) des Apparats 310 als ein fixierter Punkt angesehen werden können, wird der Abschnitt des gestreckten Elementes 328, der sich vom Austrittspunkt 360 und einem solchen fixierten Punkt erstreckt, in einer Richtung verdrillt, die entgegengesetzt zu derjenigen ist, die vorher dem gestreckten Element 328 verliehen worden ist, und gewährleistet dabei, daß das gestreckte Element 328 neutral in dem verseilten Produkt ist, das heißt, daß es nicht mit sich selbst verdrillt ist.
Im Gegensatz zu dem gestreckten Element 328 ist das gestreckte Element 344 nicht auf eines der Bogenglieder 332a und 332b gerichtet. In der Tat ist es ein Führungssystem, das mit dem abwärts gelegenen Schaft 336 in Verbindung steht, welches das gestreckte Element 344 zur Drehung um die Mittelachse 318 veranlaßt.
Der abwärts gelegene Schaft 336 definiert einen längsseitigen Durchlaß 364 mit einem Einlaßende 366, das mittig in bezug auf die Mittelachse 318 angeordnet ist, und einem Auslaßende 368, welches von der Mitte abweicht. Eine Eintrittsrillenscheibe 370 ist auf dem Spulenträger 338 angebracht, benachbart zum Einlaßende 366 des abwärts gelegenen Schaftes 336, um das gestreckte Element 344 mittig durch den längsseitigen Durchlaß 364 zu führen, indem dasselbe von der zweiten Lieferspule 322 gezogen wird. Eine Ausgangsrillenscheibe 372 ist an dem abwärts gelegenen Schaft 336 angebracht, benachbart zum Auslaßende 368 zum Eingreifen des gestreckten Elementes 344, wenn dasselbe aus dem längsseitigen Durchlaß 364 herauskommt. Indem das gestreckte Element 344 relativ zur Mittelachse 318 so abgelenkt wird, und indem der abwärts gelegene Schaft 336 zur Drehung angetrieben wird, wird das Element 344 zur Drehung um die Mittelachse 318 veranlaßt. Da die Ausgangsrillenscheibe 372 mit dem abwärts gelegenen Schaft 336 rotiert, und da die Eingangsrillenscheibe 370 in einer Ebene, die senkrecht zur Drehachse des abwärts gelegenen Schaftes 336 liegt, nämlich der Mittelachse 318, nicht rotiert, wird der Abschnitt des Elementes 344, der sich zwischen der Eingangsrillenscheibe 370 und der Ausgangsrillenscheibe 372 erstreckt, bei einem bestimmten Moment mit sich selbst verdrillt. Dementsprechend befindet sich das gestreckte Element 344 in einem verdrillten Zustand, wenn es sich durch den längsseitigen Durchtritt 364 bewegt.
In gleicher Weise können die Sammelanordnung 314, die Elementbeförderungsanordnung (nicht gezeigt) oder die Aufnahmespulenanordnung (nicht gezeigt) als ein fixierter Punkt relativ zur Ausgangsrillenscheibe 372 angesehen werden. Dementsprechend wird der Abschnitt des gestreckten Elementes 344, der sich zwischen der Ausgangsrillenscheibe 372 und einem solchen fixierten Punkt erstreckt, in einer Richtung verdrillt, die entgegengesetzt zu derjenigen ist, welche diesem vorher verliehen wurde, und gewährleistet hiermit die Neutralität des Elements 344, das heißt, seinen unverdrillten Zustand.
Indem also das gestreckte Element 344 durch den längsseitigen Durchlaß 364 hindurchtritt, der durch den abwärts gelegenen Schaft 336 definiert wird, welcher um die Mittelachse 318 rotiert, wird das Element 344 zur Drehung um die Mittelachse 318 veranlaßt, um schließlich schraubenförmig mit dem Element 328 um die Mittelachse 318 in der Sammelanordnung 314 verseilt zu werden.
Das verseilte Produkt wird anschließend aus der Sammelanordnung 314 mittels der Filamentbeförderungsanordnung (nicht gezeigt) herausgezogen, und auf die Aufnahmespule der Aufnahmespulenanordnung (nicht gezeigt) gewickelt.
Anstelle des vorstehend beschriebenen längsseitigen Durchlasses 364 kann ein Durchlaß 374, der koaxial zur Mittelachse 318 ist, am abwärts gelegenen Schaft 336 definiert werden, und in Verbindung mit einem Paar Rillenscheiben 376 und 378 eingesetzt werden, um - wie in Fig. 6 zu ersehen - das Element 344 zur Rotation um die Mittelachse zu veranlassen.
