EP0396068B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Drahtbündels oder eines Seiles - Google Patents
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- EP0396068B1 EP0396068B1 EP90108171A EP90108171A EP0396068B1 EP 0396068 B1 EP0396068 B1 EP 0396068B1 EP 90108171 A EP90108171 A EP 90108171A EP 90108171 A EP90108171 A EP 90108171A EP 0396068 B1 EP0396068 B1 EP 0396068B1
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- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
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- D07B7/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, rope- or cable-making machines; Auxiliary apparatus associated with such machines
- D07B7/02—Machine details; Auxiliary devices
- D07B7/022—Measuring or adjusting the lay or torque in the rope
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- D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
- D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
- D07B3/00—General-purpose machines or apparatus for producing twisted ropes or cables from component strands of the same or different material
- D07B3/02—General-purpose machines or apparatus for producing twisted ropes or cables from component strands of the same or different material in which the supply reels rotate about the axis of the rope or cable or in which a guide member rotates about the axis of the rope or cable to guide the component strands away from the supply reels in fixed position
- D07B3/022—General-purpose machines or apparatus for producing twisted ropes or cables from component strands of the same or different material in which the supply reels rotate about the axis of the rope or cable or in which a guide member rotates about the axis of the rope or cable to guide the component strands away from the supply reels in fixed position with provision for imparting two or more twists to the filaments for each revolution of the guide member
Definitions
- the invention relates to a method for producing a bundle from a plurality of metallic individual wires (strand) or a rope from a plurality of strands, in which the wires or strands are pulled off in a conventional manner by means of a pull-out device via a rotor from braked coils of a coil carrier and with an adjustable lay length are laid around one another and / or twisted around one another, in which the stranded wires or stranded strands are then further twisted in their twisting direction in an overturning device, so that the residual torsion of the strand or the rope fluctuates by an adjustable constant value, and at the end the finished strand or rope is wound up on a spool or is processed immediately.
- the invention further relates to a device for producing a bundle of several metallic individual wires (strand) or a rope made of several strands, with a coil carrier with braked coils for receiving individual wires or strands with a rotor for folding and / or twisting the wires or Stranded wire, with an overturning device, with at least one pull-out mechanism and with a winding or transfer device (see, for example, JP-A-56-9489).
- a strand is understood to mean a bundle of at least two, but usually several, for example four or five individual wires, which are laid around and / or twisted around one another.
- a rope is understood to mean a bundle of several strands or of more than eight individual wires or of a combination of strands and individual wires, which in turn are laid around and / or twisted around one another.
- Under one Lay length is to be understood as the distance between two points of a wire or a strand with the same spatial position after a complete twist by 360 o .
- the unit of measurement 1 torsion is to be defined in the context of this application in such a way that a 6 m long piece of strand unwound from a spool after the end has been released is rotated 360 o in the direction of rotation (+ 1 torsion) or in the opposite direction (- 1st Torsion).
- the individual wires e.g. high-strength, surface-treated steel wires can be drawn off from coils by means of a pull-out mechanism and twisted around one another with an adjustable lay length by means of a rotor to form a strand. Because of the spring properties of the wires, a torque that opposes this torsion occurs.
- a certain torsion value e.g. To obtain the value zero, the strand is twisted even further in its direction of rotation by means of an overturning device, as a rule beyond the elastic deformation range into the plastic one.
- the residual torsions can only be measured when the machine is switched off and the strand is cut open. If the measured value is within the permissible limits, the machine is put into operation again; if the value is inadmissible, the speed of the overturning device is usually increased or decreased via a mechanical adjustment gear in order to obtain the desired value. These measurements are repeated after passing through predetermined strand lengths.
- the invention is therefore based on the object of specifying a method for producing a strand or a rope of substantially improved quality, in which, in particular, the problems indicated no longer occur due to different residual torsions.
- This object is achieved in that the strand or the rope behind the overturning device or the puller is given a low constant tension that in the range of low constant tension during the entire manufacturing process Torsion value of the strand or the rope is measured continuously and that if the torsion measurement deviates from the set torsion value, a control signal is generated by means of which the speed of the over-twisting device is changed in such a way that the strand or the rope again assumes the set torsion value.
- a device for producing a strand or a rope is characterized in that a tension generator stage for maintaining a low constant tension is located between the pull-out unit and the winding or transfer device, and in the area of the low constant tension a torsion measuring device for the continuous detection of the torsion value is present, the measurement signal of which can be fed to a control device, the output signal of which changes the speed of the overturning device.
- the main idea of the invention is to continuously measure the torsion value of the strand or the rope during the entire production process and to correct it immediately in the event of deviations from the set value.
- the measurement is carried out in a measuring loop with a torsion measuring roller, which changes its angular position in the event of deviations from the target value and thereby generates a correction signal.
- the control signal of the torsion measuring roller is used to change the speed of the overturning device via an electrical circuit in such a way that the strand or the rope again assumes the set torsion value (setpoint).
- the invention offers the advantage that for the first time it has been possible to produce a strand of great length which, regardless of the length-changing properties of the individual wires, maintains a predetermined residual torsion value over its entire length. This avoids rejects both in the strand material and in the cord material subsequently produced therefrom.
