Kabelumpressmaschine mit selbsttätiger, stufenloser Regelung ihres elektrischen Antriebes Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung des elektrischen Antriebs von solchen Kabelwerksma- schinen, mit denen auf das Arbeitsgut, das z. B. aus einzelnen elektrischen Leitern oder aus bereits aus mehreren Leitern zusammengesetzten Kabelseelen be stehen kann, eine meist aus einem anderen noch nicht vorgeformten Werkstoff erzeugte Schicht nahtlos auf gebracht bzw. aufgepresst wird, die möglichst genau einen bestimmten Aussendurchmesser haben soll.
Es handelt sich also insbesondere um Maschinen zur Umhüllung einzelner Leiter oder mehradriger Kabel seeJen mit Isolierstoffen oder Metallen, nämlich so genannten Spritzmaschinen und Kabelmantelpressen. Dagegen handelt es sich weder um solche Maschinen wie z. B. Draht- oder Rohrziehmaschinen, mit denen das Arbeitsgut von einem vorgegebenen grösseren auf einen gewünschten geringeren Durchmesser her untergearbeitet wird, noch um solche Maschinen wie z.
B. Verseilmaschinen, mit denen mehrere noch blanke oder schon einzeln isolierte Leiter oder Adern verseilt und dabei zusätzlich mit schon vorgeformten Strängen aus Isolierstoff oder Metall, die meist in Bandform sind, umwickelt werden, Dagegen sollen unter den Begriff der Kabelumpressma.schine, wie er hier gemeint ist, nicht nur die eigentlichen Arbeits- oder Hauptmaschinen, das heisst die schon genannten Spritzmaschinen und Kabehnantelpressen, verstanden sein,
sondern auch die zugehörigen Hilfsmaschinen zum Abwickeln, Abziehen und Aufwickeln des Ar beitsgutes. Es handelt sich somit um den elektrischen Antrieb der kompletten, alle diese genannten ein zelnen Maschinen enthaltenden Maschinengruppe, wenn der Kürze halber von Kabelumpressmaschine gesprochen wird.
Die Erfindung soll am Beispiel einer Masohine zum Umspritzen von elektrischen Leitern mit Kunst- stoffen dargestellt werden, bei der die Lösung der Aufgabe der Erfindung besonders wichtig und dring- lich ist, jedoch ohne hierauf beschränkt zu sein.
Bei den Spritzmaschinen und auch den anderen Kabelumpressmaschinen treten im praktischen Betrieb durch die veränderlichen Reibungskräfte und Un- wuchten - oder allgemeiner gesagt durch Eigen schwingungen der am Arbeitsvorgang beteiligten Organe - unkontrollierbare Änderungen im jeweiligen Leistungsbedarf der Maschinen auf.
Diese Ände rungen können nach den der Erfindung zugrunde liegenden Ausgangsüberlegungen nicht dadurch be herrscht werden, dass die verschiedenen Antriebs organe der Haupt- und Hilfsmaschinen in ihrer Leistung so gross gewählt werden, dass sie stets über eine überschüssige Leistung verfügen, die über die an sich veranschlagte Maximalleistung hinausgeht.
Es genügt also nicht, den elektrischen Antrieb da durch im Betrieb Stabiler zu machen, dass grössere elektrische Antriebsmotoren gewählt werden. Ferner treten in dem zur Umhüllung elektrischer Leiter oder ganzer Kabel benutzten Werkstoff, insbesondere in den neuerdings hierfür zunehmend benutzten Kunststoffen, nicht ohne weiteres beherrschbare Änderungen physikalischer Art auf, z.
B. verschie dene Härten des Spritzwerkstoffes in Abhängigkeit von seiner ungenügenden Durchgelierung oder Durch wärmung, was sich in unterschiedlichen Wandstärken der auf den elektrischen Leitern oder Kabeln erzeug ten Isolierschichten bzw. Mänteln auswirkt. Die Rege lung des Antriebs von Spritzmaschinen wird weiter hin dadurch erschwert, dass man zu immer grösseren Spritzgeschwindigkeiten übergeht, die schon mehrere hundert Meter in der Minute betragen.
Bei grossen Spritzgeschwindigkeiten machen sich Abweichungen des gewünschten Aussendurchmessers der Leitungen, die insbesondere deren Betriebskapazität in uner- wünschter Weise beeinflussen, auf zu grossen Längen bemerkbar, ehe sie zur Vermeidung von Ausschuss korrigiert werden.
Alle diese genannten und sonst noch auftretenden störenden Einflüsse sollen mit der Erfindung durch eine Verbesserung des elektrischen Antriebs der Kabelumpressmaschine ganz aufgefangen oder mög lichst weitgehend kompensiert werden.
Die Erfindung besteht in ihrem Wesen darin, dass zwecks möglichst verlustarmer schneller Regelung des selbsttätig und stufenlos geregelten elektrischen Antriebs der Kabelumpressmaschine die Antriebs motoren ihrer Hauptmaschine und der zugehörigen Hilfsmaschinen zum Abwickeln, Abziehen und Auf wickeln des Arbeitsgutes je von Generatoren einzelner eigener Leonardsätze (früher auch oft Leonardaggre- gate genannt) gespeist werden,
wobei die Erregungen automatisch und wenigstens zum Teil über Magnet verstärker geregelt werden. Dabei können jedoch die Magnetverstärker derart angeordnet und geschaltet werden, dass sie teils nur je einen Leonardsatz, teils aber auch mehrere Leonardsätze regeln. Im Fall der Regelung mehrerer Leonardsätze durch nur einen Magnetverstärker ist ausser der unmittelbaren auch eine mittelbare Regelung bei nachgeschalteten Leonardsätzen möglich.
Eine solche Regelung kann deshalb als verlustarm bezeichnet werden, weil sie eine vollelektrische, ohne jedwede (stets verlustbe haftete) mechanische Kupplungen bewirkte Durch regelung aller Antriebsmaschinen der ganzen Ma schinengruppe ermöglicht.
Leonardsätze sind bereits seit langer Zeit als Antriebsorgane für Arbeitsmaschinen verschiedener Art bekannt, desgleichen seit jüngerer Zeit auch Magnetverstärker als Regelorgane. Die Erfindung besteht infolgedessen nicht etwa darin, überhaupt Leonardsätze und Magnetverstärker im elektrischen Antrieb von Kabelwerksmaschinen zu verwenden, sondern in der ihrem Prinzip nach soeben ange gebenen besonderen für Kabelumpressmaschinen ge eigneten Anordnung und Schaltung.
Bekannt ist näm lich bereits eine Verseilmaschine für Fernmeldekabel mit stufenloser Regel- bzw. Einstellmöglichkeit der Verseildralle, bei der die fremderregten Antriebs- motoren für den Verseilkorb und die Abzugsscheibe von zwei Generatoren eines einzigen Leonard-Doppel- aggregates gespeist werden.
Diese Schaltung ist jedoch für die besonderen anders gelagerten Regelaufgaben bei Kabelumpressmaschinen nicht geeignet; ferner ist sie für eine schnelle selbsttätige Regelung nicht ge nügend empfindlich.
Die Erfindung gründet sich auf folgende Grund- überlegungen: Für den Antrieb der Haupt- und Hilfsmaschinen werden weder, wie bei Umpressmaschinen bisher all gemein üblich, einzelne elektrische Motoren verwen det noch die wie erwähnt für Ve:
rseilmaschinen be kannten Leonard-Doppelsätze, sondern wegen der erforderlichen besseren Regelmöglichkeit für die Hauptmaschine und jede Hilfsmaschine wie schon gesagt je ein eigener Leonardsatz. Nur auf diese Weise lässt sich nämlich der besondere an sich bekannte Vorteil der Leonardsätze völlig ausnutzen, dass bei ihnen Drehzahl und Drehmoment der elektrischen Motoren mittels verlustarmer Regelung der Erreger spannungen der ihnen vorgeschalteten elektrischen Generatoren geregelt werden.
Als elektrische Motoren werden wie bekannt wegen ihrer besseren Regel charakteristik Gleichstrommotoren verwendet. Dem antreibenden Leonardsatz wird dabei eine bestimmte, von äusseren Bestimmgrössen diktierte Drehzahl vor geschrieben und er versucht dann mit seinem verfüg baren maximalen, durch die grösste momentane Be schleunigung oder Bremsung bestimmten Drehmoment diese gewünschte Drehzahl unabhängig von dem ihm jeweils tatsächlich abverlangten Drehmoment zu hal ten.
Das Drehmoment soll also in seiner jeweils ge wünschten Grösse davon unabhängig sein, ob die betreffende Haupt- oder Hilfsmaschine während des Arbeitsganges gerade gebremst oder nicht gebremst wird.
Die äusseren Bestimmgrössen z. B. bei Spritzma- schinen sind insbesondere folgende: a) Dicke der aufgebrachten Schicht, kontrolliert durch ein Dickenmessgerät.
b) Spannung im Arbeitsgut, kontrolliert durch eine oder mehrere Tänzerwalzen.
c) Geschwindigkeit des Arbeitsgutes, kontrolliert durch einen Tourendynamo.
d) Drehzahl der Förderschnecke in der Spritz- maschine, kontrolliert durch einen weiteren Tourendynamo.
Eine weitere Grundüberlegung besteht darin, dass die Erregerspannungen der Generatoren der Leonard- sätze, deren Motoren mit konstanter Gleichspannung fremderregt werden, wenigstens zum Teil über Ma gnetverstärker geändert werden. Magnetverstärker sind als solche bekannt und haben gegenüber Elek- tronenröhrenverstärkern gewisse, bei der Erfindung ausnutzbare Vorzüge. Sie haben nämlich zwar einen kleineren Regelbereich als andere Regelorgane, z. B. die eben . schon genannten Röhrenverstärker, sind aber sowohl betriebssicherer als auch gegen über- lastung unempfindlicher.
Die Magnetverstärker, die im Prinzip aus Wechselstromübertragern bestehen, arbeiten bekanntlich mittels Änderung ihres Magnet feldes, zu welchem Zweck eine zusätzliche Spule meist auf einem dritten Transformatorjoch aufge bracht ist. Dieser zusätzlichen Erregerspule wird die Regelspannung aufgedrückt und es kann dann mit minimaler Regelspannung und von ihr verursachter Magnetisierungsänderung eine grosse Änderung der abgegebenen Spannung erzielt werden.
Bei der An ordnung gemäss der Erfindung kann elektrisch hinter jedem der drei Magnetverstärker ein nicht besonders dargestellter Gleichrichter sitzen, damit die Genera toren auf diese Weise die jeweils erforderliche Er regergleichspannung erhalten. In der Zeichnung ist in Fig. 10 ein Ausführungs beispiel der Erfindung in einem Prinzipplan darge stellt, der die Anordnung der einzelnen Bauteile einer ganzen Spritzmaschinenanlage wiedergibt und zugleich das elektrische Schaltbild der Anlage ist.
Bei der fol genden Erläuterung des Planes wird die Bauart der einzelnen Bauteile nur so weit beschrieben, als sie für das Verständnis notwendig ist.
