SE455599B - Forfarande och anordning vid matning av kabel - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 455 599 2 i kabelparterna. Dessa krafter måste därvid övervinna alla friktionskrafter i anordningen, såsom släpfriktion mellan kedja och plåt, friktion och verkningsgradsför- lust orsakad av att motorn med kuggväxel tvingas att rotera baklänges o s V.

Kompensatorer för reglering av dragspänningen i kablar o dyl vid lindning av dessa är förut kända genom de amerikanska patentskrifterna 2 834 556, 2 978 196 och 2 981 491. Dessa monteras i anslutning till lind- níngsmaskinerna och innefattar ett avkänningsorgan,bestà- ende av en hävarm (dancer), som är förspänd av en drag- fjäder. Armens ena ände uppbär brythjul för endast en kabelslinga och armen är lagrad på en axel, som är an- sluten till en sensor för avkänning av armens vinkel- rörelse. Signalerna från sensorn styr kabelns avrullnings- hastighet alternativt kabelns upptagningshastighet.. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett förfarande och en anordning för att reglera dragspänningen i en kabel i ett magasin av valfri storlek vid kontinuerlig omrullning samt vid trumbyte.

Ett ytterligare ändamål är att åstadkomma en ej platskrävande avkänningsanordning, integrerad med kabel- magasinet, med vars hjälp dragspänningen i en eller flera kabelparter kan avkännas och regleras, och med vars hjälp snabbt svar vid förändrad dragspänning kan erhållas.

Ytterligare ett ändamål är att åstadkomma en funk- tionssäker avkänningsanordning med ett fåtal komponenter och med konstant samt inställbar tryckkraft, som är förhållandevis ekonomisk att framställa och som kan inrymmas inuti kabelmagasinet.

Dessa ändamål uppnås enligt uppfinningen genom att åtminstone ett av hjulen i den första hjulsatsen är förskjutbart anordnad i riktning mot eller från den andra hjulsatsen under inverkan av en förändring i balansen mellan dragspänningen i kabeln och av en till det eller de förskjutbart anordnade hjulen ansluten manöveranord- ning med en från den andra hjulsatsen riktad, konstant 10 15 20 25 30 35 455 599 3 tryckkraft, och att en hjulets förskjutning avkännande sensor är anordnad att avge en förskjutningen mçtsvarande, korrigerande signal till drivanordningen för reglering av dragspänningen i kabeln genom justering av den andra hjulsatsens hastighet resp genom förflyttning av den andra hjulsatsen mot respektive från den första hjul- satsen.

Vidareutvecklingar av uppfinningen framgår av under- kraven.

Föredragna utföranden av uppfinningen kommer nu att beskrivas i exemplifierande syfte med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig 1 i en sidovy schematiskt visar en avrullare och en upptagare samt en anordning för magasinering av kabel enligt uppfinningen med en föredragen drivanordning för den förflyttbara hjulsatsen, fig 2 visar likaledes i en sidovy, men i större skala en alternativ anordning för magasinering av kabel enligt uppfinningen, där manöveranordningen är helt innesluten i kabelmagasinet, och fig 3 visar ytterligare en alternativ anordning för magasinering av kabel enligt uppfinningen i en sidovy, där magasinet är vertikalt orienterat.

Anordningen för_magasinering av en kabel enligt uppfinningen betecknas allmänt med 1 och visas till- sammans med en schematiskt åskådliggjord avrullare 2 och upptagare 3 i figur 1. Avrullaren 2 och upptagaren 3 uppvisar vardera en trumma för kabeln, bandet, linan eller dylikt 4 samt var sin takometer 5,6, vilka kan vara monterade på brytskivor som är anslutna till avrulla- ren resp upptagaren, men vilka för áskàdlighets skull visas integrerade i avrullaren och upptagaren.

Kabeln 4 avrullas med en i huvudsak konstant hastig- het från avrullarèn 2 i pilens riktning, passerar genom magasinet l där en varierbar längd av kabeln upptages, samt upprullas med en i huvudsak konstant hastighet i upptagaren. Alternativt kan tvà eller flera magasin 1 10 15 20 25 30 35 455 599 4 vara anordnade i en följd efter varandra mellan avrul- laren och upptaqaren. ° Anordningen 1 för magasinering av kabeln 4 inne- fattar ett stativ 7 med ett balksystem 8, bestående av ett eller tvà par parallella balkar, vilka är hori- sontellt inriktade i enlighet med figur 1 och 2 eller är vertikalt inriktade i enlighet med figur 3. Vidare innefattar anordningen l en första, i huvudsak stationär hjulsats 9 och en andra, förflyttbar hjulsats 10. Varje hjulsats 9, 10 utgöres av ett flertal roterbart lagrade hjul eller brytskivor, över vilka kabeln 4 är dragen i ett flertal slingor mellan de båda hjulsatserna 9, 10 på konventionellt sätt, såsom framgår av figur 1-3.

