EP0013047B1 - Vorrichtung zum Herstellen von Kabeln, insbesondere von Fernmeldekabeln - Google Patents

Vorrichtung zum Herstellen von Kabeln, insbesondere von Fernmeldekabeln Download PDF

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EP0013047B1
EP0013047B1 EP79200756A EP79200756A EP0013047B1 EP 0013047 B1 EP0013047 B1 EP 0013047B1 EP 79200756 A EP79200756 A EP 79200756A EP 79200756 A EP79200756 A EP 79200756A EP 0013047 B1 EP0013047 B1 EP 0013047B1
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EP
European Patent Office
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eccentric
stranding
discs
guide ring
cables
Prior art date
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Expired
Application number
EP79200756A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0013047A1 (de
Inventor
Johannes Gerardus Gertrudis Bos
Hendricus Johannes Petrus Marie Pollaert
Johannes Lambertus Hendrikus Sijben
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Koninklijke Philips Electronics NV
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Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority to AT79200756T priority Critical patent/ATE6819T1/de
Publication of EP0013047A1 publication Critical patent/EP0013047A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0013047B1 publication Critical patent/EP0013047B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/02—Stranding-up
    • H01B13/0214—Stranding-up by a twisting pay-off device
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B7/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, rope- or cable-making machines; Auxiliary apparatus associated with such machines
    • D07B7/02—Machine details; Auxiliary devices
    • D07B7/04—Devices for imparting reverse rotation to bobbin- or reel cages

Definitions

  • the invention relates to a device for producing cables, in particular telecommunication cables, with an unwinding basket with unwinding reels, a stranding device, a winding reel and a reversing device, the unwinding basket and the stranding device being rotatable relative to one another about a stranding axis.
  • the tendency to jump open can be reduced in a simple manner by at least partially reversing the torsional stresses; To do this, the individual wires are turned back. H. around its center line with a torsion opposite to the stranding direction, so that a dimensionally stable cable is obtained without a tendency to crack.
  • the devices for stranding wires into a cable are provided with a reversing device.
  • Such a device is known from DE-B-1 026 205; this known device contains a rotatable unwinding basket with a central shaft on which the unwinding reels are arranged; To unwind the wires, the decoilers are freely rotatable in yokes which can be rotated by means of a planetary gear around an axis parallel to the center line of the central shaft and in a direction opposite to the stranding direction.
  • This known device has the disadvantage that the dimensions and the weight of the full unwinding reels as well as the maximum rotational speed of the unwinding basket and consequently the production speed are limited by the relatively large mass forces that occur, by the combined rotational and translational movement of the unwinding reels and by the rotational movement of the yokes will.
  • the backward rotation is either 0 ° or 360 °.
  • the invention has for its object to provide a device which is suitable for stranding wires to a cable and for armoring cables with a predetermined torsion or torsion-free, which can process both a very small number and a relatively large number of wires and with which, at a very high production speed, the reverse rotation effect is continuously changed from 0 ° to over 360 ° or even, if desired, a negative reverse rotation effect, i. H. increased torsion of the veins can be obtained.
  • the reversing device has two disks which are mounted in a rotatable guide ring, of which one disk is arranged coaxially to the stranding axis and the other disk with an eccentricity with respect to the stranding axis, in the two disks
  • Eccentric axles are mounted with an eccentricity corresponding to the eccentricity between the disc and the stranding axis, and each eccentric axis is provided with an axial bore and a clamping element.
  • a device for producing cables which serves to pre-form the individual wires in the form of a screw line and which also has two rotatable disks; however, both disks are arranged coaxially on a common shaft and are driven in a fixed gear ratio from the shaft; eccentric disks are mounted in one of the two disks, which interact with a ring gear via gearwheels; this design requires ver a relatively large amount of space so that only a limited number of wires can be processed.
  • a device for producing cables which has a plurality of rotatably mounted disks arranged one behind the other; the disks are used for meandering stranding of the individual wires and for this purpose perform an oscillating movement in the circumferential direction.
  • the two disks are supported by rolling elements in the guide ring, the outer circumference of the disks and two mutually eccentric annular guide tracks on the inner circumference of the guide ring serving as raceways for the rolling elements.
  • the measures mentioned and a suitable choice of the eccentricity of the disks, the eccentric axes and the guideways on the inner circumference of the guide ring limit the friction forces and wear that occur as much as possible and increase the reliability and insensitivity to failure of the device.
  • the two disks are guided in the circumferential direction and in the radial direction by the rolling elements which interact with the guide tracks and act as radial bearings. Alignment of the two disks in the axial direction is also obtained in another preferred embodiment of the device according to the invention, which is characterized by spherical rolling elements, the guideways being designed in the form of grooves.
  • the spherical rolling elements, which are partially enclosed in the groove-shaped guideways, are also effective as axial bearings and ensure the alignment of the two disks in the axial direction.
  • one of the two disks can be coupled to a drive shaft, while the guide ring can be driven by means known per se, the reversing device being overhung.
  • a more robust and vibration-free mounting of the reversing device is at - obtained by a further preferred embodiment of he f indungsge- MAESSEN device, that the guide ring is provided with a ring gear and rotatably supported in a stationary Unerstützungsring on the outer circumference.
  • the fact that the guide ring is driven in a positive manner via a gearwheel which interacts with the ring gear enables the reverse rotation effect to be precisely determined.
