DE2916520A1 - Vorrichtung zum sz-verseilen von verseilelementen elektrischer kabel und leitungen - Google Patents
Vorrichtung zum sz-verseilen von verseilelementen elektrischer kabel und leitungenInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen
Berlin und München VPA 79 P 4708 BRD
Vorrichtung zum SZ-Verseilen von Verseilelementen elektrischer Kabel und Leitungen
1. Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verseiltechnik elektrischer Kabel und Leitungen und behandelt die konstruktive
Ausgestaltung einer Verseilmaschine im Hinblick auf eine möglichst gleichmäßige Schlaglänge im
Verseilgut, insbesondere im Bereich der Umkehrstellen der Drallrichtung.
2. Technischer Hintergrund
Bei der SZ-Verseilung von Verseilelementen elektrischer Kabel und Leitungen mit Hilfe von umlaufenden, ihre
Drehbewegung in Abständen ändernden Verdrehungsvorrichtungen hängt die Qualität der SZ-Verseilung (ke-ine
AderUberschlagungen, gleichmäßige Schlaglänge im Bereich
der Umkehrstellen der Drallrichtung, kurze Umkehrstellen)
im wesentlichen ab von der Größe der Abstände der-
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jenigen Festpunkte, zwischen denen sich die Verseilvorgänge abspielen, und von den Umsteuerzeiten für die Änderung
der Drehbewegung der umlaufenden Teile. Die erwähnten Abstände sind beispielsweise bei SZ-Verseilmaschinen,
die mit feststehender, konzentrierter Speichereinrichtung und umlaufenden Verseilbügeln arbeiten
(DE-PS 16 65 536, DE-OS 16 65 911, DE-OS 16 85 842), sehr groß, dagegen bei SZ-Verseilmaschinen mit nichtkonzentrierten
Längenspeichern, sogenannten Linearspeichern oder gestreckten Speichern (Zeitschrift
»Drahtwelt», 1977, Seiten 209 bis 212), sehr klein. Die erwähnten Umsteuerzeiten sind bei nichtkonzentrierten
Längenspeichern ebenfalls sehr klein, jedoch ist bei derartigen Speichereinrichtungen die Speicherkapazität
ebenfalls relativ klein. Bei rotierenden, konzentrierten Längenspeichern ergeben sich dagegen relativ große
Umsteuerzeiten, insbesondere dann, wenn die Speicherkapazität sehr groß gewählt wird (DE-AS 15 15 730).
Kurze Umsteuerzeiten bei der SZ-Verseilung von Verseilelementen
lassen sich auch dann erreichen, wenn die Verseilung nicht mit Hilfe von konzentrierten oder nichtkonzentrierten
Längenspeichern erfolgt, bei denen sich die resultierende Verdrillung des Verseilgutes aus der
Überlagerung einer ersten und wenigstens einer zweiten Verdrillung ergibt, sondern mit Hilfe einer oszillierenden
Verseilscheibe, der gegebenenfalls eine Ausgleichsstrecke vorgeschaltet ist (DE-OS 24 54 777).
Um die Qualität einer SZ-Verseilung zu verbessern (insbesondere Beseitigung von Aderüberschlagungen), ist es
bereits bekannt, hinter der SZ-Verseilmaschine eine Lochscheibe anzuordnen, die von den verseilten Verseilelementen
durchlaufen wird und die die Verseilelemente auf- und sofort wieder zuseilt. Die Drehbewegung dieser
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VPA 79 P 4708 BRD Umseiischeibe wird dabei entweder durch die Verseilelemente
selbst bewirkt oder die Umseiischeibe wird wenigstens kurzzeitig beim Wechsel der Drallrichtung
angetrieben. Wenn man dagegen die Umseiischeibe bei gleicher Laufzeit in der einen oder anderen Richtung
wie die Verseilmaschine ständig mit konstanter Drehzahl antreibt, kann mittels der nachgeschalteten Umseilscheibe
ein automatischer Ausgleich unterschiedlicher Schlaglängen erfolgen, die dadurch bewirkt werden, daß
zum Wechsel der Drehrichtung der Verseilvorrichtung diese auf Null abgebremst und anschließend wieder bis
zur maximalen Drehzahl beschleunigt werden muß -(DE-OS 25 10 643, DE-AS 16 65 552, DE-OS 22 02 643,
DE-OS 24 12 514).
3. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe
Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zum SZ-Verseilen
von Verseilelementen elektrischer Kabel und Leitungen zu einer SZ-Verseileinheit aus, wobei diese Vorrichtung
aus einer oder mehreren zwischen einem ersten und einem letzten Verseilpunkt angeordneten, mit stufenweise
wechselnder Drehzahl oder Drehrichtung umlaufenden Verdrehungsvorrichtungen und aus einer zwischen dem
ersten und dem letzten Verseilpunkt angeordneten, von der Verdrehungsvorrichtung getrennten oder in diese
integrierten Speichereinrichtung für die wenigstens ein erstes Mal verseilten Verseilelemente besteht. Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung so auszugestalten, daß auch dann, wenn die
Speichereinrichtung eine sehr große Speicherkapazität von mehr als 50 m oder mehr als 200 Verseilschlägen
aufweist, eine hohe Qualität der SZ-Verseilung, d. h.
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VPA 79 P 4708 BRD kurze Umkehrstellen der Drallrichtung und gleichmäßige
Schlaglänge auch im Bereich der Umkehrstellen, gewährleistet ist.
b) Lösung der Aufgabe
Bei der Lösung der Aufgabe geht die Erfindung von der Grundüberlegung aus, den SZ-VerseilVorgang «iner Verseilstufe
in einen ersten Verseilvorgang hoher Verseilleistung, aber minderer Verseilqualität und einen zweiten
Verseilvorgang geringer Verseilleistung, aber hoher
Verseilqualität zu zerlegen. Dementsprechend ist gemäß der Erfindung vorgesehen, unmittelbar hinter oder vor
dem letzten Verseilpunkt eine mit wechselnder Drehrichtung antreibbare, von den SZ-verseilten Verseilelementen
durchlaufene Umseilscheibe mit einem oder zwei zugeordneten
Verseilnippeln anzuordnen; dabei beträgt der freie Abstand der Umseiischeibe zum letzten Verseilpunkt
oder zum letzten die Verseilelemente von außen kraftschlüssig erfassenden und verdrehenden Teil der
Verdrehungsvorrichtung wenigstens das Fünffache der resultierenden SZ-Schlaglänge des Verseilgutes; weiterhin
ist die Drehzahl der Umseiischeibe gleich der Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drehzahlstufen
der umlaufenden Verdrehungsvorrichtung und die Drehrichtung der Umseiischeibe ist im gleichen Rhythmus
wie die Drehbewegung der Verdrehungsvorrichtung bzw. mit dem gleichen Rhythmus wie der Wechsel von einer
Drehzahlverkleinerung auf eine Drehzahlvergrößerung der Verdrehungsvorrichtung oder umgekehrt änderbar.
c) Vorteile
Bei einer derart ausgebildeten SZ-Verseilvorrichtung
sei die eigentliche Verseilvorrichtung, die aus den Verdrehungsvorrichtungen und der Speichereinrichtung
besteht, als Vorverseileinrichtung und die mit freiem
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Abstand angeordnete Umseiischeibe als Nachverseileinrichtung bezeichnet. Dann enthält die Vorverseileinrichtung
den Haupt-SZ-Speicher, dessen Größe durch den
gewünschten Drallwechselabstand im Verseilgut bestimmt wird. Diese Vorverseileinrichtung kann relativ einfach
mit Antrieben mäßiger Leistungsfähigkeit aufgebaut sein, wobei sich relativ lange unverseilte Abschnitte
an den Drallwechselstellen ergeben. In der Nachverseileinrichtung sorgt eine einzige, abwechselnd rechts und
links angetriebene Umseiischeibe für eine präzise Ausbildung der Drallwechselstellen und für konstante
Schlaglängen in den S- und Z-Abschnitten. Dadurch, daß
die Umseiischeibe mit freiem Abstand zum letzten Verseilpunkt oder zum letzten die Verseilelemente von
außen kraftschlüssig erfassenden und verdrehenden Teil
der Verdrehungsvorrichtung angeordnet ist, ist der Umseilscheibe ein gestreckter Speicher vorgeschaltet, der
zeitweise ebensoviel Verseilschläge aufnehmen muß, wie von der Nachverseileinrichtung zusätzlich erzeugt werden
sollen.