- the advantage of the stranding or stranding machine is that the elimination of a mechanical winding coupling and a mechanical adjusting mechanism of the overturning device eliminates approximately 95% of the wear parts of the machine, which results in a considerable reduction in indirect personnel.
- a further advantage is a reduction in testing costs and rework.
- the bunching machine essentially consists of the main assemblies bobbin 1, rotor 2, overturning device 3, pull-out mechanism 4, take-up device 5 and the assemblies according to the invention tension generator 6, torsion measuring device 7, control device 8 and conventional drive units.
- the coil carrier 1 there are two coils 1.2 on each of two fixed axes 1.1, on which wires 1.3, for example brass-plated steel wires, are wound, from which a strand is to be produced.
- wires 1.3 for example brass-plated steel wires
- the individual wires 1.3 can have a diameter of approximately 0.25 mm.
- brakes 1.4 To slow down the Coils 1.2 serve brakes 1.4.
- the wires 1.3 are guided when pulling over collecting rollers 1.5 and rollers 1.6 forming a fixed point and an output roller 1.7.
- the rotor 2 which is driven by the motor 9 via belts 10 and an intermediate shaft 11, consists essentially of two rotor disks 2.1, which are wrapped several times by the individual wires 1.3.
- Two deflection rollers 2.2 are used to guide the individual wires 1.3 that have already been brought together to form a strand 12.
- the heald 12 is fed to the overturning device 3, which essentially consists of two rollers 3.2, arranged side by side in a bracket 3.1, around which the heald 12 is guided, and a drive unit 3.3.
- the drive unit 3.3 can be designed in such a way that the overturning device 3 is driven by the main motor 9 via drive belt 10, the intermediate shaft 11 and a gear 4.3 and that an additional motor in the unit 3.3 is only used to change the speed.
- a separate drive motor can also be provided.
- synchronization means should be provided for a synchronous start of the roto 2 and the overturning device 3.
- a pull-out mechanism 4 Downstream of the overturning device 3 is a pull-out mechanism 4, which in the present example essentially consists of two pull-out rollers 4.1 and 4.2, of which the pull-out roller 4.2 is motor-driven, specifically via a reduction gear 4.3, which is connected to the intermediate shaft 11.
- the strand 12 is generally wrapped around the rollers 4.1 and 4.2 at least ten times.
- two pull-out units are also used, of which the second is then usually located between the rotor 2 and the overturning device 3.
- the finished strand 12 is wound in the winding device 5 onto a driven spool 5.1.
- a laying device 5.2 ensures the correct winding of the strand 12 in the usual way. If required, the finished strand 12 can be fed to an immediate further processing instead of to the winding device 5 via a deflection roller (not shown). If necessary, the bunching machine can also have a customary post-forming device.
- the strand 12 is fed to the tension generator stage 6 via a deflection roller 13, which in the present example consists of a dancer device with two rollers 6.1 and 6.2.
- the roller 6.2 is arranged in a fixed position, while the dancer roller 6.1 is located on a dancer arm 6.3 which can be pivoted about an axis A and which carries a weight 6.4 on its rear side via a linkage.
- the weight 6.4 determines the position of the dancer arm 6.3.
- the strand 12 is guided around the rollers 6.1 and 6.2 about four times.
- the strand 12 is fed to a first deflecting roller 7.1 of the torsion measuring device 7 and runs from there, forming a measuring loop 7.2 around a torsion measuring roller 7.3, back to a second deflecting roller 7.4 and finally to the winding device 5.
- the upper edges of the rollers 7.1 and 7.4 are approximately at the level of the axis of the torsion roller 7.3.
- the torsion measuring roller 7.3 the diameter of which can be between 8 and 20 cm, is mounted in a roller arm 7.5, which is easily rotatable about its longitudinal axis.
- An electronic signal transmitter 7.6 is connected to the torsion measuring roller 7.3 and generates an electrical signal depending on the angle of rotation of the roller arm 7.5 and thus the torsion measuring roller 7.3.
- This signal is fed in the control device 8 - possibly with the interposition of an integrator stage 8.1 - to a comparison stage 8.2.
- comparison stage 8.2 the signal is compared with a signal which can be set on controller R2 and which corresponds to the desired value of the residual torsion.
- an output signal is generated in comparison stage 8.2 and sent to the drive unit 3.3 of the overturning device, which changes the speed of the overturning device 3 in such a way that the strand 12 again assumes the value set on the controller R2.
- the operation of the stranding machine and the method for producing a strand are to be explained in more detail below.
- the beating machine sets the rotor 2, the puller 4, the overturning device 3 and the winding device 5 in motion, whereby a synchronous start is ensured.
- the strand 12 moves at a speed of approximately 100 to 200 m / min, and the striking discs 2.1 of the rotor 2 rotate at a speed of approximately 5 to 6000 rpm.
- the four individual wires 1.3 are withdrawn from the braked coils 1.2 and rotated around one another with the aid of the striking discs 2.1, where they receive their first lay on the right deflection pulley 2.2 and their second lay on the left deflection pulley 2.2, so that here the final lay length of the strand 12 is reached.
- the amount of the lay length is determined by the pull-off speed of the pull-out unit 4 and the speed of the striking discs 2.1.