De i den andra hjulsatsen 10 ingående hjulen är före- trädesvis lagrade pà en gemensam axel som är uppburen av en vagn ll, vilken är förflyttbar längs balksystemet 8 mot och från den första hjulsatsen 9 medelst en driv- anordning 12 på ett sätt, som nedan kommer att beskrivas i detalj. De i den första hjulsatsen 9 ingående hjulen kan samtliga vara lagrade på en gemensam axel som är ansluten till en manöveranordning 13, alternativt är endast en, tvâ eller valfritt antal hjul (mindre än det totala antalet) via en gemensam axel anslutna till manöveranordningen medan resterande hjul i den första hjulsatsen via en annan, gemensam axel är fästade vid balksystemet, allt efter behov.

Vid balksystemet 8 är ett kedjeaggregat fäst, inne- fattande en, tvâ eller flera parallella, identiskt ut- formade och anordnade ändlösa kedjor 14, vilka är rörligt anordnade mellan ett par kedjehjul 15, 16. Kedjehjulet (-hjulen) 16 är via en växelanordning 17 anslutet(-na) till en elektrisk motor 18 eller motsvarande annan anord- ning. Dessa i drivanordningen 12 ingående komponenter visas endast i figur l och 2, men företrädesvis används en likartad drivanordning i det alternativa utförandet av anordningen enligt uppfinningen som áskádliggöres i figur 3. m 10 15 20 25 30 35 455 599 5 Den andra hjulsatsen 10 är fäst vid kedjeaggregatet och förflyttas via detta och växelanordningen 17 av motorn 18, varvid vagnen ll glider längs balksystemet 8 i riktning mot eller från den första hjulsatsen 9 i beroende av motorns rotationsriktning och rotations- hastighet. Genom manövrering av den elektriska motorn kan såväl längden av kabeln 4 i magasinet som dragspän- ningen i kabeln regleras, vilket kommer att redogöras för senare i beskrivningen.

Manöveranordningen 13 enligt figur 1 och 3, som är ansluten till och kan förskjuta ett, två eller flera hjul i den första hjulsatsen 9, innefattar en arm 22, s k dancer, vid vars fria ände det eller de förskjutbara hjulen är roterbart lagrade. Armens andra ände är svängbart lagrad i en konsol l9, som är fäst vid stativet 7. På avstånd från konsolen och i riktning mot den andra hjul- satsen l0 är en pneumatisk cylinder 20 svängbart fäst vid stativet. Cylinderns kolvstàng 21 är svängbart fäst vid armen 22, företrädesvis mittemellan armens lagrings- punkt i konsolen och hjulens lagringspunkt i armen.

Till cylindern, som företrädesvis är av lágfriktionstyp, än ansluten en regleranordning (ej visad) av känd kon- struktion för inställning och bibehållande av ett valt tryck i cylindern. För att trycket i cylindern även vid kraftig, momentan belastning skall vara konstant innefattar regleranordningen en snabbtömningsport. Detta inställbara tryck ger en kraft i en riktning från den andra hjulsatsen 10, som är direkt proportionell mot dragkraften i kabelns parter och används för att ställa in aktuell dragkraft i kabeln enligt nedan. Vid armens 22 svängbart lagrade ände i konsolen 19 är en sensor 23 anordnad och ansluten till armen på så sätt, att den avkänner armens vinkelrörelser. Läget för det'el1er de förskjutbara hjulen i den första hjulsatsen 9 kan således momentant avkännas medelst signaler från sensorn.

I den alternativa utföringsformen av uppfinningen enligt figur 2 visas för àskàdlighets skull endast de 10 15 20 25 30 35 455 599 ' 6 komponenter, som skiljer sig från komponenterna i ut- föringsformen enligt figur 1 och som erfordras för att förklara denna utföringsform. I figur 2 visas även ka- belns 4 inkommande respektive utgående ände till höger i figuren för att påvisa att avrullaren 2 och upptagaren 3 också kan placeras på samma sida om anordningen 1 för magasinering av kabel, varvid även i detta fall tvâ eller flera kabelmagasin kan användas.

