CH656245A5

CH656245A5 - Verfahren zum herstellen verseilter erzeugnisse, insbesondere kabel, vorrichtung zum durchfuehren dieses verfahrens sowie nach diesem verfahren hergestelltes verseiltes erzeugnis.

Info

Publication number: CH656245A5
Application number: CH3034/81A
Authority: CH
Inventors: Johan Fredrik Rudolf Meijer
Original assignee: Nkf Groep Bv
Priority date: 1980-05-14
Filing date: 1981-05-11
Publication date: 1986-06-13
Also published as: FI811439L; FR2482770A1; FI71442C; FI71442B; IT8121628A1; GB2076032A; DK207081A; IT1137583B; BE888790A; GB2076032B; FR2482770B1; DE3118388A1; US4392342A; JPS575990A; IT8121628A0; NL8002786A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen verseilter Erzeugnisse, insbesondere Kabel, wobei eine Anzahl Drähte von Abwickelhaspeln, die in einem Abwickelkorb gelagert sind, abgezogen, durch eine Verseilvorrichtung hindurchgeführt und zu einem strangförmigen Erzeugnis verseilt werden, das daraufhin auf einer Aufwik-kelhaspel aufgewickelt wird, wobei die Drehgeschwindigkeit der Haspeln allmählich an die sich ändernde Füllung der Haspeln angepasst wird und wobei die Masse der Füllung durch Abtastung der Haspeln bestimmt wird.

Ein derartiges Verfahren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 831604 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird die Drehgeschwindigkeit des Abwickelkorbs mit abnehmender Füllung der Abwickelhaspeln gesteuert, wobei die Füllung der Haspeln mit Hilfe von Näherungsschaltern abgetastet wird; dabei sind die Abwickelhaspeln derart im Abwickelkorb gelagert, dass ihre Mittellinie sich parallel zu der Achse des Abwickelkorbs erstreckt.

Die vorliegende Erfindung hat nun zur Aufgabe, das bekannte Verfahren zu verbessern, die Drehgeschwindigkeit zu erhöhen und die Störungsempfindlichkeit zu verringern. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch erfüllt, dass die Haspeln mit Hilfe eines Strahles einer bestimmten Wellenlänge abgetastet werden. Dazu kann ein Strahl in Form eines IR-Strahles, Laserstrahles, eines Lichtvorhanges oder in Form von Ultraschallwellen benutzt werden. Durch die erfmdungsgemässe Massnahme werden s die Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens erweitert.

Durch allmähliches Steigern der Drehgeschwindigkeit der Abwickelhaspeln bzw. des Abwickelkorbs kann auf relativ einfache Weise eine Produktionserhöhung, abhängig von dem Erzeugnis, in der Grössenordnung von 10 bis 50% erzielt io werden. Auf entsprechende Weise kann die Drehgeschwindigkeit der Aufwickelhaspel mit zunehmender Füllung allmählich verringert werden, so dass immer mit einer optimalen Drehzahl verseilt werden kann, insbesondere beim Starten des Verseilvorganges. Dadurch, dass nach der Erfin-15 dung die Drehgeschwindigkeit mit der sich ändernden drehenden Masse gekoppelt ist, kann die Zentrifugalkraft konstant gehalten werden, gewünschtenfalls auf einem maximal zulässigen Wert.

Das erfmdungsgemässe Verfahren kann bei der Herstel-20 lung von Stahlkabeln, elektrischen Kabeln und Einzelteilen derselben angewandt werden, beispielsweise beim Verseilen einzelner oder mehrfacher Drähte oder elektrischer Leiter, bei der Armierung von Erzeugnissen mit draht- oder mit bandförmigem Material, sowie bei der Herstellung strangför-25 miger Erzeugnisse im allgemeinen.