- High-strength steel wires which are used in the manufacture of strands for a tire cord as individual wires 1.3, react when twisted due to their spring properties to the twist with a reverse torque against the twisting direction. This return torque of the strand 12 is canceled or set to a desired final value (residual torsion) in that the strand 12 is further twisted together in the overturning device 3, specifically via the elastic deformation region into the plastic one.
- the tension generator stage 6 After passing through the pulling unit 4, the strand 12 is guided via the tension generator stage 6 and the torsion measuring device 7 to the winding device 5 and is wound there on a spool 5.1. While high pulling forces act on the strand 12 up to the pull-out mechanism 4, the tension generator stage 6 ensures that the strand 12 is guided over the measuring loop of the torsion measuring device 7 with an extremely low constant tension. Only this constant low Tension allows a sensitive torsion measurement on the strand 12. The amount of tension can be adjusted with the regulator R1.
- the dancer arm 6.3 changes its position by slightly pivoting about the axis A, as a result of which a correction signal is generated in the signal generator 6.5, which changes the winding speed of the winding spool 5.1 via the control device 8, so that the exact tension value is immediately restored.
- the strand 12 is continuously guided as a measuring loop 7.2, in which the torsion measuring roller 7.3 hangs.
- a value of approximately 1 m has proven to be favorable for the length of the measuring loop. It is important that the ends of the measuring loop 7.2 are guided as close as possible to one another.
- the torsion measuring device 7 functions as follows. First, the desired residual torsion value of the strand 12 is set with the regulator R2, which can be zero, but can also be a specific value of a plus torsion or minus torsion.
- the electrical circuit of the control device 8 supplies a signal to the drive unit 3.3, which has the effect that the overturning device 3 has exactly such a speed that it gives the strand 12 the desired residual torsion value. As long as the strand 12 maintains this value, the position of the torsion measuring roller 7.3 does not change.
- the residual torsion of the strand 12 in the measuring loop 7.2 deviates from the predetermined value, this results in the measuring roller 7.3 and thus the roller arm 7.5 being rotated, as a result of which a measuring signal is generated in the electronic signal transmitter 7.6 Comparator stage 8.2 is fed into the control device 8 and there is a changed one Output signal generated. With this output signal, the speed of the overturning device 3 is changed in such a way that the desired residual torsion value, which is set on the regulator R2, is immediately obtained again on the strand 12. As soon as the disturbance stops due to the changed surface of the individual wires, a control mechanism starts in the opposite direction.
- the detection of torsional fluctuations with the torsion measuring roller 7.3 is so sensitive that it may be expedient to first feed the signals generated in the electronic transmitter 7.6 to an integrator stage 8.1 and to initiate the readjustment mechanism after a certain threshold has been reached.
- the invention can also be carried out with a single impact machine instead of the double impact machine described. Above all, instead of the strands described, the invention can also be used to produce ropes with a residual torsion that is constant over their length. In this case, there are not individual wires but strands in the coils 1.2 of the coil carrier.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bündels aus mehreren metallischen Einzeldrähten (Litze) oder eines Seils aus mehreren Litzen, bei dem die Drähte bzw. Litzen in üblicher Weise mittels eines Ausziehwerks über einen Rotor von gebremsten Spulen eines Spulenträgers abgezogen und mit einer einstellbaren Schlaglänge umeinandergelegt und/oder umeinander verdreht werden, bei dem die verlitzten Drähte bzw. verseilten Litzen anschließend in einer Überdreheinrichtung in ihrer Verdrehrichtung weiter zusammengedreht werden, so daß die Resttorsion der Litze bzw. des Seils um einen einstellbaren konstanten Wert schwankt, und bei dem am Ende die fertige Litze bzw. das fertige Seil auf eine Spule aufgewickelt wird oder unmittelbar weiterverarbeitet wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bündels aus mehreren metallischen Einzeldrähten (Litze) oder eines Seils aus mehreren Litzen, mit einem Spulenträger mit gebremsten Spulen zur Aufnahme von Einzeldrähten bzw. Litzen mit einem Rotor zum Umeinanderlegen und/oder Umeinanderverdrehen der Drähte bzw. Litzen, mit einer Überdreheinrichtung, mit zumindest einem Ausziehwerk und mit einer Aufwickel- oder Weitergabevorrichtung (siehe z.B. JP-A-56-9489).
- Unter einer Litze wird ein Bündel aus mindestens zwei, im Regelfall jedoch mehreren, z.B. vier oder fünf Einzeldrähten verstanden, die umeinander gelegt und/oder umeinander verdreht sind. Unter einem Seil wird ein Bündel aus mehreren Litzen oder aus mehr als acht Einzeldrähten oder aus einer Kombination von Litzen und Einzeldrähten verstanden, die wiederum umeinander gelegt und/oder umeinander verdreht sind. Unter einer Schlaglänge soll der Abstand zwischen zwei Punkten eines Drahtes oder einer Litze mit der gleichen räumlichen Lage nach einer vollständigen Verdrehung um 360o verstanden werden. Die Maßeinheit 1 Torsion soll im Rahmen dieser Anmeldung in der Weise definiert sein, daß ein von einer Spule abgewickeltes 6 m langes Stück Litze nach dem Loslassen des Endes eine Umdrehung von 360o in Verdrehrichtung (+ 1 Torsion) oder in entgegengesetzter Richtung (- 1 Torsion) ausführt.