  • the decoilers can be fixed in place, with a rotatable stranding device being arranged behind the reversing device.
  • the unwinding basket is rotatable, one of the two disks being rigidly connected to the unwinding basket.
  • Devices with a rotatable unwinding basket without reversing device and without reversing the unwinding reels are generally known. Such rather expensive devices can be connected to a reversing device with the characteristics described above, without overly intrusive design measures, so that torsion-free and dimensionally stable cables can now also be produced with such a device.
  • the device 1 shown in FIGS. 1 and 2 for stranding wires to a cable contains an unwinding basket 3 with unwinding reels 5, a reversing device 7, a stranding nozzle 9,. a pull drum 11 and a take-up reel 13.
  • the unwinding basket 3 consists essentially of a hollow basket shaft 15 which is rotatably mounted in bearing blocks 17.
  • the unwinding reels 5 are freely rotatable on axles in a manner known per se, which axles are indicated schematically by 19 and are connected in a fixed manner to the basket shaft 15 and are evenly distributed over the circumference and the length of the basket shaft. For the sake of clarity, only a few decoilers are shown in the drawing.
  • the reversing device 7 is coupled to the basket shaft 15 by means of a hollow coupling shaft 21.
  • the common center line of the unwinding basket 3, the reversing device 7 and the stranding nozzle 9 is designated by X-X.
  • the unwinding basket 3 is driven by an electric motor 29 and a multi-part drive shaft 27 via a switch box 25, the reversing device 7 via a variator or gear box 30 and the pull drum 11 via a variator 10.
  • the direction of rotation of the basket shaft 15 can be reversed by means of the switch box 25.
  • the take-up reel 13 is driven by a separate motor 12.
  • the reversing device 7 contains two disks 31 and 33,. a guide ring 35, which consists of two fixed ring parts 37 and 39 and a support ring 41 surrounding the ring part 37.
  • the support ring 41 is provided on the inner circumference with a groove 43, while a groove 45 is provided on the outer circumference of the ring part 37.
  • the grooves 43 and 45 serve as raceways for ball elements 47, by means of which the guide ring 35 is mounted coaxially and rotatably in the support ring 41.
  • a groove 49 on the inner circumference of the ring part 37 and a groove 51 on the outer circumference of the disk 31 serve as raceways for ball elements 53, with the aid of which the disk 31 is rotatable and is mounted coaxially with respect to the ring part 37 and the support ring 41.
  • a groove 55 on the inner circumference of the ring part 39 and a groove 57 on the outer circumference of the disk 33 act as raceways for ball elements 59, with the aid of which the disk 33 is rotatably supported.
  • the ring part 39 is provided with a ring gear 40 on the outer circumference.
  • YY denotes the common center line of the disk 31, the ring part 37, the support ring 41 and the ring gear 40.
  • ZZ denotes the common center line of the grooves 55 and 57 and the disk 33, which center line extends eccentrically, with an eccentricity E, to the center line YY.
  • the disks 31 and 33 are provided with an equal number of bores 61 and 63, in which the two disks have common eccentric axles 65 with their axles 67 and the eccentric 69 through roller bearings 71 and 73, respectively.
  • the eccentricity of the eccentric axes 65 i.e. H. the distance between the center lines RR and SS of the axes 67 and the eccentric 69 is equal to the eccentricity E of the two disks 31 and 33.
  • the eccentric axes 65 are each provided with a bore 75 coaxial with the axis 67 and with a guide wheel 77 acting as a clamping element, which is provided with a groove 79 and is fastened with the aid of a carrier 81 on the end face of the eccentric 69 such that a bore 83 in the carrier 81 and the bore 75 in the eccentric axis 65 are aligned and that the groove 79 in the guide wheel 77 almost touches the center line RR of axis 67.
  • guide rollers 87 with a groove 89 are fastened at the level of the bores 61 with the aid of brackets 85 such that a bore 91 in the brackets 85 with the bore 75 in the eccentric axes 65 comes to lie flush and that the groove 89 in the guide rollers 87 almost touches the center line RR of the bore 75.
  • the guide wheels 77 and the guide rollers 87 are preferably arranged such that the side surfaces of all the guide wheels 77 come to lie in parallel planes and the guide rollers 87 with their side surfaces come to lie in radial planes. For the sake of clarity, only two guide wheels 77 and only one guide roller 87 are shown in FIG. 4, namely in the same plane.
  • the disk 31 is provided with a central bore 93 in which a hollow shaft 95 is fastened such that the center line of the shaft coincides with the center line Y-Y of the disk 31.
  • the disk 33 is provided with a central bore 97 which is covered by a plate 98 and a membrane 99.
  • the support ring 41 is fastened in the housing 8 of the reversing device 7, the disk 31 being coupled to the basket shaft 15 via the coupling shaft 21.
  • the ring gear 40 on the outer circumference of the ring part 39 is used in cooperation with a gear to drive the guide ring 35 through the drive shaft 27.
  • the guide ring 35 can be rotated at a step-wise or continuously variable rate and be driven in the two directions of rotation.
  • the device 1 is also provided with bores 16 shown schematically in FIGS. 1 and 2 in the basket shaft 15, with guide rollers 18 on the basket shaft between the bearing block 17 and the reversing device 7 and with guide wheels 94 which are carried by a carrier 96 fastened on the hollow shaft 95.
