DE967082C

DE967082C - Verseilmaschine fuer die gleichzeitige Herstellung mehrerer Lagen gleicher Drallrichtung und Drallaenge eines Leiter- oder Kabelseiles

Info

Publication number: DE967082C
Application number: DEM9801A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Mueller
Original assignee: MAERKISCHE KABELWERKE AG
Current assignee: MAERKISCHE KABELWERKE AG
Priority date: 1951-06-08
Filing date: 1951-06-08
Publication date: 1957-10-03

Description

Die elektrischen Leiter und Kabel sind in der Regel Seile von kreisförmigem Querschnitt, welche aus einzelnen blanken Metalldrähten oder aus isolierten Drähten aufgebaut sind. Der Aufbau kann auch aus Gruppen isolierter Drähte erfolgen, wie dies z. B. bei Fernsprechaderpaaren oder bei Fernsprechvierern der Fall ist. Wenn demgemäß im folgenden von Drähten gesprochen wird, so sollen darunter die Elemente verstanden werden, welche für den Aufbau

ίο eines Leiter- oder Kabelseiles verwendet werden.

Üblicherweise sind die Drähte in koaxialen Lagen

wendelförmig über einen zentralen Kern verseilt.

In der Praxis hat der Aufbau besondere Bedeutung erlangt, bei welchem über einen zentralen Draht eine erste Lage von sechs Drähten, eine zweite Lage von zwölf Drähten, eine dritte Lage von achtzehn Drähten usw. gewickelt sind und die Zunahme der Drahtzahl um jeweils sechs Drähte der Vergrößerung des mittleren Umfangs um 2 π entspricht. Von gewisser praktischer Bedeutung ist auch der Aufbau mit einem aus drei Drähten bestehenden Kern. Es gibt auch Aufbauten unter Verwendung von Kernen aus zwei, vier oder fünf Drähten, die aber nur untergeordnete Bedeutung haben.

Die Verseilung ist bisher praktisch so ausgeführt worden, daß die Lagen einzeln hergestellt wurden. Dabei besteht natürlich die Möglichkeit der Anwendung unterschiedlicher Drallrichtung und auch unterschiedlicher Drallänge. Bei Anwendung einer gleichen Drallrichtung für sämtliche Lagen hat das Seil die Neigung, sich an den Enden aufzudrehen. Diese Gefahr besteht bei Anwendung unterschied-

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licher Drallrichtung nicht. Ein besonders typisches Beispiel für die Verseilung mit unterschiedlicher Drallrichtung sind die sogenannten Kreuzschlagseile, bei welchen die aufeinanderfolgenden Lagen mit entgegengesetzten Drallrichtungen verseilt sind. Ein typisches Beispiel für die Verseilung mit gleicher Drallrichtung sind die Sektorleiter, deren Kern allgemein aus parallelen Drähten oder Drahtgruppen besteht, die nicht an den Aufbau der runden Seile

ίο gebunden sind, während der äußere Abschluß von einer oder mehreren Decklagen gebildet wird, die mit Rücksicht auf die leichtere Verformbarkeit gleiche Drallrichtung haben.

Für die Durchführung der Verseilung sind Maschinen mit Verseilkorb, in welchen die Joche für die Aufnahme der Drahtspulen untergebracht sind, und andererseits sogenannte Schnellverseilmaschinen entwickelt worden, bei denen die Drahtspulen in der Schwerachse hintereinander angeordnet sind. Auf der Verseilkorbmaschine können Leiter- oder Kabelseile mit beliebig vielen Lagen hergestellt werden, wobei das jeweils vorgefahrene Seil als Kern für die Verseilung der folgenden Lage dient. Für ein dreilagiges Seil ist hiernach ein dreimaliger Durchgang durch die Maschine erforderlich, wobei jedoch die Maschine für jede Lagenverseilung mit maximaler Drehzahl laufen kann.