- Bei der Herstellung einer Litze auf bekannten Verlitzmaschinen werden die Einzeldrähte, die z.B. hochfeste, oberflächenbehandelte Stahldrähte sein können, mittels eines Ausziehwerks von Spulen abgezogen und mit einer einstellbaren Schlaglänge mit Hilfe eines Rotors zu einer Litze umeinander verdreht. Dabei tritt wegen der Federeigenschaften der Drähte ein dieser Torsion entgegengerichtetes Drehmoment auf. Um als Endprodukt eine Litze mit einem bestimmten Torsionswert, z.B. dem Wert Null zu erhalten, wird die Litze mittels einer Überdreheinrichtung in ihrer Verdrehrichtung noch weiter zusammengedreht, und zwar im Regelfall über den elastischen Verformbereich hinaus in den plastischen.
- Die Reaktion einer derart "überdrehten" Litze ist eine Rückdrehung, welche um Null schwankt, d.h. die Litze wird im Normalfall keine oder nur eine schwache Reaktion in oder entgegen der Verdrehrichtung zeigen. Man spricht dann von Plus- oder Minusresttorsionen. Diese Resttorsionen stellen bei einem aus den Litzen gefertigten Metallcord ein wichtiges Merkmal des Cordes dar, da von den Resttorsionen in der Hauptsache die Planlage einer gummierten Metallcordbahn abhängt. Weiterhin sind die Resttorsionen für die Gleichmäßigkeit der Schnittkanten der Cordabschnitte verantwortlich, welche z.B. im Reifenbau zur Herstellung der einzelnen Lagen benötigt werden. Im Falle unterschiedlicher oder starker Resttorsionen wirken sich diese als Welligkeit in der Schnittkante aus.
- Bei bekannten Verlitzmaschinen können die Resttorsionen nur bei abgeschalteter Maschine und aufgeschnittener Litze gemessen werden. Liegt der Meßwert innerhalb der zulässigen Grenzen, wird die Maschine wieder in Betrieb gesetzt; ist der Wert unzulässig, wird überlicherweise über ein mechanisches Verstellgetriebe die Drehzahl der Überdreheinrichtung erhöht oder erniedrigt, um den gewünschten Wert zu erhalten. Diese Messungen werden nach dem Durchlaufen vorgegebener Litzenlängen wiederholt.
- Bei den bekannten Herstellungsverfahren kommt es über die Litzen- bzw. Seillängen zu nicht unerheblichen Resttorsionsschwankungen, die in erster Linie von einer über die Drahtlänge unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheit der Einzeldrähte und dem Gefüge des Stahldrahtes selbst, in geringerem Umfang von Einflüssen der Verlitzmaschine herrühren. Die bekannten Herstellungsverfahren weisen somit den Nachteil auf, daß sich häufig Produkte minderer Qualität oder sogar in erheblichem Umfang Ausschuß ergeben und daß die Verlitzmaschinen wegen des häufigen Anhaltens und Wiederanfahrens nicht optimal betrieben werden können.
- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Litze oder eines Seils wesentlich verbesserter Qualität anzugeben, bei der bzw. dem insbesondere die aufgezeigten Probleme aufgrund unterschiedlicher Resttorsionen nicht mehr auftreten.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Litze bzw. dem Seil hinter der Überdreheinrichtung bzw. dem Ausziehwerk eine niedrige konstante Zugspannung gegeben wird, daß im Bereich der niedrigen konstanten Zugspannung während des gesamten Herstellungsvorgangs der Torsionswert der Litze bzw. des Seils dauernd gemessen wird und daß bei Abweichungen des Torsionsmeßwertes vom eingestellten Torsionswert ein Steuersignal erzeugt wird, mittels dessen die Drehzahl der Überdreheinrichtung in der Weise verändert wird, daß die Litze bzw. das Seil wieder den eingestellten Torsionswert einnimmt.
- Eine Vorrichtung zur Herstellung einer Litze bzw. eines Seils ist dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Ausziehwerk und der Aufwickel- bzw. Weitergabevorrichtung eine Zugspannungserzeugerstufe zum Einhalten einer niedrigen konstanten Zugspannung befindet und daß im Bereich der niedrigen konstanten Zugspannung eine Torsionsmeßeinrichtung zum laufenden Erfassen des Torsionswertes vorhanden ist, deren Meßsignal einer Regeleinrichtung zuführbar ist, deren Ausgangssignal die Drehzahl der Überdreheinrichtung verändert.
- Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, den Torsionswert der Litze bzw. des Seils während des gesamten Herstellungsvorgangs dauernd zu messen und bei Abweichungen vom eingestellten Sollwert sofort zu korrigieren. Die Messung erfolgt in einer Meßschleife mit einer Torsionsmeßrolle, die bei Abweichungen vom Sollwert ihre Winkelstellung ändert und dadurch ein Korrektursignal erzeugt. Um bereits geringfügige Abweichungen vom Resttorsionssollwert mit der Torsionsmeßeinrichtung erfassen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, der Litze in einem bestimmten Bereich eine niedrige konstante Zugspannung zu geben und die Meßeinrichtung in diesem Bereich der Litzenführung anzuordnen. Das Steuersignal der Torsionsmeßrolle wird dazu verwendet, über eine elektrische Schaltung die Drehzahl der Überdreheinrichtung in der Weise zu verändern, daß die Litze bzw. das Seil wieder den eingestellten Torsionswert (Sollwert) einnimmt.
