EP0222427A2 - Einrichtung zum reversierenden Verseilen (SZ-Verseilung) mindestens eines Verseilelements eines Kabels um ein Zentralelement - Google Patents
Einrichtung zum reversierenden Verseilen (SZ-Verseilung) mindestens eines Verseilelements eines Kabels um ein Zentralelement Download PDFInfo
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- EP0222427A2 EP0222427A2 EP86201740A EP86201740A EP0222427A2 EP 0222427 A2 EP0222427 A2 EP 0222427A2 EP 86201740 A EP86201740 A EP 86201740A EP 86201740 A EP86201740 A EP 86201740A EP 0222427 A2 EP0222427 A2 EP 0222427A2
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- H01B13/02—Stranding-up
- H01B13/0235—Stranding-up by a twisting device situated between a pay-off device and a take-up device
- H01B13/0257—Stranding-up by a twisting device situated between a pay-off device and a take-up device being a perforated disc
Definitions
- the invention relates to a device for reversing stranding (SZ stranding) of at least one stranding element of a cable around a central element, with a stranding disk driven with alternating direction of rotation and with a fixed standing disk, through the central bore of which the central element and through which it is arranged in a circle on the circumference Guide openings the stranding elements are guided, and with washers arranged between the standing disk and the stranding disk and driven at the reversing frequency in the same direction as the stranding disk, through whose central bore the central element and through whose circularly arranged guide holes the stranding elements are drawn.
- SZ stranding reversing stranding
- Such a device is generally known.
- stranded stranding elements are pulled through guide holes in the standing disc to the stranding disc driven with changing direction of rotation.
- the stranding elements in the space around the central element are wound from a right-hand wrap over a straight, stretched position into a left-hand wrap.
- the course of the wrap is predetermined by a plurality of laying disks which are evenly distributed between the standing disk and the stranding disk, but are driven with the same direction of rotation but different speeds of rotation.
- either the storage drums can be driven at a changing speed, or lengths of the stranding elements are stored and released alternately by length compensators located between the storage drums and the standing disc, so that only the average speed acts on the storage drums.
- the effort for driving the massive storage drums or for length compensators is considerable.
- the invention is therefore based on the object of designing the device of the type mentioned in such a way that the length fluctuations of the sections of the stranding elements stored in a pulsating manner between the standing disk and the stranding disk are reduced.
- the solution is achieved in that the sheaves are driven at essentially the same rotational speed, but by an angle of rotation gradually decreasing towards the standing sheave, in such a way that during each half period of reversing stranding (right-hand or left-hand stranding) the sheave adjacent to the sheave is rotated by one certain angle of rotation j3 and that of the following laying disks start delayed by an angle of rotation of the same order of magnitude compared to the previous one.
- the difference in length between maximum and minimum stored length is reduced to a fraction.
- the pulsation frequency is increased at the same time. Therefore, the upstream length compensators, which only have to store a considerably shorter length, can be constructed much more simply.
- the washers are equally spaced from the standing washer and the stranding washer and from each other and that the angle of rotation between adjacent washers is the same.
- This angle ⁇ should be greater than 2700 and less than 300o.
- the laying disks are braked at least during the downtimes.
- the timing of the brakes is advantageously synchronized by the reversing drive.
- FIG. 1 shows a longitudinal view, partially in section, of a device for SZ stranding designed according to the invention.
- FIG. 2 shows the time course of the pulsations of the lengths of a stranding element stored between the standing disk and the laying disk.
- two stranding elements 1 and 2 are indicated, which are drawn off from the supply drum, not shown, via the distributor roller 3. They are stranded behind the top disk 4 around a central element 6 drawn off from the storage drum 5 with alternating lay direction and then wrapped with a holding band 8 by means of the binding device 7. The finished stranding element 9 is drawn off and wound up at a constant speed.
- the geared motor 10 drives the stranding pulley 11 together with the top pulley 4 in the example via the toothed belt 12 alternately left and right, so that a so-called SZ stranding results in a known manner.
