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Vorrichtung zum Aufwickeln von Kabeln oder Seilen auf eine Trommel
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Kabeln oder Seilen auf eine
Trommel, bei welcher das Kabel od. dgl. der Trommel mit Hilfe eines vorzugsweise
als Rolle ausgebildeten Führungsgliedes zugeführt wird, welches an einer Wandermutter
angeordnet ist, die mittels einer durch einen Motor angetriebenen Schraubenspindel
bewegbar ist.
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Beim Aufwickeln von Kabeln od. dgl. auf eine Trommel kommt es darauf
an, das von einer Kabelherstellungsmaschine oder von einer AbM wickeltrommel ablaufende
Kabel auf die Aufwickeltrommel in sauberen Lagen ohne unzulässige Zugbeanspruchung
aufzulegen. Bei den für diesen Zweck gebauten bekannten mechanischen Aufwickelvorrichtungen
wird die Schraubenspindel, durch welche die die Führungsrolle für das aufzuwickelnde
Kabel tragende Wandermutter in der einen oder anderen Richtung bewegt wird, mit
Hilfe eines umsteuerbaren Schaltwerkes angetrieben. Bei Kabeln mit großem Querschnitt
wird aber mittels dieser bekannten Aufwickelvorrichtungen ein oft nicht genügend
sauberes Aufwickeln erreicht, so daß in solchen Fällen ein zusätzliches Auflegen
des Kabels auf die Aufwickeltrommel mit der Hand erforderlich ist.
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Um ein einwandfreies Aufwickeln des Kabels oder des Seiles auf die
Trommel ohne zusätzliche Regelung des Aufwickelvorganges mit der Hand zu erzielen,
ist nach der Erfindung an der Wandermutter ein Fühler angeordnet, an dessen Kopf
der jeweils letzte auf der Trommel verlegte Ring des
Kabels od.
dgl. gleitet und der mit Hilfe einer Steuervorrichtung die Drehrichtung des Antriebsmotors
für die die Wandermutter bewegende Schraubenspindel zwecks Aufrechterhaltung eines
Gleichlaufes oder eines annähernden Gleichlaufes zwischen der Wandermutter und dem
Fühlerkopf regelt.
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In der Zeichnung ist eine Aufwickelvorrichtung nach der Erfindung
in verschiedenen Ausführungsformen schematisch dargestellt.
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Fig. I stellt einen senkrechten Querschnitt durch die Aufwickeltrommel
mit den ihr zugeordneten Fühlern dar; Fig. 2 veranschaulicht die die Fühler tragende
Wandermutter; Fig. 3 veranschaulicht die Anordnung eines der Fühler und Fig. 4 eine
Einzelheit dieses Fühlers im Schnitt nach der Liniie A-B der Fig. I; Fig. 5 ist
ein Schaltbild der Vorrichtung zur Steuerung des elektrischen Antriebsmotors für
die Aufwickeltrommel und des elektrischen Antriebsmotors für die Leitspindel der
Wandermutter bei Verwendung von Drehstrom zum Antrieb dieser Motoren; Fig. 6 ist-ein
ähnliches Schaltbild wie Fig. 5 bei Verwendung von Gleichstrom zum Antrieb der Motoren.
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Das Kabel 1 läuft von einer Kabelherstellungsmaschine oder von einer
Abwickeltrommel über eine Leitrolle 2 nach der Aufwickeltrommel 3.
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DieseAufvnrickeltrommel wird bei der Ausführungsform nach Fig. 5 durch
einen Drehstrommotor 4 angetrieben, dem ein Bürstenverstellmotor 5 zugeordnet ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 wird die Aufwickeltrommel 3 durch einen Gleichstrommotor
6 angetrieben, dem ein Bürstenverstellmotor 7 zugeordnet ist.
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Die Leitrolle 2 ist um einen Zapfen 8 drehbar, der an dem oberen
Arm 9 einer Wandermutter IO angeordnet ist. Die Wandermutter 10 wird durch eine
Schraubenspindel 11 hin und her bewegt, die in der Nähe der Aufwickeltrommel 3 parallel
zur Achse dieser Trommel in einem nicht veranschaulichten Gestell gelagert ist.
Dlie Schraubenspindel -11 wird bei der Ausführungsform nach Fig. 5 durch einen Drehstrommotor
12 angetrieben, während sie bei der Ausführungsform nach Fig. -6 durch einen Gleichstrommotor
I3 angetrieben wird.