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, welche Vorrichtung einen Abwickelkorb mit Abwickelhaspeln aufweist, eine Verseilvorrichtung, einen Aufwickelkorb mit einer Aufwickelhas-30 pel, ein Getriebe und eine Abtastvorrichtung wobei einer der beiden Körbe um die Längsachse der Vorrichtung in Drehung versetzt ist; diese Vorrichtung weist nach der Erfindung das Kennzeichen auf, dass in der Längsrichtung der Vorrichtung gesehen vor und hinter dem angetriebenen Korb minde-35 stens ein Sender und mindestens ein Empfänger angeordnet sind, die je auf einem Schlitten mit einem Motor angeordnet sind, wobei mit einem der Motoren ein Potentiometer verbunden ist, das die Drehgeschwindigkeit des angetriebenen Korbs beeinflusst.

40 Der Sender und der Empfanger können derart angeordnet sein, dass die Füllung der vollen Abwickelhaspeln den Strahl gerade unterbricht. Wenn alle Haspeln soweit geleert sind, dass der Strahl nicht mehr unterbrochen wird, werden die beiden Schlitten durch die Motoren verschoben, bis der 45 Strahl durch die Abwickelhaspeln wieder unterbrochen wird. Gleichzeitig wird mit Hilfe des Potentiometers die Drehgeschwindigkeit der Vorrichtung erhöht.

Im Falle einer sich drehenden Aufwickelhaspel wird der von dem Sender ausgesendete Strahl mit zunehmender Fül-50 lung der Haspel unterbrochen. Die beiden Schlitten werden in radialer Richtung derart verschoben, dass der Empfänger das Signal wieder empfangen kann. Gleichzeitig wird mit Hilfe des Potentiometers die Drehgeschwindigkeit der Aufwickelhaspeln herabgesetzt.

55 Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsge-mässen Vorichtung ist der Empfänger an einen Zähler angeschlossen. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere bei einem sich drehenden Abwickelkorb, wobei die Füllung aller Abwickelhaspeln durch einen einzigen Strahl abgetastet 60 wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsge-mässen Vorrichtung weist das Kennzeichen auf, dass die Schlitten in ihrer Endstellung mit Endschaltern zusammenarbeiten, die die maximale Drehgeschwindigkeit der Vorrich-65 tung bestimmen.

Die maximale Drehgeschwindigkeit kann derart berechnet und ermittelt werden, dass die maximal zulässige Zentrifugalkraft auf keinen Fall überschritten wird. Weil die Zentrifugal-

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kraft mit dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit zunimmt, darf die Drehgeschwindigkeit nicht erhöht werden bis die Haspel völlig leer ist; durch die gekennzeichneten Massnahmen wird vermieden, dass die maximal zulässige Zentrifugalkraft überschritten wird.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform der erfindungs-gemässen Vorrichtung weist das Kennzeichen auf, dass die Schlitten in ihrer Ausgangslage mit Endschaltern zusammenarbeiten, die ein Verriegelungsrelais zum Antreiben der Vorrichtung steuern. Durch diese wichtige Sicherheitsmass-nahme wird vermieden, dass die Vorrichtung, nachdem sie aus irgendeinem Grund zum Stillstand gelangt ist, mit einer zu hohen Geschwindigkeit neu startet. Zunächst müssen die beiden Schlitten in ihre Ausgangslage zurückkehren, damit das Verriegelungsrelais über die beiden Endschalter die Speisung für den Antrieb freigibt, so dass die Vorrichtung wieder mit der niedrigsten Drehzahl zu laufen anfängt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 3 eine Darstellung des Abwickelkorbs in grösserem Massstab,

Fig. 4 und 5 eine Darstellung der Einheiten mit dem Sender bzw. Empfänger in grösserem Massstab.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 1 zum Verseilen von Drähten zu einem Leiter weist einen sich drehenden Abwickelkorb 3 mit Abwickelhaspeln 5, einen Verseilnippel 9, eine Zugscheibe 11 und eine Aufwickelhaspel 13 auf. Der Abwickelkorb 3 besteht im wesentlichen aus einer hohlen Korbwelle 15, die in Lagerböcken 17 drehbar gelagert ist. Die Abwickelhaspeln 5 sind auf an sich bekannte Weise frei drehbar auf Achsen gelagert, die auf schematische Weise (mit 19 bezeichnet) mit der Korbwelle 15 fest verbunden und gleichmässig über den Umfang und die Länge der Korbachse verteilt sind. Deutlichkeitshalber sind in der Zeichnung nur einige Abwickelhaspeln dargestellt. Mit X-X ist die gemeinsame Mittellinie des Abwickelkorbs 3 und des Verseilnippels 9 bezeichnet. Durch einen Elektromotor 29 und eine mehrteilige Antriebswelle 27 wird der Abwickelkorb 3 über einen Getriebekasten 25 und die Zugscheibe 11 über ein Getriebe 10 angetrieben. Die Aufwickelhaspel 13 wird von einem gesonderten Motor 12 angetrieben.