Um eine kontinuierliche Fertigung zu ermöglichen, sindsogenannteTandem-Maschinen entwickelt worden, welche aus einer Hintereinanderanordnung von Verseilmaschinen mit jeweils einem Verseilkorb bestehen. Für die Herstellung eines ßydrähtigen Seils (1+6 + 12+18 Drähte) würde eine dreifache Tandem-Maschine zweckdienlich sein, wobei der erste Verseilkorb mit sechs Drähten, der zweite mit zwölf Drähten und der dritte mit achtzehn Drähten beschickt wird, während ein Draht den Kern bildet. Dem Vorteil der kontinuierlichen Fertigung steht bei diesen Tandem-Maschinen der Nachteil gegenüber, daß der Raumbedarf sehr groß ist und das Maschinenaggregat nicht mehr von einem Führerstand aus übersehen werden kann, so daß ein mehrfaches Bedienungspersonal erforderlich ist. Die maximale Leistung solcher Tandem-Maschinen ist im übrigen durch den größten und am langsamsten laufenden Verseilkorb bestimmt. Im übrigen wird bei auftretenden Störungen die gesamte Maschine ausfallen.

Die bereits erwähnten Schnellverseilmaschinen zeichnen sich durch die Anwendbarkeit hoher Drehzahlen und entsprechend hoher Leistung aus. Hinsichtlich der Spulenzahl bestehen aber einschneidende Beschränkungen. In der Regel sind die Maschinen für sechs Spulen eingerichtet. Gelegentlich sind auch I2spulige Maschinen gebaut und versucht worden.

Die Herstellung mehrlagiger Leiter- oder Kabelseile ist aber mit solchen Schnellverseilmaschinen nicht möglich.

Zur Behebung der bei Verseilkorbmaschinen bestehenden Mängel und Schwierigkeiten ist nach der deutschen Patentschrift 242 078 bereits vorgeschlagen worden, eine Maschine für die gleichzeitige Herstellung mehrerer Lagen von Drähten dadurch verfügbar zu machen, daß mehrere Trommelgestelle ineinander gelagert und die Verlegeplatten hintereinander angeordnet sind oder letztere zu einer einzigen, mit einer entsprechenden Anzahl von konzentrischen Lochkreisen versehenen Verlegeplatte vereinigt sind. Mit Hilfe einer solchen Maschine lassen sich mehrlagige Leiter- oder Kabelseile jeder Art herstellen, insbesondere besteht die Möglichkeit, jeder Lage von Verseilelementen eine andere Drallrichtung und eine andere Drallänge zu geben. Es ist außerdem möglich, die gleichzeitig zu verseilenden Lagen mit gleicher Drallrichtung und verschiedenen Drallängen oder auch gleicher Drallrichtung und gleicher Drallänge auszuführen.

Die Berücksichtigung derart vielgestaltiger Möglichkeiten erfordert einen entsprechend komplizierten Aufbau der Maschine. Insbesondere sind gesonderte Antriebe und gesonderte Rückdrehungssteuerungen der ineinandergeschachtelten Teile des Verseilkorbes erforderlich.

Der Erfindung liegt demgemäß eine enger begrenzte Aufgabe zugrunde, die den praktischen Verhältnissen besser entspricht und mit der eine Lösung angestrebt wird, welche sich auch noch bei den überall vorhandenen Verseilmaschinen ohne große Schwierigkeit und ohne wesentlichen Aufwand verwirklichen läßt. Die erfindungsgemäße Aufgabe bezieht sich auf die gleichzeitige Herstellung mehrerer Lagen gleicher Drall- go richtung und gleicher Drallänge eines Leiter- oder Kabelseiles.

Zur Lösung dieser Aufgabe empfiehlt die Erfindung eine Verseilmaschine für die gleichzeitige Herstellung mehrerer Lagen gleicher Drallrichtung und Drallänge eines Leiter- oder Kabelseiles unter Verwendung einer Verlegeplatte, welche entsprechend den gleichzeitig zu verseilenden Lagen mehrere ringförmige konzentrische Lochreihen aufweist und deren Besonderheit darin besteht, daß das Verhältnis des mittleren Durchmessers eines Lochrings zu demjenigen des nächstkleineren Lochrings bei praktisch gleichem axialem Abstand zwischen Verlegeplatte und Verseilpunkt gleich dem Verhältnis der mittleren Durchmesser der zugehörigen Verseillagen ist.