Hauptmaschine der Anlage nach Fig. 10 ist eine Spritzmaschine Sp mit motorischem Schneckenantrieb in bekannter Bauart. Hilfsmaschinen sind die Ab wickelvorrichtung (Abhaspel) <I>Ab,</I> von deren Vor ratstrommel ein in der Spritzmaschine Sp zu um spritzender blanker Draht D abläuft, ferner die Abzugsvorrichtung (Abzug) Az, die den Draht durch die Spritzmaschine hindurchzieht, und schliesslich die Aufwickelvorrichtung (Aufhaspel) Aw,
die den um spritzten Draht wieder auf eine Vorratstrommel zur Weiterverarbeitung aufspult. Sowohl die Abwickel- als auch die Aufwickelvorrichtung können in be kannter Weise für selbsttätigen Trommelwechsel zwecks kontinuierlichem Betrieb der Anlage einge richtet sein.
Zwischen Abhaspel Ab und Spritzma- schine Sp einerseits und Abzug Az und Aufhaspel Aw anderseits läuft der Draht D über die Tänzer walzen Twl bzw. Tw2, die an diesen Stellen in bekannter Weise die Spannung im Draht mittels seines Durchhangs ermitteln.
Zwischen der Spritzmaschine Sp und dem Abzug<I>Az</I> läuft der Draht<I>D</I> durch einen sogenannten Dickengeber Dg, der die Oberfläche des umspritzten Drahtes abtastet und damit seinen Aussen durchmesser feststellt, was optisch oder elektrisch auf induktivem oder kapazitivem Wege oder kombi niert elektrisch-optisch geschehen kann, und der dann den festgestellten Wert laufend an das als Steuerorgan wirkende elektrische Dickenmessgerät (Dickenmesser) <I>Dm</I> weitergibt.
Dem schon erwähnten Grundgedanken der Erfin dung entsprechend wird jede der vier Maschinen <I>Ab,</I> Sp, <I>Az</I> und Aw von dem Motor M eines eigenen, auch je einen Generator besitzenden Leonardsatzes <I>UM</I> angetrieben;
es gehört somit zum Abhaspel <I>Ab</I> der Leonardsatz G1 "Ml, zur Spritzmaschine Sp der Leonardsatz G2'M2, zum Abzug Az der Leonardsatz G3 M3 und zum Aufhaspel Aw der Leonardsatz <I>G4 M4.</I> In den von einer vorzugsweise gemeinsamen konstanten Wechselspannungsquelle gespeisten Er regerstromkreisen der Generatoren G1,
G2 und G3 liegt je ein Magnetverstärker Mvl bzw. Mv2 bzw. Mv3, während der Erregerstromkreis des Generators G4 anders geschaltet ist, wie später erläutert wird. Die Erregerwicklungen der Motoren Ml und M2 einer- seits und der Motoren M3 und M4 anderseits sind hintereinandergeschaltet und liegen somit paarweise gemeinsam an einer konstanten Gleichspannungs- quelle (von z. B. 220 Volt).
Auf diese Weise sind die Antriebe der Maschinen, die korrespondierend zu einander arbeiten müssen, elektrisch miteinander ge koppelt, nämlich der Abhaspel mit der Spritzmaschine und der Abzug mit dem Aufhaspel. Die drei Magnetverstärker sind elektrisch parallel auf ein mit Dv bezeichnetes Gerät geschaltet, mit dem das gewünschte Drehzahlverhältnis der Maschinen eingestellt wird und das seinerseits von einem mit So bezeichneten Gerät (Sollwertgeber)
gesteuert wird, mit dem sich der jeweils gewünschte Sollwert für die Förderleistung der Spritzmaschine und damit der ganzen Anlage einstellen lässt.
Im Erregerstromkreis des Generators G1 liegt ausser dem Magnetverstärker Mvl noch ein die Kol- lek torstromstärke des Genonatois beeinflussender so genannter Kollektorregler Krl, der aus zwei verstell- baren Widerständen besteht, z. B. zwei Schiebe widerständen.
Dabei dient ein Widerstand zur Vor einstellung, während der andere von der Tänzerwalze Twl verstellt wird. Eine entsprechende Anordnung ist im Erregerstromkreis des Generators G4 mit dem die Kollektorstromstärke des Generators beeinflussen den sogenannten Kollektorregler Kr4 und der Tänzer walze Tw4 getroffen.
Im übrigen ist der Erreger stromkreis des Generators G4 auf den Haupt- oder Arbeitsstromkreis des Generators G3 aufgeschaltet und ausserdem noch (gegebenenfalls wie im Beispiel über einen nicht besonders bezeichneten Gleich richter) an eine Hilfsspannungsquelle Hs gelegt. Diese elektrische Zusammenschaltung der Generatoren G3 und G4 wirkt sich dahin aus, dass der Abzug Az die Grunddrehzahl des Aufhaspels Aw über die Erreger spannung von dessen Generator G4 bestimmt.
Eine Änderung der Spannung am Generator G3 führt über die Änderung der Erregerspannung am Generator G4 auch eine entsprechende Änderung der Spannung und Drehzahl des Motors M4 herbei. Diese Regelung der Grunddrehzahl erfolgt also neben der von der Tänzer- walze Tw4 über den die Kollektorstromstärke des Generators beeinflussenden sogenannten Kollektor- regler diktierten Regelung.
Die beiden Magnetverstärker Mv2 und Mv3 ste hen abweichend vom Magnetverstärker Mvl unter der Wirkung von noch je zwei weiteren Bestimm grössen. Bei beiden Verstärkern sind nämlich auf dem dritten Schenkel, auf dem die Magnetfeldände- rungsspule sitzt, noch je zwei weitere, elektrisch oder nur magnetisch parallel geschaltete Wicklungen auf gebracht. Je eine dieser beiden Wicklungen ist an den Hauptstromkreis (Motorkreis) der Leonardsätze G2/M2 und G3!M3 angeschaltet.
Zweck dieser Mass nahme ist eine Synchronisierung zur genauen Aus regelung der Generatordrehzahl, wodurch eine beson dere Eichung der beiden Magnetverstärker erspart wird. Die jeweils andere zusätzliche Wicklung ist an einen Tourendynamo Td2 bzw. Td3 angeschlossen, der starr mit dem zugehörigen Motor M2 bzw.
M3 gekuppelt ist und dem zugehörigen Magnetverstärker die jeweils tatsächlich vorhandene Motordrehzahl (Ist-Drehzahl) als Bestimmgrösse liefert.
Im Schaltkreis des Magnetverstärkers Mv3 liegt der Tourendynamo ausserdem noch parallel mit dem schon erwähnten Dickenmesser<I>Dm.</I> Dabei können mit dem Tourendynamo Td3 und dem Dickenmesser <I>Dm</I> je ein nicht besonders bezeichneter Abgleich- widerstand in Reihe geschaltet sein, der zur Vorein- stellung oder Justierung dient.
Mit dieser Schaltung wird dem Magnetverstärker Mv3 als Bestimmgrösse somit die Motordrehzahl als Ist-Wert und die Auf tragsstärke der auf den Draht gespritzten Schicht als Soll-Wert geliefert.
Auf Grund dieser Anordnung und elektrischen Schaltung der einzelnen Bauteile weist die Spritz anlage eine vollständige elektrische Durchregelu,ng auf und arbeitet vollselbsttätig auf folgende Weise, aber ohne jedwede mechanische Kupplung:
Entsprechend dem Charakter der Spritzmaschine Sp als Hauptmaschine sind der Leonardsatz G2/M2 und der Magnetverstärker Mv2 die zentralen elek trischen Organe der Anlage, von denen die gesamte automatische Regelung ausgeht, nämlich derart, dass die Schnecke der Spritzmaschine auf den mit zunächst als gleichbleibend veranschlagten Geschwindigkeit durch sie hindurchgezogenen Draht je Längeneinheit die stets gleiche, vom gewünschten Aussendurchmesser der Isolierung bestimmte Menge Kunststoff fördert und durch das Mundstück auf den Draht aufspritzt.
Der Magnetverstärker Mv2 hat dabei in Verbindung mit dem Tourendynamo Td2 die Aufgabe, eine last unabhängige starre Drehzahl der Förderschnecke in der Spritzmaschine Sp sicherzustellen. In Abhängig keit von diesen zentralen Organen arbeitet der Abzug Az, der im Idealfall ebenfalls mit gleichbleibender Geschwindigkeit läuft, aber bei Abweichung vom Soll-Wert in gleicher Richtung wie die Spritzmaschine mittels des Leonardsatzes G3 \M3 und des Magnet verstärkers Mv3 gesteuert wird.
Fördert also die Spritzmaschine mehr, muss der Abzug schneller laufen und umgekehrt, wofür der Dickenmesser<I>Dm</I> den Befehl gibt. Der Dickenmesser bekommt seinerseits den Regelbefehl von dem den Draht z. B. induktiv oder kapazitiv elektrisch abtastenden Dickengeber Dg. Sobald am Dickengeber durch Abweichung vom Soll-Wert ein Ausschlag entsteht, lässt er sofort einen im Dickenmesser angeordneten Verstellmotor anlau fen, wobei die Grösse des Ausschlags durch die Dreh geschwindigkeit des Motors erfasst wird. Der elek trische Gegenwert des Ausschlags kann dabei durch einen kleinen zum Dickenmesser gehörenden Magnet verstärker verstärkt werden.
Der für die Dauer der Einhaltung des Sollwerts stillstehende Verstellmotor läuft je nach der (positiven oder negativen) Richtung des Ausschlags in der einen oder anderen Richtung um und verstellt dabei einen mit ihm gekuppelten Regelwiderstand, der ein Dreh- oder Schiebewider stand sein kann.
Mit dem elektrischen Dickengeber Dg kann ein elektrisches Messinstrument oder ein selbständiges optisches Anzeigegerät kombiniert sein, das dem Maschinenführer die visuelle Kontrolle des Soll-Werts der aufgespritzten Schicht ermöglicht.
Vom Verhalten der zwei zentralen Maschinen sind die beiden anderen Maschinen abhängig, die ausser dem auch noch unter sich ständig korrespondierend nachgeregelt werden. Einerseits darf nämlich der Abhaspel <I>Ab</I> nur so viel Draht liefern, als die Spritz- maschine gebrauchen kann, und der Aufhaspel Aw darf nur, muss aber auch so viel Draht aufwickeln, als ihm der Abzug Az liefert;
anderseits muss der sich entleerende Abhaspel <I>Ab</I> ständig schneller und der sich auffüllende Aufhaspel Aw um einen etwas mehr als gleichen Wert wegen des dort noch um die Spritz- schicht zusätzlich zunehmenden Aufwickeldurch- messers langsamer laufen. Die Leonardsätze G1/M1 und G4' M4 werden deshalb über ihre Magnetver stärker Mvl bzw. Mv3 reziprok geregelt.