In diesem Fall greift das Element 344 in die Eingangsrillenscheibe 370 ein, die benachbart zum inneren Ende des abwärts gelegenen Schaftes 336 angeordnet ist, und bewegt sich dann zentral durch den axialen Durchlaß 374 in verdrilltem Zustand, wie hier vorstehend beschrieben. Das verdrillte Element 344, das aus dem axialen Durchlaß 344 herauskommt, greift in die erste Rillenscheibe 376 ein, welche sich mit dem abwärts gelegenen Schaft 336 dreht. Das verdrillte Element 344 wird dann von der Achse durch die zweite Rillenscheibe 378 abgelenkt, welche ebenfalls mit dem abwärts gelegenen Schaft 336 rotiert, und veranlaßt dabei das Element 344 zur Rotation um die Mittelachse 318. Der Abschnitt des Elementes 344, abwärts von der Rillenscheibe 378, ist unverdrillt, wie auf dem Weg, der hier vorstehend beschrieben wurde.
Die Spannung in dem Element 328 wird auf ähnliche Weise kontrolliert, wie sie in bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde, das heißt, durch Anwendung einer Gegenbewegung zur ziehenden Wirkung der Filamentbeförderungseinheit (nicht gezeigt). Wenn jedoch größere Lieferspulen verwendet werden, ist die Trägheit der Lieferspulen bedeutender und folglich wird es notwendig, die Lieferspulen zur Rotation anzutreiben, um zu verhindern, daß die Elemente reißen, aufgrund einer überschießenden Ziehwirkung der Filamentbeförderungseinheit. In der Vergangenheit wurde dies mittels eines Gleichstrom- oder Wechselstrommotors bewerkstelligt, der an eine Kontrollbox gekoppelt war, welche dafür vorgesehen, den Motor zu beschleunigen und zu bremsen, so daß das Maß an Spannung konstant in den Elementen während des ganzen Verseilungsvorgangs aufrechterhalten wird. Der Anmelder offenbart hiermit eine Alternative zu einem solchen System, welches es ermöglicht, dem Antriebsmotor kontinuierlich Leistung zuzuführen bei einer konstanten Geschwindigkeit während des gesamten Verseilungsvorgangs, und dabei die Notwendigkeit einer an den Motor gekoppelten Kontrollbox beseitigt.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist eine elektromechanische Kopplung, beispielsweise eine Hysteresekopplung 380 an einem Ende des Schaftes 324 angebracht, entgegengesetzt zur Lieferspule 320, und wird von einem Motor angetrieben, beispielsweise einem elektrischen Motor 382, über einen herkömmlichen Riemen und Riemenscheibentransmission 384. Die Hysteresekopplung 380 umfaßt ein Gehäuse 381, innerhalb dessen äußere und innere Abschnitte (nicht gezeigt) der Kopplung angeordnet sind. Das Gehäuse 381 ist mit dem elektrischen Motor 382 mittels der Transmission 384 verbunden.
Der äußere Abschnitt der Hysteresekopplung 380 wird an dem Gehäuse 381 befestigt, wohingegen der innere Abschnitt mit Keilen an dem Schaft 324 befestigt ist. Der innere und äußere Abschnitt kann aneinander über eine magnetische Torsion gekoppelt werden. Eine elektromechanische Bremse, wie zum Beispiel eine ZF-Bremse 386, ist an der Trägerstruktur 326 zwischen der Hysteresekopplung 380 und der ersten Lieferspule 320 angebracht, um eine Bremstorsion auf die erste Lieferspule 320 auszuüben. Wie es im Stand der Technik wohlbekannt ist, wird ein konventioneller Tänzer (nicht gezeigt) zur Einstellung der Spannung der ZF-Bremse 386 in Übereinstimmung mit dem Maß der Spannung, die auf das Element 328 ausgeübt wird, wenn dasselbe von der Lieferspule 320 heruntergezogen wird.
Im Betrieb dreht sich die Antriebsachse des elektrischen Motors 382 bei einer konstanten Geschwindigkeit, um die Hysteresekopplung 380 anzutreiben. Wenn jedoch die anfängliche Bremstorsion der ZF-Bremse 386 größer ist als die magnetische Kopplung, die von der Hysteresekopplung 380 entwickelt wird, gleitet letztere, und somit wird keine Antriebstorsion auf die Achse 324 und die erste Lieferspule 320 übertragen. Wenn anschließend das Element 328 nach und nach von der Lieferspule 320 heruntergezogen wird, wird der Tänzer (nicht gezeigt) verschoben, so daß er die Spannung der ZF-Bremse 386 herabsetzt, um deren Bremstorsion auf einen Wert herabzusetzen, der unterhalb der Magnetisierungstorsion der Hysteresekopplung 380 liegt, und damit die Hysteresekopplung in den Stand setzt, die Achse 324 und die erste Lieferspule 320 anzutreiben. Wenn die Drehgeschwindigkeit der ersten Lieferspule 320 einen bestimmten Wert erreicht, der