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Der untere Arm (Fig. I) der Wandermutter 10 ist auf ortsfesten Führungsstangen
I5, I6 verschiebbar. Um dem Zapfen 8 des oberen Armes g der Wandermutter ist ein
zweiarmiger Fühler hebel 17 schwenkbar. An dem der Aufwickeltrommel 3 zugekehrten
Arm des Fühlerhebels I7 befindet sich eine Rolle IS, welche den Durchhang des von
der Leitrolle 2 nach der Trommel 3 laufenden Teils des Kabels I abtastet. An dem
die Rolle I8 tragenden Arm des Hebels I7 ist eine Feder 19 befestigt, die andererseits
mit einem an dem Arm g .angebrachten Rahmen 20 verbunden ist und die -Rolle 18 gegen
das Kabel I zu drücken sucht. Der Ausschlag des Hebels 17 nach der einen oder anderen
Richtung wird durch am Rahmen20 angeordnete Anschläge 21, 22 begrenzt. Der von der
Aufwickeltrommel 3 entfernte Arm des Hebels I7 ist mit einem Bogenstück 23 versehen,
durch welches drei an dem Rahmen 20 angeordnete elektrische Druckknopfkontakte gesteuert
werden. Die Kontakte 24, 25, 26 sind durch Leitungen, die in einem Kabel 27 zusammengefaßt
sind, mit den im folgenden beschriebenen Relais bzw. mit dem im folgenden beschriebenen
elektrischen Netz verbunden.
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An dem unteren Arm 14 der Wandermutter 10 ist ein Rahmen 28 befestigt,
in dem ein Drehzapfen 29 parallel zur Soliraubenspindel II gelagert ist.
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Auf dem Zapfen 29 ist ein Hebel 30 schwenkbar, der einen senkrecht
zum Zapfen 29 angeordneten Drehzapfen 3I trägt. Um diesen Zapfen ist ein weiterer
zweiarmiger Fühlerhebel 32 drehbar. Am Kopf des der Aufwickeltrommel 3 zugekehrten
Armes des Hebels 32 ist ein mit einer Hohlkehle versehener Fühlerzapfen 33 angeordnet.
An dem Hebe130 ist eine Feder 34 befestigt, die andererseits mit dem Rahmen 28 verbunden
ist und die Hohlkehle des Fühlerzapfenls 33 gegen den letzten, bereits auf die Trommel
3 aufgewiekelten Ring des Kabels I drückt (vgl. Fig. 4). An dem von der Trommel
3 abgekehrten Arm des Hebels 32 ist ein Bogenstück 35 (Fig. 3) angeordnet, durch
weiches zwei an dem Rahmen 28 angeordnete Druckknopfkontakte 36 und 37 gesteuert
werden. Die Kontakte 36 und 37 sind durch Leitungen, die in einem Kabel 38 zusammengefaßt
sind, mit den unten erläuterten Relais bzw. mit dem unten erläuterten elektrischen
Netz verbunden.
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Die Arbeitsweise der Aufwickelvorrichtung nach der Erfindung ist,
falls die Antriebsmotoren der Aufwickeltrnmmei 3 und der Schraubenspindel II mit
Drehstrom betrieben werden, folgende: Im Ruhezustand der Aufwickelvolrrichtung nimmt
der Fühlerhebel I7 die in Fig. I gestrichelt veranschaulichte Stellung ein. In dieser
Stellung sind die von dem Fühlerhebel I7 beeinflußten Kontakte 24 und 26 (Fig. I)
geöffnet, während der Kontakt 25 geschlossen ist. Es sei ferner angenommen, daß
sich der Fühlerzapfen 33 und die Wandermutter IO bzw. die Fühlerrolle I8 in der
gleichen, senkrecht zur Achse der Aufwickeltrommel 3 liegenden Ebene befinden. Infolgedessen
sind die Kontakte 36 und 37 (Fig. 3) geöffnet.
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Sobald die Kabelherstellungsmaschine oder die Abwickeltrommel aus
dem Stillstand anläuft und daher das Kabel I nach der Aufwickelstelle geliefert
wird, wird die an dem Hebel I7 gelagerte Fühlerrolle I8 durch die Feder 19 nach
unten und gleichzeitig das Bogenstück 23 nach oben geschwenkt. Zu Beginn der Aufwärtsbewegung
des Bogenstückes 23 wird der Kontakt 26 geschlossen, während der Kontakt -25 noch
geschlossen bleibt. Beim Schließen des Kontales 26 wird ein Relais 39 (Fig. 5) zum
Ansprechen gebracht, und zwar kommt ein Stromkreis von einer Phase des Drehstromnetzes.
