EP3307938B1

EP3307938B1 - Verseileinheit für eine verseilmaschine und korb für eine verseileinheit

Info

Publication number: EP3307938B1
Application number: EP16734562.8A
Authority: EP
Inventors: Daniel DEYERLER; Jörg Wenzel
Original assignee: Leoni Kabel GmbH
Current assignee: Leoni Kabel GmbH
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2021-03-17
Anticipated expiration: 2036-06-08
Also published as: KR102028748B1; EP3307938A1; CN107771230B; US20180320312A1; US10676864B2; CN107771230A; JP6590953B2; KR20180019650A; JP2018520271A; WO2016198464A1; DE102015210572A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verseileinheit für eine Verseilmaschine, mit einer Verseilachse und mit einem Käfig, in welchem zumindest ein Korb angeordnet ist, zur Aufnahme einer Spule mit darauf aufgewickeltem Stranggut.
Eine entsprechende Verseilmachine wird auch als Korbverseilmaschine bezeichnet. Ausführungsbeispiele sind in der EP 0 407 855 A1 und der DE 2 115 249 beschrieben.
Beim Verseilen werden üblicherweise mehrere Stränge mittels einer Verseilmaschine miteinander verseilt, beispielsweise zu einem Kabel oder einem Seil. Dabei erfolgt typischerweise eine Verdrehung der Stränge miteinander um eine Verseilachse bei gleichzeitiger Förderung in Richtung dieser Verseilachse, d.h. in einer Verseil- oder Produktionsrichtung entlang der Verseilachse oder auf diese zulaufend. Die Stränge werden von einer Verseileinheit bereitgestellt, welche eine Anzahl von Spulen aufweist, auf denen die Stränge als Stranggut aufgewickelt sind. Üblicherweise ist jede Spule in einen Korb eingesetzt, welcher zur Halterung der Spule ein sogenanntes Joch aufweist. Beim Abspulen wird der Korb typischerweise zusätzlich auf einer Kreisbahn um die Verseilachse herum verfahren, um die erforderliche Verdrehbewegung zu erzielen. Es werden also zwei Drehbewegungen erzeugt: zum Einen eine Drehung der Spule um eine Spulenachse, zum Abwickeln des Strangguts, und zum Anderen eine Drehung der Spule auf einer Kreisbahn um die Verseilachse.
Weiterhin sind regelmäßig mehrere Körbe in einem Käfig, der auch als Trommel bezeichnet wird, zusammenfasst und in einer Umlaufrichtung um die Verseilachse herum verteilt angeordnet. Die einzeln abgespulten Stränge werden schließlich an einem Verseilnippel zusammengeführt, welcher der Verseileinheit in Verseilrichtung nachgeschaltet ist. Zuweilen ist der Verseileinheit zusätzlich ein Abwickler vorgeschaltet, welcher einen Kerneinlauf bereitstellt, der durch die Verseileinheit hindurch dem Verseilnippel zugeführt wird und um welchen herum die einzelnen Stränge verseilt werden. Je nach Ausführungsform können auch mehrere Verseileinheiten und Verseilnippel in Verseilrichtung hintereinander angeordnet sein, wobei dann das an einem Verseilnippel erzeugte Verseilgut einer nachfolgenden Verseileinheit als Kerneinlauf zugeführt wird.
Die Produktionsgeschwindigkeit in Länge pro Zeit ist bei Verseilmaschinen im Wesentlichen aufgrund der bei den diversen Drehbewegungen auftretenden Kräfte begrenzt. Aufgrund des mitunter hohen Gewichtes des Strangguts auf den Spulen und der Kreisbewegung der Körbe entstehen im Betrieb unter Anderem starke Zentrifugalkräfte in radialer Richtung zur Verseilachse. Auch die aus der Verseileinheit heraus und zum Verseilnippel geförderten Stränge unterliegen entsprechenden Zentrifugalkräften. Weiterhin führt die Drehbewegung insbesondere bei hohen Drehzahlen zu starken Belastungen an den Körben und den Jochen, mit der Gefahr einer Verformung oder Beschädigung.
In der EP 0 407 855 A2 ist beispielsweise eine Korbverseilmaschine beschrieben, mit einem entlang der Verseilachse verlaufenden Tragrohr, an dem mehrere Tragschilde zur Halterung von Spulenträgern angeordnet sind. Zur Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeit wird vorgeschlagen, die Tragschilde über Längsstege fest miteinander zu verbinden und auf diese Weise die Steifigkeit der Gesamtanordnung zu erhöhen. Eine solche Verseilmaschine kann dann mit höheren Drehzahlen betrieben werden.
In der DE 2 115 349 ist eine Korbverseilmaschine beschrieben, bei welcher die Drehachsen der Spulen, d.h. die Spulenachsen, parallel zur Verseilsachse ausgerichtet sind. Durch Aufteilen in mehrere Spulenfelder zu je lediglich zwei Spulen, wird weiterhin der Drehkreis der Körbe möglichst gering gehalten. Dadurch sind die auftretenden Zentrifugalkräfte geringer und es ist eine entsprechende Steigerung der Drehzahl und damit der Produktionsgeschwindigkeit möglich.