beinhaltet, daß die Spannung auf das Element 328 abnehmen soll, wird der Tänzer (nicht gezeigt) in eine Richtung verschoben, die der vorhergehenden Verschiebung entgegengesetzt ist, und er erhöht somit die Spannung der ZF-Bremse 386, so daß sich die Drehgeschwindigkeit der ersten Lieferspule 320 reduziert und infolgedessen die Hysteresebremskopplung 380 zum Gleiten veranlaßt. Wenn dass Maß der auf das Element 328 ausgeübten Spannung erhöht werden soll, wird der Tänzer in ähnlicher Weise verschoben, so daß die Spannung der ZF-Bremse 386 herabgesetzt wird, um somit die Hysteresekopplung 380 in den Stand zu setzen, die erste Lieferspule anzutreiben. Dementsprechend kann das Maß an Spannung auf das Element 328 konstant während des gesamten Verstrangungsvorganges aufrecht erhalten werden.
Ein ähnliches System kann zur Kontrolle der Spannung auf das Element 344 bereitgestellt werden, welches auf die zweite Lieferspule 322 gewickelt ist. In der in Fig. 5 erläuterten Ausführungsform ist jedoch die zweite Lieferspule 322 nicht angetrieben, und die Spannung auf das Element 344 wird mittels einer ZF-Bremse 388 kontrolliert, die auf dem Spulenträger 338 angebracht ist, um eine einstellbare Gegenbewegung zu der Ziehwirkung der Filamentbeförderungsanordnung (nicht gezeigt) anzubieten.
Schließlich werden leitende Elemente, wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, wie zum Beispiel eine Bürste 390, zur Leitung des Stromes zur ZF-Bremse 388 und/oder zu einem beliebigen anderen elektrischen Bestandteil bereitgestellt, der innerhalb der Hülle installiert wird, welche durch die Drehbewegung des Flyers 316 definiert wird.
Die Fig. 10 bis 12 erläutern einen Spannungsausgleicher. 610, der am Ausgangsende des abwärts gelegenen Schafts 24, 336 angebracht sein kann, um zu gewährleisten, daß die gestreckten Elemente 28a, 28b, 328, 344 mit derselben Spannung verseilt werden.
Der Spannungsausgleicher 610 umfaßt eine Trägerstruktur 612, einschließlich einer ringförmigen Grundplatte 614 mit einer oberen Fläche 615 und einer unteren Fläche 617, vom Rand, von dem sich eine zylindrische Wand 616 erstreckt, so daß sie einen Hohlraum 618 definiert, der dafür vorgesehen ist, das Ausgangsende des abwärts gelegenen Schafts 24, 336 aufzunehmen. Löcher 620 werden in der Grundplatte 614 definiert, um Befestigungen (nicht gezeigt) aufzunehmen, die den Spannungsausgleicher 610 an dem abwärts gelegenen Schaft 24, 336 befestigen.
Die Trägerstruktur 612 umfaßt ferner ein Paar paralleler mittlerer Wände 622, die sich im rechten Winkel von der oberen Fläche 615 der Grundplatte 614 erstrecken. Ein Paar von Führungsrillenscheiben 624a und 624b sind zwischen den mittleren Wänden 622 auf ihren jeweiligen Achsen (nicht gezeigt) angebracht, die sich schräg dazu erstrecken.
Ein Paar paralleler Seitenplatten 623 erstreckt sich im rechten Winkel von der oberen Fläche 615 der Grundplatte 614 an den entgegengesetzten Enden der mittleren Wand 622 zur Stützung einer Achse (nicht gezeigt), auf der eine Walze 626 angebracht ist.
Wie aus Fig. 12 ersichtlich, werden erste und zweite Durchlässe 628a und 628b in der Grundplatte 614 definiert, damit sie jeweils den gestreckten Elementen 28a, 28b, 328, 324 den Zugang zu ihren jeweiligen Führungsrillenscheiben 624a und 624b ermöglichen, ehe sie auf die Walze 626 gerichtet werden.
Im Betrieb gelangen die gestreckten Elemente 28a, 28b, 328 und 344 von ihren jeweiligen Führungsrillenscheiben 624a und 624b auf die Walze 626, um welche die Elemente 28a, 28b, 328, 344 in einer kompletten Umdrehung (360 Grad) aufgewickelt werden, an räumlich getrennten axialen Orten auf der Wälze 626, ehe sie auf den Sammelpunkt (nicht gezeigt) gerichtet werden, der sich abwärts vom Spannungsausgleicher 610 befindet. Dies ist gezeigt in bezug auf das gestreckte Element 328 in Fig. 11. Indem die gestreckten Elemente 28a, 28b, 328, 344 um eine gemeinsame Walze geführt werden, wird die Spannung in den gestreckten Elementen 28a, 28b, 328, 344 ausgeglichen, und somit tragen sie zu einer Erhöhung der gesamten Qualität des verseilten Produktes bei.

