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Eine reversierende Verseilvorrichtung zum reversierenden
Verseilen von Leitern, wie Filamenten, Leitungselementen,
Leiterbündeln, optischen Fasern und ähnlichem zur Herstellung
von Seilen oder ähnlichem, umfaßt eine stationäre
Teileinrichtung, die am stromaufwärts gelegenen Ende für die zu
verseilenden Leiter angeordnet ist, eine in verschiedenen
Richtungen drehbare Verseileinrichtung, die am stromabwärts
gelegenen Ende für die zu verseilenden Leiter angeordnet ist,
und ein mittig angeordnetes Zentralteil, das um seine Längsachse
in entgegengesetzten Richtungen periodisch drehbar ist, und
randseitige Röhren, die in entgegengesetzten Richtungen
periodisch verdrehbar sind und das Zentralteil am Rand umgeben,
wobei das Zentralteil und die randseitigen Röhren zwischen der
Teileinrichtung und der Verseileinrichtung angeordnet sind und
zumindest während des Verseilschritts der Leiter gegeneinander
gedrückt werden, und wobei die zu verseilenden Leiter sich durch
zumindest die randseitigen Röhren bewegen können.
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Eine große Vielfalt von Vorrichtungen, wie sie oben
beschrieben sind, sind beispielsweise in der Seil- bzw.
Kabelindustrie bekannt. Die im U.S. Patent 4 974 408 offenbarte
Vorrichtung kann hier als ein Beispiel des Standes der Technik
auf diesem Gebiet erwähnt werden. Die Vorrichtung, die in diesem
U.S. Patent offenbart ist, funktioniert meistens vollkommen
fehlerfrei. Unter bestimmten Umständen ist der Betrieb jedoch
nicht der bestmögliche. Beispielseise hat man herausgefunden,
daß bei hoher Drehgeschwindigkeit eines Rohrpakets die
Zentrifugalkraft eine radial nach außen gerichtete Verschiebung
der randseitigen Röhren an deren unbefestigten Bereichen zur
Folge hat. In der bekannten obigen Lösung werden die
randseitigen Röhren durch beabstandete elastische Ringe
festgehalten, wobei deren Druckkraft nur an einer spezifischen
Längszone der Röhren wirkt. Die axiale Spannkraft des Rohrpakets
und der relative Abstand der elastischen Ringe bestimmen
zusammen die Höchstdrehgeschwindigkeit. Wenn diese
Geschwindigkeit überschritten wird, wölben sich die äußeren
randseitigen Röhren unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft nach
außen, wobei die elastischen Ringe in axialer Richtung
verschoben werden, und die Störung vergrößert sich somit bei
diesem Mechanismus selbsttätig. Die Zentralröhre neigt außerdem
dazu, zwischen den randseitigen Röhren hervorzutreten, wenn sie
mehr als die äußeren randseitigen Röhren gedehnt wurde. Ein
weiteres Problem besteht in dem Kriechen infolge der
Eigenschaften des Kunststoffs, das als Röhrenmaterial verwendet
wird. Die Kriechen ist in der Anfangsphase der Inbetriebnahme
des Rohrpakets sehr stark und das Rohrpaket muß daher mehrere
Male gekürzt werden. Später vermindert sich das Kriechen, hört
aber nicht auf. Aufgrund des Kriechens ist die Höchstlänge des
Rohrpakets begrenzt, was wiederrum den maximalen relativen
Abstand der reversierenden Punkte bzw. Umkehrpunkte begrenzt.
Ein drittes erwähnenswerte Problem besteht darin, daß wegen des
verwendeten Materials die gewünschte axiale Spannkraft nicht
genutzt werden kann. Diese Tatsache wird durch das Durchhängen
des Rohrpakets reflektiert, und das ergibt wiederrum
unerwünschte Wirbelung. Erfahrungsgemäß erhöht ein großer
Durchhang des Rohrpakets den Reibungskoeffizienten zwischen der
Röhre und dem Leiter. Die Kunststoffe, die am besten als
Röhrenmaterial geeignet sind, haben typischerweise einen hohen
Reibungskoeffizienten und schlechte mechanische
Festigkeitswerte. In den vorhergehenden Lösungen ist vor allem
der Reibungskoeffizient zwischen der Röhre und dem Leiter der
wichtigste Faktor, der die Anzahl der erreichten
Aufwärtsbewegungen in die gleiche Richtung beeinflußt. Absicht
ist es, eine maximale Zahl von Aufwärtsbewegungen in die gleiche
Richtung zu erreichen, da auf diese Weise die reversierenden
Punkte weit von einander angeordnet werden können und das
wiederrum die elektrische Eigenschaft eines
Telekommunikationskabel verbessert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine reversierende
Verseilvorrichtung bereitzustellen, mit der die Nachteile des
Standes der Technik beseitigt werden können. Dies wird durch die
erfindungsgemäße reversierende Verseilvorrichtung erreicht, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß die randseitigen Röhren und das
Zentralteil durch ein netzartiges Textilerzeugnis, daß die
randseitigen Röhren umschließt und sich im wesentlichen über die
gesamte Länge der randseitigen Röhren erstreckt, in einem
Rohrpaket zusammengefaßt sind.
