EP0431244A1

EP0431244A1 - Verseilmaschine zur kontinuierlichen Verseilung von elektrischen Kabeln und Leitungen

Info

Publication number: EP0431244A1
Application number: EP90110444A
Authority: EP
Inventors: Gerhard Dr. Ing. Ziemek; Wolfram Dipl.-Ing. Klebl; Ernst Hoffmann; Harry Staschewski
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1989-12-07
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 1991-06-12
Also published as: US5161359A; AU6788390A; DE3940413A1; CA2030384A1; JPH03187110A; ZA909813B; AU637854B2

Abstract

Eine Verseilmaschine zur kontinuierlichen, mit wechselnder Schlagrichtung erfolgenden Verseilung von elektrischen Kabeln oder Leitungen aus massiven oder aus Einzeldrähten aufgebauten Adern größeren Querschnitts, weist einen Verseilrotor (3) aus einer oder mehreren längs einer Speicherstrecke angeordneten Spannbacken oder Spannzangen (11) auf, die das Bündel (9a) in Achsrichtung mitlaufen und gleichzeitig um diese Achse rotieren. Die Spannbacken oder Spannzangen (11) bewirken die Verseilung zwischen sich und dem Verseilpunkt, während die zunächst erste, dann zweite usw. Spannbacke oder Spannzange (11) durch eine fortwährende Halterung des Bündels (9a) für die verdrehungsfreie Führung im Verlauf des Speichers sorgt. Der Verseilrotor (3) ist in der Verseilmaschine als bauliche Einheit ausgebildet und gegenüber dem Antrieb (1) auswechselbar gelagert. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verseilmaschine zur kontinuierlichen, mit wechselnder Schlagrichtung erfolgenden Verseilung von elektrischen Kabeln oder Leitungen aus massiven oder aus Einzeldrähten aufgebauten Adern größeren Querschnittes, mit einem Verseilrotor aus einer oder mehreren längs einer Speicherstrecke angeordneten Spannbacken oder Spannzangen, die das Bündel aus den Adern umfassen und mit dem Bündel in Achsrichtung mitlaufen und gleichzeitig um diese Achse rotieren, wobei die Spannbacken oder Spannzangen die Verseilung zwischen sich und dem Verseilpunkt bewirken und diese Funktion der Verseilung in kontinuierlichem Ablauf erfolgt, während die zunächst erste, dann zweite usw. Spannbacke oder Spannzange durch eine fortwährende Halterung des Bündels für die verdrehungsfreie Führung im Verlauf des Speichers sorgt.
Verseilmaschinen der gattungsgemäßen Art ermöglichen die kontinuierliche Verseilung beliebiger Adern elektrischer Kabel auch größeren Querschnittes, ohne daß auf die bisher üblichen und für solche Zwecke verwendeten umlaufenden Verseilvorrichtungen zurückgegriffen werden muß. Dadurch, daß die Adern im gestreckten Zustand verseilt werden und die Verseilvorrichtung auch im gestreckten Zustand verlassen, laufen sie auch so vorbereitet in die nachfolgenden Arbeitsmaschinen ein. Der gesamte Fertigungsablauf wird dadurch wesentlich vereinfacht. Mit solchen Verseilmaschinen sind aber auch die jeweiligen Verseilarten wählbar. So erfolgt durch ständigen Umlauf der Verseilvorrichtung in einer Richtung ein Umschlingen der einzelnen Adern zum Verseilverband. Diese in der Verseiltechnik bekannte Verseilart kann in besonderen Fällen störend sein, z. B. dann, wenn es sich um Kabel handelt, an denen häufige Abzweig- oder Verbindungsstellen hergestellt werden müssen. Für diese Fälle läßt sich mit der gattungsgemäßen Verseilmaschine das Verseilverfahren in der Weise durchführen, daß durch Wahl der Anzahl von Umläufen der Verseilvorrichtung in der einen oder der anderen Richtung die Adern mit reversierendem Schlag von mindestens 180°, vorzugsweise 360°, verseilt sind.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Einsatzbereich der gattungsgemäßen Verseilmaschine zu erweitern, d. h. die Maschine so auszubilden, daß sie in gleicher Weise für die Verseilung kleiner, mittlerer und größerer Querschnitte von Verseilelementen geeignet ist.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß der Verseilrotor in der Verseilmaschine als bauliche Einheit ausgebildet und gegenüber dem Antrieb auswechselbar gelagert ist. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß im Gegensatz zu den üblichen Verseilmaschinen älterer Bauart, die auf Fundamenten fest installiert und vom ersten bis zum letzten Tag ihres Einsatzes in gleicher Weise arbeiteten, die gattungsgemäße Verseilmaschine sich von dem bisher üblichen Verseilverfahren dadurch unterscheidet, daß der eigentliche aktive Teil der Maschine (Verseilrotor), der die Verseilung bewirkt, sich maßgeblich nach den Kabelabmessungen richtet. So erfordert der Verseilrotor für Kabel- oder Kabeladern größerer Querschnitte einen entsprechend großen Spannzangenabzug, während für Kabeladern kleinerer Abmessungen ein entsprechend kleinerer Verseilrotor benötigt wird. Ein großer Verseilrotor hat aber auch bei wesentlich geringeren Lineargeschwindigkeiten eine langsamere Rotation als der kleinere Verseilrotor, bei dem wesentlich höhere Lineargeschwindigkeiten beobachtet werden. Die Kräfte, die bei der Drehrichtungsänderung, wenn es sich um eine sogenannte SZ-Verseilung handelt, entstehen, sind abhängig vom Gesamtmassenträgheitsmoment des Verseilrotors und von seiner Drehzahl. Diese Abhängigkeit ergibt im Rahmen der auftretenden Massenträgheitsmomente und Drehzahlen bei zu verseilenden Kabeladern eine nahezu konstante erforderliche Leistung. Damit bietet sich aber, bedingt durch das Verseilverfahren mit in Abständen wechselnder Schlagrichtung (SZ), die Möglichkeit an, mit gleicher Antriebsleistung und gleicher entsprechender Auslegung der Maschine mehrere Verseilrotoren einzusetzen.
Je nach den Abmessungen des verwendeten Verseilrotors bzw. den Querschnitten der zu verseilenden Verseilelemente ist mit hohen mechanischen Kräften insbesondere während des Drehrichtungswechsels der Verseilmaschine zu rechnen. Aus diesem Grunde hat es sich in Weiterführung der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, daß die Ankopplung des Verseilrotors an den Antrieb kraft- und formschlüssig ausgebildet ist. Erreicht werden kann dies z. B. nach einem weiteren Erfindungsgedanken durch eine Klauenanordnung an der Stirnplatte des Verseilrotors sowie der Antriebswelle. Die Fixierung selbst kann dann durch eine Schraubverbindung erfolgen. Eine solche Formschlüssigkeit hat aber noch den weiteren Vorteil als Montagehilfe beim Wechsel bzw. Austausch des einen Verseilrotors gegen einen anderen zu wirken, da der Verseilrotor jeweils in die Klaue an der Antriebswelle eingelegt werden kann.
Wie bereits angedeutet, sind die bei einer Drehrichtungsänderung des Verseilrotors auftretenden Kräfte abhängig vom Gesamtmassenträgheitsmoment des Verseilrotors sowie von seiner Drehzahl, d. h., f (I,± n). Diese Abhängigkeit ergibt im Rahmen der auftretenden Massenträgheitsmomente sowie der Drehzahlen bei den zu verseilenden Elementen eine nahezu konstante Leistung. Das bedeutet, der Antriebsteil ist für alle mit wechselnder Drehrichtung umlaufenden Verseilrotoren passend ausgelegt.
Wie bei der gattungsgemäßen Verseilmaschine auch ist bei der Verseilmaschine nach der Erfindung der Antrieb der Spannbacken oder Spannzangen im Verseilrotor gelagert. Die Übertragung der Antriebsleistung für diese Antriebe erfolgt daher zweckmäßig über Schleifringe. Diese Übertragung kann daher unabhängig von der jeweiligen Drehrichtung des Verseilrotors erfolgen. Da diese Schleifringe außerhalb des Lagers für den jeweiligen Verseilrotor angeordnet sind, wird die benötigte Leistung mit Vorteil über steckbare Leitungen auf den Verseilrotor übertragen. Es ist verständlich, daß eine solche Verbindung im Verseilrotor kraftfrei arbeiten muß, aus diesem Grunde ist der Stecker mit einer Zugkraftentlastung versehen, die die Steckverbindung beim Drehrichtungswechsel auf jeden Fall kraftfrei hält.
Die Rüstzeiten für den Umbau der Verseilmaschine, wenn von einem bestimmten Aderquerschitt auf kleinere oder größere übergegangen werden soll, sind auf ein Minimum zu beschränken, um die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu gewährleisten. Hier trägt weiter dazu bei, daß wenigstens eines der Lager des Verseilrotors in Achsrichtung verschiebbar angeordnet ist.