Claims

1. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) für eine zum schraubenförmigen Verseilen eines Paares von Filamenten um eine Mittelachse (318) geeignete Maschine, wo die Filamente durch einen Sammelpunkt (314) hindurchgeführt werden, wobei die Lieferspule und die Flyer-Anordnung (312) erste Lieferspulenmittel (320) mit einem darauf gewickelten ersten Filament (328), auf Achsenmittel (334, 336) zur Rotation damit um die genannte Mittelachse (318) angebrachte Flyermittel (316), die mit ersten Führungsmitteln (354) zum Führen des ersten Filaments (328) entlang der Flyermittel (316) ausgestattet sind, und innerhalb einer durch eine Rotationsbewegung der Flyermittel (316) um genannte Mittelachse (318) definierten Umhüllung angeordnete zweite Lieferspulenmittel aufweisen, die ein darauf gewickeltes zweites Filament (344) besitzen, wobei die Achsenmittel (334, 336) flussabwärts von den zweiten Lieferspulenmitteln (322) mit zweiten Führungsmitteln (364, 372/374, 376, 378) ausgestattet sind, die so eingestellt sind, dass das zweite Filament (344) zur Drehung mit den Achsenmitteln (334, 336) um die Mittelachse veranlasst wird, wo das zweite Filament (344) durch die zweiten Führungsmittel (364, 372/374, 376, 378) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Flyermittel (316) zwischen den ersten Lieferspulenmitteln (320) und dem Sammelpunkt (314) lokalisiert sind, wobei das erste Filament (328) die Mittelachse (318) passiert, wo das erste Filament (328) von den ersten Lieferspulenmitteln (320) zu den ersten Führungsmitteln (354) geführt wird, und wobei das zweite Filament (344) die Mittelachse (318) passiert, wo das zweite Filament (344) von den zweiten Lieferspulenmitteln (322) zu den zweiten Führungsmitteln (364, 372/374, 376, 378) geführt wird.

2. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) wie in Anspruch 1 definiert, wobei die ersten und zweiten Filamente (328, 344) jeweils in bezug auf erste und zweite festgelegte, auf der Mittelachse. (318) gelegene Punkte verdrillt werden, wobei die ersten und zweiten Filamente (328, 344) von der Mittelachse (318) versetzt werden, wenn die ersten und zweiten Filamente (328, 344) sich jeweils aus der Erfassung der ersten und zweiten Führungsmittel (354 und 364, 372/374, 376, 378) herausbewegen.

3. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) wie in Anspruch 1 definiert, wobei die zweiten Führungsmittel (364, 372/374, 376, 378) einen Durchlass (364) umfassen, der in einem flussabwärts gelegenen Abschnitt der Achsenmittel (334, 336) definiert ist, damit das zweite Filament (344) dadurch passieren kann, um den Sammelpunkt zu erreichen, wobei der Durchlass (364) einen relativ zur Mittelachse (318) im wesentlichen zentrisch angeordneten Eingang und einen von der Mittelachse (318) versetzten Ausgang besitzt.

4. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) wie in Anspruch 3 definiert, wobei ein erstes Führungsglied (370) benachbart zum Eingang für die Führung des zweiten Filaments (344) im wesentlichen zentrisch zum Durchlass (364) bereitgestellt wird, und wobei die zweiten Führungsmittel (364, 372) ferner ein zweites Führungsglied (372) umfassen, das benachbart zum Ausgang des Durchlasses (364) angeordnet ist, wobei das zweite Führungsglied (372) mit den Achsenmitteln (334, 336) zur Rotation damit verbunden wird.

5. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) wie in Anspruch 4 definiert, wobei die ersten und zweiten Führungsglieder (370, 372) jeweils erste und zweite Leitscheiben umfassen.

6. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) wie in Anspruch 1 definiert, wobei die zweiten Führungsmittel (364, 372/374, 376, 378) einen Durchlass (374) umfassen, der in einem flussabwärts gelegenen Abschnitt der Achsenmittel (334, 336) definiert ist, damit das zweite Filament (344) dadurch passieren kann, um den Sammelpunkt zu erreichen, wobei der Durchlass (374) und die Mittelachse (318) im wesentlichen coaxial sind.

7. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) wie in Anspruch 6 definiert, wobei die zweiten Führungsmittel (374, 376, 378) ferner erste und zweite Führungsglieder (376, 378) umfassen, die zur Rotation mit den Achsenmitteln (334, 336) um die Mittelachse (318) angebracht sind, wobei das erste Führungsglied (376) zum Erfassen des zweiten Filaments (344) auf der Mittelachse (318) an einem flussabwärts gelegenen Ende der Achsenmittel (334, 336) angeordnet ist, und wobei das zweite Führungsglied (378) zum Ablenken des zweiten Filaments (344) von der Achse, bevor das zweite Filament (344) in den Sammelpunkt eintritt, flussabwärts vom ersten Führungsglied (376) angeordnet ist.

8. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) wie in Anspruch 7 definiert, wobei ein drittes Führungsglied (370) flussaufwärts von einem Eingang des Durchlasses (374) angeordnet ist, um das zweite Filament (344) im wesentlichen zentrisch zum Durchlass (374) zu führen, wobei das dritte Führungsglied (370) in nichtrotierender Weise in einer senkrecht zur Mittelachse (318) gelegenen Ebene angebracht wird.

9. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) wie in Anspruch 1 definiert, wobei die Achsenmittel (334, 336) flussabwärts und flussaufwärts gelegene Schäfte (334, 336) umfassen, die jeweils erste und zweite gegenüberliegende Erden der Flyermittel (316) unterstützen, wobei der flussaufwärts gelegene Schaft (334) einen ersten Durchlass (348) definiert, welcher im wesentlichen coaxial zu der Mittelachse (318) angeordnet ist, damit das erste Filament (328) dadurch passieren kann, um auf die Flyermittel (316) an einen Punkt, welcher im wesentlichen auf der Mittelachse (318) gelegen ist, zu gelangen, und wobei die zweiten Führungsmittel (364, 372/374, 376, 378) einen zweiten Durchlass (372/374) umfassen, welcher im flussabwärts gelegenen Schaft (336) definiert wird, damit das zweite Filament (344) dadurch passieren kann, um den Sammelpunkt zu erreichen.

10. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) wie in Anspruch 9 definiert, wobei der zweite Durchlass (372) von der Achse versetzt wird, wo der zweite Durchlass sich in eine flussabwärts gelegene Richtung erstreckt.

11. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) wie in Anspruch 9 definiert, wobei der zweite Durchlass (374) im wesentlichen coaxial zur Mittelachse (318) ist, und wobei die zweiten Führungsmittel (374, 376, 378) ferner mindestens ein Führungsglied (378) umfassen, das am flussabwärts gelegenen Schaft (336) benachbart zu einem Ausgang des zweiten Durchlasses (374) befestigt ist, um das zweite Filament (344) von der Achsrichtung abzulenken, bevor das zweite Filament (344) den Sammelpunkt erreicht.

12. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) wie in Anspruch 11 definiert, wobei der flussabwärts gelegene Schaft (336) ferner einen vom Mittelpunkt versetzten axialen Durchlass (358) definiert, damit das erste Filament (328) dadurch passieren kann, um den Sammelpunkt zu erreichen.

13. Lieferspule und Flyer-Anordnung (312) wie in Anspruch 1 definiert, wobei die ersten und zweiten Lieferspulenmittel (320, 322) zur Rotation um ihre jeweiligen Achsen befestigt werden, wobei die Achsen quer zur Mittelachse (318) angeordnet sind.