Der Magnet verstärker Mvl hängt dabei elektrisch über den Dreh zahlverhältniseinstel'ler Dv am Magnetverstärker Mv3, der wie schon erwähnt auch als Regelorgan für den Leonardsatz G4; <I>M4</I> dient. Es wird gleich noch be sonders erläutert werden, inwiefern zwischen den Leonardsätzen G1, M1 und G4;M4 eine elektrische Umkehrschaltung besteht. Das Regelspiel mit der Umkehrung wiederholt sich mit jedem Haspelwechsel, der wie schon gesagt in bekannter Weise automatisch erfolgen kann.
Die beiden Tänzerwalzen Twl und Tw4 liefern über :die von .ihnen gesteuerten, die Kollektorstrom- stärke des Generators beeinflussenden sogenannten Kollektorregler Krl bzw. Kr4 eine von der Draht spannung abhängige zusätzliche Regelung zu der vor gegebenen Regelung, die beim Leonardsatz <I>G1 .'Ml</I> vom Magnetverstärker Mvl und beim Leonardsatz <I>G4; M4</I> vom Generator G3 stammt.
Die Hilfsspan nungsquelle Hs liefert keine veränderliche Regelgrösse, sondern sorgt mit einer von ihr gelieferten Grund spannung nur dafür, dass auch bei Stillstand der Anlage eine ausreichende Spannung im Draht vorhan den ist.
Wenn die Tänzerwalzen Twl und Tw4 mit einer unter den Soll-Wert nachlassenden Drahtspannung ab sinken, verursachen sie eine Änderung der Drehzahl der Motoren Ml<I>bzw. M4,</I> aber in entgegengesetzter Richtung; denn beim Absinken von Twl muss der mit dem Abhaspel <I>Ab</I> starr gekuppelte Motor Ml lang samer laufen, während beim Absinken von Tw4 der mit dem Aufhaspel Aw gekuppelte Motor M4 schneller laufen muss.
Hierdurch erklärt sich auch, dass mit dem Magnetverstärker Mvl in anderer Rich tung geregelt wird als über den Magnetverstärker Mv3, der zwar beim Leonardsatz G3;'M3 auf einen möglichst gleichbleibenden Wert regelt, bei dem Leo- nardsatz G4/M4 aber die reziproke Regelung zulässt.
Die beiden Tänzerwalzen könnten an sich allein mit dem von ihnen getragenen Drahtgewicht als Bestimm grösse arbeiten, jedoch ist aus Gründen der Raum ersparnis eine konstante Vorbelastung mit einem fremden Zusatzgewicht zweckmässig, ohne dass hier unter die Feinfühligkeit der Regelung leidet.
Bei den bisher bekannten Spritzmaschinenanlagen ist nur eine empirische manuelle Leistungsanpassung zwischen der Haupt- und den Hilfsmaschinen möglich. Bei der gezeigten Anordnung gemäss der Erfindung kann von dem Maschinenführer mit dem Soll-Wert- geber So über den nachgeschalteten Drehzahlver- hältniseinsteller Dv zu einer bestimmten Schnecken förderleistung der Spritzmaschine ohne Betätigung weiterer Regelorgane sowohl die erforderliche Ab haspelleistung als auch die zugehörige Abzugsleistung und Aufwickelleistung eingestellt werden.
Nur wenn einmal der Maschinenführer mit dem Soll-Wertgeber <I>So</I> ein ganz falsches Drehzahlverhältnis am Gerät Dv eingestellt haben sollte, kann die ganze Maschinen anlage sich nicht selbst ausregeln, was sich dahin auswirkt, dass die auf den Draht gespritzte Schicht trotz aller selbsttätigen Regelversuche der Anlage zu dick oder zu dünn bleibt. In diesem besonderen Fall muss dann der Maschinenführer mit dem Soll- Wertgeber am Drehzahlverhältniseinsteller einen neuen Soll-Wert einstellen, was seine einzige manuelle Regelarbeit ist.
Die wie dargelegt ausgerüstete Spritzmaschine kann noch dadurch weiter ausgestaltet werden, dass neben der Drehzahlverhältnisregelung auch noch eine Drehzahlniveauregelung vorgesehen wird, mit der neben der Leistung der Förderschnecke auch die Temperatur der Spritzmasse als weitere Bestimmgrösse erfasst wird. Zu diesem Zweck kann im Spritzkopf der Spritzmaschine, z. B. in ihrem Mundstück, ein Temperaturfühler angeordnet werden.
Dieser Tem peraturfühler gibt den Befehl, wenn die Spritzmasse zu kalt ist, die Drehzahl der Spritzmaschine zu ver ringern und im umgekehrten Fall, wenn also die Spritzmasse zu heiss ist, zu erhöhen. Der Dickenmesser sorgt auch bei dieser Anordnung dafür, dass die ge wünschte Stärke der aufgespritzten Schicht einge halten wird.
Der Temperaturfühler hat bei dieser Anordnung eine andere Aufgabe als die an Spritz- maschinen an sich schon bekannten Temperatur fühler, mit denen die Spritztemperatur unabhängig von der Förderleistung durch Änderung der Behei- zung des Spritzkopfes auf einen konstanten Wert ein geregelt wird. Der Vorteil dieser zusätzlichen Ein richtung besteht darin, dass die Maschine nach einer Unterbrechung des Betriebes schneller wieder ange fahren werden kann.
Bisher musste nämlich nach einer Inbetriebnahme die Maschine erst so lange leer lau fen, bis die Spritzmasse genau die gewünschte Tem peratur erreicht hat.
Mit der Erfindung lässt sich eine vollständige elek trische Durchregelung erreichen, bei der die Abwei chung vom Soll-Wert weit unter 1<B>%</B> liegt. Eine solche Genauigkeit hat sich bei anderen Spritzmaschinen antrieben bisher nicht entfernt erreichen lassen.
Es ist schon erwähnt worden, dass zwecks konti nuierlichen Betriebs der Anlage sowohl die Abwickel- als auch die Aufwickelvorrichtung in bekannter Weise für selbsttätigen Trommelwechsel eingerichtet sein können.
Für den kontinuierlichen Betrieb besteht aus meh reren Gründen ein Bedürfnis. Einerseits wirken sich nämlich die Haltezeiten bei höheren Geschwindig keiten um so mehr als Verlustzeiten in der Fertigung aus und anderseits geht beim Anhalten der Umpress- maschinen leicht die richtige Einstellung verloren, so dass beim Wiederanfahren die Förderorgane, die meist die Form von Schnecken haben, erneut auf die Liefe rung der richtigen Spritzschichtdicke in Abhängigkeit von der Messetemperatur eingestellt und nachgeregelt werden müssen.
Um diese und andere Nachteile zu vermeiden, von denen nur noch das soggenannte Ver brennen der Masse im Spritzzylinder beim Stillstand der Schnecke erwähnt werden soll, lässt man in einigen Kabelwerken die Spritzmaschinen auch beim Stillstand der Abzugsvorrichtung weiterlaufen und schickt die dabei leer ausgespritzte Masse auch auf die Gefahr hin, dass sich ihr Gelierungs- und Verarbeitungszu stand geändert hat,
später nochmals durch die Ma schine. Hierdurch wird die Unterbrechung der Ferti gung aber nicht behoben.
Der Erfindung liegt deshalb auch noch die Auf gabe zugrunde, die bisher bekannten Wickelvorrich tungen mit Trommelwechsel derart verbessern zu können, dass die Umpressmaschinen wirklich konti nuierlich arbeiten können, das heisst mit möglichst grosser und gleich bleibender Fabrikationsgeschwin digkeit ohne Unterbrechung durch den Trommel wechsel. In dieser Richtung waren bisher folgende Möglichkeiten bekannt: Das aus Arbeitsmaschinen, gleichviel ob es Ma schinen zum Walzen, Ziehen oder Umspritzen von Drähten sind, kommende Arbeitsgut wird üblicher weise auf Trommeln mit nur begrenztem Fassungsr vermögen aufgewickelt.
Bei Ziehmaschinen haben die Rohdrahtringe z. B. ein Gewicht von 50 bis 100 kg, wohingegen nur höchstens 5 bis 10 kg, meist noch weniger, Fertigdraht auf eine Trommel gewickelt wer den. Auch bei Umspritzmaschinen muss man beim Aufwickeln die Trommeln um so öfter wechseln, je grösser der Durchmesser des isolierten Drahtes gegen über dem blanken Draht ist.
Diese Verhältnisse er klären es, dass bisher in der Praxis immer nur Mass nahmen zum Trommelwechsel bei den Aufwickelvor- richtungen getroffen worden sind.
Bekannt ist beispielsweise, jeweils zwei spiegel bildlich angeordnete und mit ihren Stirnflächen gegen einandergerichtete Trommeln unabhängig vonein ander anzutreiben und ebenfalls unabhängig vonein ander in die Arbeitsstellung zu bringen und aus ihr herauszuziehen, was z. B. durch umschichtige axiale Verschiebung der Trommeln mitsamt ihren Antriebs motoren jeweils um die Länge des Wickelraumes und zweier Flanschstärken der Trommeln erreicht wird.
Dabei wird bei der fliegenden Übergabe des Drahtes von der vollen auf die leere Trommel für :gleiche Drehzahl der Trommeln gesorgt und der Draht zwi schen den Flanschen mit einem Messer getrennt, so bald auf der neuen Trommel einige Windungen auf gewickelt sind.
Es ist auch schon bekannt, in ähnlicher Weise zeitweilig - z. B. auf der gleichen Achse - eine Hilfs- trommel neben die auszuwechselnde Trommel zu bringen und den Draht während des Trommelwechsels auf sie aufzuspulen. Dabei kann die Hilfstrommel bei mehreren Wechseln benutzt werden, bis sie selbst vollgewickelt ist. Sie enthält dann allerdings mehrere getrennte Drahtlängen.
Es ist ferner bekannt, die Trommeln mitsamt ihren Trommelhaltern nicht axial zu verschieben, sondern zum Trommelwechsel aus der Arbeitsstellung heraus- und dann wieder in sie zurückzuschwenken. Bei einer Vorrichtung dieser Art werden die beiden Trommeln, deren Haltespindeln wie üblich fliegend gelagert sind, mittels Elektromagnetlamellenkupplun- gen an den mit einem Elektromotor und einem Getriebe ausgerüsteten Antrieb angekuppelt und für die Drahtübergabe auch wieder auf gleiche Drehzahl gebracht.
Die Verlegevorrichtung ist auch bei dieser be kannten Vorrichtung etwas mehr als doppelt so breit wie eine Trommel, und die Verlegergabel wird nach dem Überwechseln des Drahtes auf die leere Trommel durch einen ein- und ausrückbaren Stift daran ge hindert, zur vollen auszuwechselnden Trommel zu rückzulaufen.
Wenn der Draht von der vollen zur synchron umlaufenden leeren Trommel überwechselt, ist der Wickeldurchmesser auf beiden Trommeln ungleich gross und die leere Trommel wickelt zu langsam auf. Infolgedessen fällt bei ungeänderter Abzugsgeschwin digkeit eine überschüssige Drahtlänge an. Es ist nun bereits bekannt, diese Länge mittels eines besonderen Speichers aufzunehmen und zugleich mit ihm die Wickelvorrichtung so lange zusätzlich zu steuern, das heisst sie schneller laufen zu lassen, bis der überschuss aufgebraucht und wieder Normallauf erreicht ist.