Damit die Verseilmaschine für verschiedenartige Verseilungsvorgänge verwendbar bleibt, empfiehlt die Erfindung in ihrer weiteren Ausbildung, die Verlegeplatte oder die den Verseilpunktbereich bestimmende Vorrichtung in axialer Richtung verschiebbar zu machen. Diese den Verseilpunktbereich bestimmende Vorrichtung besteht üblicherweise aus einem Nippel, bei Sektorleitern aus einem Profilwalzensatz. Bei Anwendung dieser verschiebbaren Anordnung empfiehlt sich zugleich die Anbringung einer Skala zur Anzeige des axialen Abstandes zwischen der Verlegeplatte und der den Verseilpunktbereich bestimmenden Vorrichtung. Zweckmäßigerweise ist diese Skala nach dem Festpunkt orientiert, von welchem aus der Abstand der vorgenannten Teile gemessen wird.

Die erwähnte Bedingung, daß das Verhältnis des mittleren Durchmessers eines Lochringes der Verlegeplatte zu demjenigen des nächstkleineren Lochringes gleich dem Verhältnis der mittleren Durchmesser der zugehörigen Verseillagen ist, sind folgende Erwägungen maßgebend;

Die gleichzeitige Herstellung mehrerer Verseillagen setzt voraus, daß die Verseilungspunkte in einer Ebene liegen. Um das zu verwirklichen, ist auf folgende Bemessungen Rücksicht zu nehmen:
i. das Verhältnis der Durchmesser der einzelnen Lochkreise der Verlegeplatte I, die gemäß Fig. ι der Zeichnung in der Reihenfolge ihrer zunehmenden Größe mit D₁, D₂, D₃ usw. bezeichnet werden sollen;

2. der Abstand der Verlegeplatte I von den Verseilpunkten II der einzelnen Lagen, der O₁, a₂, a_& usw.

bezeichnet sein soll;

3. die durch die Mitten der Verseillagen gemessenen Seildurchmesser d_lt d₂, d_a usw. Die mittleren Verseildurchmesser bei Sektorleitern werden in bekannter Weise dadurch ermittelt, daß man den Umfang über der betreffenden Lage mißt, durch π dividiert und von dem so erhaltenen Durchmesser eine Drahtstärke subtrahiert.

Die zu einer Verseillage gehörenden Drähte bilden zwischen der Verlegeplatte I und dem Verseilpunkt II ein einschaliges Rotationshyperboloid, dessen Meridiankurven der Hyperbelgleichung

a = λ-

— ι

entsprechen, λ bezeichnet hierbei die Drallänge, die in allen in einem Durchgang zu verseilenden Lagen gleich groß sein muß. Da in dem Verseilpunkt der Nippel bzw. bei Sektorleitern der Profilwalzensatz wirksam werden muß, ist die Forderung zu erfüllen, daß die Verseilpunkte sämtlicher in einem Durchgang zu verseilenden Lagen in einer gemeinsamen Ebene liegen. Für die Verseilung von zwei Lagen in einem Durchgang bedeutet das, daß a_x = a₂ sein muß. Bei dieser Voraussetzung ergibt sich aus der angegebenen Hyperbelgleichung die Beziehung

D, d,

D₁ d_x

Das bedeutet, daß die Lochkreisdurchmesser der Verlegeplatte I sich verhalten müssen wie die durch die Mitten der Verseillagen gemessenen Durchmesser des Seils für den Fall, daß die Verseilpunkte II in einer Ebene liegen sollen. Es handelt sich dabei um den Normalfall. Es kann aber auch das Bedürfnis vorhanden sein, entsprechend Fig. 2 den Verseilpunkt H₁ der inneren Lage zwischen dem Verseilpunkt H₂ der äußeren Lage und der Verlegeplatte I zu bilden, damit das saubere Aufliegen der die innere Lage bildenden Drähte beobachtet werden kann. In diesem Falle ist der Abstand U₁ kleiner als a_%, und es besteht die Beziehung

D₂ do

^Χ *

Der umgekehrte Fall mit ^₁ > a₂ ist nicht anwendbar, da der Verseilpunkt der inneren Lage sich erst nach Durchlaufen der Drähte durch die Ebene des Verseilpunktes der äußeren Lage bilden könnte. Dabei könnte aber keine saubere Ausbildung der inneren Lage erzielt werden.