- Die Erfindung bietet vor allem den Vorteil, daß es mit ihr erstmals gelungen ist, eine Litze großer Länge herzustellen, die unabhängig von den über die Länge wechselnden Eigenschaften der Einzeldrähte auf ihrer gesamten Länge einen vorgegebenen Resttorsionswert einhält. Somit wird sowohl beim Litzenmaterial als auch beim später daraus hergestellten Cordmaterial Ausschuß vermieden. An der Verlitz- bzw. Verseilmaschine ergibt sich der Vorteil, daß durch den Wegfall einer mechanischen Wickelkupplung und eines mechanischen Verstellgetriebes der Überdreheinrichtung ca. 95 % der Verschleißteile der Maschine entfallen, woraus eine erhebliche Reduzierung des indirekten Personals resultiert. Schließlich sind als weitere Vorteile eine Reduzierung an Prüfkosten und Nacharbeit zu nennen.
- Nachfolgend wird die Erfindung am Beispiel einer Verlitzmaschine in Form einer Doppelschlagmaschine näher erläutert.
- Es zeigt die einzige Figur
eine Verlitzmaschine (teilweise schematisch) in einer Seitenansicht. - Die Verlitzmaschine besteht im wesentlichen aus den Hauptbaugruppen Spulenträger 1, Rotor 2, Überdreheinrichtung 3, Ausziehwerk 4, Aufwickelvorrichtung 5 sowie den erfindungsgemäßen Baugruppen Zugspannungserzeugerstufe 6, Torsionsmeßeinrichtung 7, Regeleinrichtung 8 und üblichen Antriebsaggregaten.
- Im Spulenträger 1 befinden sich auf zwei ortsfesten Achsen 1.1 jeweils zwei Spulen 1.2, auf denen Drähte 1.3, z.B. vermessingte Stahldrähte aufgewickelt sind, aus denen eine Litze hergestellt werden soll. Im Fall von Litzen für Reifencorde können die Einzeldrähte 1.3 einen Durchmesser von ca. 0,25 mm aufweisen. Zum Abbremsen der Spulen 1.2 dienen Bremsen 1.4. Die Drähte 1.3 werden beim Abziehen über Sammelrollen 1.5 und einen Festpunkt bildende Rollen 1.6 sowie eine Ausgangsrolle 1.7 geführt.
- Der vom Motor 9 über Riemen 10 und eine Zwischenwelle 11 angetriebene Rotor 2 besteht im wesentlichen aus zwei Rotor- bzw. Schlagscheiben 2.1, die von den Einzeldrähten 1.3 mehrfach umschlungen werden. Zwei Umlenkrollen 2.2 dienen zur Führung der bereits zu einer Litze 12 zusammengeführten Einzeldrähte 1.3.
- Nach Verlassen des Rotors 2 wird die Litze 12 der Überdreheinrichtung 3 zugeführt, die im wesentlichen aus zwei in einem Bügel 3.1 nebeneinander angeordneten Rollen 3.2, um die die Litze 12 herumgeführt ist, und einem Antriebsaggregat 3.3 besteht. Das Antriebsaggregat 3.3 kann in der Weise ausgebildet sein, daß die Überdreheinrichtung 3 vom Hauptmotor 9 über Antriebsriemen 10, die Zwischenwelle 11 und ein Getriebe 4.3 angetrieben wird und daß ein Zusatzmotor im Aggregat 3.3 lediglich zum Verändern der Drehzahl dient. Es kann aber auch ein separater Antriebsmotor vorgesehen sein. In jedem Fall sollten Synchronisiermittel für einen synchronen Anlauf des Rotos 2 und der Überdreheinrichtung 3 vorgesehen sein. Durch Veränderung der Drehzahl der Uberdreheinrichtung 3 kann das Maß der Überdrehung der Litze 12 und damit ihr Resttorsionswert eingestellt werden.
- Der Überdreheinrichtung 3 nachgeschaltet befindet sich ein Ausziehwerk 4, das im vorliegenden Beispiel im wesentlichen aus zwei Ausziehrollen 4.1 und 4.2 besteht, von denen die Ausziehrolle 4.2 motorgetrieben ist, und zwar über ein Reduziergetriebe 4.3, das mit der Zwischenwelle 11 verbunden ist. Die Litze 12 wird im allgemeinen mindestens zehnmal um die Rollen 4.1 und 4.2 herumgeschlagen. In bestimmten Anwendungsfällen können auch zwei Ausziehwerke zum Einsatz kommen, von denen sich dann üblicherweise das zweite zwischen Rotor 2 und Überdreheinrichtung 3 befindet.
- Am Ende der Verlitzmaschine wird die fertige Litze 12 in der Aufwickelvorrichtung 5 auf eine angetriebene Spule 5.1 gewickelt. Eine Verlegeeinrichtung 5.2 sorgt dabei in üblicher Weise für ein korrektes Aufwickeln der Litze 12. Bei Bedarf kann die fertige Litze 12 statt zur Aufwickelvorrichtung 5 über eine nicht gezeichnete Umlenkrolle einer unmittelbaren Weiterverarbeitung zugeführt werden. Bei Bedarf kann die Verlitzmaschine weiterhin ein übliches Nachformgerät aufweisen.