  • the strands D drawn from the unwinding reels 5 are stranded by the rotation of the basket shaft 15 with respect to the stationary stranding nozzle 9 to form the cable C, with an increase which is dependent on the rotational speed of the basket shaft 15 and on the linear speed of the cable C, which the latter speed is determined by the rotational speed of the pull drum 11.
  • the individual wires D are twisted in the running direction of the wires D as a result of the relative rotational movement of the basket shaft 15 relative to the stranding nozzle 9 in the stranding direction.
  • the torsional stresses thereby generated in the wires D are partially or completely canceled out or even balanced out by the individual wires being turned back over a certain angle by means of the reversing device.
  • the disc 31 is driven by the basket shaft 15 at the same rotational speed and in the same direction of rotation and takes the disc 33 with it via the eccentric axes 65.
  • the reverse rotation effect is now determined by the relative rotational speed and the direction of rotation of the guide ring 35 on the one hand and the disks 31 and 33 on the other hand.
  • the two disks 31 and 33 perform a relative eccentric movement, as a result of which the eccentric axes 65 about the center line RR of their axis 67 over an angle corresponding to 360 ° per revolution of the two disks and consequently per revolution hung the basket shaft 15 are rotated.
  • the direction of rotation of the eccentric axes is opposite to the direction of rotation of the disks.
  • the wires D wrapped around the guide wheels 77 are rotated back through an angle corresponding to 360 °, whereby the torsional stresses in the wires D are at least largely eliminated.
  • the two disks carry out an accelerated relative eccentric movement, as a result of which the eccentric axes 65 are rotated through an angle of twice 360 ° per revolution of the disks, namely in a direction of rotation opposite to the direction of rotation of the disks; in this way, the torsional stresses can be balanced.
  • any desired torsion effect on the individual wires can be obtained. If the rotational speed of the guide ring 35 is gradually increased from a standstill to the rotational speed of the cage shaft 15, the direction of rotation corresponding to that of the cage shaft, the backward rotation decreases from 360 ° to 0 °. At a rotational speed greater than that of the cage shaft 15, the wires are not turned back, but twisted more, whereby the torsional stresses can rise to a maximum value. If the guide ring 35 is rotated from a standstill with increasing rotational speed in a direction opposite to the direction of rotation of the basket shaft 15, the backward rotation increases by 360 °.
  • wires D are twisted into a cable C.
  • the wires D can also be wound around a core cable or a core wire K which is pulled by an unwinding reel 14 and fed through the hollow basket shaft 15, the hollow coupling shaft 21 and the hollow shaft 95 and through the stranding nozzle 9, where the wires D are wrapped around the core cable K.
  • the mode of operation is as far as the twisting back of the wires D is concerned, as described above.
  • the device can be used in an equally advantageous manner for stranding cores to form a cable or for armoring cables, a cable being fed and provided with a multi-core reinforcement made of steel cores, wire-shaped reinforcement cores made of steel wire optionally being provided with a plastic sheath the described manner can be knocked around the cable with a defined torsion.
  • a reverse rotation of more than 360 ° is used to compensate for the elastic springback of the cores after the reverse rotation.
  • over-balancing has proven to be useful because it can further improve the dimensional stability.
  • the extent of the back twist depends on the dimensions and the material of the wires as well as on the pitch of the stranded wires in the cable and on the cable diameter.
  • the device according to the invention is characterized in particular by a very compact construction of the reversing device 7.
  • the guide ring 35 had a maximum outer diameter of 830 mm, eccentric axes 65 with an equal number of guide wheels 77 being arranged in the disks 31 and 33, 36 .
  • 36 wires or conductors could consequently be processed simultaneously.
  • the rotating parts are driven by a single electric motor via a common drive shaft.
  • the individual parts can be driven by individual motors.
  • the invention also includes mechanical equivalents of certain elements;
  • the spherical elements for supporting the disks can be replaced by cylindrical rolling elements or by a plain bearing; the guide ring assembled from two parts can also be formed in one piece; instead of the guide wheels acting as clamping elements, other elements suitable for this purpose can also be used.
  • steel cables and electrical cables, in particular telephone cables can be produced.
  • the device for twisting overmolded wires of groups of four can be used for telephone cables; in the case of optionally eccentrically overmolded wires, the eccentricity is distributed over the length of four, so that the K value for a group of four is stranded in this way, reduced.

Landscapes

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  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Kabeln, insbesondere von Fernmeldekabeln, mit einem Abwickelkorb mit Abwickelhaspeln, einer Verseilvorrichtung, einer Aufwickelhaspel sowie einer Rückdrehvorrichtung, wobei der Abwickelkorb und die Verseilvorrichtung relativ zueinander um eine Verseilachse drehbar sind.
  • Beim Verseilen von Drähten oder elektrischen Leitern zu einem Kabel sowie bei der Armierung eines zentralen Kabels mit Draht oder elektrischen Leitern werden in den einzelnen Adern unterschiedliche Spannungen erzeugt, insbesondere Torsionsspannungen und zwar dadurch, dass die Adern beim Verseilen um ihre Mittellinie tordiert werden und zwar in der Verseilrichtung, in der Laufrichtung der Adern gesehen. Derartige Kabel mit Vorspannung sind nicht formfest. Beim Trennen und/oder Abschneiden eines derartigen Kabels verursachen die Torsionsspannungen Aufspringen und/oder Lockern der verseilten Adern. Die einzelnen Adern eines aufgesprungenen Fernsprechkabels lassen sich zum Herstellen von Verbindungen schwer wiederfinden. Bei armierten Kabeln besteht die Gefahr, dass die Armierung sich über eine relativ grosse Länge lockert.