Ein für diesen Zweck geeigneter Speicher ist in der Form bekannt, dass auf einer Säule an ihrem unteren Ende auf einer festen Achse eine 1. Gruppe von mehreren lose drehbaren Rollen und auf einem beweglichen, mit einer Kette geführten Steuerwagen eine korrespondierende 2. Gruppe von losen Rollen sitzt, über welche Rollen der vom Abzug kommende Draht mehrmals auf und ab geführt ist. Durch die Ab- und Aufbewegung des Steuerwagens wird die überschüssige Länge des Drahtes aufgefangen und allmählich wieder abgegeben. Mit der Kette werden dabei die Schaltorgane für die zusätzliche Trommel- drehzahl gesteuert.
In Anwendung dieses bekannten Standes der Technik geht die Erfindung davon aus, dass auch bei einer Kabehtmpressmaschine gemäss dem Hauptge danken der Erfindung die Aufwickelvorrichtung mit einem Speicher, der die beim Überwechseln von einer zur anderen umlaufenden Trommel anfallende über schüssige Länge des Arbeitsgutes (Drahtes) zeitweilig aufnimmt und die Wickelvorrichtung so lange zusätz lich steuert, und mit einer das Arbeitsgut der beiden Trommeln nach dem Überwechseln voneinander tren nenden Vorrichtung ausgerüstet sein kann.
In der Erkenntnis, dass ein wirklich kontinuier licher Betrieb mit beliebig häufigem Trommelwechsel nur dann möglich ist, wenn sowohl auf der Aufwickel- seite als auch auf der Abwickelseite korrespondierende Organe für den Trommelwechsel vorhanden sind, ist auch die Abwickelvorrichtung der Kabelumpress- maschinen mit einem die beim Überwechseln an fallende überschüssige Länge des Arbeitsgutes (Drahtes)
zeitweilig aufnehmenden und die Wickel vorrichtung so lange zusätzlich steuernden Speicher und ferner mit einer Ende und Anfang des Arbeits gutes der beiden zuvor auf synchronen Umlauf ge brachten Trommeln vor dem Überwechseln verbin denden Vorrichtung auszurüsten.
Beim beschriebenen Beispiel der Umpressmaschine gemäss der Erfindung ist zwar bereits dafür gesorgt, dass die Drehzahlen der Ab- und Aufwickelvorrich- tungen in Abhängigkeit vom jeweiligen Wickeldurch messer auf den Trommeln und ausserdem in Abhän gigkeit von den äusseren Bestimmgrössen der Maschine fortlaufend richtig geregelt werden.
Die beiden vor gesehenen Speicher besorgen jedoch darüber hinaus auch eine zusätzliche Regelung der Trommeldreh zahlen zum möglichst raschen Wegfördem des momentan anfallenden Arbeitsgutüberschusses. Zu diesem Zweck sind die Speicher im Arbeitsfluss hinter bzw. vor den Wickelvorrichtungen anstelle der auf beiden Seiten der Maschine vorgesehenen, die Span nung im Arbeitsgut kontrollierenden Tänzerwalzen anzuordnen; die in die Speicher eingebauten elek trischen Steuerglieder bilden dann die zwischen den Generatoren und Magnetverstärkern der Haspel ange ordneten Steuerglieder.
Bei der in Fig. 10 der Zeichnung nur schematisch dargestellten Maschine wird die Abwickelvorrichtung <I>Ab</I> von dem Leonardsatz <I>G1</I><B>M</B><I>l</I> und die Aufwickel- vorrichtung AK von dem Leonardsatz <I>G4 M4</I> ange trieben. In den Figuren der Zeichnung sind nach Möglichkeit für gleiche oder korrespondierende Teile sowohl bei der Abwickel- als auch bei der Aufwickel- vorrichtung gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die Abwickelvorrichtungist in den Fig. 1 und 2 in Seiten ansicht und Aufsicht und die Aufwickelvorrichtung in den Fig. 3 und 4 ebenfalls in Seitenansicht und Aufsieht dargestellt. Die übrigen Figuren zeigen Ein zelheiten, zum Teil in grösserem Massstab.
Der in der nicht in Einzelheiten dargestellten Spritzmaschine noch zu umspritzende bzw. schon umspritzte Draht 1 läuft von den Trommeln 2 der Abwickelvorrichtung über die später näher beschrie benen Speicher 17 bis 33 zu den Trommeln 2 der Aufwickelvorrichtung. Die Trommeln werden von Motoren+Generatoren 3 (Leonardsätzen) mit nach geschalteten Getrieben 3' über Keilriemen 4, Fi.g. 2, Zahnradsätze 5, je eine zwischengeschaltete elektri sche Magnetlamellenkupplung 6 und je eine elek trische Magnetlamellenbremse 7, Kettenräder 8, Fig.1,
und Ketten 9 angetrieben. über diese Kupplungen 6 und Bremsen 7 teilt sich der Antrieb zu jeder Trom mel hin auf, und sie können wahlweise und unab hängig voneinander für jede Trommel einzeln betätigt werden. Die Trommeln 2 sitzen je für sich auf fliegen den Wellen 10, deren freie. Enden einander zugekehrt sind.
Diese Wellen sind mitsamt den Kettenrädern 8 und Ketten 9 in Schwenkbalken 11 gelagert, die um die Drehzapfen 12 drehbar sind und mittels je einer in der Nähe der Trommelwellen angebrachten Ver- spannvorrichtung aus Handrädern 13, vertikalen Wel len 14 und an deren unteren Enden angebrachten Gewinden 15 (Fig. 3) fest und schwingungsfrei mit den Fundamenten 16 verbunden werden können, so bald die Trommeln 2 in ihre Arbeitsstellung einge schwenkt sind. Anstelle der Kettenräder und Ketten können auch anders ausgebildete Getriebe in den Schwenkbalken angeordnet werden.
In Fig. 2 befindet sich die obere Trommel gerade in Arbeitsstellung, bei der der Draht 1 von ihr abläuft, und die untere volle Trommel in Wartestellung. Auch in Fig.4 ist die obere Trommel in Arbeitsstellung und die untere, hier aber leere Trommel in Wartestellung. In dieser Figur ist der untere- Schwenkbalken 11 gestrichelt zum Teil auch im ausgeschwenkten Zustand gezeigt.
Die beiden Speicher, die z. B. je 20 m Draht zu speichern vermögen, sind in den Fig. 1 und 3 in spiegelbildlicher Anordnung und mit unterschiedlicher Stellung des Steuerwagens dargestellt; im übrigen sind die beiden Speicher gleich ausgebildet und haben die Form einer Säule, an der der Steuerwagen auf und ab gleitet. Die beiden Führungsstangen 17 bilden mit dem Kopf 18 und dem Fuss 19 einen Führungsrahmen für den als Gleitschlitten ausgebildeten Steuerwagen 20.
Sowohl am Kopf 18 als auch am Schlitten 20 ist übereinandersitzend je ein Satz von mehreren Rillen- scheiben 21 lose drehbar auf einer Achse befestigt. Der Draht 1 ist mehrfach über die Scheiben auf und ab geführt und reguliert mit seiner Spannung die Höhenlage des Schlittens 20. Dabei lässt sich die Drahtspannung durch Auflegegewichte 22 (Fig. 5) im Bedarfsfall abstufen, z. B. von etwa 0,5 bis 10 kg.
Wie Fig. 5 zeigt, sitzt auf dem Kopf 18 des Spei chers noch eine Rolle 23, über die ein Seil 24 gelegt ist, dessen eines Ende mit dem Schlitten 20 verbunden ist, und an dessen anderem Ende ein Kolben 25 hängt, der luftdicht gleitend in einem parallel zu den Füh rungsstangen 17 angebrachten Rohr 26 geführt ist. Der Kolben 25 ist von oben nach unten durchbohrt, und diese Durchbohrung 27 ist oben durch ein nur angedeutetes Druckventil 28 derart regelbar geschlos sen, dass es sich beim Sinken des Kolbens leicht öffnet und beim Steigen wieder schliesst. Auch am unteren Ende des Rohres 26 befindet sich ein nur angedeutetes Ventil 29, mit dem das Einströmen von Luft beim Steigen des Kolbens und damit beim Sinken des Schlittens geregelt werden kann.
Mit diesen pneu matisch wirksamen Mitteln wird eine zu schnelle Bewegung des Schlittens, wie sie z. B. mit mehr als 1 m'sec bei Drahtbruch vorkommen kann, abgebremst und hiermit kann auch eine Schnellausschaltung der gesamten Anlage verbunden werden. Auf einer Seite des Speichers ist über zwei Rollen 30, von denen eine am Kopf 18 und die andere am Fuss 19 des Speichers angeordnet ist, eine endlose Kette 31 ange bracht, die durch einen Stift 32 mit dem Schlitten 20 gekuppelt ist.
über diesen Kettentrieb, eine nicht be zeichnete Welle im Fuss 19 des Speichers und einen Zahnrädersatz 33 verstellt der Schlitten 20 ein elek trisches Steuerglied 34 (in Form eines Drehwider standes, Kollektorreglers oder dergleichen), das auf die Motordrehzahl einwirkt.
Die pneumatische Sicherheitsvorrichtung braucht nicht unbedingt bei beiden Speichern vorgesehen zu sein; es ist dies aber vorteilhafter, weil zwischen den Speichern die Um- pressmaschine und die Abzugsvorrichtung liegen, die beide die Spannung im Draht beeinflussen.
Die zur Aufwickelvorrichtung gehörende Vor richtung zum Verbinden von Ende und Anfang des Arbeitsgutes der umschichtig abgewickelten Trom meln ist in dem freien Raum zwischen diesen Trom meln angeordnet, wie Fig. 2 erkennen lässt, und sie ist in den Fig. 6 und 7 und zum Teil auch in Fig. 1 in Einzelheiten gezeigt.
Bei der Vorbereitung des Trom melwechsels werden Anfang und Ende des Drahtes jeder neuen vollen Trommel schon genügend weit herausgeführt und zusammen in eine federnde Klemme gedrückt, die am Ende jeder Trommelwelle sitzt. Nach dem Trommelwechsel werden dann das Drahtende der arbeitenden Trommel und der Draht anfang der wartenden Trommel jeweils so weit heraus gebogen, dass sie sich ungefähr gleichachsig berühren. Dies lässt sich aus den Fig. 6 und 7 erkennen.
Um ein genaues Berühren der zu verbindenden Drahtenden während des Umlaufs beider Trommeln herbeizuführen, ist eine Trommelwelle 10 (im Bei spiel in Fig. 2 die untere) durchbohrt, so dass in ihr von aussen her mittels einer Stange 35 ein Schieber 36 verschoben werden kann, Fig. <B>677.</B> Dieser Schieber trägt die schon erwähnte federnde Klemme 37, die das (innere) Drahtende 38 aufnimmt und den (äusseren) Drahtanfang 39 in Arbeitsstellung hält.
