DE7518472U - Vorrichtung zum lagenweisen aufwickeln eines kabels auf eine kabeltrommel - Google Patents
Vorrichtung zum lagenweisen aufwickeln eines kabels auf eine kabeltrommelInfo
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Description
3353 Bad Gandershelm, 12. JUfII 1979
Postlach 129
Telefon: (O5382) 2842
ßociete Anonyme Francaise du FERODO
So eil ti Anonyme Franc ai se du FEROJ)O
64» Avenue de la Grande-Armee 75 Paris/ FRANKREICH
Vorrichtung zum lagenweisen Aufwickeln eines Kabels auf eine
Kabeltrommel ">
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lagenweisen Aufwickeln eines Kabels auf eine mit Trommelwänden
versehene Kabeltrommel, bei der die Kabelführungsvorrich-· .
tung mittels einer in zur Trommeldrehzahl proportionaler |
Drehzahl angetriebenen und mit einem Kreuzgewinde versehe- ί
nen Steuerwelle changiert wird. Unter "Kabel" sollen im ;
vorliegenden Zusammenhang alle Arten von länglichen, bieg- ^
eamen Organen verstanden werden, also z.B, elektrische %
Kabel, flexible Schläuche oder dgl. ^
,( Solche Kabel werden regelmäßig auf Trommeln aufge- §
wickelt, z.B. auf Windentromneln, Vorratstrommeln, Seilrollen
oder Spannrollen. Die Erfindung findet Anwendung u. a. bei Zugwinden, Hebewinden, Verholwinden, Bohrwinden,
ferner bei ozeanographischen Winden, kann aber auch für biegsame Schläuche verwendet werden, die dazu dienen,, Erdölbohrungen
im Meer mit Druckmittel zu versorgen, ferner
Rö/Es
für Fernseh-Koaxialkabel für Unterwasserfernsehkameras,
oder für die Werkzeug-Versorgungsschläuche im Tiefbau, die von einer hydraulischen oder Preßluftzentrale ausgehen,
um nur einige Beispiele zu nennen.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist bekannt aus der DE-PS 5 22 439. Diese bekannte Vorrichtung
weist eine Kehrgewindespindel auf, welche dazu dient, einer Führungsrolle (für das aufzuwickelnde Kabel)
eine "gleichförmig geradlinig hin- und hergehende Bewegung"
zu erteilen, d.h., das aufzuwickelnde Kabel wird in der üblichen Weise schraubenlinienförmig auf die Kabeltrommel
aufgewickelt. - Eine solche Art des Wickeins ist aber für längere Kabel, z.B. in der Meeresforschung,
ungeeignet, da schon die zweite Lage infolge der unregelmäßigen Kreuzung mit der ersten nicht mehr völlig regelmäßig
wird und sich daher das Wicklungsbild von Lage zu Lage verschlechtert, so daß die Windungen aufeinanderfolgender
Lagen immer mehr das Best: -3ben haben, sich in die Lücken hineinzupressen, welche zwischen den Windungen der
unmittelbar darunterliegenden Lagen vorhanden sind. Daraus können sich Klemmungen und Verkeilungen ergeben, die
für die Haltbarkeit der Kabel nachteilig sind.
Insbesondere für Arbeiten im Meer verwendet man nämlich Kabel von sehr großer Länge, z.B. 1000 m. die
demzufolge sehr teuer und wertvoll sind. Wenn auf das Kabel - bei niedrigen Geschwindigkeiten - nur kleine
Kräfte wirken, oder wenn es eine Punktion ohne besondere Erschwernis gewährleisten muß, kann man zur Not das Kabel
auf eine Trommel wickeln, ohne besondere Maßnahmen zu treffen, und erhält dann noch eine angemessene Arbeitsweise,
d.h. eine zufriedenstellende Punktion· Bei höheren Kräften dagegen , d.h. wenn das Kabel z.B» dazu ver-
wendet wird, etwas zu heben oder zu verholen oder bei
seinem Aufrollen außer dem Eigengewicht auch noch ein Werkzeug tragen muß, haben die Windungen aufeinanderfolgender
Lagen die Tendenz, sich in die Zwischenräume hineinzudrücken, üie zwischen den Windungen der unmittelbar
darunterliegenden Lagen vorhanden sind. Daraus ergeben sich Klemmungen, Verkeilungen und Quetschungen des
Kabels, welche irreversibel sein können und welche seine Abtrennung durch Abtrennen des gequetschten Abschnitts
mit dem Schneidbrenner erforderlich machen können, oder welche zumindest eine Verschlechterung des Kabels auf
längere Sicht infolge nacheinanderfolgender Quetschungen herbeiführen können.