Nach der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer Lichtquelle 31 und einer lichtempfindlichen Zelle 33 versehen, die vor bzw. hinter dem Abwickelkorb angeordnet sind.

Fig. 3 zeigt auf schematische Weise und in grösserem Massstab den Abwickelkorb 5 mit der Lichtquelle 31 und der lichtempfindlichen Zelle 33, die einen Teil der Einheiten 30 bzw. 32 bilden. Die Lichtquelle 31 ist auf einem Schlitten 35 angeordnet, der über eine Antriebswelle 37 von einem Motor 39 verschoben werden kann. Mit 41 ist ein Initiator (Zähler-Auslöser) bezeichnet, der die Anzahl Umdrehungen der Antriebswelle 37 ermittelt. Auf ähnliche Weise ist die lichtempfindliche Zelle 33 auf einem Schlitten 43 angeordnet, der über eine Antriebswelle 45 von einem Motor 47 verschoben werden kann. Mit 49 ist ein Initiator bezeichnet, der die Anzahl Umdrehungen der Antriebswelle 45 ermittelt. Weiterhin ist ein Regelpotentiometer 51 über ein starres Getriebe 53 mit der Welle 45 gekuppelt. Am hinteren Ende der Korbwelle 15 sind Merkzeichen 55 vorgesehen, deren Anzahl der Anzahl Ablaufhaspeln entspricht. Mit 57 ist ein Initiator bezeichnet, welcher auf die Merkzeichen 55 anspricht, während ein Initiator 59, der auf ein einziges Merkzeichen 61 reagiert, jeweils eine vollständige Umdrehung der Korbwelle 15 ermittelt.

s Die Einheiten 30 und 32 sind in den Fig. 4 und 5 in grösserem Massstab dargestellt. Der Schlitten 35 wird über eine von einem Motor 39 angetriebene Gewindespindel 63 verschoben, wobei zwei Stangen 65 als Führungen wirksam sind. Mit 67 und 69 sind Endschalter bezeichnet. Die Endschalter io 67 und 69 sowie der Initiator 41 sind an einen Anschlusskasten 71 angeschlossen. Auf ähnliche Weise ist die Einheit 32 mit einer Gewindespindel 73, mit Führungen 75, Endschaltern 77,79 und einem Anschlusskasten 81 versehen. Die Anschlusskästen 71 und 81 sind an einen zentralen Schaltka-15 sten angeschlossen, der weiterhin nicht dargestellt ist.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der Vorrichtung näher erläutert. Zum Verseilen einer Anzahl Drähte D zu einem Leiter C werden volle Abwickelhaspeln 5 auf den Achsen 19 der Korbwelle 15 gelagert. Die einzelnen Drähte D 20 werden durch Bohrungen 16 in der Korb welle 15 und durch den Verseilnippel 9 hindurchgeführt, um die Zugscheibe 11 geschlungen und danach auf der Aufwickelhaspel 13 befestigt. Danach werden die Motoren 12 und 29 eingeschaltet. Die von den Abwickelhaspeln 5 gezogenen Drähte D werden 25 durch Drehung der Korbwelle 15 gegenüber dem ortsfesten Verseilungsnippel 9 zu einem Leiter C mit einer Steigung verseilt, die von der Drehgeschwindigkeit der Korbwelle 15 und von der linearen Geschwindigkeit des Leiters C abhängig ist, die durch die Drehgeschwindigkeit der Zugscheibe 11 30 bestimmt wird.