Das freie gegenüberstehende Ende der anderen Trommel welle trägt nur eine gleiche feste Klemme. Durch eine Gabel 40, einen Hebel 41, einen Lagerzapfen 42 und eine Stellschraube 43, welche Teile aussen an dem Schwenkbalken 11 sitzen, lässt sich der Schieber 36 und damit der Drahtanfang 39 in axialer Richtung verschieben und damit während des Umlaufes an das unverschiebbar gegenüberstehende, mit ihm zu ver bindende Drahtende der anderen Trommel heran bringen.
Eine Zentrierung der beiden Drahtenden während des Umlaufes erfolgt, wie Fig. 1 und 2 erkennen lassen, durch zwei Zentrierklauen 44, die in Fundamentnähe auf zwei Wellen 45 gelagert und durch ein Zahnradpaar 46 verbunden sind. Eine Stütze 47 hält die Zentrierklauen 44 in Arbeitsstel lung.
Die Verbindung wird mittels einer im einzelnen nicht dargestellten, mit elektrischer Stromwärme oder Autogengas betriebenen Schweissvorrichtung bewirkt, die an die Verbindungsstelle heranbewegt wird. Nach dem Schweissen (oder Löten)- werden die Zentrier klauen auseinandergespreizt, wie in Fig. 1 gestrichelt gezeigt, so dass sie sich nicht mehr in dem zwischen den beiden inneren Trommelflanschen liegenden Raum befinden.
Die Trommeln laufen beide weiter synchron um vom Schweissen bis zum überwechseln des Drahtes von der leeren auf die volle Trommel. Danach wird die leere Trommel durch Betätigung der zugehörigen Kupplung 6 und Bremse 7 vom An trieb abgekuppelt und abgebremst, was auch auto matisch geschehen kann. Anschliessend wird der Schwenkbalken 11 mit der Trommel von Hand um seinen Drehzapfen um 70 bis 90 geschwenkt und nach Auswechslung der leeren gegen eine volle Trom mel wieder eingeschwenkt.
Durch den grösseren Wickeldurchmesser der äusse ren Aderlage hat jede volle Trommel im Anfang eine zu hohe Geschwindigkeit. Sie wird daher automatisch in der Weise einreguliert, dass der Speicher die zuviel geförderte Drahtmenge durch Senken des Schlittens aufnimmt, hierbei das elektrische Steuerglied verstellt und die Drehzahl des Motors verzögert, und zwar so lange, bis der Speicher wieder leer gefahren ist,
worauf der Schlitten die Drehzahl des Motors über das Steuerglied hinweg auf den Wickelbedarf der Um- pressmaschine einregelt. Nach Beschicken des Ab wicklers mit einer neuen vollen Trommel wird ihr Antrieb von Hand eingeschaltet und auf synchronen Umlauf mit der arbeitenden Trommel gebracht, wor auf das Arbeitsspiel wieder von neuem beginnt.
Bei der in den Fig. 3, 4, 8 und 9 dargestellten Aufwickelvorrichtung liegen die Verhältnisse ähnlich, jedoch mit dem Unterschied, dass hier noch eine Verlegevorrichtung über den Trommeln und eine Abschneidevorrichtung angebracht ist. Auch hier lau fen beide Trommeln zeitweilig synchron um, nämlich mindestens vom Überwechseln des Drahtes von der vollen auf die leere Trommel an so lange, bis der Draht sich auf er leeren Trommel genügend festge wickelt hat und bis dann das die beiden Trommeln verbindende Drahtstück durchgeschnitten isst.
Auch hier tritt durch den Wechsel der Trommeln und ihrer verschiedenen Wickeldurchmesser eine plötzliche, zu grosse Anlieferung von Draht ein. Infolge dieser Mehrlieferung müssen zunächst beide Trommeln bis auf die höchste Drehzahl des Motors beschleunigt werden, und zwar so lange, bis der Speicher wieder entleert ist, der infolge der geringen Leistung der leeren Trommel den überschüssigen Draht aufge nommen hat. Der Speicher regelt dann den Motor auf die von der Umpressmaschine gelieferte Draht menge ein.
Auch bei der Aufwickelvorrichtung treibt wie beim Abwickler der Motor 3 über den Keilriemen 4, Fig.8, die Zahnräder 5, Kupplungen 6 und Bremsen 7 sowie die Kettenräder 8 und die Ketten 9 die Wellen 10 an. Aus Fig. 8 ist ausserdem zu ent nehmen, dass hier - und in gleicher Weise auch bei der Abwickelvorrichtung - zwischen den Drehzapfen 12 der Schwenkbalken eine Gelenkkupplung 48, z. B. ein Doppelkugelgelenk mit Änderungen seiner Lage ausgleichenden Zugfedern 48' und ein gefederter Sperriegel 49 angeordnet sind, welcher Riegel 49 in eine Rast 50 (z.
B. ein Zahnrad) eingreifen kann und so beim Ausschwenken der Trommeln deren Drehung selbst beim Versagen der Bremse 7 bzw. Kupplung 6 verhindert. Die Gelenkkupplungen ge- währleisten ein betriebssicheres Ausschwenken der Trommeln, und es kann dafür gesorgt werden, dass es nur nach Abbremsung der betroffenen Trommel mög lich ist. Wie Fig. 8 weiter erkennen lässt, sind die Trommelwellen 10 in besonderen Büchsen 10', die aus einem gummielastischen Werkstoff bestehen, der art gelagert, dass das Drehmoment nicht durch die elastische Lagerung geht.
Die Büchsen sitzen in ihren zugehörigen Kettenrädern 8, die auch die Trommel mitnehmer 2' tragen, und alle Kettenräder sind in kräftig bemessenen Kugellagern 10" gelagert. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Trommeln sich selbst zentrieren und auf diese Weise Eigen schwingungen, die eventuell durch eine Unwucht der Drahtspulen hervorgerufen werden können, weit gehend gedämpft werden. Es ist anderseits erreicht, dass die Trommeln auch im ausgeschwenkten Zustand über ihre Mitnehmer, das im Schwenkbalken ange ordnete Getriebe und die Gelenkkupplung bis zum Abziehen von der Trommelwelle mit ihrer zugehöri gen Bremse gekuppelt bleiben. Der erwähnte gefederte Sperriegel bildet also nur eine zusätzliche Sicherung gegen unerwünschte Trommeldrehung.
Das Hinüberwechseln des nunmehr umspritzten Drahtes von einer Trommel auf die andere erfolgt in dem in Fig. 4 gezeigten Augenblick, wo die Verlege gabel 51 auf der Höhe des äusseren lichten Trommel randes steht. Die Verlegegabel muss in diesem Mo ment bis zur lichten Weite des inneren Flansches der leeren Trommel verschoben werden. Diese Verschie bung, die eine andere Bewegung als die Verlegung auf einer und derselben Trommel ist, geschieht schnell durch die Spindel 52, die von einem besonderen Motor 53 gedreht wird und durch eine elektromagne tische Lamellenbremse 53' scharf gebremst werden kann.
Eine Stange 54 führt den Verlegegabelhalter 55 und zwei Schaltstifte 56 betätigen die als Endschalter wirkenden Schaltrelais 57 in den Endstellungen der Verlegegabel. Der Verlegeschlitten 58 trägt diese Teile 51 bis 57 und wird zur Verlegung des Drahtes auf den Trommeln hin und her geschoben, und zwar mittels der an ihm befestigten Mutter 59 durch Zinks und Rechtsdrehung der Spindel 60.
Eine Schaltstange 61 steuert in bekannter Weise durch ihre axiale Ver schiebung mittels auf ihr befestigter Anschläge die Drehrichtung der Spindel 60 um, wobei das Schalt relais 62 weitere elektromagnetische Lamellenkupp- lungen 63 abwechselnd zum Eingriff bringt. Durch Zahnräder 64 erhält die Welle 65 je nach der Schal tung Links- oder Rechtsdrehung und damit über einen Kettenradtrieb 66 auch die Spindel 60. Der Antrieb der Verlegung geschieht mittels der beiden mit Keil riemen verbundenen Variatorscheiben 67 und 68.
Die Abschneidevorrichtung sitzt zwischen den Trommeln und ist zum Teil in Fig. 4 und in Fig. 9 dargestellt. Sie weist ein Messer 69 auf, das um den Zapfen 70 schwenkbar ist. Ein Hebelarm 71 stützt sich in der Arbeitsstellung gegen das Gehäuse 72 ab und sein Lager 73 ist auf der Grundplatte 16 be festigt. Ein weiterer Hebelarm 74 ist durch ein Gelenk mit dem Zugelektromagneten 75 verbunden. Dieser Magnet wird nach dem Umschalten von der vollen zur leeren Trommel von einem einstellbaren, nicht dargestellten Verzögerungsrelais betätigt, wobei das Messer in die Arbeitsstellung angehoben wird.
Nach dem Abschneiden fällt das Messer durch sein Gewichst nach unten in seine Ausgangsstellung. Das Abschnei den geschieht, wenn der Draht sicher auf die Trom mel gewickelt ist; dies ist nach etwa zwei Wickellagen der Fall.
Wie schon kurz erwähnt wurde, kann die Um schaltung der Trommeln beim Überwechseln des Drahtes statt auf Hand- auch auf automatischen Betrieb eingerichtet werden. Zu diesem Zweck kann entweder eine Abtastung des Füllungszustandes der Trommeln, am einfachsten ihres am Ende eines Arbeitsspieles vorhandenen oder gewünschten Wickel- durchmessers oder eine Abmessung nach Meterlänge des Drahtes vorgesehen werden.
Bei der Aufwickel vorrichtung empfiehlt es sich, die Abtastung (oder Längemessung) so mit der Verlegevorrichtung zu syn chronisieren, dass die Umschaltung immer dann er folgt, wenn die Verlegegabel am aussenhegenden Trommelflansch umkehrt. Die Abtastung kann z. B. mit an beiden Trommeln wirkenden Schleifkontakten erfolgen. Dabei kann z.
B. ein Kontakt betätigt wer den, wenn die Verlegevorrichtung gerade umkehrt, und ein anderer Kontakt, wenn der End'wickeldurch- messer erreicht ist. Dabei können die Kontakte auch voneinander abhängig sein, indem der erste nur dann anspricht oder auslöst, wenn der zweite schon aus gelöst hat. Eine optische oder akustische Signalein- richtung kann vorgesehen sein, die der Maschinen bedienung anzeigt, dass von Hand ein Trommelwechsel vorgenommen werden muss, während alle übrigen Vorgänge automatisch ablaufen.
Cable crimping machine with automatic, stepless control of its electric drive. The aim of the invention is to improve the electric drive of such Kabelwerkma- machines, with which on the work material, which z. B. from individual electrical conductors or from cable cores already composed of several conductors can be, a layer usually produced from another not yet preformed material is seamlessly brought or pressed on, which should have a certain outer diameter as precisely as possible.