Det som skiljer utföringsformerna enligt figur l respektive figur 2 åt är manöveranordningarnas olika utformningar. I utföringsformen enligt figur 2 är manöver- anordningen 13 helt innesluten i kabelmagasinet. Manöver- anordningen innefattar en pneumatisk cylinder 20 med en regleranordning, vilka är likartade de motsvarande komponenterna i utföringsformen enligt figur 1. Cylin- derns 20 ena ände är fäst i ett konsolelement 24 som i sin tur är fäst vid stativet 7 och/eller balksystemet 8, exempelvis medelst svetsar eller bultförband (ej visat).

Företrädesvis ligger cylinderns fästpunkt i konsolelementet på en rät linje som skär de båda hjulsatsernas 9, l0 centrumaxlar. Cylinderns kolvstång 21 är på lämpligt sätt, exempelvis medelst ett gaffelformat element (ej visat), ansluten till det eller de förskjutbara hjulen i den första hjulsatsen 9. En lägesavkännande sensor 23, som företrädesvis är anordnad vid cylindern 20 och ansluten till kolvstången 21, avkänner det eller de förskjutbara hjulens rörelser i balksystemets 8 längdriktning. Sensorn kan exempelvis även utgöras av en till hjulet (-n) an~ sluten lastcell för avkänning av mycket små förskjutningar.

Läget för det eller de förskjutbara hjulen i den första hjulsatsen 9 kan därför momentant avkännas medelst signa- ler från sensorn. De i den första hjulsatsen 9 ingående, ej förskjutbara hjulen är lagrade på en gemensam axel som via ett konsolelement 25 är fäst vid stativet 7 och/eller balksystemet 8, såsom vid utförandet enligt figur l.

I figur 3 visas ytterligare en utföringsform av uppfinningen, där kabelmagasinet är vertikalt orienterat, 10 15 20 25 30 35 455 599 7 dvs att den förflyttbara hjulsatsen 10 rör sig i ett vertikalplan i stället för i ett horisontalplan, såsom vid utföringsformerna enligt figur l och 2. Stativets 7 utformning kommer således att skilja sig något från utformningen enligt de tidigare presenterade utförings- formerna av uppfinningen, speciellt med avseende på golvanslutningen, men då stativet i sig ej utgör någon del av uppfinningsföremàlet bortses från detta faktum.

Emellertid erfordrar denna orientering av kabelmagasinet att ett par extra brytskivor 26, 27 anordnas vid kabel- magasinets nedre ände (vid den första hjulsatsens 9 ände av magasinet), varvid kablens inkommande ände löper över brytskivan 26 och kabelns utgående ände löper över brytskivan 27. För övrigt är den pneumatiska cylinderns 20 regleranordning kompenserad för hjulsatsens 9, armens 22 och kolvstàngens 21 vikt mm. _ * Manöveranordningen 13 har genomgående visats inne- fatta en pneumatisk tryckcylinder, men naturligtvis kan andra, likartade anordningar användas i stället för denna. Det är emellertid ej förenligt med uppfin- ningens principer att använda fjäderaggregat eftersom dylika ger en varierande kraft, då en konstant kraft är av avgörande betydelse för uppfinningsföremálets ändamålsenliga funktfon, vilken beskrives nedan med hänvisning till figur l.

Vid kontinuerlig körning av en kabel 4 från en trumma i avrullaren 2, via anordningen l för magasinering av kabel till en trumma i upptagaren 3 avkännes kabelns i huvudsak konstanta hastighet vid avrullaren (Vin) respektive vid upptagaren (Vut) av takometrarna 5,6 vid avrullaren 2 och vid upptagaren 3. Signalerna från takometrarna matas till en i sig känd styrkrets (ej Visad) för den elektriska motorn 18. Om antalet kabel- parter i kabelmagasinet n st erhåller den förflyttbara hjulsatsen en grundhastighet (Vg), varvid följande ekva- tion erhålles: 10 15 20 25 30 35 455 599 8 Om således kabelns hastighet vid avrullaren är lika stor som kabelns hastighet vid upptagaren, dvs V. = V , in ut att den andra hjulsatsen 10 är stillastående och kabelns blir grundhastigheten noll, vilket innebär hastighet och dragspänning i magasinet är i huvudsak konstant. Vid trumbyte i avrullaren bromsas den i kabel- magasinet inkommande kabelns ände, dvs Vin < Vut, var- vid den andra hjulsatsen 10 förflyttas ät höger i figuren med en hastighet enligt ovanstående ekvation och det inbördes avståndet mellan hjulsatserna 9,10 minskar, dvs kabelmagasinet tömmes. Vid trumbyte i upptagaren bromsas den från kabelmagasinet utgående kabelns ände, dvs Vin > Vut, varvid den andra hjulsatsen förflyttas åt vänster i figuren, dvs kabelmagasinet fylles.