Diese Gefahr besteht auch bei Kabeln, auf die nur kleine Kräfte wirken, bei denen aber die hohen Gestehungs
kosten ein perfektes Aufwickeln erforderlich machen. Dies gilt insbesondere für das Aufwickeln von Koaxialkabeln
von Unterwasser-Fernsehkameras.
Man kennt ferner aus der DE-AS 12 10 650 eine Wickelmaschine, boi der ein Anschlag für den zu wickelnden
Draht mittels einer Bremse, einer Feder und eines zweiten Anschlags schrittweise verschoben wird, um in
der ersten Wicklungslage eine orthozyklische Wicklung zu erhalten. Eine analoge Führung fehlt aber für die folgenden
Lagen, so daß diese immer mehr von der orthozyklischen zur Schraubenlinienform übergehen werden und sich
deshalb hier die gleichen Probleme ergeben werden wie bei der Vorrichtung nach der DE-PS 5 22 439·
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird deshalb darin gesehen, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen
mindestens teilweise zu vermeiden, und insbesondere eine fehlerlose Anordnung des Kabels auf der Trommel
in der Weise zu erreichen, daß die einzeten Windun-
gen lückenlos nebeneinanderliegen, und zwar in allen
Wicklangslagen.
Erfindungsgemäß wird dies durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen erreicht. Jede Windung weist also
einen kreisförmigen Abschnitt auf, der sich über den
größeren Teil des Trommelumfangs erstreckt und mit der benachbarten Windung durch einen kurzen, schräg verlaufenden
Abschnitt verbunden ist. Zu diesem Zweck verwendet man einen unstetigen Vorschub, und dieser spaaielle Vorschub
wird in besonders einfacher Weise dadurch realisiert, daß die Kabelführungsvorrichtung gemäß einem gespeicherten
Ablauf verschoben wird. Am Ende einer iage geht man ferner mit besonderem Vorteil so vor, daß beim
Aufwickeln der letzten Windung einer Schicht jeweils die Kabelführungevorrichtung während einer zusätzlichen Umdrehung
unbeweglich gehalten wird, und daß sie dann in der Richtung verschoben wird, welche sie von der dieser
Windung benachbarten Trommelwand entfernt. Hierzu kann man zweckmäßig so vorgehen, daß die Drehzahl der Steuerwelle
die Hälfte der Drehzahl der Kabeltrommel beträgt. Hierbei ruht dann jede Windung auf der unmittelbar unter ihr liegenden
Windung.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
kann man, um zu verhindern, daß eine Windung beim Aufwikkeln
auf der darunterliegenden Windung gleitet oder rollt und in die Nut bzw. Rinne fällt, die zwischen dieser Windung
und der benachbarten gebildet wird, die Windungen aufeinanderfolgender Lagen in den Nuten ruhen lassen, die
von der unmittelbar darunterliegenden Lage gebildet werden. Hierzu geht man mit Vorteil so vor, daß der Abstand
zwischen den Wänden der Kabeltrommel gleich einer ungeraden Zahl von Durchmeeserhälften des Kabels ist, und daß
der kreisförmige Abschnitt der Randwindung der ersten
Lage durch ein Anschlagglied in einem Abstand von der
benachbarten Trommelwand gehalten lot, welcher Abstand einer Durchmesserhälfte des Kabels entspricht, wobei jeweils
nach dem Aufwickeln des kreisförmigen Abschnitts der letzten Windung einer Lage die Kabelführungsvorrich.-tung
um einen halben Schritt verschoben wird.