Mit Hilfe der angegebenen Hyperbelgleichung kann man die absoluten Werte von α oder D nach den gegebenen Abmessungen der Maschine errechnen bzw. festlegen. Da die Beobachtung dieser Werte wichtig ist, empfiehlt es sich, den Abstand α zwischen der Verlegeplatte und dem Nippelbock bzw. dem Profilwalzensatz einstellbar zu machen; es genügt dazu die axiale Verschiebbarkeit eines dieser Teile. Die Einstellung läßt sich durch Anbringung einer Skala erleichtern.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Verbindung mit einer Verseilmaschine mit einem Verseilkorb kann es wünschenswert sein, in dem Verseilkorb ohne Vergrößerung seiner Abmessungen oder der Zahl seiner Spulenjoche eine größere Anzahl Drähte unterzubringen. Das läßt sich dadurch verwirklichen, daß man in jedes Joch zwei Spulen von halber Breite einsetzt. Dabei ist es jedoch erforderlich, die Rückdrehung der Joche abzustellen. Bei Wegfall dieser Rückdrehung ist es unter Umständen möglich, für die halben Spulen etwas größere Durchmesser zu wählen.

Die infolge der fehlenden Rückdrehung auftretende Torsion kann bei einfachen Drähten, insbesondere bei den blanken Metalldrähten, im allgemeinen in Kauf genommen werden. Bei der Verseilung von Gruppen isolierter Drähte, z. B. von Fernsprechaderpaaren und -vierem zu einem Kabel, muß man aber beim Einsetzen von zwei Spulen in ein Joch beachten, daß als Auswirkung der Torsion eine nachträgliche Änderung der Paar- und Viererdrallänge eintritt. Man kann diese Änderung berechnen und beim Aufbau der Paare und Vierer berücksichtigen. Der Gefahr erhöhter Beeinflussung der Paare und Vierer der Lagen mit gleicher Drallrichtung kann durch unterschiedliche Dralllängen, gegebenenfalls auch durch unterschiedliche Drallrichtung der Paare und Vierer begegnet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Verseilmaschine für die gleichzeitige Herstellung mehrerer Lagen gleicher Drallrichtung und Drallänge eines Leiter- oder Kabelseiles unter Verwendung einer Verlegeplatte, welche entsprechend den gleichzeitig zu verseilenden Lagen mehrere ringförmige konzentrische Lochreihen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis

des mittleren Durchmessers (D₂) eines

Vi /

Lochringes zu demjenigen (D₁) des nächstkleineren Lochringes bei praktisch gleichem axialem Abstand zwischen Verlegeplatte und Verseilpunkt gleich

dem Verhältnis -r- der mittleren Durchmesser

Wl/

(d₂, d_t) der zugehörigen Verseillagen ist.
2. Verseilmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erleichterung einer Beobachtung der Lagenbildung der axiale Abstand der Verseilpunkte der in radialer Auswärtsrichtung aufeinanderfolgenden Lagen leicht vergrößert ist und daß das Verhältnis der Lochringdurchmesser entsprechend größer ist als das Verhältnis der Lagendurchmesser.
3. Verseilmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlegeplatte oder die den Verseilpunktbereich bestimmende Vor-

richtung (Nippel oder Profilwalzensatz) in axialer Richtung verschiebbar ist.
4. Verseilmaschine nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Anbringung einer Skala zur Anzeige des axialen Abstandes zwischen Verlegeplatte und der den Verseilpunktbereich bestimmenden Vorrichtung.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 242 078, 665 027.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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