Denna styrning av den andra hjulsatsens 10 rörelse är emellertid ej tillräckligt exakt eller snabb vid den erfordrade hastigheten (företrädesvis upp till 400 m/min) och dragspänningstoleransen för kabeln, speciellt i kabelmagasinet. För att kompensera för otillräcklig reglering av den andra hjulsatsens rörelser, olineari- teter i reglersystemet, tillverkningstoleranser hos de olika komponenterna i systemet samt hos kabeln och för den andra hjulsatsens "vandring" m m, avkännes momen- tant dragspänningen hos kabeln i kabelmagasinet. Drag- spänningen i kabeln regleras för att bibehålla ett förut- bestämt värde genom korrigering av den andra hjulsatsens rörelse.

Manöveranordningens 13 pneumatiska cylinder 20 kan inställas för och upprätthålla ett konstant tryck, vilket överföres som en dragkraft till den eller de kabelslingor i magasinet, vilka löper över det eller de-förskjutbara hjulen i den första hjulsatsen 9, vari- genom den önskade dragspänningen i kabeln 4 inställes.

Vid förändring i balansen mellan dragspänningen i kabeln och den konstanta dragspänningen motverkande tryckkraften hos det eller de förskjutbara hjulen i den första hjul- satsen vrides manöveranordningens arm 22 från sitt (verti- kala) neutralläge åt höger i figur 1 vid minskad drag- 10 15 20 25 30 35 , 455 599 9 spänning i kabeln eller åt vänster vid ökad dragspänning.

Sensorn 23 alstrar då en signal som motsvarar armens vinkelrörelse från neutfalläget och således motsvarar till via dragspänningsförändringen i kabeln. Signalen matas den elektriska motorns 18 styrkrets, varvid motorn drivanordningen 12 förflyttar den andra hjulsatsen át vänster i figuren vid minskad dragspänning i kabeln respektive åt höger vid ökad dragspänning.

Vid utföringsformen enligt figur 3 vrides armen 22 nedåt i figuren vid minskad dragspänning i kabeln respektive uppåt vid ökad dragspänning. I övrigt är funktionen identisk med ovanstående. Vid utföringsformen enligt figur 2 avkännes kolvstàngens 21 förskjutning medelst sensorn 23 och den alstrade signalen matas till motorns styrkrets i enlighet med ovanstående.

Vid trumbyte i avrullaren eller i upptagaren skiljer sig Vin fràn Vut, men även i dessa fall erhålles drag- spänningen i kabeln som en funktion av den andra hjul- satsens grundhastighet samt trycket i cylindern, varvid dragspänningen i kabeln kan bibehållas konstant även vid fyllning eller tömning av kabelmagasinet genom korri- gering av den andra hjulsatsens grundhastighet i enlighet mäd ovanstående.

Det utmärkande för föreliggande uppfinning är att rörelsen hos det eller de förskjutbara hjulen i den första hjulsatsen användes för att korrigera dragspän- ningen i kabeln. Den korrigerande signalen kan i samma syfte även användas för att korrigera avrullarens resp upptagarens rotationshastighet, speciellt om dessa är placerade nära magasinet.

Utmärkande för uppfinningen är även att regleranord- ningen är integrerad med magasinet, vilket möjliggör förenklad kabeldragning.

Uppfinningen är inte begränsad till det ovan be- skrivna och pà ritningarna visade, utan kan modifieras inom ramen för efterföjande patentkrav.