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Der Vorteil der Erfindung liegt vor allem darin, daß das
Rohrpaket durch die Art der Verbindung, die mit dem netzartigen
Textilerzeugnis, i. e. einem Textilerzeugnis ähnlich einem
Isolierschlauch, durch das Umschließen der randseitigen Röhren
gegeben wird, seine neutrale Achse frei finden kann, wodurch
eine bemerkenswerte hohe Drehgeschwindigkeit für das Rohrpakets
möglich ist. Sehr hohe Gruppierungs- und
Verseilgeschwindigkeiten sind möglich, sogar mit kleinen
Aufwärtsbewegungswerten. Im großen und ganzen kann man sagen,
daß infolge der Erfindung eine Situation erreicht ist, in der
die Drehgeschwindigkeit nicht länger durch das Rohrpaket
beschränkt wird, sondern der limitierende Faktor durch den Motor
gegeben ist. In der erfindungsgemäßen Anordnung liegt das
Rohrpaket in seiner gesamten Länge innerhalb des netzartigen
Schlauches und die Konstruktion ist somit sicherer und
dauerhafter als die vorhergehenden Lösungen. Es ist weiterhin
testzustellen, daß sich das Zentralteil nie zwischen den
randseitigen Röhren herausschieben kann. Bei dem
erfindungsgemäßen Aufbau behält das Rohrpaket seine anfängliche
Längsabmessung über seine gesamte Betriebszeit. Die axiale
Spannungskraft des Rohrpakets kann mehrfach vergrößert werden,
so daß ein effektives Vermeiden von Wirbelung ermöglicht wird.
Zwischen der Röhre und dem Leiter wird eine kleinere Reibung als
zuvor erreicht, da man aus Erfahrung weiß, daß die Reibung umso
kleiner ist, je kleiner der Durchhang ist. Somit stellt die
Länge des Rohrpakets keinen einschränkenden Faktor dar. Ein
weiterer Vorteil ist, daß durch die Erfindung verschiedene und
sich immer ändernde Laufprofile der Drehgeschwindigkeit für den
Drehkopf ohne Einschränkung angewandt werden können. Der
Drehkopf und das Rohrpaket zeigen typischerweise sehr hohe
Drehgeschwindigkeiten, wobei sie die Richtung kontinuierlich
wechseln. Eine geringe Reibung zwischen der Röhre und dem Leiter
vergrößert die Biegung des Rohrpakets in die gleiche Richtung.
Für hochentwickelte Kabel bzw. Seile wird eine bessere Qualität
als zuvor erzielt. Das Gruppierungs- oder Verseilsverfahren
induziert keinerlei nachteilig auf den Leiter wirkende Kräfte
oder beispielsweise eine Verformung, die den Leiter dehnen
würde.
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Die Erfindung wird nachfolgend detaillierter anhand von
bevorzugten, in den beigefügten Zeichnungen dargestellten
Ausführungsformen erläutert, wobei
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Figur 1 eine schematischer Auf riß eines Rohrpakets in einer
reversierenden Verseilvorrichtung gemäß der Erfindung ist,
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Figur 2 eine Teilansicht längs der Pfeile II-II in Figur 1
ist, und
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Figuren 3 bis 5 verschiedene randseitige Röhren oder
Zentralteilvariationen im Rohrpaket von Figuren 1 und 2 in
axialer Sicht zeigen.
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Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines Rohrpakets
in einer reversierenden Verseilvorrichtung gemäß der Erfindung.