Die Erfindung sei anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Verseilmaschine nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus einer Antriebseinheit 1, einem Lager 2 und dem eigentlichen Verseilrotor 3. Dabei wird die Antriebswelle 4 des Antriebes 1 von dem Elektromotor 5 angetrieben, der über ein Getriebe 6 formschlüssig mit der Antriebswelle 4 verbunden ist. Gekoppelt mit der Antriebswelle 4 ist die Stirnplatte 7a des Verseilrotors 3. Die Stirnplatte 7b ist mit der Hohlwelle 8 gekoppelt, die in der Aufnahme des Lagers 2 gelagert ist. In der Hohlwelle 8 ist gleichzeitig der sogenannte Verseilnippel für die hier einlaufenden Verseilelemente 9 gelagert. Der Verseilrotor selbst besteht, wie bereits bekannt (DE-PS 27 42 662), im wesentlichen aus den an den umlaufenden Ketten 10 befestigten Spannbacken oder Spannzangen 11, die, wie aus der Figur ersichtlich, im zusammengefahrenen Zustand das aus den Verseilelementen 9 bestehende Bündel 9a umfassen. Der Antrieb der Ketten 10 erfolgt über die schematisch angedeuteten motorischen Antriebe 12, die im Ausführungsbeispiel zusammen mit den Ketten 10 und den Spannbacken 11, wie durch Pfeile angedeutet, mit wechselnder Drehrichtung umlaufen. Die Kettenräder für die Kettentriebe sind mit 13 bezeichnet, sie gehören ebenfalls zum Verseilrotor 3 und laufen mit diesem, wie beschrieben, mit wechselnder Drehrichtung um, denn sie sind ebenso wie die anderen genannten Elemente des Verseilrotors in umlaufenden Rahmen 14 installiert.
Der Fertigungsablauf geht nun so vor sich, daß die von raumfest gelagerten, hier nicht dargestellten Vorräten abgezogenen Verseilelemente 9, beispielsweise die massiven und isolierten Sektorleiter eines elektrischen Kabels, den in der Hohlwelle 8 befindlichen Verseilnippel zugeführt und dort zu einem Bündel zusammengefaßt werden. In diesem gebündelten Zustand laufen die Elemente 9 in die eigentliche Verseilvorrichtung (3) ein, wobei sie von den Spannbacken 11, die jeweils an gegenüberliegenden Ketten 10 des Bündels 9a paarweise angeordnet sind, umfaßt werden. Die Umfassung des Bündels erfolgt kraftschlüssig, die Spannbacken führen nun im weiteren das Bündel 9a durch den Verseilrotor 3 bis sich an seinem Ende die Spannbacken wieder öffnen. Während des Führens im Bereich des Verseilrotors 3 rotiert dieser und bringt, da nach wie vor eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Klemmbacken 11 und dem Bündel 9a besteht, einen Verseilschlag auf die vom Verseilnippel her einlaufenden Adern auf. Mit 15 sind zusätzliche Führungsrollen bezeichnet, die insbesondere dazu dienen, das zwischen ihnen angeordnete und auf dem durchlaufenden Bündel 9a ablaufenden Meßrad 16 zur Bestimmung der durchlaufenden Länge von störenden Schwingungen freizuhalten.
Soll nun nach Herstellen einer Fabrikationslänge eines bestimmten Kabeltyps die Maschine zur Herstellung einer weiteren Kabellänge eines anderen Kabeltyps beispielsweise mit geringeren Aderquerschnitten hergestellt werden, dann wird die form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle 4 und der Stirnplatte 7a sowie der Hohlwelle 8 und der Stirnplatte 7b durch Lösen der Schrauben 17 gelöst sowie der Formschluß dadurch beendet, daß der Verseilrotor 3 herausgehoben wird, beispielsweise nach oben, wie durch Pfeile angedeutet. Nach dem Herausheben und dem Ablegen des Verseilrotors 3 in eine Lagerposition wird dann der als Einheit vorliegende Verseilrotor 18 mit gegenüber dem Verseilrotor 3 geringeren Abmessungen nach entsprechender Verstellung des Lagers 2 in Richtung auf den Antrieb 1 in die Klauen von Antriebswelle 4 und Hohlwelle 8 eingefahren, wobei diese zusätzlich Führungshilfen bei der Montage geben, und durch Anziehen der Verbindungsschrauben 17 arretiert. Der neue Verseilrotor 18 enthält wiederum Antriebe 19 und Kettenräder 20 für die Ketten 21, an denen die Spannzangen oder Spannbacken 22 befestigt sind. Der sonstige Aufbau ist mit dem des Verseilrotors 3 identisch, lediglich die Abmessungen entsprechend den zu verseilenden Verseilelementen sind geändert. Der Verseilvorgang selbst läuft wie beschrieben ab, nach Durchlauf der Fertigungslänge kann auch dieser Rotor wieder vom Antrieb gelöst und aus den Klauen von Antriebswelle und Hohlwelle herausgehoben und auf Lager gestellt werden. Der Einsatz eines dritten oder vierten Rotors ist möglich, die Anzahl der auszuwechselnden Rotoren ist im wesentlichen abhängig von der Fertigungsvielfalt bei der Herstellung elektrischer Kabel und Leitungen.