In particular, these are machines for sheathing individual conductors or multi-core cables with insulating materials or metals, namely so-called injection machines and cable jacketing presses. On the other hand, there are neither machines such as B. wire or tube drawing machines, with which the work material is worked from a predetermined larger to a desired smaller diameter ago, nor to such machines as z.
B. Stranding machines, with which several still bare or already individually insulated conductors or wires are stranded and additionally wrapped with pre-formed strands of insulating material or metal, which are usually in the form of a tape, on the other hand, the term Kabelumpressma.schine, as he What is meant here is not only the actual working or main machines, i.e. the injection machines and cable jacket presses already mentioned, to be understood,
but also the associated auxiliary machines for unwinding, pulling off and winding up the work goods. It is therefore the electrical drive of the complete machine group containing all these mentioned individual machines, if the term cable crimping machine is used for the sake of brevity.
The invention is to be illustrated using the example of a masohine for encapsulating electrical conductors with plastics, in which the solution to the object of the invention is particularly important and urgent, but without being restricted thereto.
In the case of the injection molding machines and also the other cable crimping machines, uncontrollable changes in the respective power requirements of the machines occur in practical operation due to the variable frictional forces and imbalances - or more generally due to natural vibrations of the organs involved in the work process.
According to the initial considerations underlying the invention, these changes can not be governed by the fact that the various drive organs of the main and auxiliary machines are selected so large in their power that they always have an excess power over the estimated per se Maximum performance.
It is therefore not sufficient to make the electric drive more stable during operation by choosing larger electric drive motors. Furthermore, in the material used to encase electrical conductors or entire cables, especially in the plastics that have recently been increasingly used for this purpose, changes of a physical nature that cannot be easily controlled occur, e.g.
B. different hardnesses of the spray material depending on its insufficient gelation or through warming, which has an effect in different wall thicknesses of the insulating layers or jackets generated on the electrical conductors or cables. Regulating the drive of injection molding machines is made more difficult by the fact that injection speeds are increasing, which are several hundred meters per minute.
At high injection speeds, deviations in the desired outer diameter of the lines, which in particular have an undesirable effect on their operating capacity, become noticeable over too great lengths before they are corrected to avoid rejects.
All of these mentioned and other disturbing influences are to be completely absorbed or largely compensated as far as possible with the invention by improving the electrical drive of the cable crimping machine.
The essence of the invention is that, for the purpose of fast, low-loss regulation of the automatically and continuously regulated electrical drive of the cable crimping machine, the drive motors of their main machine and the associated auxiliary machines for unwinding, pulling off and winding up the work item are each from generators of individual Leonard sets (previously also often called Leonardaggre- gate) are fed,
whereby the excitations are regulated automatically and at least in part via magnetic amplifiers. However, the magnetic amplifiers can be arranged and switched in such a way that they sometimes only control one Leonard set, but sometimes also several Leonard sets. If several Leonard sets are controlled by just one magnetic amplifier, in addition to direct control, indirect control is also possible for downstream Leonard sets.
Such a control can therefore be described as low-loss because it enables a fully electric, without any (always loss-liable) mechanical clutches caused by regulation of all drive machines of the whole machine group.
Leonard's sets have been known for a long time as drive elements for work machines of various types, as well as, more recently, magnetic amplifiers as control elements. As a result, the invention does not consist in using Leonard sets and magnetic amplifiers in the electric drive of cable works machines, but in the arrangement and circuit suitable for cable crimping machines which have just been given in principle.
A stranding machine for telecommunication cables with infinitely variable control or adjustment options for the twisting spool is already known, in which the separately excited drive motors for the stranding basket and the haul-off disc are fed by two generators of a single Leonard double unit.
However, this circuit is not suitable for the special, differently positioned control tasks in cable crimping machines; furthermore, it is not sufficiently sensitive to rapid automatic regulation.
The invention is based on the following basic considerations: Neither individual electric motors are used for the drive of the main and auxiliary machines, as has been common practice with press molding machines, nor are those for Ve:
The rope machines were familiar with Leonard double sets, but because of the better control options required for the main machine and each auxiliary machine, as already mentioned, each has its own Leonard set. Only in this way can the particular advantage of Leonard sets, which is known per se, be fully exploited that with them the speed and torque of the electric motors are regulated by means of low-loss regulation of the excitation voltages of the electric generators connected upstream of them.
As electric motors are known to be used because of their better control characteristics DC motors. A certain speed dictated by external parameters is prescribed for the driving Leonardsatz and it then tries to maintain this desired speed with its maximum available torque, determined by the greatest momentary acceleration or braking, regardless of the torque actually required.
The torque should therefore be regardless of whether the relevant main or auxiliary machine is being braked or not braked during the operation in its respective ge desired size.
The external determinants z. For example, in the case of injection molding machines, the following are in particular: a) Thickness of the applied layer, checked by a thickness measuring device.
b) Tension in the work piece, controlled by one or more dancer rollers.
c) Speed of the work item, controlled by a touring dynamo.
d) Speed of the screw conveyor in the injection molding machine, controlled by another touring dynamo.
Another basic consideration is that the excitation voltages of the generators of the Leonard sets, whose motors are externally excited with a constant DC voltage, are at least partially changed via magnetic amplifiers. Magnetic amplifiers are known as such and have certain advantages over electron tube amplifiers which can be used in the invention. You have a smaller control range than other control organs, z. B. just that. tube amplifiers already mentioned, but are both more reliable and less sensitive to overload.
The magnetic amplifiers, which in principle consist of AC transformers, are known to work by changing their magnetic field, for which purpose an additional coil is usually placed on a third transformer yoke. The control voltage is applied to this additional excitation coil and a large change in the output voltage can then be achieved with a minimum control voltage and the change in magnetization caused by it.
In the arrangement according to the invention, a rectifier (not shown in particular) can sit electrically behind each of the three magnetic amplifiers, so that the genera gates in this way receive the required DC excitation voltage. In the drawing, in Fig. 10, an embodiment example of the invention in a schematic diagram is Darge, which shows the arrangement of the individual components of an entire injection molding machine system and is also the electrical circuit diagram of the system.
In the following explanation of the plan, the design of the individual components is only described as far as it is necessary for understanding.
The main machine of the system according to FIG. 10 is an injection molding machine Sp with a motorized screw drive of a known type. Auxiliary machines are the unwinding device (decoiler) <I> Ab, </I> from the front of which a bare wire D to be injected in the spraying machine Sp runs, furthermore the pull-off device (pull-off) Az, which pulls the wire through the spraying machine, and finally the winding device (reel) Aw,
which rewinds the wire to be sprayed onto a supply drum for further processing. Both the unwinding and the winder can be set up in a known manner for automatic drum change for the purpose of continuous operation of the system.
Between decoiler Ab and injection molding machine Sp on the one hand and take-off Az and coiler Aw on the other hand, wire D runs over the dancer rollers Twl and Tw2, which determine the tension in the wire at these points in a known manner by means of its slack.
Between the injection molding machine Sp and the take-off <I> Az </I> the wire <I> D </I> runs through a so-called thickness sensor Dg, which scans the surface of the overmolded wire and thus determines its outer diameter, which can be done optically or electrically can be done inductively or capacitively or in a combined electrical-optical way, and which then continuously forwards the determined value to the electrical thickness measuring device (thickness gauge) <I> Dm </I> acting as a control element.
According to the already mentioned basic idea of the invention, each of the four machines <I> Ab, </I> Sp, <I> Az </I> and Aw is powered by the motor M of its own Leonard set <I>, which also has a generator UM </I> driven;
It therefore belongs to the decoiler <I> Ab </I> the Leonard set G1 "Ml, to the injection molding machine Sp the Leonard set G2'M2, to the take-off Az the Leonard set G3 M3 and to the reel Aw the Leonard set <I> G4 M4. </ I > In the excitation circuits of the generators G1, which are preferably fed by a common constant AC voltage source,
G2 and G3 each have a magnetic amplifier Mvl or Mv2 or Mv3, while the excitation circuit of the generator G4 is switched differently, as will be explained later. The excitation windings of the motors M1 and M2 on the one hand and of the motors M3 and M4 on the other hand are connected in series and are therefore connected in pairs to a constant DC voltage source (of, for example, 220 volts).
In this way, the drives of the machines, which have to work correspondingly to each other, are electrically coupled to each other, namely the decoiler with the injection molding machine and the trigger with the reel-up. The three magnetic amplifiers are electrically connected in parallel to a device labeled Dv, with which the desired speed ratio of the machines is set and which in turn is controlled by a device labeled So (setpoint generator)
is controlled, with which the desired target value for the delivery rate of the injection molding machine and thus the entire system can be set.
In addition to the magnetic amplifier Mvl, there is also a so-called collector regulator Krl which influences the collector current strength of the Genonatois and which consists of two adjustable resistors, e.g. B. two sliding resistors.
One resistor is used to set before, while the other is adjusted by the dancer roll Twl. A corresponding arrangement is made in the excitation circuit of the generator G4 with which the collector current strength of the generator is influenced by the so-called collector regulator Kr4 and the dancer roller Tw4.
In addition, the excitation circuit of the generator G4 is connected to the main or working circuit of the generator G3 and also connected to an auxiliary voltage source Hs (if necessary, as in the example via a rectifier not specifically designated). This electrical interconnection of the generators G3 and G4 has the effect that the take-off Az determines the basic speed of the reel Aw via the excitation voltage of its generator G4.
A change in the voltage at the generator G3 also brings about a corresponding change in the voltage and speed of the motor M4 via the change in the excitation voltage at the generator G4. This regulation of the basic speed takes place in addition to the regulation dictated by the dancer roller Tw4 via the so-called collector regulator which influences the collector current intensity of the generator.
The two magnetic amplifiers Mv2 and Mv3 are different from the magnetic amplifier Mvl under the effect of two further determinants. In the case of both amplifiers, two further windings connected electrically or only magnetically in parallel are applied to the third leg on which the magnetic field changing coil is located. One of these two windings is connected to the main circuit (motor circuit) of the Leonard sets G2 / M2 and G3! M3.
The purpose of this measure is synchronization for precise regulation of the generator speed, which saves a special calibration of the two magnetic amplifiers. The other additional winding is connected to a touring dynamo Td2 or Td3, which is rigidly connected to the associated motor M2 or
M3 is coupled and supplies the associated magnetic amplifier with the actual engine speed (actual speed) as a determinant variable.
In the circuit of the magnetic amplifier Mv3, the touring dynamo is also located in parallel with the already mentioned thickness gauge <I> Dm. </I> The touring dynamo Td3 and the thickness gauge <I> Dm </I> can each have an unspecified calibration resistor be connected in series, which is used for presetting or adjustment.
With this circuit, the magnetic amplifier Mv3 is supplied with the motor speed as the actual value and the order thickness of the layer sprayed onto the wire as the target value.