- Nachfolgend werden die für die Erfindung wesentlichen Baugruppen der Verlitzmaschine beschrieben, nämlich die Zugspannungserzeugerstufe 6, die Torsionsmeßeinrichtung 7 und die Regeleinrichtung 8.
- Nach Verlassen des Ausziehwerks 4 wird die Litze 12 über eine Umlenkrolle 13 der Zugspannungserzeugerstufe 6 zugeführt, die im vorliegenden Beispiel aus einer Tänzereinrichtung mit zwei Rollen 6.1 und 6.2 besteht. Die Rolle 6.2 ist ortsfest angeordnet, während sich die Tänzerrolle 6.1 an einem um eine Achse A schwenkbaren Tänzerarm 6.3 befindet, der auf seiner Rückseite über ein Gestänge ein Gewicht 6.4 trägt. Das Gewicht 6.4 bestimmt die Stellung des Tänzerarms 6.3. Die Litze 12 ist ca. viermal um die Rollen 6.1 und 6.2 herumgeführt. Auf der Rückseite des Tänzerarms 6.3 ist weiterhin ein Signalgeber (Potentiometer) 6.5 angebracht, dessen Signal in der Regeleinrichtung 8 einer Regelschaltung mit dem Regler R1 zugeführt wird, die die Aufwickelvorrichtung 5 derart steuert, daß sich für den beweglichen Tänzerarm 6.3 eine konstante Stellung ergibt, woraus eine konstante Zugspannung für die Litze 12 folgt. Im Falle einer Litze aus vier oder fünf Einzeldrähten für einen Reifencord sollte diese Zugspannung unter 15 Newton liegen.
- Nach Verlassen der Zugspannungserzeugerstufe 6 wird die Litze 12 einer ersten Umlenkrolle 7.1 der Torsionsmeßeinrichtung 7 zugeführt und verläuft von dort aus unter Bildung einer Meßschleife 7.2 um eine Torsionsmeßrolle 7.3 herum zurück auf eine zweite Umlenkrolle 7.4 und schließlich zur Aufwickelvorrichtung 5. Die oberen Ränder der Rollen 7.1 und 7.4 liegen etwa auf Höhe der Achse der Torsionsmeßrolle 7.3. Die Torsionsmeßrolle 7.3, deren Durchmesser zwischen 8 und 20 cm liegen kann, ist in einem Rollenarm 7.5 gelagert, der um seine Längsachse leicht drehbar ist.
- Mit der Torsionsmeßrolle 7.3 ist ein elektronischer Signalgeber 7.6 verbunden, der in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel des Rollenarms 7.5 und damit der Torsionsmeßrolle 7.3 ein elektrisches Signal erzeugt. Dieses Signal wird in der Regeleinrichtung 8 - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Integratorstufe 8.1 - einer Vergleichsstufe 8.2 zugeführt. In der Vergleichsstufe 8.2 wird das Signal mit einem am Regler R2 einstellbaren Signal verglichen, das dem gewünschten Wert der Resttorsion entspricht. Als Reaktion auf den Vergleich wird in der Vergleichsstufe 8.2 ein Ausgangssignal erzeugt und an das Antriebsaggregat 3.3 der Überdreheinrichtung abgegeben, das die Drehzahl der Überdreheinrichtung 3 in der Weise verändert, daß die Litze 12 wieder den am Regler R2 eingestellten Wert einnimmt.
- Nachfolgend sollen die Funktionsweise der Verlitzmaschine und das Verfahren zur Herstellung einer Litze näher erläutert werden. Nach dem Ingangsetzen der Verlitzmaschine setzen sich der Rotor 2, das Ausziehwerk 4, die Überdreheinrichtung 3 und die Aufwickelvorrichtung 5 in Bewegung, wobei für einen synchronen Anlauf gesorgt ist. Nach dem Anlauf bewegt sich die Litze 12 mit einer Geschwindigkeit von ca. 100 bis 200 m/min, und die Schlagscheiben 2.1 des Rotors 2 drehen sich mit einer Geschwindigkeit von ca. 5 bis 6000 U/min. Die vier Einzeldrähte 1.3 werden von den gebremsten Spulen 1.2 abgezogen und mit Hilfe der Schlagscheiben 2.1 umeinander verdreht, wobei sie an der rechten Umlenkrolle 2.2 ihren ersten Schlag und an der linken Umlenkrolle 2.2 ihren zweiten Schlag erhalten, so daß hier die endgültige Schlaglänge der Litze 12 erreicht ist. Der Betrag der Schlaglänge wird von der Abziehgeschwindigkeit des Ausziehwerks 4 und der Drehzahl der Schlagscheiben 2.1 bestimmt.
- Hochfeste Stahldrähte, die bei der Litzenherstellung für einen Reifencord als Einzeldrähte 1.3 zum Einsatz kommen, reagieren beim Verlitzen wegen ihrer Federeigenschaften auf die Verdrehung mit einem Rückdrehmoment entgegen der Verdrehrichtung. Dieses Rückdrehmoment der Litze 12 wird dadurch aufgehoben bzw. auf einen gewünschten Endwert (Resttorsion) eingestellt, daß die Litze 12 in der Überdreheinrichtung 3 weiter zusammengedreht wird, und zwar über den elastischen Verformbereich hinein in den plastischen.