- the stranding elements 1 and 2 are wound between the guide bores 13 of the fixed standing washer 14 and the corresponding guide bores of the stranding washer 11 by seven washers 15 to 21 in a predetermined, orderly manner around the central element 6, so that they alternately wrap around the central element with a right-hand twist and with a left-hand twist.
- the stranding elements 1 and 2 are guided through guide bores 22 of the laying disks, which, like the guide bores of the standing disk 14 and the stranding disk 11, are distributed in a circle around the circumference of the disks.
- all the laying disks 15 to 21 are each rotated by their maximum angle of rotation in the first swirl direction.
- the angle of rotation of the laying disk 21 adjacent to the stranding disk 11 is greatest and smaller by the difference angle than the twisting angle of the stranding disk 11.
- the angles of rotation of the laying disks 20 to 15 following in the direction of the standing disk 14 are each smaller by an equal difference angle ⁇ than the angle of rotation in Direction to stranding disk 11 adjacent washer.
- the laying discs 15 to 21 are driven by the geared motor 10 via a series of clearance angle couplings 23 to 29, the coupling halves 30 and 31 of which can be freely rotated relative to one another by a clearance angle ⁇ . Only then is a torque transmitted via the abutting driver cams 32 and 33.
- the clearance angle g is smaller than 3600 by the angular widths of the driving cams 33.
- the coupling halves 31 assigned brakes 37 ensure that the washers 15 to 21 do not vibrate or are rotated prematurely due to the tension of the stranding elements 1 and 2.
- the activation of the brakes 37 is controlled in synchronism with the revolutions of the motor 36.
- FIG. 2 shows the course of the differential length ⁇ 1 stored between the standing disk 14 and the stranding disk 11 over the time t.
- the total length stored is the sum of a constant length and its difference length ⁇ 1.
- the characteristic curve 38 is obtained in a device according to the invention, while the characteristic curve 39 would result in a device according to the prior art.
- t l is the duration of the left stranding and with t r that of the right stranding.
- the fluctuation frequency is increased by a factor of n.
- the minima of the characteristic curve 38 are set in each case when the stranding elements between two adjacent laying disks (for example 18 and 19 in FIG. 1) are straight and stretched, while the maxima are measured in each case at the beginning or at the end of the free rotation of a free-angle coupling.
- the differential length ⁇ 1 1 is initially given up to the central position after a rotation by the angle ⁇ / 2 (as in FIG. 1 between 18 and 19) and during further rotation up to Angle ⁇ resumed. This process is repeated in the same way between two of the other installation disks.
- the small remaining length fluctuations All according to the characteristic curve 38 can be compensated for by the length compensator 40, which is controlled by the geared motor 10, for example by means of an eccentric gear 41, in such a way that the additional lengths stored in it have the opposite profile in time to the characteristic curve 38.
Abstract
Description
- Einrichtung zum reversierenden Verseilen (SZ-Verseilung) mindestens eines Verseilelements eines Kabels um ein Zentralelement
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum reversierenden Verseilen (SZ-Verseilung) mindestens eines Verseilelements eines Kabels um ein Zentralelement, mit einer mit wechselnder Drehrichtung angetriebenen Verseilscheibe und mit einer feststehenden Standscheibe, durch deren zentrale Bohrung das Zentralelement und durch deren kreisförmig am Umfang angeordneten Fuhrungsoffnungen die Verseilelemente geführt sind, und mit zwischen Standscheibe und Verseilscheibe angeordneten, im Takte der Reversierfrequenz in gleicher Richtung wie die Verseilscheibe angetriebenen Verlegescheiben, durch deren Mittelbohrung das Zentralelement und durch deren kreisförmig am Umfang angeordnete Führungsbohrungen die Verseilelemente gezogen sind.