Die maximal zulässige Drehgeschwindigkeit der Korbwelle 15 wird durch die maximal zulässigen Zentrifugalkräfte, die durch die vollen Haspeln 5 auf die Aufhängekonstruktion ausgeübt werden, bestimmt. Bei abnehmender Fül-35 lung der Haspeln nehmen bei konstanter Drehgeschwindigkeit die auftretenden Zentrifugalkräfte ebenfalls ab und unterschreiten den erlaubten Wert. Wenn nun nach der Erfindung die Drehgeschwindigkeit mit abnehmender Füllung der Haspeln allmählich erhöht wird, kann bei gleichblei-40 bender mechanischer Belastung eine höhere Produktionsgeschwindigkeit erzielt werden. Nach dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Füllung der Abwickelhaspeln 5 durch die Lichtquelle 31 und die lichtempfindliche Zelle 33 abgetastet. Beim Start der Vorrichtung 45 befinden sich die Schlitten 35 und 43 in ihrer Ausgangslage, an den Endschaltern 69 bzw. 79 anliegend. Die Einheiten 30 und 32 sind gegenüber der Korbwelle 15 derart angeordnet, dass der von der Lichtquelle 31 herrührende Lichtstrahl L in der Ausgangslage der Schlitten durch die vollen Haspeln so gerade unterbrochen wird. Die Vorrichtung wird mit der für volle Haspeln maximal zulässigen Drehzahl gestartet. Die von der lichtempfindlichen Zelle 33 eingefangenen Signale und die von dem Initiator 57 abgegebenen Signale werden gleichzeitig auf einen Zähler übertragen. Solange die Anzahl 55 je Umdrehung erhaltener Lichtsignale kleiner ist als die Anzahl Haspeln, wird der Zähler nach jeder Umdrehung wieder von dem Initiator 59 auf Null rückgestellt; dies bedeutet nämlich, dass der Lichtstrahl L noch von einer oder mehreren Haspeln unterbrochen wird. Erst wenn die Füllung 60 aller Haspeln derart verringert ist, dass der Lichtstrahl L unterbrochen bleibt, werden die Motoren 37 und 39 über den genannten Zähler und über nicht dargestellte Relais erregt. Die Schlitten 35 und 43 mit dem Lichtgeber 31 und mit der lichtempfindlichen Zelle 33 werden über einen vorbe-65 stimmten Abstand in Richtung der Korbwelle 15 verschoben, so dass der Lichtstrahl L abermals von den Haspeln unterbrochen wird. Zum Ermitteln dieses Abstandes werden die Initiatoren 41 und 49 benutzt, die durch Merkzeichen 42 bzw.

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46 auf den Antriebswellen 37 bzw. 45 die Winkelverdrehung steht, werden die Endschalter 69 und 79 derart geschlossen,

der Gewindespindeln 63 bzw. 73 ermitteln. Das Regelpoten- dass die Kontakte des genannten Verriegelungsrelais eben-

tiometer 51 ist über das Kettengetriebe 53 mit der Antriebs- falls geschlossen sind und die Vorrichtung wieder einge-

welle 45 zum Verschieben der lichtempfindlichen Zelle 33 schaltet werden kann. Durch diese Sicherheitsmassnahme gekuppelt, über das Potentiometer 51 wird die Drehge- s wird erreicht, dass die Vorrichtung mit der niedrigsten Dreh-

schwindigkeit der Korbwelle 15 beeinflusst, d.h. mit abneh- zahl, entsprechend voller Spulen, aufs neue gestartet wird,

mender Füllung der Haspeln 5 wird die Drehgeschwindigkeit auch wenn die Haspeln nur teilweise voll sind.