In Figur 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die zu verseilenden
Leiter und das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine stationäre
Teileinrichtung, die am stromaufwärts gelegenen Ende für die
Leiter 1 angeordnet ist. Das Bezugszeichen 3 in Figur 1
bezeichnet eine Verseileinrichtung, die am stromabwärts
gelegenem Ende für die zu verseilenden Leiter angeordnet und in
verschiedene Richtungen drehbar ist. Das Bezugszeichen 4
bezeichnet allgemein ein Rohrpaket. Das Rohrpaket 4 umfaßt ein
Zentralteil 5 und getrennte randseitige Röhren 6, die es
randseitig bzw. um den Umfang herum umschließen. Das Zentralteil
5 und die randseitigen Röhren 6 sind zumindest während des
Verseilschritts der Leiter gegeneinander gedrückt.
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Der Ausdruck Leiter bezieht sich in diesem Zusammenhang auf
Filamente, Leitungselementen, Leiterbündel, Grundelemente,
optische Fasern und andere ähnliche Elemente. Die stationäre
Teileinrichtung 2 und die drehbare Verseileinrichtung 3 können
beispielsweise Lochscheiben sein.
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Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung sind die
randseitigen Röhren 6 und das Zentralteil 5 durch ein
netzartiges Textilerzeugnis 7 in einem Rohrpaket (4)
zusammengefaßt, das die randseitigen Röhren 6 umhüllt und sich
im wesentlichen über die gesamte Länge der randseitigen Röhren 6
erstreckt. Das netzartige Textilerzeugnis 7, das die
randseitigen Röhren 6 nach Art einer Hülle umgibt, kann an einem
Ende an der stationären Teileinrichtung 2 und an seinem anderen
Ende an der drehbaren Verseileinrichtung 3 befestigt sein. Das
Befestigen kann beispielsweise durch Klemmplatten 8 und
Schrauben 9 erfolgen, wobei das netzartige Textilerzeugnis
beispielsweise zwischen der stationären Teilplatte 2 und einer
Klemmplatte 8 eingeklemmt wird.
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Das netzartige Textilerzeugnis 7 dreht sich mit den
randseitigen Röhren 6 und ermöglicht das Drehen und eine
relative Bewegung der Röhren, verhindert aber ihre radiale
Bewegung nach außen. Während die randseitigen Röhren verdreht
werden, vermindert sich die Länge des Rohrpakets 4 und der
Außendurchmesser wird größer. Das netzartige, schlauchartige
Textilerzeugnis 7 verhält sich auf ähnliche Weise, denn wenn das
Textilerzeugnis verkürzt wird, vergrößert sich der
Außendurchmesser entsprechend. Das netzartige Textilerzeugnis 7
drückt die randseitigen Röhren 6 in jeder Lage radial gegen das
Zentralteil 5 und die Druckkraft kann zusätzlich reguliert
werden. Durch geeignete Wahl des Herstellungsmaterials für das
netzartige Textilerzeugnis 7 kann die axiale Spannkraft auf das
Rohrpaket beträchtlich erhöht werden gegenüber denjenigen in
Verbindung mit den zuvor bekannten Einrichtungen. Verschiedene
Kunststoffe oder Metalle sind Beispiele geeigneter Materialien
zur Herstellung der netzartigen Textilerzeugnissen. Beim Dücken
der randseitigen Röhren 6 nimmt das netzartige Textilerzeugnis 7
einen Teil der oben genannten axialen Kraft auf. Das zum Drehen
des Rohrpakets 4 erforderliche Drehmoment ist selbst bei großen
Rohrpaketen nicht übermäßig hoch, da das netzartige
Textilerzeugnis das Drehen der Röhren um ihre Mittelachsen
erlaubt. Die Anzahl der randseitigen Röhren 6 in dem Rohrpaket 4
kann je nach aktuellem Bedarffrei variieren. Das Zentralteil 5
kann eine geschlossene Konstruktion sein, i.e. eine Röhre oder
ein hohles Teil. Das Zentralteil, vorzugsweise sein Kern, kann
ein geeignetes Zentralglied einschließen, wie z. B. eine Stange,
ein Drahtkabel oder ähnliches.