Due to this arrangement and electrical circuit of the individual components, the spraying system has a complete electrical control and works fully automatically in the following way, but without any mechanical coupling:
Corresponding to the character of the injection molding machine Sp as the main machine, the Leonard Set G2 / M2 and the magnetic amplifier Mv2 are the central electrical organs of the system, from which the entire automatic control is based, namely in such a way that the injection molding machine screw moves to the speed initially estimated to be constant through the wire drawn through it, the same amount of plastic, determined by the desired outer diameter of the insulation, is conveyed per unit of length and injected onto the wire through the mouthpiece.
The magnetic amplifier Mv2, in conjunction with the touring dynamo Td2, has the task of ensuring a load-independent, rigid speed of the screw conveyor in the injection molding machine Sp. Depending on these central organs, the take-off Az works, which ideally also runs at a constant speed, but if it deviates from the target value, it is controlled in the same direction as the injection molding machine by means of the Leonard set G3 \ M3 and the magnetic amplifier Mv3.
If the injection molding machine conveys more, the trigger must run faster and vice versa, for which the thickness meter <I> Dm </I> gives the command. The thickness gauge in turn receives the control command from which the wire z. B. inductively or capacitively electrically scanning thickness sensor Dg. As soon as there is a deflection on the thickness sensor due to a deviation from the target value, it immediately starts an adjustment motor located in the thickness gauge, whereby the size of the deflection is recorded by the speed of the motor. The electrical equivalent of the deflection can be reinforced by a small magnetic amplifier belonging to the thickness gauge.
The adjusting motor, which is at a standstill for the duration of compliance with the setpoint, rotates depending on the (positive or negative) direction of the deflection in one or the other direction and adjusts a control resistor coupled to it, which can be a rotary or sliding resistor.
An electrical measuring instrument or an independent optical display device can be combined with the electrical thickness sensor Dg, which enables the machine operator to visually check the target value of the sprayed-on layer.
The two other machines are dependent on the behavior of the two central machines, and are also constantly readjusted accordingly. On the one hand, the decoiler <I> Ab </I> is only allowed to deliver as much wire as the injection molding machine can use, and the decoiler Aw is only allowed to, but has to wind up as much wire as the take-off Az delivers;
on the other hand, the emptying decoiler <I> Ab </I> has to run faster and the refilling reel Aw slower by a little more than the same value because of the winding diameter that is still increasing around the spray layer. The Leonard sets G1 / M1 and G4 'M4 are therefore controlled reciprocally via their Magnetver stronger Mvl and Mv3.
The magnetic amplifier Mvl depends electrically on the speed ratio adjuster Dv on the magnetic amplifier Mv3, which, as already mentioned, also serves as a control element for the Leonard set G4; <I> M4 </I> is used. It will be explained in a moment how far there is an electrical reverse circuit between the Leonard sets G1, M1 and G4; M4. The rule game with the inversion is repeated with each reel change, which, as already mentioned, can take place automatically in a known manner.
The two dancer rollers Twl and Tw4 supply via: the so-called collector regulator Krl or Kr4 controlled by them and influencing the collector current strength of the generator, an additional regulation dependent on the wire tension to the regulation given in the Leonardsatz <I> G1. 'Ml </I> from the magnetic amplifier Mvl and the Leonard sentence <I> G4; M4 </I> comes from generator G3.
The auxiliary voltage source Hs does not provide a variable controlled variable, but rather, with the basic voltage it supplies, only ensures that there is sufficient voltage in the wire even when the system is at a standstill.
If the dancer rollers Twl and Tw4 drop with a wire tension that drops below the nominal value, they cause a change in the speed of the motors Ml <I> or M4, </I> but in the opposite direction; because when Twl sinks, the motor Ml, which is rigidly coupled to the decoiler <I> Ab </I>, must run more slowly, while when Tw4 sinks, the motor M4 coupled to the decoiler Aw must run faster.
This also explains that the magnetic amplifier Mvl controls in a different direction than the magnetic amplifier Mv3, which in the Leonard set G3; M3 regulates to a value that is as constant as possible, but allows reciprocal control in the Leonard set G4 / M4 .
The two dancer rollers could work alone with the wire weight they carry as a determinant, but to save space, a constant preload with an external additional weight is advisable without the sensitivity of the regulation being affected.
In the previously known spraying machine systems, only an empirical manual power adjustment between the main and auxiliary machines is possible. In the arrangement shown according to the invention, the machine operator with the setpoint value transmitter So via the downstream speed ratio adjuster Dv can set the required unwinding power as well as the associated take-off power and take-up power for a specific screw delivery rate of the injection molding machine without actuating further control elements will.
Only if the machine operator has set a completely wrong speed ratio on the device Dv with the setpoint value transmitter <I> So </I>, the whole machine system cannot regulate itself, which has the effect that the sprayed onto the wire Layer remains too thick or too thin despite all automatic attempts to regulate the system. In this special case, the machine operator then has to set a new set value with the set value transmitter on the speed ratio adjuster, which is his only manual control work.
The injection molding machine equipped as described above can be further developed in that, in addition to the speed ratio control, a speed level control is also provided with which the temperature of the injection compound is recorded as a further determinant in addition to the output of the screw conveyor. For this purpose, in the spray head of the spray machine, for. B. in their mouthpiece, a temperature sensor can be arranged.
This temperature sensor gives the command, if the injection compound is too cold, to reduce the speed of the injection molding machine and in the opposite case, if the injection compound is too hot, to increase it. With this arrangement, the thickness gauge ensures that the desired thickness of the sprayed-on layer is maintained.
With this arrangement, the temperature sensor has a different task than the temperature sensors already known per se on injection molding machines, with which the injection temperature is regulated to a constant value independently of the delivery rate by changing the heating of the injection head. The advantage of this additional device is that the machine can be started up again more quickly after an interruption in operation.
Until now, after commissioning, the machine only had to run idle until the gunning compound had reached exactly the desired temperature.
With the invention, a complete electrical regulation can be achieved, in which the deviation from the setpoint value is far below 1 <B>% </B>. Such an accuracy has not yet been able to be achieved remotely in other injection molding machines.
It has already been mentioned that for the purpose of continuous operation of the system, both the unwinding and the winding device can be set up in a known manner for automatic drum changes.
There is a need for continuous operation for several reasons. On the one hand, the holding times at higher speeds have more of an effect than lost times in production and, on the other hand, the correct setting is easily lost when the press-molding machines are stopped, so that when the conveyor elements, which are mostly in the form of screws, are restarted again must be adjusted and readjusted to deliver the correct spray layer thickness depending on the trade fair temperature.
In order to avoid these and other disadvantages, of which only the so-called burning of the compound in the injection cylinder when the screw is at a standstill should be mentioned, in some cable factories the injection molding machines are allowed to continue running even when the take-off device is at a standstill and the compound, which is emptied empty, is sent on the risk that their gelling and processing status has changed,
later through the machine again. However, this does not remedy the interruption in production.
The invention is therefore also based on the task of being able to improve the previously known Wickelvorrich lines with drum change in such a way that the pressing machines can really work continuously, that is with the highest possible and constant fabrication speed without interruption by the drum change. In this direction, the following options were previously known: The work machines coming from working machines, regardless of whether they are machines for rolling, pulling or overmolding of wires, is usually wound up on drums with limited capacity.
In the case of drawing machines, the raw wire rings z. B. a weight of 50 to 100 kg, whereas only a maximum of 5 to 10 kg, usually even less, finished wire wound on a drum who the. In overmolding machines too, the drums have to be changed more often when winding, the larger the diameter of the insulated wire is compared to the bare wire.
These circumstances explain the fact that so far in practice only measures have been taken to change the drum in the winding devices.
It is known, for example, to drive two mirror-image arranged and with their faces facing each other drums independently vonein other and also independently vonein other to bring into the working position and pull out of it, what z. B. is achieved by shifting the axial displacement of the drums together with their drive motors by the length of the winding space and two flange thicknesses of the drums.
When the wire is transferred on the fly from the full to the empty drum, the following is ensured: the same speed of the drums and the wire between the flanges is separated with a knife as soon as a few turns are wound on the new drum.
It is also known to work in a similar manner temporarily - e.g. B. on the same axis - to bring an auxiliary drum next to the drum to be replaced and to wind the wire onto it while the drum is being changed. The auxiliary drum can be used for several changes until it is fully wound itself. However, it then contains several separate wire lengths.
It is also known not to move the drums together with their drum holders axially, but rather to pivot them out of the working position and then back into them to change the drum. In a device of this type, the two drums, the holding spindles of which are cantilevered as usual, are coupled to the drive equipped with an electric motor and a gearbox by means of electromagnetic lamellar clutches and also brought back to the same speed for the wire transfer.
The laying device is also in this known device a little more than twice as wide as a drum, and the laying fork is after the transfer of the wire to the empty drum by an insertable and disengageable pin prevents ge to return to the full drum to be replaced.
When the wire changes from the full drum to the synchronously rotating empty drum, the winding diameter on both drums is unequal and the empty drum winds up too slowly. As a result, if the withdrawal speed remains unchanged, an excess wire length is produced. It is already known to record this length by means of a special memory and at the same time to control the winding device with it for so long, that is, to let it run faster until the excess is used up and normal running is reached again.
A memory suitable for this purpose is known in the form that a first group of several loosely rotatable rollers on a column at its lower end on a fixed axis and a corresponding second group of loose rollers on a movable control carriage guided by a chain Rolls sit, over which rolls the wire coming from the trigger is guided up and down several times. As the control carriage moves up and down, the excess length of the wire is caught and gradually released again. The switching devices for the additional drum speed are controlled with the chain.
In application of this known state of the art, the invention assumes that even with a cable press machine according to the Hauptge of the invention, the winding device with a memory that temporarily stores the excess length of the work item (wire) when changing from one rotating drum to another takes up and the winding device controls as long as additional Lich, and can be equipped with a device tren the work goods of the two drums after changing from each other.
Knowing that a really continuous operation with any number of drum changes is only possible if there are corresponding organs for the drum change on both the winding side and the unwinding side, the unwinding device of the cable crimping machines is also a die when changing over to falling excess length of the work material (wire)
Temporary receiving and the winding device so long additionally controlling memory and also equip good with an end and beginning of the work of the two drums previously brought to synchronous circulation before the transfer connec Denden device.
In the described example of the pressing machine according to the invention, it is already ensured that the speeds of the unwinding and winding devices are continuously and correctly regulated depending on the respective winding diameter on the drums and also depending on the external parameters of the machine.
However, the two stores provided also provide an additional regulation of the drum speed for the fastest possible removal of the currently occurring excess work. For this purpose, the memory in the work flow behind or in front of the winding devices instead of the dancer rollers that are provided on both sides of the machine and control the tension in the work item; the electrical control elements built into the memory then form the control elements arranged between the generators and magnetic amplifiers of the reel.
In the machine shown only schematically in Fig. 10 of the drawing, the unwinding device <I> Ab </I> is from the Leonard sentence <I>G1</I><B>M</B> <I> l </I> and the winding device AK driven by the Leonard set <I> G4 M4 </I>. In the figures of the drawing, the same reference numerals are used as far as possible for the same or corresponding parts in both the unwinding device and the winding device.