- Eine derartige Einrichtung ist allgemein bekannt. Dabei werden aufgetrommelte Verseilelemente durch Führungsbohrungen der Standscheibe zu der mit wechselnder Drehrichtung angetriebenen Verseilscheibe gezogen. Zwischen Standscheibe und Verseilscheibe werden die Verseilelemente im Raum um das Zentralelement von einer rechtsdrehenden Umschlingung über eine gerade, gestreckte Lage in eine linksdrehende Umschlingung gewendelt. Der Umschlingungsverlauf wird durch eine Mehrzahl von zwischen Standscheibe und Verseilscheibe gleichmäßig verteilten, mit gleicher Drehrichtung aber unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten angetriebenen Legescheiben vorgegeben. Deshalb befindet sich zwischen Standscheibe und Verseilscheibe ein sich im Takt der Reversierfrequenz zwischen einem Minimum (bei gestreckter Lage) und einem Maximum (bei Drehrichtungsumkehr) ändernde Umschlingungslänge der Verseilelemente. Das hat zur Folge, daß die Verseilelemente bei konstanter Abzugsgeschwindigkeit aus der Verseilscheibe mit pulsierender Geschwindigkeit durch die Standscheibe gleiten. Bei direktem Abzug der Verseilelemente von Vorratstrommeln würden Beschleunigungskräfte zu hohen Zugbelastungen der Verseilelemente führen.
- Zur Vergleichmäßigung dieser Zugkräfte können entweder die Vorratstrommeln mit wechselnder Drehzahl angetrieben sein, oder durch zwischen den Vorratstrommeln und der Standscheibe befindliche Längenkompensatoren werden abwechselnd Längen der Verseilelemente gespeichert und abgegeben, so daß auf die Vorratstrommeln nur die mittlere Geschwindigkeit einwirkt. Der Aufwand für den Anrieb der wuchtigen Vorratstrommeln oder für Längenkompensatoren ist erheblich.
- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß die Längenschwankungen der zwischen Standscheibe und Verseilscheibe pulsierend gespeicherten Abschnitte der Verseilelemente verringert werden.
- Die Lösung gelingt dadurch, daß die Verlegescheiben mit im wesentlichen gleicher Drehgeschwindigkeit, jedoch um einen stufenweise zur Standscheibe hin abnehmenden Drehwinkel in der Weise angetrieben sind, daß während jeder Halbperiode der reversierenden Verseilung (Rechtsverseilung oder Linksverseilung) die Drehung der der Verseilscheibe benachbarten Verlegescheibe um einen bestimmten Drehwinkelj3 und die der folgenden Verlegescheiben um einen Drehwinkel gleicher Größenordnung gegenüber der vorhergehenden verzögert beginnen.
- Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung wird der Längenunterschied zwischen maximal und minimal gespeicherter Länge auf einen Bruchteil reduziert. Dabei wird gleichzeitig die Pulsierfrequenz erhöht. Deshalb können die vorgeschalteten Längenkompensatoren, welche nur noch eine erheblich geringere Länge speichern müssen, wesentlich einfacher aufgebaut sein.
- Es ist besonders.vorteilhaft, daß die Verlegescheiben zu der Standscheibe und zu der Verseilscheibe sowie zueinander gleich beabstandet sind und daß die Verzögerungsdrehwinkeiß zwischen benachbarten Scheiben gleich sind. Dieser Winkel β sollte dabei größer als 2700 und kleiner als 300o sein.
- Zur Vermeidung von Schwingungen der Verlegescheiben und zur Verhinderung vorzeitiger Drehungen infolge der tangentialen Kräfte der durchgezogenen Verseilelemente ist es empfehlenswert, daß die Verlegescheiben zumindest während der Stillstandszeiten gebremst sind. Die zeitliche Steuerung der Bremsen ist vorteilhaft vom Reversierantrieb synchronisiert.
- Die Erfindung wird anhand der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- Figur 1 zeigt eine Längsansicht, teilweise geschnitten, einer erfindungsgemäß gestalteten Einrichtung zur SZ-Verseilung.
- Figur 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Pulsationen der zwischen der Standscheibe und Verlegescheibe gespeicherten Längen eines Verseilelements.