Dabei kann man in bevorzugter Weise so vorgehen,
daß das Anschlagsglied zwischen der ersten Windung ui»^ s
der benachbarten Trommelwand liegt. Der Kabelanschnitt, |
der direkt auf die Kabeltrommel aufgerollt ist, bildet ifj
dam eine erste Lage von lückenlos nebeneinanderliegen- %
den Windungen zwischen diesem Anschlagsglfed und der an- J
deren Trommelwand. Die Windungen der zweiten Lage ruhen fi
in den Nuten, welche entweder zwischen den Windungen der S ersten Lage oder der ersten Windung und der benachbarten 4
Trommelwand gebildet werden, und so analog weiter. Beim Aufwickeln der letzten Windung jeder Lage bleibt das
Kabelführungsglied nur während des größten Teils einer einzigen Trommelumdrehung unbeweglich und verschiebt sich
dann um einen halben Schritt in der Richtung, die es von der Trommelwand entfernt, welche dieser letzten Windung
benachbart ist. Falls die Lage des Kabelführungsglieds über eine Servosteuerung mittels eines Tastglieds gesteuert
wird, das einer auf eine Steuerwelle vorgezeichneten oder sonstwie gespeicherten Führungsbahn folgt,
kann sich die Steuerwelle gleichschnell drehen wife die Kabeltrommel. In anderen Fällen wird man die Drehzahl der
Steuerwelle jedenfalls so wählen, daß sie der Trommeldrehzahl proportional ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten und im folgenderbeschriebenen Ausführungsbeispielen· Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Torrichtung,
Fig. 2 eine Ansicht, gesehen in Richtung des Pfei-
les II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt, gesehen längs der Linie
IH-III der Fig. 1,
; Fig. 4 einen Schnitt, gesehen längs der Linie
;· IT-IT der Fig. 3,
: Fig. 5 eine Abwicklung der Steuerwelle, welche die
Führungsbahn für das Tastglied trägt, welches über eine Servosteuerung die Kabelführungsvorrichtung steuert,
Fig. 6 und 7 Darstellungen analog den Fig. 2 und 3, '■■ welche eine zweite Ausführungsform zeigen,
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Torrichtung, auf die gerade ein Kabel aufgewickelt
wird,
Fig. 9 einen Schnitt, gesehen längs der Linie IX-IX der Fig. 8, wobei zur deutlichen Darstellung das
Kabel nicht dargestellt ist,
Fig. 10 eine teilweise, vergrößerte Seitenansicht der Führungsbahn für das Tastglied tragenden Steuerwelle,
Fig. 11 einen Schnitt, gesehen längs der Linie XI-XI der Fig. 10, und
Fig. 12 einen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab, gesehen längs der Linie XlI-XII der Fig. 9; dieser
Schnitt zeigt die Kabeltrommel und einige auf ihr aufgewickelte Windungen.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Kabel 1, das gerade auf eine mit zwei Tromraelwänden 3,4 versehene Kabeltrom-
ί mel 2 aufgewickelt wird, welche in nicht dargestellter
\ Weise in Richtung des Pfeils 5 (Fig. 3) angetrieben wird.
In bekannter Weise durchdringt das Ende des Kabels 1 eine
in der Trommelwand 3 vorgesehne Durchbrechung 6 und ist an der Stelle A auf der Außenseite der Trommelwand 3 befestigt.
Von da ist das Kabel bei B schräg in die Trommel 2 eingeführt. Es ist bei D gekrümmt und gegen die
Innenseite der Trommelwand 3 angeordnet, so daß das Aufwickeln der ersten Windung 7 gegen dir je Trommelwand 3
und während etwas weniger als einer Umdrehung erfolgt, und zwar zwischen dem Punkt D und einem Punkt E (Fig. 1),
der der Durchbrechung 6 gegenüberliegt. Auf den schrägen Abschnitt BD des Kabels 1 folgt also ein kreisförmiger
Abschnitt DE der ersten Windung 7» und dieser kreisförmige Abschnitt liegt in einer Ebene, die parallel zu den
Trommelwänden3,4 und senkrecht zur Drehachse der Trommel
2 liegt. An der Stelle E erhält das Kabel 1 einen seitlichen, schrägen Verlauf bis zur Stelle F, und zwar bezogen
auf Fgi.1 nach links. Dieser Verlauf entspricht einem Schritt, dessen Größe gleich dem Kabeldurchmesser ist.
Dann wird das Kabel 1 gegen den Abschnitt DE der ersten Windung 7 bis zum Punkt E1 angeordnet, wo es erneut um
einen Durchmesserschritt bis zur Stelle F· abgelenkt wird,
und so analog weiter.
Der Verlauf EF folgt ziemlich genau dem Verlauf BD, und die Lücke zwischen den Abschnitten BD und EF ist sehr
klein und praktisch vernachlässigbar. Die zweite Windung 8 weist den kreisförmigen Abschnitt FE1 auf, welcher sich
über den größeren Teil des Trommelumfangs erstreckt und an den sich über den kurzen schräg verlaufenden Abschnitt
E1F1 die folgende Windung anschließt. Jede der auf die
erste Windung 7 folgenden Windungen weist also einen kreisförmigen Abschnitt auf, der gegen den kreisförmigen
Abschnitt der vorherigen Windung angeordnet ist, und einen schräg verlaufenden Abschnitt, der gegen den. schräg
rerlaufenden Abschnitt der vorhergehenden Windung ange-
ordnet ist. Zwischen den Windungen liegen also keine
Lücken, in die sich die Windungen der darüberliegenden Lage einklemmen oder einquetschen könnten. Es besteht
auch keine Gefahr, daß sich diese Windungen in den sehr kleinen Spalt zwischen den Abschnitten BD und EF einklemmen·
Der schräg verlaufende Abschnitt der vorletzten Windung 9 der ersten Lage 3tößt bei F1' gegen die Trommelwand
4, und die letzte Windung ist auf ihrem ganzen Umfang gegen diese Trommelwand 4 angeordnet. Diese
letzte Windung 10 weist einen kreisförmigen Abschnitt auf, dem ein radial abgelenkter Abschnitt folgt, welcher
oberhalb des Punktes F'· beginnt und, wenn sich die Trommel 2 weiter dreht, die erste Windung 11 der zweiten
Lage mit einem neuen kreisförmigen Abschnitt bildet, der gegen die Trommelwand 4 angeordnet ist, bis ein seitlich
um einen Durchmesserschritt abgelenkter Schrägabschnitt GH folgt, wobei die Schrägung hier in Fig. 1 nach rechts
weist. Auf diese erste Windung 11 der zweiten Lage folgt eine zweite Windung 12, welche einen kreisförmigen Abschnitt
HG' aufweist, der zur Trommelwand 4 parallel ist, und auf diesen ein schräg verlaufender Abschnitt G1H',
und so analog weiter. Es sind also alle Windungen der zweiten Lage ebenso wie die der ersten Lage gegeneinander
angeordnet.