  • Die Neigung zum Aufspringen kann auf einfache Weise dadurch verringert werden, dass die Torsionsspannungen wenigstens teilweise rückgängig gemacht werden ; dazu werden die einzelnen Adern zurückgedreht, d. h. um ihre Mittellinie mit einer der Verseilrichtung entgegengesetzten Torsion, so dass ein formfestes Kabel ohne Neigung zum Aufspringen erhalten wird.
  • Zum Rückgängigmachen von Torsionsspannungen in den Adern werden die Vorrichtungen zum Verseilen von Adern zu einem Kabel mit einer Rückdrehvorrichtung versehen.
  • Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-B-1 026 205 bekannt ; diese bekannte Vorrichtung enthält einen drehbaren Abwickelkorb mit einer zentralen Welle, auf dem die Abwickelhaspeln angeordnet sind ; zum Zurückdrehen der Adern sind die Abwickelhaspeln frei drehbar in Jochen gelagert, die mittels eines Planetengetriebes um eine Achse parallel zur Mittellinie der zentralen Welle und in einer der Verseilrichtung entgegengesetzten Richtung in Drehung versetzt werden können. Diese bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, dass die Abmessungen und das Gewicht der vollen Abwickelhaspeln sowie die maximale Drehgeschwindigkeit des Abwickelkorbs und folglich die Produktionsgeschwindigkeit durch die relativ grossen auftretenden Massenkräfte, durch die kombinierte Rotations- und Translationsbewegung der Abwickelhaspeln und durch die Drehbewegung der Joche beschränkt werden. Die Zurückdrehung beträgt entweder 0° oder 360°.
  • Diese Nachteile werden bei einer anderen aus der DE-A-2404180 bekannten Vorrichtung dadurch vermieden, dass die Abwickelhaspeln ortsfest gelagert sind und die Rückdrehvorrichtung mit stufenlos regelbarer Geschwindigkeit angetrieben wird. Diese Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, dass in Anbetracht der Konstruktion der Rückdrehvorrichtung nur eine relativ geringe Anzahl Adern verarbeitet werden kann.
  • Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, die zum Verseilen von Adern zu einem Kabel sowie zum Armieren von Kabeln mit einer vorgegebenen Torsion oder torisonsfrei geeignet ist, die sowohl eine sehr geringe Anzahl als eine relativ grosse Anzahl von Adern verarbeiten kann und womit bei einer sehr hohen Produktionsgeschwindigkeit der Rückdreheffekt von 0° bis über 360° kontinuierlich geändert oder sogar gewünschtenfalls ein negativer Rückdreheffekt, d. h. eine verstärkte Torsion der Adern erhalten werden kann.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Rückdrehvorrichtung zwei Scheiben aufweist, die in einem drehbaren Führungsring gelagert sind, von denen die eine Scheibe koaxial zur Verseilachse und die andere Scheibe mit einer Exzentrizität bezüglich der Verseilachse angeordnet ist, wobei in den beiden Scheiben Exzenterachsen gelagert sind mit einer Exzentrizität entsprechend der Exzentrizität zwischen der Scheibe und der Verseilachse und wobei jede Exzenterachse mit einer axialen Bohrung und einem Klemmelement versehen ist. Durch diese konstruktiven Massnahmen kann bei einer sehr gedrängten Konstruktion der Rückdrehvorrichtung eine relativ grosse Anzahl Exzenterachsen mit Klemmelementen untergebracht werden, so dass eine relativ grosse Anzahl von Adern, in der Praxis bis 72, gleichzeitig verarbeitet werden können. Die Produktionsgeschwindigkeit der erfindungsgemässen Vorrichtung, die durch die maximale Drehgeschwindigkeit bestimmt wird, ist zwei- bis dreimal höher als die der bekannten Vorrichtung.
  • Einer der Nachteile bei der Herstellung von Kabeln ist die Schallbelästigung. Zur Verbesserung der Arbeitsverhältnisse werden vom Gesetzgeber in bezug auf Schallbelästigung immer höhere Anforderungen gestellt. Die erfindungsgemässe Vorrichtung verursacht durch die Tatsache, dass Joche und ein Planetengetriebe entfallen, weniger Schallbelästigung als die bekannten Vorrichtungen und entspricht den gestellten Anforderungen.
  • Aus der FR-A-736140 ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Kabeln bekannt, welche dazu dient die einzelnen Adern schraublinienförmig vorzuformen und welche ebenfalls zwei drehbare Scheiben aufweist ; jedoch sind beide Scheiben koaxial auf einer gemeinsamen Welle angeordnet und werden in einem festen Uebersetzungsverhältnis von der Welle aus angetrieben ; in einer der beiden Scheiben sind Exzenterscheiben gelagert die über Zahnräder mit einem Zahnkranz zusammenwirken ; diese Bauweise erfordert verhältnismässig viel Raum, so dass nur eine beschränkte Zahl von Adern verarbeitet werden kann.