- In Figur 1 sind zwei Verseilelemente 1 und 2 angedeutet, welche von nicht dargestellten Vorratstrommeln über die Verteilerwalze 3 abgezogen werden. Sie werden hinter der Topscheibe 4 um ein von der Vorratstrommel 5 abgezogenes Zentralelement 6 mit wechselnder Schlagrichtung verseilt und danach mittels der Abbindeeinrichtung 7 mit einem Halteband 8 umwickelt. Das fertige Verseilelement 9 wird mit konstanter Geschwindigkeit abgezogen und aufgewickelt.
- Vom Getriebemotor 10 wird die Verseilscheibe 11 gemeinsam mit der Topscheibe 4 im Beispiel über den Zahnriemen 12 abwechselnd links- und rechtsdrehend angetrieben, so daß sich in bekannter Weise eine sogenannte SZ-Verseilung ergibt. Die Verseilelemente 1 und 2 werden zwischen den Führungsbohrungen 13 der feststehenden Standscheibe 14 und den entsprechenden Führungsbohrungen der Verseilscheibe 11 durch sieben Verlegescheiben 15 bis 21 in vorgegebener geordneter Führung um das Zentralelement 6 gewendelt, so daß sie das Zentralelement abwechselnd mit Rechtsdrall und mit Linksdrall umschlingen. Die Verseilelemente 1 und 2 sind durch Führungsbohrungen 22 der Verlegescheiben geführt, die ebenso wie die Führungsbohrungen der Standscheibe 14 und der Verseilscheibe 11 kreisförmig am Umfang der Scheiben verteilt sind. Beim Wechsel von einer ersten Drallrichtung zur entgegengesetzten sind sämtliche Verlegescheiben 15 bis 21 jeweils um ihren Maximalen Drehwinkel in der ersten Drallrichtung gedreht. Dabei ist der Drehwinkel der der Verseilscheibe 11 benachbarten Verlegescheibe 21 am größten und um den Differenzwinkel kleiner als der Verdrehwinkel der Verseilscheibe 11. Die Drehwinkel der in Richtung zur Standscheibe 14 folgenden Verlegescheiben 20 bis 15 sind um jeweils einen gleichen Differenzwinkel ß kleiner als der Drehwinkel in Richtung zur Verseilscheibe 11 benachbarten Verlegescheibe.
- Der Antrieb der Verlegescheiben 15 bis 21 erfolgt durch den Getriebemotor 10 über eine Reihe von Freiwinkelkupplungen 23 bis 29, deren Kupplungshälften 30 und 31 jeweils um einen Freiwinkel β frei gegeneinander drehbar sind. Erst danach wird ein Drehmoment über die aneinanderschlagenden Mitnehmernocken 32 und 33 übertragen. Der Freiwinkelg ist um die Winkelbreiten der Mitnehmernocken 33 kleiner als 3600.
- Bei einer extremen Lage der Verlegescheiben, nämlich beim Wechsel von einer Verseilrichtung in die andere, sind sämtliche Freiwinkelkupplungen 23 bis 29 in drehmomentschlüssigem Eingriff. Danach wechselt die Verseilscheibe 11 ihre Drehrichtung. Sie dreht sich zunächst um den Freiwinkel β, während die Verlegescheiben 15 bis 21 ihre Winkellage beibehalten. Erst wenn sich die Mitnehmernocken der Freiwinkelkupplung 23 nach Ausschöpfung des Freiwinkels β wieder tangential berühren, beginnt auch und zunächst nur die Verlegescheibe 21 zudrehen. Nach einem weiteren Freiwinkel S wird dann auch die Verlegescheibe 20 angetrieben. In entsprechender Weise werden jeweils um die Freiwinkel verzögert die nachfolgenden Verlegescheiben 15 gedreht. Wenn auch die letzte Verlegescheibe 15 um etwa den Winkel β gedreht wurde, gibt der Fühler 34 über die Auswertschaltung 35 dem Motor 36 den Befehl zur Drehrichtungsumkehr. Der beschriebene Bewegungsablauf der Verlegescheiben wiederholt sich dann in umgekehrter Drehrichtung.