Das Aufwickeln der zweiten Lage geht weiter bis zur Trommelwand 3, wo dann erneut der Umkehrvorgang
stattfindet, der vorstehend beim Anlaufen des Kabels 1 gegen die Trommelwand 4 beschrieben wurde. Das Kabel
leitet das Aufwickeln einer dritten Lage in Richtung zur Trommelwand 4 ein und setzt dies fort.
Die vorstehend beschriebene Art der Wicklung wird mittels der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Vorrichtung
erreicht, welche im wesentlichen eine Kabelfüh—
rutigsvorrichtung 13 und ein Changiermittel aufweist, das
dazu dient, die Vorrichtung 13 schrittweise längs der ί Trommel 2 im unterbrochenem Synchronismus mit dieser zu j
verschieben. Die Kabelführungsvorrichtung 13 wird gebil- >
det aus zwei Führungsrollen 14, 15 (Fig« 4), die an einem
Wagen 16 angeordnet sind, welcher ein Gleitlager 17 aufweist, das längs einer zur Trommel 2 parallelen zylindrischen
Steuerwelle 18 verschiebbar ist. Ferner weist es eine Spindelmutter 19 auf, die mit einer Gewindespindel
20 kämmt, welch letztere parallel zur Welle 18 und zur Trommel 2 angeordnet ist. Der Abstand zwischen den
Führungsrollen 14,15 ist gleich dem Durchmesser des Kabels 1, und der Wagen 16 trägt außerdem auf der Höhe
der Basis dieser Führungsrollen eine Horizontalrolle 21β
Die zylindrische Steuerwelle 18 wird über eine Kettenübertragung 22 rotatorisch angetrieben, und zwar
mit einer Drehzahl, die gleich der Hälfte der Drehzahl : der Trommel 2 ist. Am Umfang der Welle 18 ist eine
Führungsnut 23 eingearbeitet, in die ein als Sensor dienendes
Tastglied 24 eingreift, das über eine Servosteuerung die Lage des Wagens 16 steuert. Da sich die Welle
18 zweimal langsamer dreht als die Trommel 2, definiert die Führungsnut 23 die Bahn, der das Kabel 1 folgen muß, ;
um die vorstehend beschriebene und in Fig, I dargestell- J
te Wicklungsart zu realisieren. Hierzu weist, wie die jj
Abwicklung nach Fig. 5 zeigt, die Führungsnut 23, ausgehend vom Punkt D1, dem Ursprung der ersten Wicklung 7, \
einen Nutenringabschnitt D1E1 auf, welcher sich über etwas
weniger als einen Halbkreis erstreckt und dem Abschnitt DE (Fig. 1) der ersten Windung 7 entspricht. Es
schließt sich ein schräger Abschnitt E..F1 an, der dem
kurzen Übergangsabschnitt EF dieser ersten Windung entspricht, dann ein zweiter Nutenringabschnitt F1E!, welcher
der zweiten Windung entspricht, und so weiter.
-10-
Si Dem Punkt F' · der vorletzten Windung 9 der ersten
fi Wickellage entspricht ein Punkt P1 "f welcher das Ende
de-3 letzten nach links geschrägten Abschnitts in Pig. 5
darstellt. Von ihm geht ein Nutabschnitt F1 11G.. aus, der
sich über etwas weniger als den Umfang der Steuerwelle erstreckt und den Windungen 10 und 11 entspricht. Ersichtlich
ist dieser Abschnitt der Grund für die Untersetzung der Drehzahl der Welle 18. Der Abschnitt G1H1 ist
nach rechts, bezogen auf Fig. 5, geschrägt und entspricht dem Abschnitt GH der Windung 11; die Abschnitte H1G1 1 und
G1 1H1' entsprechen der Windung 12 in Fig« 1 usw. Der
letzten Windung der zweiten Lage und der ersten Windung der dritten Lage, welche beide gegen die Trommelwand 5
:' angeordnet sein müssen, entspricht ein Nutenringabschnitt^
ι der sich über etwas weniger als den Umfang der Welle
£ erstreckt und am Punkt E1 endet. Man ist also dann wie-
:■ der am Ausgangspunkt der in sich geschlossenen Nut 23
j5 angelangt, die als Führungsnut mit Kreuzverbindungen aus-
Ii gebildet ist.