Bei der neuen Verseilmaschine muß der Aufwand für schnelle Antriebsmittel, kurze Abstände usw. nur einmal
in der Nachverseileinrichtung aufgebracht werden. Dadurch erhält man einen kostengünstigen Maschinenaufbau.
Beispielsweise sei angenommen, bei einer SZ-Verseilmaschine,
die aus einem konzentrierten, rotierenden Längenspeicher besteht, wie er aus der DE-AS 15 15 730
bekannt ist und der eine Speicherkapazität von etwa 250 Verseilschlägen aufweist, gehen jeweils beim Wechsel
der Drehrichtung drei Verseilschläge in der einen und in· der anderen Richtung verloren. Durch die nachgeschaltete
Verseileinrichtung müßten dann jeweils 6 Verseilschläge innerhalb eines Abschnittes gleichbleiben-
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VPA 79 P 4708 BRD der Drallrichtung nachträglich erzeugt werden. Eine
etwas größere Anzahl von Verseilschlägen müßte nachträglich erzeugt werden, wenn die SZ-Verseilung mit Hilfe
umlaufender Verseilbügel erfolgt, wie es aus der DE-PS 16 65 536 bekannt ist.
d) Weitere Ausgestaltungen
Wenn im Rahmen der neuen SZ-Verseilvorrichtung als Vo rverseileinrichtung
Verseilbügel verwendet werden, die einen Zwischenspeicher umfliegen, so empfiehlt es sich,
die Nachverseileinrichtung am Ausgang des zweiten Verseilbügels anzuordnen und vorzugsweise in diesen Verseilbügel
zu integrieren. Hierbei ist in der Weise vorzugehen, daß die Umseiischeibe der Nachverseileinrichtung
unmittelbar vor dem letzten Verseilpunkt angeordnet ist und daß die der Umseiischeibe vorgeschaltete
Ausgleichsstrecke im Anschluß an die letzte Umlenkung des Verseilgutes innerhalb des Verseilbügels angeordnet
ist. In diesem Fall kann die Drehbewegung der Umseilscheibe der Nachverseileinrichtung synchron mit der
Drehbewegung der Verseilbügel geändert werden. Hierbei ist die der Umseiischeibe vorgeschaltete Ausgleichsstrecke bei der Speicherkapazität der gesamten Verseil-
einrichtung zu berücksichtigen.
Besonders vorteilhaft läßt sich die im Rahmen der Erfindung vorgesehene Nachverseileinrichtung dann verwenden,
wenn sie in Kombination mit einer Vorverseileinrichtung verwendet wird, wie sie in der DE-ANM
P 29 00 729.2 beschrieben ist und bei der ein an sich gestreckter Speicher in mehrere parallel angeordnete
Speicherteilstrecken unterteilt ist, die untereinander über 180°-Umlenkeinrichtungen miteinander verbunden
sind. Bei dieser bereits vorgeschlagenen SZ-Verseil-
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einrichtung ist am Anfang und am Ende jeder Speicherteilstrecke je ein rotierender Verseilkopf angeordnet.
Im Rahmen der Erfindung kann in eine solche Vorverseileinrichtung die Nachverseileinrichtung in der Weise
integriert werden, daß die Umseiischeibe in den letzten Verseilkopf, d. h. in den am Ende der letzten Speicherteilstrecke
angeordneten rotierenden Verseilkopf integriert ist. In diesem Fall wirkt die letzte Speicherteilstrecke
gleichzeitig als Ausgleichsstrecke für die Umseiischeibe.
e) Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele einer gemäß der Erfindung ausgebildeten SZ-Verseilvorrichtung sind in den Figuren 1
bis 5 dargestellt. Im Anschluß an eine schematische Darstellung in Fig. 1 zeigt Fig. 2 die mit einer Umseilscheibe
ausgerüstete Nachverseileinrichtung, während Fig. 3 eine SZ-Verseilvorrichtung mit feststehendem
Speicher und umlaufenden Verseilbügeln sowie integrierter Nachverseileinrichtung darstellt. Die Figuren
4 und 5 zeigen eine als gefalteter Linearspeicher ausgebildete SZ-Verseileinrichtung mit nachgeschalteter
bzw. integrierter Nachverseileinrichtung.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die SZ-Verseilung
von Verseilelementen 1 zu einer Verseileinheit 5. Hierbei werden die Verseilelemente zunächst
mittels der Haupt- bzw. Vorverseileinrichtung 2 zum Strang 4 SZ-verseilt. Hinter der Hauptverseileinrichtung
2 ist die Nachverseil- oder Korrekturverseileinrichtung 3 angeordnet, die allein die Aufgabe hat, Fehler
in der Sollgeometrie des Verseilverbandes 4 in den S- und Z-Abschnitten sowie an den dazwischenliegenden
Drallwechselstellen zu beseitigen. Bei einer derartigen
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Aufteilung der SZ-Verseilung in eine Vorverseilung und
eine Nachverseilung brauchen an die Vorverseileinrichtung
2 weniger harte Forderungen hinsichtlich der geometrischen Abstände zwischen feststehenden und rotierenden
Verseilköpfen gestellt zu werden; es können auch bestimmte Umseilvorgänge an feststehenden Umlenkungen
innerhalb der Verseilvorrichtung in Kauf genommen werden. Auch die sonst möglichst zu verändernden
Verfahrensparameter wie insbesondere die Drehzahl und/ oder die Drehrichtung der Verseilvorrichtung können
langsamer geändert werden, wodurch sich der Antriebsaufwand und die stoßartige Belastung vieler Maschinenelemente
verringern.
Nur in der Korrektur- bzw. Nachverseileinrichtung 3 muß das dort nur einmal vorhandene Verseil- bzw. Umseilwerkzeug
zwischen eng benachbarten Punkten schnell umgesteuert werden, wodurch sich der gesamte Maschinenaufwand
stark vermindert.
Die SZ-Verseileinrichtung 2 ist somit als Vorverseileinrichtung
anzusehen, mit der beispielsweise 99 % der notwendigen S- und Z-Verseilschläge mit mäßigen
Genauigkeitsanforderungen erzeugt werden. Die Verseil-' einrichtung 3 arbeitet als Nachverseileinrichtung und
erzeugt die restlichen Prozent an Verseilschlägen in der Umgebung der Drallwechselstellen und sorgt für eine
gleichmäßige Verteilung der Verseilschläge.
Das dargestellte Verseilprinzip läßt sich insbesondere dann leicht verwirklichen, wenn die zu verseilenden
Verseilelemente 1 bei dem Verseilprozeß nicht oder nur vernachlässigbar wenig plastisch verformt werden, wie
dies insbesondere bei flexiblen elektrischen Leitungen vorausgesetzt werden kann.
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- # - VPA 79 P 4708 BRD
Fig. 2 zeigt die konstruktive Ausgestaltung der Nachvers
eil einrichtung 3. Diese besteht aus der mit wechselnder Drehrichtung und konstanter Drehzahl umlaufenden
Umseiischeibe 7, der auf der einen Seite ein Verseilnippel 6 (Aufseilnippel) und auf der anderen Seite
der Verseilnippel 8 zugeordnet ist. Für das von links nach rechts durch die Nachverseileinrichtung durchlaufende
Verseilgut ist vor dem Verseilnippel 6 die Ausgleichsstrecke a angeordnet, auf der sich die rückwärts
von der Umseiischeibe 7 ausgeübten Verdrillungen verteilen können. Diese Ausgleichsstrecke a soll mindestens
so viel Schlaglängen aufnehmen können, wie von der Umseilvorrichtung zusätzlich erzeugt werden.
Die Drehrichtung der Umseiischeibe 7 wird immer dann gewechselt, wenn die Mitte einer Drallwechselstelle
die Umseiischeibe durchläuft. Ihre Drehzahl wird an die Sollschlaglänge des die Vorverseileinrichtung verlassenden
Stranges 4 angepaßt.