Claims (10)

10 15 20 25 30 455 599 10 PATENTKRAV

1. Anordning för magasinering av en kabel, band, lina eller dylikt (4) under reglerad dragspänning vid kontinuerlig körning av kabeln samt vid trumbyte i avrul- lare (2) respektive i upptagare (3), innefattande en första, i huvudsak stationär hjulsats (9) och en andra, förflyttbar hjulsats (10), över Vilka kabeln eller dylikt är dragen i ett flertal slingor, vilken andra hjulsats (10) är förflyttbart anordnad längs ett balksystem (8) medelst en drivanordning (12), k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone ett av hjulen i den första hjulsatsen (9) är förskjutbart anordnat i riktning mot eller från den andra hjulsatsen (10) under inverkan av en förändring i balansen mellan dragspänningen i kabeln eller dylikt och av en till hjulet eller hjulen ansluten manöveranord- ning (13) med en frán den andra hjulsatsen (10) riktad, konstant tryckkraft, och att en hjulets eller hjulens förskjutning avkännande sensor (23) är anordnad att avge en motsvarande, korrigerande signal till drivanord~ ningen (12) för reglering av dragspänningen i kabeln eller dylikt (4) genom justering av den andra hjulsatsens (10) hastighet resp genom förflyttning av den andra hjulsatsen (10) mot respektive från den första hjul- satsen (9).

2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d av att samtliga hjul i den första hjul- satsen (9) är förskjutbart anordnade och är lagrade på en gemensam axel.

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä_n n e t e c k n a d av att den andra hjulsatsen (10) är fast förbunden med ett kedjeaggregat, innefattande åtminstone en ändlös kedja (14) som är rörligt anordnad mellan ett par kedjehjul (l5,l6), av vilka ett (16) via en växelanordning (17) är anslutet till en motor (18) 10 l5 20 25 30 35 455 599 ll eller någon motsvarande anordning.

4. Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a d av att såväl avrullaren (2) som upptagaren (3) innefattar en takometer (5,6), vilka är anordnade att avge signaler motsvarande kabelns eller dylikt (4) hastig- het i avrullaren resp i upptagaren till ett styrsystem för motorn (18), varvid dessa signaler tillsammans med signalen från sensorn (23) är anordnad att manövrera motorn (18).

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att det eller de förskjut- bara hjulen i den första hjulsatsen (9) är lagrade vid den fria änden av en arm (22) hos manöveranordningen (13), vars andra ände är svängbart lagrad i en konsol (l9), att ett cylinderaggregat (20,2l) är fäst ungefär vid armens (22) mittpunkt och att armens svängbart lagrade ände är ansluten till sensorn (23), vilken är anordnad att avkänna armens vinkelrörelser.

6. Anordning enligt något av patentkraven l-4, k ä n n e t e c k n a d av att det eller de förskjut- bara hjulen i den första hjulsatsen (9) är lagrade vid en ände av manöveranordningen (13) och att manöveranord- ningens motstáende ände är fäst i en stödanordning (24), anordnad mellan hjulsatserna (9,l0).

7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att manöveranordningen (13) innefattar ett pneumatiskt cylinderaggregat (20,2l) med regleranordning för inställning och bibehållande av ett valt tryck i cylinderaggregatet.

8. Förfarande för att vid magasinering av en kabel, band, lina eller dylikt (4) i ett flertal slingor över en'första, i huvudsak stationär hjulsats (9) och en andra, förflyttbar hjulsats (10) reglera dragspänningen i kabeln eller dylikt vid kontinuerlig körning av denna samt vid trumbyte i avrullare (2) respektive i upptagare (3) enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att förändringar avkännes i balansen mellan drag- spänningen i kabeln eller dylikt (4) och en konstant, 10 15 4s5;s99 12 dragspänningen motverkande tryckkraft hos det eller de förskjutbara hjulen i den första hjulsatsen (9), varvid reglering av dragspänningen i kabeln eller dylikt sker genom att den andra hjulsatsens (10) hastighet justeras resp genom att den andra hjulsatsen (10) för- flyttas mot respektive från den första hjulsatsen (9).

9. Förfarande enligt patentkravet 8, k ä n n e - t e c k n a t av att kabelns eller dylikt (4) hastighet från avrullaren (Vin) respektive hastighet till upp- tagaren (Vut) avkännes och dragspänningen i kabeln er- hàlles som en funktion av den andra hjulsatsens (10) grundhastighet ((Vin-Vut tryckkraften, varvid den avkända förändringen i balansen )/antalet kabelparter) samt utnyttjas för att korrigera den andra hjulsatsens (10) grundhastighet och således för att reglera dragspänningen i kabeln eller dylikt.

10. Förfarande enligt något av patentkraven 8 eller 9 k ä n n e t e c k n a t av att den dragspänningen i kabeln eller dylikt reglerande kraften är inställbar.