'■■■ Bei der dargestellten Ausführungsform ist der
Sensor das Taatglied 24 des Fühlkopfs 25 eines Steue.r-
; ventile 26, das die Servosteuerung des Wagens 16 über
einen Hydromotor 27 und die Gewindespindel 2ü bewirkt. Das Steuerventil 26 ist ein handelsübliches Bauteil,
welches in Kopiereinrichtungen an Werkzeugmaschinen häu-
;■ fig verwendet wird. Das Steuerventil 26 und sein Fühl-
V kopf 25 sind am Wagen 16 angeordnet. Das Steuerventil
steuert hydraulisches Druckmittel, das dem Hydromotor von einer nicht dargestellten Pumpe zugeführt wird. Der
Motor 27 treibt über eine Kettenübertragung 22 die Gewindespindel 20 an. Die Spindelmutter 19 ist drehfest am
Wagen 16 angeordnet, so daß die Drehung der Gewindespindel 20 eine zur Spindel 20 und der Trommel 2 parallele
Translationsbewegung bewirkt.
Wenn das Tastglied 24 einen kreisringförmigen Abschnitt
der Nut ?3, z.B. D1E1 oder H1 G1*, durchläuft,
hält der Fühlkopf 25 das (nicht dargestellte) Ventil geschlossen, welches die Druckmittelversorgung des Motors
27 steuert. Der Wagen 16 bleibt dann unbeweglich, so daß das Kabel 1 auf die Kabeltrommel 2 in ?orm eines kreisförmigen
Windungsabschnitts aufgewickelt wird, z.B. DE oder HG·1. Wenn das Tagtglied 24 einen schrägen Abschnitt
durchläuft, z.B. E1P1 oder G1H1, steuert der Fühlkopf 25
das (nicht dargestellte) Steuerventil so, daß der Motor 27 in der Weise mit Druckmittel versorgt wird, daß er
sich mit der gewünschten Drehrichtung, der gewünschten Drehzahl und der erforderlichen Dauer dreht, um den
Wagen 16 einen Schritt vorzuschieben, welcher Schritt einem schrägen Windungsabschnitt, z.B. EF oder G-H, entspricht.
Während der Halteperioden des Wagens , d.h., wenn der Fühlkopf 25 das Ventil geschlossen hält, füllt
die (nicht dargestellte) Pumpe einen (nicht dargestellten) Druckspeicher. Dieser gibt dann in den aktiven Perioden
des Wagens 16 das in ihm enthaltene Druckmittel ab, also dann, wenn de_· Wagen 16 einen Schritt vorgeschoben
wird.
Die Fig. 6 und 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel. Gleiche oder gleichwirkende Teile wie in den
vorhergehenden Figuren werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform,
die sich von der ersten nur durch die Steuervorrichtung für die Bewegung des Wagens 16 unterscheidet.
Die Gewindespindel 20 und die Spindelmutter 19 des ersten Ausführungsbeispiels sind ersetzt durch: eine Führungsbahn
20a, auf der ein Gleitlager 19a des Wagens 16 gleitet, und einen doppeltwirkenden, als Changiermittel dienender
Arbeitszylinder 27a, der direkt über das (nicht dargestellte) Steuerventil gespeist wird, welches seiner-
seits vom Fühlkopf 25 gesteuert wird. Der Hydromotor 27
kommt hier in Wegfall. Die Vorrichtung arbeitet in der bereits beschriebenen Weise, wobei der Fühlkopf 25 die
Schrittbewegungen des Wagens 16 mittels des Arbeitszylinders 27a steuert, und nicht wie beim ersten Ausführungsbeispiel
über den Motor 27 und die Gewindespindel 20.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 bis 12 sind die Teile, welche die gleichen Aufgaben haben wie
bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, mit denselben, aber um die Zahl 100 erh-öhten Bezugszeichen bezeichnet.
Fig. 8 zeigt das Kabel 101 beim Aufwickeln auf eine mit zwei Trommelwänden 103 und 104 versehene Kabeltrommel
102, welche durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Wie bei den vorhergehenden Figuren durchdringt
das Kabel 101 eine in der Trommelwand 103 vorgesehene Durchbrechung 106, An der Stelle A ist es auf der
Außenseite der Trommelwand 103 befestigt, kommt schräg auf der Trommel 102 an, ist bei D gekrümmt und wird während
etwas weniger als einer Umdrehung in einer ersten Windung 107 auf die Trommel 102 gewickelt. Jedoch ist
hier die erste Windung 107 nicht direkt gegen die Trommelwand 103 gewickelt, sondern gegen ein Füllstück oder
Anschlagglied 30.