- Den Kupplungshälften 31 zugeordnete Bremsen 37 sorgen dafür, daß die Verlegescheiben 15 bis 21 nicht schwingen oder vorzeitig infolge des Zugs der Verseilelemente 1 und 2 gedreht werden. Die Einschaltung der Bremsen 37 wird synchron zu den Umdrehungen des Motors 36 gesteuert.
- In Figur 2 ist der Verlauf der zwischen Standscheibe 14 und Verseilscheibe 11 gespeicherten Differenzlänge Δ1 über der Zeit t dargestellt. Die gespeicherte Gesamtlänge ergibt sich als Summe einer konstanten Länge und deren Differenzlänge Δ1. Die Kennlinie 38 erhält man bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung, während sich bei einer Einrichtung nach dem Stand der Technik die Kennlinie 39 ergeben würde. Mit tl ist die Dauer der Linksverseilung und mit tr die der Rechtsverseilung bezeichnet. Nach dem Stand der Technik ergäbe sich ein Maximalwert ΔLo der Differenzlänge Δ1, welcher etwa um den Faktor 2(n+1)/tl (n=Anzahl der Verlegescheiben) größer als der entsprechende Wert Δ11 bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung ist. Gleichzeitig ist die Schwankungfrequenz um den Faktor n vergrößert. Die Minima der Kennlinie 38 stellen sich jeweils dann ein, wenn die Verseilelemente zwischen zwei benachbarten Verlegescheiben (z.B. 18 und 19 in Figur 1) gerade und gestreckt verlaufen, während die Maxima jeweils beim Anfang bzw. beim Ende der Freidrehung einer Freiwinkelkupplung gemessen werden.
- Im Verlaufe der Freidrehung zweier Kupplungshälften 30 und 31 einer Freiwinkelkupplung (z.B. 26) werden zunächst bis zur Mittellage nach einer Drehung um den Winkel β/2 (wie in Figur 1 zwischen 18 und 19) die Differenzlänge Δ11 abgegeben und bei der Weiterdrehung bis zum Winkel β wieder aufgenommen. Dieser Vorgang wiederholt sich in gleicher Weise zwischen je zwei der weiteren Verlegescheiben.
- Den geringen verbleibenden Längenschwankungen All gemäß der Kennlinie 38 können durch den Längenkompensator 40 kompensiert werden welcher von den Getriebemotor 10 beispielsweise mittels eines Exzentergetriebes 41 derart gesteuert ist, daß die in ihm gespeicherten Zusatzlängen zeitlich den entgegengesetzten Verlauf zur Kennlinie 38 haben.
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet, daß die Verlegescheiben (15 bis 21) mit im wesentlichen gleicher Drehgeschwindigkeit, jedoch um einen stufenweise zur Standscheibe (14) hin abnehmenden Drehwinkel in der Weise angetrieben sind, daß während jeder Halbperiode (tl bzw. tr) der reversierenden Verseilung (Rechtsverseilung oder Linksverseilung) die Drehung der der Verseilscheibe (11) benachbarten Verlegescheibe (21) um einen bestimmten Drehwinkel β und die der folgenden Verlegescheiben (20) bis (15) um einen Drehwinkel gleicher Größenordnung gegenüber der vorhergehenden (21) bis( 16) verzögert beginnen.
dadurch Qekennzeichnet, daß die Verlegescheiben (15 bis 21) zu der Standscheibe (14) und zu der Verseilscheibe (11) sowie zueinander gleich beabstandet sind, und daß die Verzögerungsdrehwinkel . zwischen benachbarten Scheiben gleich sind.
dadurch gekennzeichnet, daß die Verseilelemente (1, 2) zwischen Standscheibe (14) und der Verteilerwalze (3) über einen Kompensator (40) geführt sind, durch welchen der Führungsweg der Verseilelemente der (1, 2) im Takte des Drehbeginns der Verlegescheiben periodisch verlängert wird.
dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Steuerung der Bremsen (37) vom Reversierantrieb (10, 36) sychronisiert ist.
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