- Nach Durchlaufen des Ausziehwerks 4 wird die Litze 12 über die Zugspannungserzeugerstufe 6 und die Torsionsmeßeinrichtung 7 zur Aufwickelvorrichtung 5 geführt und dort auf eine Spule 5.1 gewickelt. Während bis zum Ausziehwerk 4 hohe Ziehkräfte auf die Litze 12 einwirken, sorgt die Zugspannungserzeugerstufe 6 dafür, daß die Litze 12 mit einer extrem niedrigen konstanten Zugspannung über die Meßschleife der Torsionsmeßeinrichtung 7 geführt wird. Erst diese konstante niedrige Zugspannung erlaubt eine empfindliche Torsionsmessung an der Litze 12. Der Betrag der Zugspannung kann mit Hilfe des Reglers R1 eingestellt werden. Wenn aufgrund äußerer Einflüsse die Zugspannung beginnt, von diesem Wert abzuweichen, ändert der Tänzerarm 6.3 durch geringfügiges Schwenken um die Achse A seine Stellung, wodurch im Signalgeber 6.5 ein Korrektursignal erzeugt wird, das über die Regeleinrichtung 8 die Wickelgeschwindigkeit der Wickelspule 5.1 verändert, so daß sich sofort wieder der exakte Zugspannungswert einstellt.
- In der Torsionsmeßeinrichtung 7 wird die Litze 12 dauernd als Meßschleife 7.2 geführt, in der die Torsionsmeßrolle 7.3 hängt. Im beschriebenen Beispiel hat sich für die Länge der Meßschleife ein Wert von ca. 1 m als günstig erwiesen. Wichtig ist, daß die Enden der Meßschleife 7.2 möglichst nahe beieinander geführt werden. Die Torsionsmeßeinrichtung 7 funktioniert wie folgt. Zunächst wird mit dem Regler R2 der gewünschte Resttorsionswert der Litze 12 eingestellt, der Null betragen kann, aber auch ein bestimmter Wert einer Plustorsion oder Minustorsion sein kann. Solange keine Torsionsschwankungen in der Meßschleife 7.2 auftreten, liefert die elektrische Schaltung der Regeleinrichtung 8 ein Signal an das Antriebsaggregat 3.3, das die Wirkung hat, daß die Überdreheinrichtung 3 exakt eine solche Drehzahl aufweist, daß sie der Litze 12 den gewünschten Resttorsionswert verleiht. Solange die Litze 12 diesen Wert beibehält, ändert sich die Stellung der Torsionsmeßrolle 7.3 nicht. Sobald z.B. aufgrund einer geänderten Oberflächenbeschaffenheit der Einzeldrähte 1.3 die Resttorsion der Litze 12 in der Meßschleife 7.2 vom vorgegebenen Wert abweicht, hat dies ein Verdrehen der Meßrolle 7.3 und damit des Rollenarms 7.5 zur Folge, wodurch im elektronischen Signalgeber 7.6 ein Meßsignal erzeugt wird, das der Vergleicherstufe 8.2 in der Regeleinrichtung 8 zugeführt wird und dort ein geändertes Ausgangssignal erzeugt. Mit diesem Ausgangssignal wird die Drehzahl der Überdreheinrichtung 3 in der Weise verändert, daß sich an der Litze 12 sofort wieder der gewünschte und am Regler R2 eingestellte Resttorsionswert ergibt. Sobald die Störung aufgrund der geänderten Oberfläche der Einzeldrähte aufhört, setzt ein Regelmechanismus in umgekehrter Richtung ein. Die Erfassung von Torsionsschwankungen mit der Torsionsmeßrolle 7.3 ist derart empfindlich, daß es zweckmäßig sein kann, die im elektronischen Geber 7.6 erzeugten Signale zunächst einer Integratorstufe 8.1 zuzuführen und nach Erreichen einer bestimmten Schwelle den Nachregelmechanismus einzuleiten.
- Es sollte angemerkt werden, daß die Erfindung statt mit der beschriebenen Doppelschlagmaschine auch mit einer Einfachschlagmaschine durchgeführt werden kann. Vor allem können mit der Erfindung aber statt der beschriebenen Litzen auch Seile mit einer über ihre Länge konstanten Resttorsion hergestellt werden. In diesem Fall befinden sich in den Spulen 1.2 des Spulenträgers nicht Einzeldrähte sondern Litzen.