  • Weiterhin ist aus der US-A-3 187 495 eine Vorrichtung zum Herstellen von Kabeln bekannt, welche mehrere hintereinander angeordnete, drehbar gelagerte Scheiben aufweist ; die Scheiben dienen zum meanderförmigen Verseilen der einzelnen Adern und führen hierzu eine Schwingbewegung in Umfangsrichtung aus.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung sind die beiden Scheiben durch Wälzelemente im Führungsring gelagert, wobei der Aussenumfang der Scheiben sowie zwei zueinander exzentrische ringförmige Führungsbahnen am Innenumfang des Führungsringes als Laufbahnen für die Wälzelemente dienen. Durch die genannten Massnahmen und durch eine geeignete Wahl der Exzentrizität der Scheiben, der Exzenterachsen und der Führungsbahnen am Innenumfang des Führungsringes werden auftretende Reibungskräfte und der Verschleiss möglichst beschränkt und die Zuverlässigkeit und Störungsunempfindlichkeit der Vorrichtung erhöht.
  • Die beiden Scheiben werden in der Umfangsrichtung und in radialer Richtung durch die mit den Führungsbahnen zusammenwirkenden und als Radiallager wirksamen Wälzelemente geführt. Eine Ausrichtung der beiden Scheiben in axialer Richtung wird ebenfalls bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung erhalten, die dazu gekennzeichnet ist durch kugelförmige Wälzelemente, wobei die Führungsbahnen rillenförmig ausgebildet sind. Die kugelförmigen Wälzelemente, die teilweise in den rillenförmigen Führungsbahnen eingeschlossen liegen, sind zugleich als Axiallager wirksam und gewährleisten das Ausrichten der beiden Scheiben in axialer Richtung.
  • Für den Antrieb der Rückdrehvorrichtung kann eine der beiden Scheiben mit einer Antriebswelle gekuppelt werden, während der Führungsring durch an sich bekannte Mittel angetrieben werden kann, wobei die Rückdrehvorrichtung fliegend gelagert ist. Eine robustere und schwingungsfreie Lagerung der Rückdrehvorrichtung wird bei - einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsge- mässen Vorrichtung dadurch erhalten, dass der Führungsring mit einem Zahnkranz versehen und am Aussenumfang drehbar in einem ortsfesten Unerstützungsring gelagert ist. Dadurch, dass der Führungsring auf positive Weise über ein Zahnrad, das mit dem Zahnkranz zusammenwirkt, angetrieben wird, kann der Rückdreheffekt genau bestimmt werden.
  • Die Abwickelhaspeln können ortsfest gelagert sein, wobei hinter der Rückdrehvorrichtung eine drehbare Verseilvorrichtung angeordnet ist. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist jedoch der Abwickelkorb drehbar, wobei eine der beiden Scheiben starr mit dem Abwickelkorb verbunden ist. Vorrichtungen mit einem drehbaren Abwickelkorb ohne Rückdrehvorrichtung und ohne Rückdrehung der Abwickel'haspeln sind allgemein bekannt. Derartige ziemlich kostspielige Vorrichtungen können ohne allzu eingreifende konstruktive Massnahmen an eine Rückdrehvorrichtung mit den obenstehend beschriebenen Kennzeichen angeschlossen werden, so dass nun auch mit einer derartigen Vorrichtung torsionsfreie und formfeste Kabel hergestellt werden können.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
    • Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung in Seitenansicht,
    • Figur 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,
    • Figur 3 eine Darstellung der Rückdrehvorrichtung entsprechend dem Pfeil A in den Fig. 1, 2 und 4 in vergrössertem Massstab,
    • Figur 4 einen Schnitt gemäss der Linie IV-IV in Fig. 3 durch die Rückdrehvorrichtung.
  • Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 1 zum Verseilen von Adern zu einem Kabel enthält einen Abwickelkorb 3 mit Abwickelhaspeln 5, eine Rückdrehvorrichtung 7, eine Verseildüse 9, . eine Zugtrommel11 und eine Aufwickelhaspel 13. Der Abwickelkorb 3 besteht im wesentlichen aus einer hohlen Korbwelle 15, die in Lagerblöcken 17 drehbar gelagert ist. Die Abwickelhaspeln 5 sind auf an sich bekannte Weise auf Achsen frei drehbar gelagert, welche Achsen schematisch durch 19 bezeichnet und mit der Korbwelle 15 ortsfest verbunden und über den Umfang und die Länge der Korbwelle gleichmässig verteilt sind. Deutlichkeitshalber sind in der Zeichnung nur einige Abwickelhaspeln dargestellt. Die Rückdrehvorrichtung 7 ist mittels einer hohlen Kupplungswelle 21 mit der Korbwelle 15 gekuppelt. Durch X-X ist die gemeinsame Mittellinie des Abwickelkorbs 3, der Rückdrehvorrichtung 7 und der Verseildüse 9 bezeichnet. Durch einen Elektromotor 29 und eine mehrteilige Antriebswelle 27 wird der Abwickelkorb 3 über einen Schaltkasten 25, die Rückdrehvorrichtung 7 über einen Variator oder Getriebekasten 30 und die Zugtrommel 11 über einen Variator 10 angetrieben. Mittels des Schaltkastens 25 kann die Drehrichtung der Korbwelle 15 umgekehrt werden. Die Aufwickelhaspel 13 wird von einem gesonderten Motor 12 angetrieben.
  • Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, enthält die Rückdrehvorrichtung 7 zwei Scheiben 31 und 33, . einen Führungsring 35, der aus zwei miteinander fest verbundenen Ringteilen 37 und 39 besteht und einen den Ringteil 37 umgebenden Unterstützungsring 41. Der Unterstützungsring 41 ist am Innenumfang mit einer Rille 43 versehen, während am Aussenumfang des Ringteils 37 eine Rille 45 vorgesehen ist. Die Rillen 43 und 45 dienen als Laufbahnen für Kugelelemente 47, mit deren Hilfe der Führungsring 35 koaxial und drehbar im Unterstützungsring 41 gelagert ist. Eine Rille 49 am Innenumfang des Ringteils 37 und eine Rille 51 am Aussenumfang der Scheibe 31 dienen als Laufbahnen Für Kugelelemente 53, mit deren Hilfe die Scheibe 31 drehbar und gegenüber dem Ringteil 37 und dem Unterstützungsring 41 koaxial gelagert ist. Eine Rille 55 am Innenumfang des Ringteils 39 und eine Rille 57 am Aussenumfang der Scheibe 33 sind als Laufbahnen für Kugelelemente 59 wirksam, mit deren Hilfe die Scheibe 33 drehbar gelagert ist. Der Ringteil 39 ist am Aussenumfang mit einem Zahnkranz 40 versehen. Durch Y-Y ist die gemeinsame Mittellinie der Scheibe 31, des Ringteils 37, des Unterstützungsringes 41 und des Zahnkranzes 40 bezeichnet. Durch Z-Z ist die gemeinsame Mittellinie der Rillen 55 und 57 sowie der Scheibe 33 bezeichnet, welche Mittellinie sich exzentrisch, mit einer Exzentrizität E, zur Mittellinie Y-Y erstreckt.
  • Die Scheiben 31 und 33 sind mit einer gleichen Anzahl Bohrungen 61 bzw. 63 versehen, in denen den beiden Scheiben gemeinsame Exzenterachsen 65 mit ihrer Achse 67 bzw. mit dem Exzenter 69 durch Wälzlager 71 bzw. 73 gelagert sind. Die Exzentrizität der Exzenterachsen 65, d. h. der Abstand zwischen den Mittellinien R-R und S-S der Achsen 67 und der Exzenter 69 ist gleich der Exzentrizität E der beiden Scheiben 31 und 33. Die Exzenterachsen 65 sind mit je einer mit der Achse 67 koaxialen Bohrung 75 sowie einem als Klemmelement wirksamen Führungsrad 77 versehen, das mit einer Rille 79 versehen ist und mit Hilfe eines Trägers 81 auf der Stirnfläche des Exzenters 69 derart befestigt ist, dass eine Bohrung 83 in dem Träger 81 und die Bohrung 75 in der Exzenterachse 65 fluchtend liegen und dass die Rille 79 in dem Führungsrad 77 die Mittellinie R-R der Achse 67 nahezu berührt. Auf der freien von der Scheibe 33 abgewandten Sei- - tenfläche der Scheibe 31 sind in Höhe der Bohrungen 61 mit Hilfe von Halterungen 85 Führungsrollen 87 mit einer Rille 89 derart befestigt, dass eine Bohrung 91 in den Halterungen 85 mit der Bohrung 75 in den Exzenterachsen 65 fluchtend zu liegen kommt und dass die Rille 89 in den Führungsrollen 87 die Mittellinie R-R der Bohrung 75 nahezu berührt. Vorzugsweise sind die Führungsräder 77 und die Führungsrollen 87 derart angeordnet, dass die Seitenflächen aller Führungsräder 77 in parallelen Ebenen und die Führungsrollen 87 mit ihren Seitenflächen in radialen Ebenen zu liegen kommen. Deutlichkeitshalber sind in Fig. 4 nur zwei Führungsräder 77 und nur eine Führungsrolle 87 dargestellt, und zwar in der gleichen Ebene.
  • Die Scheibe 31 ist mit einer zentralen Bohrung 93 versehen, in der eine Hohlwelle 95 derart befestigt ist, dass die Mittellinie der Welle mit der Mittellinie Y-Y der Scheibe 31 zusammenfällt. Die Scheibe 33 ist mit einer zentralen Bohrung 97 versehen, die mittels einer Platte 98 und einer Membran 99 abgedeckt ist.
  • Der Unterstützungsring 41 ist in dem Gehäuse 8 der Rückdrehvorrichtung 7 befestigt, wobei die Scheibe 31 über die Kupplungswelle 21 mit der Korbwelle 15 gekuppelt ist. Der Zahnkranz 40 am Aussenumfang des Ringteils 39 dient in Zusammenarbeit mit einem Zahnrad zum Antreiben des Führungsringes 35 durch die Antriebswelle 27. Mittels des zwischen der Antriebswelle 27 und dem Zahnkranz 40 vorgesehenen Getriebekastens oder Variators 30 kann der Führungsring 35 mit stufenweise bzw. stufenlos regelbarer Drehgeschwindigkeit und in den beiden Drehrichtungen angetrieben werden. Zum einwandfreien Führen der zu verarbeitenden Adern ist die Vorrichtung 1 noch mit in den Fig. 1 und 2 auf schematische Weise dargestellten Bohrungen 16 in der Korbwelle 15, mit Führungsrollen 18 auf der Korbwelle zwischen dem Lagerblock 17 und der Rückdrehvorrichtung 7 und mit Führungsrädern 94 versehen, die von einem auf der Hohlwelle 95 befestigten Träger 96 getragen werden.