40 über die Wicklung des Relais 39 und den Kontakt 26 zu einer anderen Phase dieses
Netzes zustande. Der
von dem Anker des Relais 39 gesteuerte Kontakt
41 wird daher geschlossen und schaltet den Antriebsmotor 4 für die Aufwickeltrommel
3 an das Netz 40 an, so daß dieser Motor auf seine untere Nenndrehzahl hochläuft
und mit dem Aufwickeln des Kabels I auf die Trommel 3 begonnen wird. Wenn die Menge
des nach der Aufwickelstelle gelieferten Kabels zunimmt und sich daher der Kabeldurchhang
zwischen der Trommel 3 und der Rolle 2 vergrößert, wird der Fühlerhebel 17 (Fig.
I) weiter entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt. Infolgedessen wird zunächst der
Kontakt 25 geöffnet und dann bei Bewegung des Fühlerhebels I7 in die in Fig. 1 ausgezogen
veranschaulichte Stellung der Kontakt 24 geschlossen. Beim Schließen des Kontaktes
24 wird ein Relais 42 dadurch zum Ansprechen gebracht, daß ein Strom von einer Phase
des Drehstromnetzes o über die Wicklung des Relais 42 und den Kontakt 24 nach einer
anderen Phase des Netzes zustaiide kommt. Die von dem Anker des Relais 42 gesteuerten
Kontakte 43 werden daher geschlossen. Hierdurch wird der dem Hauptmotof 4 zugeordnete
Bürstenverstellmotof 5 so an das Drehstromnetz 40 angeschaltet, daß er die Bürsten
in eine die Beschleunigung der Drehgeschwindigkeit des Hauptmotors 4 herb!eiführende
Stellung dreht. Die Aufwickeltrommel 3 wird daher durch den Motor 4 mit solcher
Geschwindigkeit angetrieben, daß sich das Kabel 1 auf der Strecke zwischen der Trommel
3 und der Rolle2 strafft.
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Infolgedessen hebt sich die Fühlerrolle I8, so daß der Kontakt 24
geöffnet und der Kontakt 25 geschlossen wird. Durch Offnen des Kontaktes 24 wird
das Relais 42 zum Abfallen gebracht, während durch Schließen des Kontaktes 25 ein
Relais 4+zum Ansprechen gebracht wird. Durch die von dem Anker des Relais 44 gesteuerten
Kontakte 45 wird jetzt der Bürstenverstellmotor 5 in umgekehrtem Drehsinn an das
Drehstromnetz angeschaltet, so daß er nunmehr die Bürsten in eine die Verringerung
der Drehgeschwindigkeit des Hauptmotors 4 herbeiführende Stellung dreht. Die Drehgeschwindigkeit
der Trommel 3 wird daher verringert, bis wieder eine überschüssige Kabellänge auf
die Strecke zwischen der Trommel 3 und der Rolle 2 gelangt und wieder durch Schließen
des Kontaktes 24 das Relais 42 zum Ansprechen gebracht wird. Es tritt also beim
Antrieb der Aufwickeltrommel 3 ein Pendeln zwischen dem für schnellen Gang bestimmten
Kontakt 24 und dem für langsamen Gang bestimmten Kontakt 25 ein, bis die richtige
Drehzahl der Trommel 3 erzielt ist.
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Wenn die Kabelzulaufgeschwindigkeit auf Null sinkt, gelangt die Fühlerrolle
Ig in die gestrichelte Stellung (Fig. I), so daß der Kontakt 26 geöffnet wird und
dadurch der Antriebsmotor 4 der Aufwickeltrommel 3 stillgesetzt wird.
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Beim Arbeiten der Aufwickeltrommel 3 gleitet der jeweils letzte Ring
des schraubenförmig auf diese Trommel auflaufenden Kabels I in der Hohlkehle des
Führungszapfens 33. Wenn beim Aufwickeln des Kabels I auf die Trommel 3 die Kabel
lagen sich beispielsweise von rechts nach links in Fig. 2 bis 4 aneinanderreihen,
bewegt sich auch der Zapfen 33 nach links in bezug auf die Mutter IO.