Wie die Fig. 12 klar zeigt, hat das Glied 30 eine Dicke e, die gleich der Hälfte des Kabeldurchmessers D
ist, also e=D/2, und eine Höhe h^ für die gilt h«O,65..·
O,75»D, Das Glied 30 hat die Form eines bei 31 aufgetrennten
Rings, der auf der Trommel 102 und gegen die Trommelwand 103 anliegt« Die Ränder der Trennstelle 31
sind bei 32 und 33 schräg abgeschnitten, und zwar ausge-
hend von der Durchbrechung 106, so daß sie zur Abstützung für den Abschnitt BL des Kabels 101 dienen, wobei B der
Punkt ist, an dem die Längsachse des Kabels 101 die Durchbrechung 106 durchdringt*
Wie bei den vorhergehenden Ausj[ührungsbeispielen
erfolgt also das Aufwickeln der ersten Windung 107 während etwas weniger als einer Umdrehung zwischen dem
Punkt D und einem - der Durchbrechung 106 gegenüberliegenden - Punkt E. Dem Abschnitt BD des Kabels 101 folgt
also ein ringförmiger Abschnitt DE der ersten Windung 107, und dieser Abschnitt liegt in einer Ebene, die parallel
ist zu den Trommelwänden 103, 104 und senkrecht zur Drehachse
der Trommel 102. An der Stelle E wird das Kabel schräg bis zur Stelle F seitlich nach links, bezogen auf
Fig. 8, abgelenkt, und zwar mit einer seinem Durchmesser entsprechenden Schrittgröße, und wird dann gegen den Abschnitt
DE derersten Windung 107 angeordnet bis zur Stelle Ef, wo es erneut um einen Durchmesserschritt nach
links bis zur Stelle F' abgelenkt wird, und so analog
weiter.
Die Länge L der Trommel 102 zwischen ihren Wänden 103, 104 ist gleich einer ungeraden Zahl von Durchmesserhälften
des Kabels 101, z.L. bei der dargestellten Ausführungsform
61 χ D/2, 30 Kabeldurchmesser + einen halben Durchmesser, so,daß der kreisförmige Abschnitt P11E"1
der letzten Windung 110 der ersten Lage gegen die Trommelwand 104 anliegt und alle Windungen der ersten Lage
gegeneinander anliegen. Ab der Stelle E"1, dem Ende des
kreisförmigen Abschnitts der letzten Windung 110, beschreibt das Kabel 101 bei fortgesetzter Drehung der
Trommel 102 einen seitlich um einen halben Schritt nach rechts geschrägten Abschnitt E111G (ein Halbschritt «
1/2 Kabeldurchmesser), und dieser Abschnitt verläuft oberhalb des schrägen Abschnitts E''F11 der vorletzten
Windung 109. Anschließend bildet das Kabel den kreisförmigen Abschnitt GH der ersten Windung 111 der zweiten Lage,
welche in der Kreisnut 34 zwischen den kreisförmigen Abschnitten der Winden 109 und 110 der ersten Lage gebildet
wurde. Dann beschreibt das Kabel den um einen Durchmesserschritt nach rechts geschrägten Abschnitt HGf,
liegt dann in einer Niit, die zwischen den darunterliegenden
kreisförmigen Abschnitten der Windungen der ersten Lage gebildet wurde, und so analog weiter.
Die Wicklung der zweiten Lage setzt sich bis zur Trommelwand 103 fort, wobei der kreisförmige Abschnitt
der letzten Windung der zweiten Lage in der Nut 35 zwischen der Tronaaelwand 103 und der Windung 107 ruht (vgl«.
Fig. 12), d.h. oberhalb des Glieds 30, Dann folgt erneut der vorstehend bereits ausführlich beschriebene Umkehrvorgang,
wenn das Kabel in Berührung mit der Trommelwand 103 kommt, wobei das Kabel 101 zunächst einen um einen
Halbschritt nach links geschrägten Abschnitt bildet und dann die weitere Bewicklung der dritten Lage in Richtung
zur Trommelwand 104 erfolgt, und so analog weiter. Man kann auf diese Weise so viele Windungslagen aufwickeln
wie erforderlich, ohne daß zwischen den aneinander anliegenden Windungen irgendeine Lücke klafft, an der die Gefahr
bestünde, daß sich die übereinander angeordneten Windungen verklemmen oder verkeilen, und ohne daß die
Gefahr besteht, daß die gerade zu wickelnden Windungen außerhalb der Ringnuten, z.B. der Ringnut 34 und 35
fallen.