  • Untenstehend wird die Wirkungsweise der Vorrichtung näher erläutert. Zum Verseilen einer Anzahl Adern D zu einem Kabel C werden volle Abwickelhaspeln 5 auf den Achsen 19 der Korbwelle gelagert. Die einzelnen Adern D werden durch die Bohrungen 16 in der Korbwelle 15 und über die Führungsrollen 18 und die Führungsrollen 87 geführt, durch die Bohrungen 75 der Exzenterachsen 65 hindurchgefädelt, um die als Klemmelemente wirksamen Führungsräder 77 geschlungen, über die Führungsräder 94 hinweggeführt, durch die Verseildüse 9 hindurchgefädelt, um die Zugtrommel 11 geschlungen und letzten Endes auf der Aufwickelhaspel 13 befestigt. Danach werden die Motoren 12 und 29 eingeschaltet. Die von den Abwickelhaspeln 5 abgezogenen Adern D werden durch die Drehung der Korbwelle 15 gegenüber der ortsfesten Verseildüse 9 zu dem Kabel C verseilt und zwar mit einer Steigung, die von der Drehgeschwindigkeit der Korbwelle 15 und von der linearen Geschwindigkeit der Kabels C abhängig ist, welche letztere Geschwindigkeit durch die Drehgeschwindigkeit der Zugtrommel 11 bestimmt wird. Beim Verseilen werden die einzelnen Adern D infolge der relativen Drehbewegung der Korbwelle 15 gegenüber der Verseildüse 9 in der Verseilrichtung gesehen in der Laufrichtung der Adern D tordiert. Die dadurch in den Adern D erzeugten Torsionspannungen werden teilweise oder völlig aufgehoben oder sogar überausgeglichen und zwar dadurch, dass die einzelnen Adern über einen bestimmten Winkel zurückgedreht werden und zwar mittels der Rückdrehvorrichtung. Die Scheibe 31 wird von der Korbwelle 15 mit derselben Drehgeschwindigkeit und in derselben Drehrichtung angetrieben und nimmt über die Exzenterachsen 65 die Scheibe 33 mit. Der Rückdreheffekt wird nun durch die relative Drehgeschwindigkeit und die Drehrichtung des Führungsringes 35 einerseits und der Scheiben 31 und 33 andererseits bestimmt.
  • Bei stillstehendem Führungsring 35 führen die beiden Scheiben 31 und 33 eine relative Exzenterbewegung durch, wodurch die Exzenterachsen 65 um die Mittellinie R-R ihrer Achse 67 über einen Winkel entsprechend 360° je Umdrehung der beiden Scheiben und folglich je Umdrehung der Korbwelle 15 verdreht werden. Die Drehrichtung der Exzenterachsen ist dabei der Drehrichtung der Scheiben entgegengesetzt. Die um die Führungsräder 77 geschlungenen Adern D werden über einen Winkel entsprechend 360° zurückgedreht, wodurch die Torsionsspannungen in den Adern D mindestens zum grössten Teil aufgehoben werden.
  • Wenn der Führungsring 35 mit derselben Drehgeschwindigkeit wie die der Korbwelle 15 jedoch in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird, führen die beiden Scheiben eine beschleunigte relative Exzenterbewegung durch, wodurch die Exzenterachsen 65 je Umdrehung der Scheiben über einen Winkel von zweimal 360° gedreht werden und zwar in einer Drehrichtung, die der Drehrichtung der Scheiben entgegengesetzt ist ; auf diese Weise können die Torsionsspannungen überausgeglichen werden.
  • Wenn der Führungsring 35 mit derselben Drehgeschwindigkeit und in derselben Drehrichtung wie die Korbwelle 15 und die beiden Scheiben angetrieben wird, erfolgt keine relative Exzenterbewegung der Scheiben und folglich keine Verdrehung der Exzenterachsen 65 ; der Rückdrehwinkel beträgt 0° und die Torsionsspannungen in den Leitern werden nicht ausgeglichen. Diese letztere Situation entspricht derjenigen, bei der die Rückdrehvorrichtung ausser Betrieb gesetzt wird, dass die Adern D ohne Umschlingung über die Führungsräder 77 geführt werden, die in diesem Fall nicht mehr als Klemmelement wirksam sind.
  • Es dürfte einleuchten, dass durch Änderung der Drehgeschwindigkeit und durch Änderung der Drehrichtung des Führungsringes 35 jeder gewünschte Torsionseffekt auf die einzelnen Adern erhalten werden kann. Wird aus dem Stillstand die Drehgeschwindigkeit des Führungsringes 35 allmählich bis zur Drehgeschwindigkeit der Korbwelle 15 erhöht, wobei die Drehrichtung derjenigen der Korbwelle entspricht, so sinkt die Rückdrehung von 360° bis 0°. Bei einer Drehgeschwindigkeit grösser als diejenige der Korbwelle 15 werden die Adern nicht rückgedreht, sondern stärker tordiert, wodurch die Torsionsspannungen bis zu einem Maximalwert ansteigen können. Wird der Führungsring 35 aus dem Stillstand mit zunehmender Drehgeschwindigkeit in einer Richtung, die der Drehrichtung der Korbwelle 15 entgegengesetzt ist, in Drehung versetzt, so nimmt die Rückdrehung von 360° an zu.