The unwinding device is shown in FIGS. 1 and 2 in side view and top view and the winding device in FIGS. 3 and 4 is also shown in side view and top view. The other figures show details, some on a larger scale.
The still to be overmolded or already overmolded wire 1 in the injection molding machine not shown in detail runs from the drums 2 of the unwinding device on the later described enclosed memory 17 to 33 to the drums 2 of the winding device. The drums are driven by motors + generators 3 (Leonard sets) with gears 3 'connected downstream via V-belts 4, Fi.g. 2, gear sets 5, each one interposed electrical cal magnetic disk clutch 6 and each one electric magnetic disk brake 7, chain wheels 8, Fig. 1,
and chains 9 driven. Via these clutches 6 and 7 brakes, the drive is divided towards each drum mel, and they can be operated individually and independently of each other for each drum. The drums 2 each sit for themselves on the waves 10, the free ones. Ends facing each other.
These shafts, together with the sprockets 8 and chains 9, are mounted in swivel beams 11, which are rotatable about the pivot pins 12 and each by means of a clamping device made of handwheels 13, vertical shafts 14 and threads attached to their lower ends 15 (Fig. 3) can be firmly and vibration-free connected to the foundations 16 as soon as the drums 2 are pivoted into their working position. Instead of the chain wheels and chains, differently designed gears can also be arranged in the swivel bars.
In Fig. 2, the upper drum is just in the working position, in which the wire 1 runs off her, and the lower full drum in the waiting position. In FIG. 4, too, the upper drum is in the working position and the lower, but empty drum, is in the waiting position. In this figure, the lower swivel bar 11 is shown in broken lines in part also in the swiveled-out state.
The two memories that z. B. are able to store 20 m wire each, are shown in Figures 1 and 3 in a mirror-image arrangement and with different positions of the control car; Otherwise, the two memories are designed the same and have the shape of a column on which the control car slides up and down. The two guide rods 17 together with the head 18 and the foot 19 form a guide frame for the control carriage 20, which is designed as a sliding carriage.
Both on the head 18 and on the slide 20, a set of several grooved disks 21 is loosely rotatably fastened on an axle, one above the other. The wire 1 is guided up and down several times over the disks and regulates the height of the carriage 20 with its tension. The wire tension can be graded by means of weights 22 (FIG. 5) if necessary, e.g. B. from about 0.5 to 10 kg.
As Fig. 5 shows, sits on the head 18 of the Spei memory still a role 23, over which a rope 24 is placed, one end of which is connected to the carriage 20, and at the other end of which a piston 25 hangs, which slides airtight in a parallel to the guide rods 17 attached tube 26 is guided. The piston 25 is pierced from top to bottom, and this piercing 27 is closed at the top by a pressure valve 28, which is only indicated, in such a way that it opens slightly when the piston falls and closes again when it rises. Also at the lower end of the tube 26 is a valve 29, which is only indicated, with which the inflow of air can be regulated when the piston rises and thus when the slide falls.
With these pneu matically effective means, too rapid a movement of the slide, as it occurs for. B. with more than 1 msec can occur in the event of a wire break, braked and this can also be combined with a quick shutdown of the entire system. On one side of the memory, an endless chain 31, which is coupled to the carriage 20 by a pin 32, is over two rollers 30, one of which is arranged at the head 18 and the other at the foot 19 of the memory.
About this chain drive, a not be recorded shaft in the foot 19 of the memory and a set of gears 33, the carriage 20 adjusts an elec tric control member 34 (in the form of a rotary resistor, collector regulator or the like) that acts on the engine speed.
The pneumatic safety device does not necessarily have to be provided in both stores; However, this is more advantageous because the press-molding machine and the take-off device, which both influence the tension in the wire, are located between the stores.
The device belonging to the winding device for connecting the end and the beginning of the work material of the unwound drums is arranged in the free space between these drums, as can be seen in FIG. 2, and it is shown in FIGS. 6 and 7 and in part also shown in Fig. 1 in detail.
When preparing to change the drum, the beginning and end of the wire of each new full drum are brought out sufficiently far and pressed together into a resilient clamp that sits at the end of each drum shaft. After the drum change, the wire end of the working drum and the wire at the beginning of the waiting drum are each bent out so far that they touch approximately coaxially. This can be seen from FIGS. 6 and 7.
In order to bring about precise contact with the wire ends to be connected during the rotation of the two drums, a drum shaft 10 (the lower one in the example in FIG. 2) is drilled through so that a slide 36 can be moved in it from the outside by means of a rod 35, Fig. 677. This slide carries the already mentioned resilient clamp 37, which receives the (inner) wire end 38 and holds the (outer) wire beginning 39 in the working position.
The free opposite end of the other drum shaft only carries one fixed clamp. By means of a fork 40, a lever 41, a bearing pin 42 and an adjusting screw 43, which parts sit on the outside of the swivel bar 11, the slide 36 and thus the wire beginning 39 can be moved in the axial direction and thus during the rotation to the immovably opposite, bring the wire end of the other drum to be connected with it.
The two wire ends are centered during the revolution, as can be seen in FIGS. 1 and 2, by two centering claws 44 which are mounted on two shafts 45 near the foundation and connected by a pair of gears 46. A support 47 holds the centering claws 44 in the working position.
The connection is effected by means of a welding device, not shown in detail, operated with electrical current heat or oxy-fuel gas, which is moved up to the connection point. After welding (or soldering) - the centering claws are spread apart, as shown in dashed lines in Fig. 1, so that they are no longer in the space between the two inner drum flanges.
The drums both continue to rotate synchronously from welding to changing the wire from the empty to the full drum. Then the empty drum is disconnected from the drive by actuating the associated clutch 6 and brake 7 and braked, which can also be done automatically. The swivel bar 11 with the drum is then swiveled by hand about its pivot by 70 to 90 and swiveled in again after the empty drum has been replaced with a full drum.
Due to the larger winding diameter of the outer core layer, every full drum initially has a speed that is too high. It is therefore automatically adjusted in such a way that the store takes up the excess amount of wire fed by lowering the slide, adjusts the electrical control element and slows down the speed of the motor until the store is empty again,
whereupon the slide regulates the speed of the motor via the control element to the winding requirement of the transfer press. After loading the winder with a new full drum, its drive is switched on by hand and brought into synchronous rotation with the working drum, which starts the cycle again.
In the case of the take-up device shown in FIGS. 3, 4, 8 and 9, the conditions are similar, but with the difference that a laying device and a cutting device are also attached here above the drums. Here, too, both drums run temporarily synchronously, namely at least from the point at which the wire is switched from the full to the empty drum until the wire has wrapped itself firmly enough on the empty drum and then eats the piece of wire connecting the two drums .
Here, too, the change of the drums and their different winding diameters results in a sudden, excessive delivery of wire. As a result of this excess delivery, both drums must first be accelerated to the highest speed of the motor, until the memory is emptied again, which has taken up the excess wire due to the low power of the empty drum. The memory then regulates the motor to the amount of wire supplied by the crimping machine.
In the winding device, too, as in the unwinder, the motor 3 drives the shafts 10 via the V-belt 4, FIG. 8, the gears 5, clutches 6 and brakes 7 as well as the chain wheels 8 and the chains 9. From Fig. 8 it can also be taken ent that here - and in the same way also in the unwinding device - between the pivot pin 12 of the pivot beam a joint coupling 48, for. B. a double ball joint with changes in its position compensating tension springs 48 'and a spring-loaded locking bolt 49 are arranged, which bolt 49 in a detent 50 (z.
B. a gear) can intervene and so prevents the drums from rotating even if the brake 7 or clutch 6 fails when the drums are swiveled out. The articulated couplings ensure that the drums can be swiveled out reliably and it can be ensured that this is only possible after the drum concerned has braked. As FIG. 8 further shows, the drum shafts 10 are mounted in special bushings 10 ', which consist of a rubber-elastic material, in such a way that the torque does not pass through the elastic mounting.
The bushes sit in their associated sprockets 8, which also carry the drum driver 2 ', and all sprockets are mounted in powerfully dimensioned ball bearings 10 ". This arrangement ensures that the drums are self-centering and in this way natural vibrations that can be caused by an imbalance in the wire spools, are largely dampened. On the other hand, it is achieved that the drums also belong in the swiveled-out state via their drivers, the gearbox arranged in the swivel beam and the articulated coupling until they are pulled off the drum shaft with their associated ones The brake remains coupled, so the spring-loaded locking bolt mentioned is only an additional safeguard against unwanted drum rotation.
The changeover of the now coated wire from one drum to the other takes place at the moment shown in FIG. 4, where the laying fork 51 is at the level of the outer clear drum edge. At this point the installation fork must be moved up to the clear width of the inner flange of the empty drum. This shift environment, which is a different movement than the laying on one and the same drum, happens quickly through the spindle 52, which is rotated by a special motor 53 and can be braked sharply by an electromagnetic multi-disc brake 53 '.
A rod 54 guides the laying fork holder 55 and two switching pins 56 actuate the switching relays 57, which act as limit switches, in the end positions of the laying fork. The laying carriage 58 carries these parts 51 to 57 and is pushed back and forth to lay the wire on the drums by means of the nut 59 attached to it by turning the spindle 60 to the right and left.
A switching rod 61 controls the direction of rotation of the spindle 60 in a known manner through its axial displacement by means of stops attached to it, the switching relay 62 alternately engaging further electromagnetic multi-disc clutches 63. The shaft 65 is rotated to the left or to the right, depending on the circuit, through gears 64 and thus also the spindle 60 via a chain wheel drive 66. The laying is driven by means of the two variator disks 67 and 68 connected by V-belts.
The cutting device sits between the drums and is shown in part in FIG. 4 and in FIG. It has a knife 69 which can be pivoted about the pin 70. A lever arm 71 is supported in the working position against the housing 72 and its bearing 73 is fastened on the base plate 16 BE. Another lever arm 74 is connected to the pulling electromagnet 75 by a joint. After switching from the full to the empty drum, this magnet is actuated by an adjustable delay relay, not shown, whereby the knife is raised into the working position.
After cutting, the knife falls through its weight down into its starting position. The cutting happens when the wire is securely wound on the drum; this is the case after about two wrapping layers.
As has already been mentioned briefly, the switching of the drums when changing the wire can also be set up for automatic operation instead of manual. For this purpose, either a scanning of the filling status of the drums, the simplest of the winding diameter that is present or desired at the end of a work cycle, or a dimension according to the length of the wire, can be provided.
In the case of the winding device, it is advisable to synchronize the scanning (or length measurement) with the laying device in such a way that the switchover always occurs when the laying fork reverses on the outer drum flange. The scanning can e.g. B. be done with sliding contacts acting on both drums. It can, for.
For example, one contact is actuated when the laying device is about to turn around, and another contact when the end winding diameter is reached. The contacts can also be dependent on one another in that the first only responds or triggers when the second has already triggered. An optical or acoustic signaling device can be provided which indicates to the machine operator that the drum must be changed by hand, while all other processes take place automatically.