-
- 1
- Spulenträger
- 1.1
- ortsfeste Achsen
- 1.2
- Spulen
- 1.3
- Drähte
- 1.4
- Bandbremse
- 1.5
- Sammelrollen
- 1.6
- Rollen
- 1.7
- Ausgangsrolle
- 2
- Rotor
- 2.1
- Schlagscheiben
- 2.2
- Umlenkrollen
- 3
- Überdreheinrichtung
- 3.1
- Bügel
- 3.2
- Rollen
- 3.3
- Antriebsaggregat
- 4
- Ausziehwerk
- 4.1
- Ausziehrolle
- 4.2
- motorgetriebene Ausziehrolle
- 5
- Aufwickelvorrichtung
- 5.1
- Spule
- 5.2
- Verlegeeinrichtung
- 6
- Zugspannungserzeugerstufe
- 6.1
- Tänzerrolle
- 6.2
- ortsfeste Rolle
- 6.3
- Tänzerarm
- 6.4
- Gewicht
- 6.5
- Signalgeber
- 7
- Torsionsmeßeinrichtung
- 7.1
- erste Umlenkrolle
- 7.2
- Meßschleife
- 7.3
- Torsionsmeßrolle
- 7.4
- zweite Umlenkrolle
- 7.5
- Rollenarm
- 7.6
- elektronischer Signalgeber
- 8
- Regeleinrichtung
- 8.1
- Integratorstufe
- 8.2
- Vergleichsstufe
- 9
- Motor
- 10
- Riemen
- 11
- Zwischenwelle
- 12
- Litze
- 13
- Umlenkrolle
- A
- Achse
- R1
- Regler 1
- R2
- Regler 2
Claims (13)
- Verfahren zum Herstellen eines Bündels aus mehreren metallischen Einzeldrähten (Litze) oder eines Seils aus mehreren Litzen, bei dem die Drähte bzw. Litzen in üblicher Weise mittels eines Ausziehwerks über einen Rotor von gebremsten Spulen eines Spulenträgers abgezogen und mit einer einstellbaren Schlaglänge umeinandergelegt und/oder umeinander verdreht werden, bei dem die verlitzten Drähte bzw. verseilten Litzen anschließend in einer Überdreheinrichtung in ihrer Verdrehrichtung weiter zusammengedreht werden, so daß die Resttorsion der Litze bzw. des Seils um einen einstellbaren konstanten Wert schwankt, und bei dem am Ende die fertige Litze bzw. das fertige Seil auf eine Spule aufgewickelt wird oder unmittelbar weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Litze bzw. dem Seil hinter der Überdreheinrichtung bzw. dem Ausziehwerk eine niedrige konstante Zugspannung gegeben wird, daß im Bereich der niedrigen konstanten Zugspannung während des gesamten Herstellungsvorgangs der Torsionswert der Litze bzw. des Seils dauernd gemessen wird und daß bei Abweichungen des Torsionsmeßwertes vom eingestellten Torsionswert ein Steuersignal erzeugt wird, mittels dessen die Drehzahl der Überdreheinrichtung in der Weise verändert wird, daß die Litze bzw. das Seil wieder den eingestellten Torsionswert einnimmt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal für den Torsionsmeßwert in einer Vergleichsstufe mit einem dem eingestellten Torsionswert entsprechenden Signal verglichen wird und daß im Fall von Abweichungen ein Ausgangssignal erzeugt und an den Antrieb der Überdreheinrichtung gegeben wird, das deren Drehzahl verändert.
- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal für den Torsionsmeßwert zunächst einer Integratorstufe zugeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Torsion der Litze bzw. des Seils in einer Meßschleife erfolgt, die eine Länge von etwa 1 m aufweist.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrige konstante Zugspannung mit einer Tänzereinrichtung erzeugt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannung der Litze bzw. des Seils hinter der Überdreheinrichtung höchstens 15 Newton beträgt.
- Vorrichtung zur Herstellung eines Bündels aus mehreren metallischen Einzeldrähten (Litze) oder eines Seils aus mehreren Litzen, mit einem Spulenträger mit gebremsten Spulen zur Aufnahme von Einzeldrähten bzw. Litzen, mit einem Rotor zum Umeinanderlegen und/oder Umeinanderverdrehen der Drähte bzw. Litzen, mit einer Überdreheinrichtung, mit zumindest einem Ausziehwerk und mit einer Aufwickel- oder Weitergabevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Ausziehwerk (4) und der Aufwickel- (5) bzw. Weitergabevorrichtung eine Zugspannungserzeugerstufe (6) zum Einhalten einer niedrigen konstanten Zugspannung befindet und daß im Bereich der niedrigen konstanten Zugspannung eine Torsionsmeßeinrichtung (7) zum laufenden Erfassen des Torsionswertes vorhanden ist, deren Meßsignal einer Regeleinrichtung (8) zuführbar ist, deren Ausgangssignal die Drehzahl der Überdreheinrichtung (3) verändert.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsmeßeinrichtung (7) eine Torsionsmeßrolle (7.3), die in einem um seine Längsachse drehbaren Rollenarm (7.5) gelagert ist, sowie einen Signalgeber (7.6) aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Torsionsmeßrolle (7.3) zwischen 8 und 20 cm liegt.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspannungserzeugerstufe (6) aus einer Tänzereinrichtung besteht, die eine ortsfeste Rolle (6.2) und eine in einem um eine Achse (A) schwenkbaren Tänzerarm (6.3) gelagerte Rolle (6.1) aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Vergleichsstufe (8.2) in der Regeleinrichtung (8), deren einem Eingang das Meßsignal des Signalgebers (7.6) und deren anderem Eingang ein mit einen Regler (R2) einstellbares Signal für einen Torsionswert zuführbar ist und deren Ausgangssignal an einen Eingang des Antriebsaggregats (3.3) der Überdreheinrichtung (3) legbar ist.
- Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestelltes Bündel aus mehreren Einzeldrähten (Litze) oder Seil aus mehreren Litzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Litze (12) bzw. das Seil über ihre (seine) gesamte Länge einen konstanten Resttorsionswert aufweist.
- Litze oder Seil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie (es) in einer Cordbahn verarbeitet ist.
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