  • In dem obenstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden Adern D zu einem Kabel C verseilt. Die Adern D können auch um ein Kernkabel bzw. einen Kerndraht K geschlagen werden, das bzw. der von einer Abwickelhaspel 14 gezogen und durch die hohle Korbwelle 15, die hohle Kupplungswelle 21 und die Hohlwelle 95 hindurch zugeführt und durch die Verseildüse 9 hindurchgeführt wird, wo die Adern D um das Kernkabel K geschlagen werden. Die Wirkungsweise ist, was das Rückdrehen der Adern D anbelangt, wie obenstehend beschrieben.
  • Insbesondere kann die Vorrichtung auf gleich vorteilhafte Weise zum Verseilen von Adern zu einem Kabel verwendet werden oder zum Armieren von Kabeln wobei ein Kabel zugeführt und mit einer mehradrigen Armierung aus Stahladern versehen wird, wobei drahtförmige Armierungsadern aus Stahldraht die gegebenenfalls mit einer Kunststoffumhüllung versehen sind, auf die beschriebene Art und Weise mit einer definierten Torsion formfest um das Kabel geschlagen werden.
  • Im allgemeinen wird eine Rückdrehung von mehr als 360° angewandt um die elastische Rückfederung der Adern nach dem Rückdrehen auszugleichen. In bestimmten Fällen hat sich sogar ein Überausgleich als zweckmässig erwiesen, weil dadurch die Formfestigkeit weiter verbessert werden kann. Das Ausmass an Rückdrehung ist von den Abmessungen und von dem Werkstoff der Adern sowie von der Steigung der verseilten Adern im Kabel sowie von dem Kabeldurchmesser abhängig.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung kennzeichnet sich insbesondere durch eine sehr gedrängte Konstruktion der Rückdrehvorrichtung 7. Bei einer praktischen Ausführungsform hatte der Führungsring 35 einen maximalen äusseren Durchmesser von 830 mm, wobei in den Scheiben 31 und 33, 36 Exzenterachsen 65 mit einer gleichen Anzahl Führungsräder 77 angeordnet waren. Mit dieser Ausführungsform könnten folglich 36 Adern bzw. Leiter gleichzeitig verarbeitet werden.
  • In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die drehenden Teile mit Ausnahme der Aufwickelhaspel 13 über eine gemeinsame Antriebswelle von einem einzigen Elektromotor angetrieben. Es dürfte einleuchten, dass die einzelnen Teile durch einzelne Motoren angetrieben werden können. Die Erfindung umfasst auch mechanische Äquivalente bestimmter Elemente ; so können beispielsweise die Kugelelemente zur Lagerung der Scheiben durch zylinderförmige Rollelemente oder durch eine Gleitlagerung ersetzt werden ; der aus zwei Teilen zusammengebaute Führungsring kann auch einteilig ausgebildet werden ; statt der als Klemmelemente wirksamen Führungsräder können auch andere dazu geeignete Elemente verwendet werden.
  • Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung können Stahlkabel sowie elektrische Kabel, insbesondere Fernsprechkabel, hergestellt werden. Weiterhin kann die Vorrichtung zum Tordieren von umspritzten Adern von Vierergruppen für Fernsprechkabel verwendet werden ; bei gegebenenfalls exzentrisch umspritzten Adern wird dadurch die Exzentrizität über die Viererlänge verteilt, so dass der K-Wert für eine Fernsprechvierergruppe auf diese Weise verseilt, verringert wird.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Herstellen von Kabeln, insbesondere von Fernmeldekabeln, mit einem Ab- , wickelkorb (3) mit Abwickelhaspeln (5), einer Verseilvorrichtung, einer Aufwickelhaspel (13) sowie einer Rückdrehvorrichtung (7), wobei der Abwickelkorb (3) und die Verseilvorrichtung relativ zueinander um eine Verseilachse drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückdrehvorrichtung (7) zwei Scheiben (31, 33) aufweist, die in einem drehbaren Führungsring (35) gelagert sind, von denen die eine Scheibe (31) koaxial zur Verseilachse (Y-Y) und die andere Scheibe (33) mit einer Exzentrizität (E) bezüglich der Verseilachse (Y-Y) angeordnet ist, wobei in den beiden Scheiben (31, 33) Exzenterachsen (65) gelagert sind mit einer Exzentrizität (E) entsprechend der Exzentrizität (E) zwischen der - Scheibe (33) und der Verseilachse (Y-Y) und wobei jede Exzenterachse (65) mit einer axialen Bohrung (75) und einem Klemmelement (77) versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Scheiben (31, 33) durch Wälzelemente (53, 59) im Führungsring (35) gelagert sind, wobei der Aussenumfang (51, 57) der Scheiben (31, 33) sowie zwei zueinander exzentrische ringförmige Führungsbahnen (49, 55) am Innenumfang des Führungsringes (35) als Laufbahnen für die Wälzelemente (53, 59) dienen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch kugelförmige Wälzelemente (53, 59), wobei die Führungsbahnen (49, 51 ; 55, 57) rillenförmig ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring (35) mit einem Zahnkranz (40) versehen und am Aussenumfang drehbar in einem ortsfesten Unterstützungsring (41) gelagert ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abwickelkorb. (3) drehbar ist, wobei eine der beiden Scheiben (31) starr mit dem Abwickelkorb (3) verbunden ist.
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