Die einzelnen Verseilelemente 1 werden»nach Passieren
der Umseiischeibe 7 im Verseilnippel 8 zu der endgültigen SZ-Verseileinheit 5 zusammengefaßt und erhalten
dabei präzise ihre endgültige Schlaglänge s, die durch die Abzugsgeschwindigkeit des Verseilverbandes und die
Drehzahl der Umseiischeibe gegeben ist.
In der endgültig verseilten SZ-Einheit 5 wird die Länge der Drallwechselstellen allein durch die Umsteuergeschwindigkeit
der Umseiischeibe 7 und durch die Entfernung zwischen dem Verseilnippel 8 und dem nächsten
Festpunkt 10 bestimmt, der hier beispielsweise durch eine Abzugsscheibe gebildet wird.
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VPA 79 P 4708 BRD Die Länge der rückwärtigen Ausgleichsstrecke bzw. Speicherstrecke
a richtet sich nach der Zahl von Verseilschlägen, die mit der Korrektureinrichtung nachträglich
erzeugt werden müssen. Diese Länge würde bei einer endgültigen SZ-Schlaglänge von 0,3 m wenigstens 1,5 m, bei
einer endgültigen SZ-Schlaglänge von 0,1 m wenigstens 0,5 m betragen. Beispielsweise sei agenommen, daß die
Vorverseileinrichtung 2 in Fig. 1 jeweils 500 m lange
S- und Z-Abschnitte der Schlaglänge s = 0,1 m bewirkt.
Im Idealfall würde jeder S- bzw. Z-Abschnitt demnach 5000 Verseilschläge enthalten. Aus Gründen eines einfachen
gemeinsamen Antriebs mögen in der Umgebung der Drallwechselstellen durch relativ lange Umsteuerzeiten
der Verdrehungsvorrichtung jeweils + 50 Verseilschläge verlorengehen. Diese Verseilschlage werden in der Nachverseileinrichtung
3 nachgeholt, wozu eine Speicherstrecke a von etwa 2 bis 10 m Länge erforderlich ist.
Die genaue Länge wird experimentell bestimmt und richtet sich nach der Schlaglänge, die man innerhalb der
Speieherstrecke a zuläßt.
Die Speicherstrecke a und die Umseiischeibe 7 bewirken auch, daß Verseilungleichmäßigkeiten ausgeglichen werden,
die sich beispielsweise in der Vor- bzw. Hauptverseileinrichtung unter dem Einfluß torsionshemmender
Umlenkungen ergeben.
Ein Ausführungsbeispiel einer kompletten Vor- und Nachverseileinrichtung
ist in Fig. 3 dargestellt. Hierbei erfolgt die Vorverseilung der Verseilelemente 1 mit
Hilfe von Verseilbügeln 20 und 21, die in bekannter Weise einen feststehenden Zwischenspeicher 19 großen
Speicherinhalts umfliegen (s. DE-PS 16 65 536). Unmittelbar vor dem letzten Verseilpunkt 9 der SZ-Verseileinrichtung
ist die Nachverseileinrichtung, bestehend
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VPA 79 P 4708 BRD aus dem Aufseilnippel 6, der Umseiischeibe 7 und dem
Verseilnippel 8 sowie der Ausgleichsstrecke a, angeordnet.