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Hierbei wird der Fühlerhebel 32 so geschwenkt, daß das Bogenstück
35 den Kontakt 37 schließt und infolgedessen ein Relais 46 (Fig. 5) erregt wird.
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Die durch den Anker dieses Relais gesteuerten Kontakte 47 schließen
den zum Antrieb der Leitspindel II dienenden Motor 12 an das Drehstromnetz an, daß
dieser Motor die Spindel In in dem Drehsinn dreht, bei dem sich die Wandermutter
10 von rechts nach links bewegt. Die Mutter IO holt sofort den Fühlerzapfen 33 ein,
so daß sie sich wieder in einer Ebene mit diesem Zapfen befindet.
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Wenn beim Weiterarbeiten des Motors 12 die Mutter IO den Fühlerzapfen
33 überholt, wird der Hebel 32 nach der entgegengesetzten Richtunggeschwenk, so
daß nunmehr der Kontakt 36 geschlossen:und das Relais 48 erregt wird. Durch Schließen
der durch den Anker dieser Relais gesteuerten Kontakte 49 wird der Motor 12 im umgekehrten
Drehsinn an das Drehstromnetz angeschlossen. Der Motor 12 dreht daher jetzt die
Spindel II, daß sich die Mutter IO von links nach rechts bewegt. Auf diese Weise
suchen die Relais 46 und 48 während des Arbeitens der Aufwickeltrommel 3 die Mutter
IO und damit auch die Fühlerrolle I8 dauernd in oder annähernd in einer Ebene mit
dem Fühlerzapfen 33 zu halten, so daß ein gleichmäßiges Aufwickeln des Kabels auf
die Trommel 3 gesichert ist.
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Wird die Wickelrichtung des auf die Trommel 3 auflaufenden Kabels
1 umgekehrt, so wandert der Fühlerzapfen 33 von links nach rechts in Fig. 2 bis
4. Hierbei spielen sich die gleichen Vorgänge wie beim Aufwickeln des Kabels in
der bisherigen Richtung abl. Beim Voreilen des Zapfens 33 in bezug auf die Mutter
IO wird der Kontakt 36, beim Nacheilen dieses Zapfens dagegen der Kontakt 37 geschlossen.
Es suchen daher auch jetzt wieder die Relais 46, 48 dadurch, daß der Motor 12 in
dem einen oder anderen Drehsinn einschaltet, die Mutter IO dauernd in oder annähernd
in einer Ebene mit dem Fühlerzapfen 33 zu halten. Hierdurch wird erreicht, daß sich
die von der Wandermutter 10 getragene Leitrolle 2 und die Fühlerrolle I8 stets gegenüber
dem letzten, auf die Trommel 3 aufgelegten Kabeiring befinden.
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Die in Fig. 6 dargestellten, durch Gleichstrom betriebenen Motoren
6, 7, I3 der Aufwickelvorrichtung werden in ähnlicher Weise durch die mit den Kontakten
24, 25, 26, 36, 37 zusammenwirkenden Relais 50, 5I, 52, 53, 54 gesteuert wie die
mit Drehstrom betriebenen Motoren 4, 5, I2 bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis
5. Durch die vom Anker des Relais 52 gesteuerten Kontakte 55 wird der Antriebsmotor
6 für die Aufwickeltrommel 3 an das Gleichstromnetz 56 angeschaltet.
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Durch die von den, Ankern der Relais 50, 51 gesteuerten Kontakte 57,
58 wird der Bürstenverstellmotor 7 abwechselnd in dem einen oder anderen Drehsinn
an das Gleichstromnetz angeschlossen.
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Durch die von den Ankern der Relais 53, 54 gesteuerten Kontakte 59,
60 wird der Antriebsmotor
I3 für die Schraubenspindel 11 abwechselnd
in dem einen oder anderen Drehsinn an das. Gleichstromnetz angeschlossen. Anstatt
zur Regelung der Aufwicklung eines elektrischen Kabels kann die Vorrichtung nach
der Erfindung auch zur Regelung der Aufwicklung eines gewöhnlichen Seiles auf eine
Trommel dienen.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist beispielsweise zum Aufwickeln
von Kabeln od. dgl. in Verbindung mit Verseilmaschinen, Bedeckungsmaschinen, Bleipressen,
Armierungsmaschinen, Spulmaschinen usw. gut geeignet.