Die vorstehend beschriebene Wicklungsart wird mittels der in den Fig. 8, 10 und 11 dargestellten Vorrichtung
realisiert, welche sich von der bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Vorrichtung nur
durch die Form der Führungsnut 123 und das Übersetzungs-
verhältnis der Kettenübertragung 122 unterscheidet· Dieses Verhältnis ist hier 1:1, d.h. die zylindrische Steuerwelle
118 dreht sich gleich schnell wie die Kabeltrommel
102, Es wird lediglich nochmals in Erinnerung gerufen, daß das Aufwickeln des Kabels 101 auf die Trommel 102
gesteuert wird von der Kabelführungsvorrichtung 113, die am Wagen 116 angeordnet ist, der parallel zu Trommelachse
gleiten kann und dessen Lage über eine Servosteuerung von einem Tastglied gesteuert wird, daß in die
Führungsnut 123 eingreift, die in der Steuerwe^le 118
eingearbeitet ist.
Die Führungsnut 123 definiert die Bahn, der das Kabel 101 folgen muß, um die vorstehend bei Mg. 8 und
12 beschriebene Wicklungsform zu erhalten. Hierzu weist
(vgl. Pig. 10 und 11) die Führungsnut 123 zum Realisieren der Bewicklung ab dem Punkt D (Fig. 8), dem Anfangspunkt
der ersten Windung 107, einen Nutenringabschnitt
D1E1 auf, welcher sich über etwas weniger als den Umfang
der Welle 118 erstreckt und dem Abschnitt DE der ersten Windung entspricht, anschließend einen um einen Schritt
nach links geschrägten Abschnitt E1P1 welcher dem kurzen
Abschnitt EF dieser ersten Windung entspricht, dann einen zweiten Nutenringabschnitt F^E-.T, und einen zweiten
geschrägten Abschnitt E1 1P1', welche zusammen der zweiten
Windung 108 entsprechen, und so ana'ieg weiter.
Dem Punkt P1' der vorletzten Windung 109 der ersten
Lage entspricht ein Punkt P1 1', der das Ende eines
letzten nach links geschrägten Abschnitts E1 11F1'1 in
Fig. 10 darstellt. Von diesem Punkt P1 M geht ein
letzter Ringnutabschnitt F1'1E1'♦* aus, welcher sich
über etwas weniger als den Umfang der zylindrischen Welle
118 erstreckt und welcher dem kreisbogenförmigen Abschnitt
p»'E'" der letzten Windung 110 entspricht» Der
Abschnitt B1 111G1 ist um einen Halbschritt nach rechts
(bezogen auf Fig. 10) geschrägt und entspricht dem Abschnitt E111S der Windung 110. Die Abschnitte G1H1 und
H1.'G1 1 (um einen Schritt nach rechts geschrägt) entsprechen
dem kreisförmigen Abschnitt GH bzw. dem geschrägten Abschnitt HG1 der Windung 112, und so analog
weiter. Der letzte um einen Schritt nach rechts geschrägte Abschnitt L1 1K1 endet um einen Halbschritt weiter
rechts als der Punkt D1, und ihm folgt ein Nutenringabschnitt
K1L1, welcher dem kreisförmigen Abschnitt der
letzten Windung der zweiten Lage entspricht. Vom Punkt L1 geht ein Abschnitt L1D1 aus, der um einen halben Schritt
nach links geschrägt ist, und er entspricht dem geschrägten Abschnitt der letzten Windung der zweiten Lage,
Dieser geschrägte Abschnitt L1D1 mündet in den Nutenringabschnitt
E..E.., welcher die Bewicklung des kreisförmigen
Abschnitts der ersten Windung der dritten Lage steuert, so daß also hier der Bewicklungszyklus neu beginnt.
Falls der Durchmesser des Kabels über seine Länge nicht absolut konstant ist, wird der Durchmesser, der
dazu dient, den Abstand L zwischen den Trommelwänden 103, 104 und den Wickelschritt festzulegen, selbstverständlich
der maximale Durchmesser des Kabels sein. In diesem Fall könnten sich die Windungen der ersten Lage verschieben,
wodurch zwischen einigen, von ihnen Abstände entstehen wurden, in die sich die Windungen der zweiten Lage
verklemmen, könnten, und so analog weiter. Um dies zu vermeiden, wird die Trommel 102 in bekannter Weise mit
kreisbogenförmigen Führungen versehen, die dort unterbrochen sind, wo die Windungen geschrägt sind, und die
einen Abstand von einem Wicklungsschritt, also dem maximalen Kabeldurchmesser haben, und zwischen die sich
dann die kreisförmigen Abschnitte der Windungen der ersten Lage legen. Bei der in Fig. 12 dargestellten
Ausführungsform werden diese Führungen von Rundstahlabschnitten
36 gebildet, die kreisbogenformig gekrümmt und auf die Trommel 102 aufgeschweißt sind.