Die Ausgleichsstrecke a entspricht dabei dem Abstand der letzten Umlenkrolle 22 innerhalb des Verseilbügeis
21 zum Aufseilnippel 6.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine SZ-Verseilmaschine, bei der
die in Fig. 2 dargestellte Nachverseileinrichtung mit einer Hauptverseileinrichtung kombiniert ist, wie sie
in der DE-ANM P 29 OO 729.2 beschrieben ist und bei der ein an sich gestreckter Speicher in mehrere in den
Ebenen a bis d parallel angeordnete Speicherteilstrecken unterteilt ist, wobei die einzelnen Speicherteilstrecken
durch Umlenkeinrichtungen miteinander aufeinanderfolgend verbunden sind. Der derart gebildete gefaltete
Linearspeicher besteht im wesentlichen aus zwischen den beiden Verseilpunkten 10 und 17 angeordneten Verseilköpfen
11, 12, 15 und 16 sowie den Umlenkeinrichtungen 14 und den geradlinigen Führungen 13. Dabei sind
die Verseilköpfe in den vertikalen Ebenen A und B angeordnet. Die Nachverseileinrichtung, die wiederum aus
dem Aufseilnippel 6, der Umseiischeibe 7 und dem Verseilnippel 8 sowie dem Verseilpunkt 9 besteht, ist im
Abstand a hinter dem letzten Verseilpunkt (Abzugscheibe) 17 angeordnet. Unmittelbar dahinter ist ein
Extruder 19 angeordnet, mit dem auf die Verseileinheit 5 ein Kunststoffmantel aufgebracht wird.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Variante ist die aus Aufseilnippel 6, Umseiischeibe 7 und Verseilnippel 8
bestehende Nachverseileinrichtung in die Hauptverseileinrichtung integriert, wobei der in Fig. 4 dargestellte
Verseilkopf 12 durch die Nachverseileinrichtung ersetzt ist. In dieser Variante bildet die letzte
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VPA 79 P 4708 BRD Speicherteilstrecke zwischen dem Verseilkopf 16 in der
Ebene d und dem Aufseilnippel 6 gleichzeitig die Ausgleichsstrecke a.
3 Ansprüche
5 Figuren
5 Figuren
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Leerseite
Claims (3)
1. Vorrichtung zum SZ-Verseilen von Verseilelementen
elektrischer Kabel und Leitungen zu einer SZ-Verseileinheit,
bestehend aus einer oder mehreren zwischen einem ersten und einem letzten Verseilpunkt angeordneten,
mit stufenweise wechselnder Drehzahl oder Drehrichtung umlaufenden Verdrehungsvorrichtungen und aus
einer zwischen dem ersten und dem letzten Verseilpunkt angeordneten, von der Verdrehungsvorrichtung getrennten
oder in diese integrierten Speichereinrichtung für die wenigstens ein erstes Mal verseilten Verseilelemente,
wobei die Speichereinrichtung eine sehr große Speicherkapazität von mehr als 50 m oder mehr als 200 Verseilschlagen
aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar Tainter oder vor dem letzten Verseilpunkt
(9,17) eine mit wechselnder Drehrichtung antreibbare, von den SZ-verseilten Verseilelementen (1) durchlaufene
Umseiischeibe (7) mit einem oder zwei zugeordneten Verseilnippeln (6,8) angeordnet ist,
deren freier Abstand (a) zum letzten Verseilpunkt (17) oder deren freier Abstand zum letzten,
die Verseilelemente von außen kraftschlüssig erfassenden und verdrehenden Teil (22,16) der Verdrehungsvorrichtung
wenigstens das Fünffache der resultierenden SZ-Schlaglänge beträgt,
deren Drehzahl gleich ist der Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Drehzahlstufen der umlaufenden
Verdrehungsvorrichtung (20,21; 11,15, 16,12)
und deren Drehrichtung im gleichen Rhythmus wie die Drehbewegung der Verdrehungsvorrichtung bzw.
mit dem gleichen Rhythmus wie der Wechsel von
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- 2 - VPA 79 P 4708 BRD einer Drehzahlverkleinerung auf eine Drehzahlvergrößerung
der Verdrehungsvorrichtung oder umgekehrt änderbar ist.
2. SZ-Verseilvorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein
feststehendes Speicherelement innerhalb zraLer rotierender
Verseilbügel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Umseiischeibe
(7) am Ausgang des zweiten Verseilbügels (21) angeordnet ist.
3. SZ-Verseilvorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine
an sich geradlinige Speicherstrecke in mehrere parallel angeordnete Speicherteilstrecken unterteilt ist, wobei
am Anfag und am Ende jeder Speicherteilstrecke ein rotierender Verseilkopf angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet , daß die Umseiischeibe
(7) in den letzten Verseilkopf (12) integriert ist.
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