der Korbwelle erhöht. Vorzugsweise ist der Elektromotor 29 In dem obenstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel für den Antrieb der Vorrichtung als Gleichstrommotor ausge- werden Drähte D zu einem Leiter C verseilt. Die Drähte D bildet und zwar wegen seiner einfachen Regelung der Dreh- io können auch um einen Kern K geschlungen werden, der von geschwindigkeit. Aber eine Drehzahlregelung durch Beein- einer Abwickelhaspel 14 abgezogen und durch die hohle flussung eines geeigneten kontinuierlich regelbaren Getriebes Korb welle 15 und durch den Verseilungsnippel 9 hindurchist ebenfalls möglich. geführt wird, wo die Drähte D um den Kern K geschlungen Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird die Drehzahl werden. Die Wirkungsweise ist, was die Drehzahlregelung nicht nur mit abnehmender Füllung der Haspeln erhöht, sie is anbelangt, wie obenstehend beschrieben.

wird auch auf einen sicheren Höchstwert begrenzt und zwar Insbesondere kann die Vorrichtung auf ebenso vorteilhafte mit Hilfe der Endschalter 67 bzw. 77. Wenn einer dieser End- Weise zum Aufbau von Kabeln in Schichten von Adern oder

Schalter durch die Schlitten 35 bzw. 43 in der Endlage betätigt zur Armierung und Bandagierung von Kabeln benutzt wird, wird der Zähler ausgeschaltet und die erreichte erhöhte werden, wobei ein Kabel K zugeführt und mit einer Band-

Drehgeschwindigkeit wird konstant gehalten. 20 schicht oder mit einer Armierung aus Stahldrähten versehen

Wenn die Vorrichtung ausgeschaltet wird, wird ein nicht wird.

dargestelltes Verriegelungsrelais in der Speisung für den In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die

Elektromotor 29 geschaltet und zwar dadurch, dass die End- sich drehenden Teile mit Ausnahme der Aufwickelhaspel 13

Schalter 69 und 79 nicht betätigt werden. Erst nachdem die über eine gemeinsame Antriebswelle von einem einzigen

Schlitten 35 und 43 durch die rückwärts drehenden Motoren 25 Elektromotor angetrieben. Es dürfte einleuchten, dass die

39 und 47 wieder in die Ausgangslage zurückgebracht einzelnen Teile von einzelnen synchronisierten Motoren worden sind und das Potentiometer 51 in der Nullstellung angetrieben werden können.

B

3 Blatt Zeichnungen

Claims

656245 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Herstellen verseilter Erzeugnisse, insbesondere Kabel, wobei eine Anzahl Drähte von Abwickelhaspeln, die in einem Abwickelkorb gelagert sind, abgezogen, durch eine Verseilvorrichtung hindurchgeführt und zu einem strangförmigen Erzeugnis verseilt werden, das daraufhin auf einer Aufwickelhaspel aufgewickelt wird, wobei die Drehgeschwindigkeit der rotierenden Teile stetig an die sich ändernde Füllung der Haspeln angepasst wird und wobei die Grösse der Füllung durch Abtastung der Haspeln mit Hilfe eines Strahles einer bestimmten Wellenlänge abgetastet werden.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, welche Vorrichtung einen Abwickelkorb mit Abwickelhaspeln aufweist, eine Verseilvorrichtung, einen Aufwickelkorb mit einer Aufwickelhaspel, ein Getriebe und eine Abtastvorrichtung, wobei einer der beiden Körbe um die Längsachse der Vorrichtung in Drehung versetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass, in der Längsrichtung der Vorrichtung gesehen, vor und hinter dem angetriebenen Korb mindestens ein Sender und mindestens ein Empfanger angeordnet sind, die je auf einem Schlitten mit einem Motor angeordnet sind, wobei mit einem der Motoren ein Potentiometer gekuppelt ist, das die Drehgeschwindigkeit des angetriebenen Korbs beeinflusst.

3. Verseiltes Erzeugnis, insbesondere Kabel, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger an einen Zähler angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitten in ihrer Endstellung mit Endschaltern zusammenarbeiten, die die maximale Drehgeschwindigkeit der Vorrichtung bestimmen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitten in ihrer Ausgangslage mit Endschaltern zusammenarbeiten, die ein Verriegelungsrelais für den Antrieb der Vorrichtung steuern.

Verfahren zum Herstellen verseilter Erzeugnisse, insbesondere Kabel, Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens sowie nach diesem Verfahren hergestelltes verseiltes Erzeugnis.