Claims

Verseilmaschine zur kontinuierlichen, mit wechselnder Schlagrichtung erfolgenden Verseilung von elektrischen Kabeln oder Leitungen aus massiven oder aus Einzeldrähten aufgebauten Adern größeren Querschnitts, mit einem Verseilrotor aus einer oder mehreren längs einer Speicherstrecke angeordneten Spannbacken oder Spannzangen, die das Bündel aus den Adern umfassen und mit dem Bündel in Achsrichtung mitlaufen und gleichzeitig um diese Achse rotieren, wobei die Spannbacken oder Spannzangen die Verseilung zwischen sich und dem Verseilpunkt bewirken und diese Funktion der Verseilung in kontinuierlichem Ablauf erfolgt, während die zunächst erste, dann zweite usw. Spannbacke oder Spannzange durch eine fortwährende Halterung des Bündels für die verdrehungsfreie Führung im Verlauf des Speichers sorgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verseilrotor in der Verseilmaschine als bauliche Einheit ausgebildet und gegenüber dem Antrieb auswechselbar gelagert ist.
Verseilmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplung des Verseilrotors an den Antrieb kraft- und formschlüssig ausgebildet ist.
Verseilmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlüssigkeit der Ankopplung durch eine Klauenanordnung an den Stirnplatten des Verseilrotors und der Antriebswelle bzw. Hohlwelle erfolgt.
Verseilmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsleistung konstant ist.
Verseilmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, bei der der Antrieb der Spannbacken oder Spannzangen im Verseilrotor gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Antriebsleistung über Schleifringe erfolgt.
Verseilmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsleistung mittels steckbarer Leitungen auf den Verseilrotor übertragen wird.
Verseilmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Lager des Verseilrotors in Achsrichtung verschiebbar ist.