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Filamente oder Fasern können während der Herstellung in das
Zentralteil und/oder die Wände der randseitigen Röhren
eingebracht werden. Die Figuren 2 bis 5 zeigen Beispiele von
alternativen randseitigen/zentralen Rohrkonstruktionen. Die
Filamente oder Fasern sind durch das Bezugszeichen 10 in den
Figuren 4 und 5 gekennzeichnet. Die Filamente oder Fasern 10
können gerade sein d.h. axial, in gegensätzlicher nach oben
gerichteter Richtung gewickelt, oder sie haben ein netzartiges
Muster. Der Zweck dieser Filamente oder Fasern 10 ist, axiale
Last aufzunehmen und Kriechen des Rohrpakets 4 zu vermeiden. Die
Filamente oder Fasern haben außerdem einen Effekt auf die zuvor
erwähnte Wirbelung, denn je größer die Kraft ist, mit der das
Rohrpaket in der Axialrichtung gespannt werden kann, je
effektiver wird Wirbeln vermieden. Die diskreten Filamente oder
Fasern können z. B. Kohlenstoff-, Aramid-, Bor- oder Stahlfasern
sein. Das Zentralteil und die randseitigen Röhren können die
gleichen Fasern oder Filamente verwenden. Das Zentralteil kann
außerdem eine Stange, ein Drahtkabel usw. einschließen, wie
zuvor ausgeführt.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein faserversta?rktes
Kunststoffmaterial bei der Herstellung des Rohrpakets 4 zu
verwenden.
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Die Röhren 6 in dem Paket 4 können auch aus zwei
unterschiedlichen Materialien hergestellt werden, das heißt, die
äußere Oberfläche aus einem Material mit einer guten
mechanischen Festigkeit und die innere Oberfläche aus einem
Material mit einer sehr niedrigen Reibung. Dies ermöglicht es,
die Reibung zwischen den Leitern und der inneren Oberfläche der
randseitigen Röhren niedrig zu halten und somit Seile bzw. Kabel
einer höheren Qualität herzustellen. Randseitige Röhren 6, die
aus zwei verschiedenen Materialien hergestellt sind, sind in den
Figuren 3 und 5 dargestellt. Das Material mit niedriger Reibung
ist in diesen Figuren mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet. Das
Material mit niedriger Reibung 11 kann beispielsweise PTFE sein,
das wegen seiner schlechten mechanischen Festigkeit alleine kein
geeignetes Material für das Rohrpaket ergibt. Das andere
Material kann beispielsweise PA Kunststoff sein. Es ist
natürlich auch möglich, mehr als zwei verschiedene Materialien
zur Herstellung des Rohrpakets zu verwenden, beispielsweise ist
es möglich, drei verschiedene Materialien zu verwenden, usw.
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Wenn ein reversierendes Verseilprodukt mit einer Vorrichtung
hergestellt wird, die ein Rohrpaket gemäß Figur 1 enthält,
werden die zu verseilende Leiter 1 durch die Teileinrichtung 2
in die randseitigen Röhren eingezogen und weiter durch die
drehbare Verseileinrichtung 3 hindurch z. B. in eine Tülle, die
stromabwärts von der Verseileinrichtung angeordnet ist in
Laufrichtung der Leiter, wobei die Tülle eine zugespitzte
Öffnung hat, worin die verseilten Leiter dicht aneinander
gepreßt werden und somit ein reversierendes Verseilprodukt
bilden. Die Tülle stellt kein unentbehrliches Detail dar. Falls
gewünscht kann das fertige Produkt zusätzlich gebunden werden,
um ein Wiederaufdrehen zu verhindern. Jedes herkömmliche
Verseilgerät oder eine ähnliche Vorrichtung kann zum Festbinden
oder Verseilen benutzt werden. Die Verseileinrichtung 3 ist mit
einem eigenen drehbaren Antrieb ausgestattet, vorzugsweise mit
einem über Kettengetriebe, Zahnradübertragung oder Zahnriemen
betriebenen Elektromotor, dessen Drehgeschwindigkeit regulierbar
ist und bei dem reversierende Automation relativ einfach
realisiert werden kann. Die oben dargelegten allgemeinen
Merkmale bezüglich der Handhabung und des Gebrauchs der
reversierenden Verseilvorrichtung, i.e. das Ziehen der Leiter,
das Drehen des Rohrpakets, die weitere Bearbeitung des Produkts
etc., sind für den Fachmann bekannt, weshalb diese Merkmale in
diesem Zusammenhang nicht näher beschrieben werden.
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Die oben erläuterten Ausführungsformen sollen die Erfindung
in keiner Weise einschränken, sondern die Erfindung kann
innerhalb des Umfangs der Ansprüche vollkommen frei modifiziert
werden. Es versteht sich somit, daß die erfindungsgemäße
Vorrichtung oder deren Einzelheiten nicht unbedingt mit den in
den Figuren gezeigten exakt übereinstimmen müssen, sondern daß
andere Lösungen ebenfalls möglich sind. Beispielsweise ist die
Anzahl der randseitigen Röhren keinesfalls auf die in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt. Derartige
Details können vielmehr frei je nach dem momentanen Bedarf
modifiziert werden.