Vorstehend wurden lediglich drei Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Weitere Abwandlungen sind möglich.
Insbesondere ist die Steuerung der Bewegung des Wagens 16 bzw, 116 auch auf andere Weise als mittels
einer Gewindespindel oder eines Arbeitskolbens möglich, z.B. mittels eines Schrittmotors, Der hydraulische
Fühlkopf könnte durch einen solchen anderer Bauart ersetzt werden, z.B. einen magnetischen oder photoelektrischen
Lesekopf, Die Führungsnut oder sonstige Führungsbahn, die an einem sich drehenden Zylinder vorgesehen
ist, könnte durch eine andere Speichereinrichtung ersetzt werden, die den gewünschten Ablauf speichert. Bei einer
kleinen Winde und einem Kabel, auf das während des Aufwickeins auf die Trommel nur kleine Kräfte wirken, könnte
die Bewegung des Wagens direkt von einem Nocken gesteuert werden, z.B. durch die Nut 23, wobei das Tastglied
24 direkt den Wagen antreibt und dabei diese Nut 23 durchläuft. Anstatt das Anschlagglied 30 (Fig. 8 bis
12) zwischen die erste Windung und die benachbarte Trommelwand einzufügen, könnte man es auch zwischen die
letzte Windung der ersten Lage und die benachbarte Trommelwand einfügen. Im letzteren Fall könnte das Anschlagglied ein geschlossenes ringförmiges Ansehlagglied sein,
und es könnte auch ein Teil der benachbarten Tronmelwand sein.
Claims (7)
- • ■ «DIPU-ING. HORST RDSE DIPL-ING. PETER KOSELPATENTANWÄLTE12. Juni 197g3353 Bad Gandersheim,Postfach 129Hohenhöfen 5Telefon: (O S3 82) 2842Telegramm-Adresse: Siedpatent Badganc^rsheimUnsere Akten-Nr. 2472/21Societe Anonyme Francaise du PERODOSchutzansprüche1, Vorrichtung zum lagenweisen Aufwickeln eines Kabels auf eine Kabeltrommel mit Trommelwänden, bei der die Kabelführungsvorriehtung mittels einer in proportionaler Drchzatl zur Trommeldrehzahl angetriebenen und mit einem Kreuzgevinde versehenen Steuerwelle changiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle (18;118) zur schrittweisen Verschiebung der Kabelführungsvorrichtung (13; 113) längs der sich drehenden Kabeltrommel (.2; 102) eine Führungsnut (23;123) mit Kreuzverbindungen aufweist, die sich aus über die Länge der Steuerwelle (18;118) zueinander parallelen und in senkrechten Ebenen zur Achse der Steuerwelle verlaufenden Nutenringabschnitten (z.Be F1-E1s oder H1-G1') und kurzen, sich kreuzenden Verbindungsabschnitten (z.B. E1-F1) zusammensetzt, und in der ein Tastglied (24) eines Fühlkopfes (25) der Kabelführungsvorrichtung (13;113) geführt ist, welches den diskontinuierlichen Antrieb des Changiermittels (20; 27a) für die Kabelführungsvorrichtung (13; 113) steuert.Rö/EsBankkonto: Norddeutsche Landesbank.hUale Bad äandershelm, KfO.-Nr.£2.118.970 ■ Postscheckkonto: Hannover 66715-2-
- 2. Torrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlkopf (25) den Motor (27;127) des Changiermittels (20;27a) hydraulisch, magnetisch oder fotoelektrisch steuert.
- 3 β "Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Changiermittel ine G-ewindespindel (20) vorgesehen ist, welche mit einer Spindelmutter (19) der Katielführungsvürrichtung (13; 113) zusammenwirkt«
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, uidurch gekennzeichnet, daß das Changiermittel einen Kolbentrieb (27a) aufweist (Fig. 6 und 7).
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Steuerwelle (18) die Hälfte der Drehzahl der Kabeltrommel (2) beträgt.
- 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (L) zwischen aen Wänden (103,104) der Kabeltrommel (102) gleich einer ungeraden Zahl von Durchmesserhälften(n«2?n= 3,5,7 ...)des Kabels ist (Fig. 8 bis 12), wobei der kreisförmige Abschnitt der Randwindung der ersten Lage durch ein Anschlagsglied (30) in einem Abstand (e) von der benachbarten Trommelwand (103) gehalten ist, welcher Abstand einer Lurchmesserhälfte des Kabels (101) entspricht.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das An'jchlagsglied als aufgetrennter (31) Ring (30) ausgebildet i3t, und daß ~iie Ränder (32,33) der Trennstelle (31) schräg abgeschnitten sind.-3-Θ, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Steuerwelle (118) gleich der Drehzahl der Kabeltrommel (102) ist.
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