In der DE 198 47 958 A1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von wenigstens zwei zu einem elektrischen Kabel verdrillten Einzelleitungen beschrieben. In einem räumlichen Abstand zwischen zwei Halteeinrichtungen für die Einzelleitungen ist eine Verdrillstrecke für die Einzelleitungen zu einem verdrillten Kabel vorgesehen. Dabei sind der Vorrichtung zur Herstellung von verdrillten Kabeln gemäß der Anzahl der Einzelleitungen eine entsprechende Anzahl von Vorratsspulen zugeordnet. Der Austrittsseite eines Wickelkopfes ist eine Aufspulvorrichtung örtlich zugeordnet. Eine erste Halteeinrichtung ist als Bestandteil der Aufspulvorrichtung ausgebildet und die erste Halteeinrichtung und der Wickelkopf sind in stationären Positionen zueinander angeordnet. Jede Vorratsspule ist jeweils in einem eigenen in Zylinderform ausgebildeten Gehäuse im Wickelkopf angeordnet und montiert.
Weitere Verseilmaschinen sind gezeigt in JP S55 8601 U und JP S49 31933 A .
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Verseileinheit für eine Verseilmaschine anzugeben. Die Verseileinheit soll beim Verseilen mit einer möglichst hohen Drehzahl betreibbar sein und eine möglichst große Produktionsgeschwindigkeit bei der Produktion von Verseilgut aufweisen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Verseileinheit für eine Verseilmaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Verseileinheit ist zur Verwendung in einer Verseilmaschine ausgebildet und weist eine Verseilachse auf, welche insbesondere auch eine Verseilachse der Verseilmaschine ist und entlang welcher eine Produktion von Verseilgut erfolgt.
Die Verseileinheit weist einen Käfig auf, in welchem zumindest ein Korb, vorzugsweise mehrere Körbe, angeordnet sind, zur Aufnahme jeweils einer Spule mit darauf aufgewickeltem Stranggut. Im Betrieb wird dieses Stranggut von den Spulen abgespult und mittels der Verseilmaschine zum Verseilgut verseilt. Erfindungsgemäß weist die Verseileinheit ein Gestell auf mit einem Rahmen, welcher in einer Umlaufrichtung um die Verseilachse herum um den Käfig insbesondere vollständig umlaufend ausgebildet ist, wobei der Käfig am Rahmen mittels einer Anzahl von Rahmenlagerelementen gelagert und um die Verseilachse herum drehbar ist. Mit anderen Worten: Der Käfig ist drehbar am Rahmen gelagert und bevorzugterweise ausschließlich am Rahmen gelagert, wobei insbesondere auf eine zusätzliche Welle in Richtung der Verseilachse verzichtet ist. Der Käfig ist dabei mit dem Gestell fixierend verbunden und im Betrieb rotiert der Käfig im Rahmen um die Verseilachse.
Wesentliche Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass im Betrieb auftretende Zentrifugalkräfte in verbesserter Weise aufgenommen und verteilt werden und die Gefahr von Verformungen einzelner Komponenten der Verseileinheit im Betrieb vermieden oder zumindest verringert wird. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Lagerung des Käfigs nicht wie üblich mit einer zentralen Welle erfolgt, sondern aus dem Zentrum heraus und an den Umfang des Käfigs verlagert ist. Durch die vorteilhaft vollumfängliche Ausgestaltung des Rahmens nimmt dieser im Betrieb in allen Richtungen senkrecht zur Verseilachse gerichtete Zentrifugalkräfte in optimaler Weise auf. Vorteilhafterweise sind dabei die Körbe im Käfig derart angeordnet, dass diese in Richtung der Verseilachse an in etwa gleicher Längenposition wie die Rahmenlagerelemente angeordnet sind. Die bei der Drehung des Käfigs und der Körbe auftretenden Zentrifugalkräfte werden dann in besonders optimaler Weise direkt in radialer Richtung, d.h. senkrecht zur Verseilachse hin über die Rahmenlagerelemente auf den Rahmen übertragen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht dann insbesondere darin, dass der Rahmen aufgrund von dessen Anordnung außerhalb des Käfigs nahezu beliebig massiv und damit besonders stabil auslegbar ist und zweckmäßigerweise auch entsprechend zur Aufnahme besonders hoher Kräfte ausgebildet ist. Beispielsweise wird der Rahmen durch eine Anzahl von die Verseilachse umlaufenden Stahlringen gebildet, welche im Weiteren an dem Gestell befestigt sind. Der Rahmen umgibt dann den Käfig und insbesondere auch die darin angeordneten Körbe vollumfänglich. Insgesamt wird also von herkömmlichen Konzepten zum Antrieb des Käfigs und der Körbe sowie zur Anordnung der Körbe abgewichen.
Aufgrund der oben beschriebenen äußeren und umfänglichen Lagerung des Käfigs ist auch die ansonsten im Zentrum angeordnete und entlang der Verseilachse verlaufende Welle der Verseileinheit deutlich geringer dimensionierbar. Vorzugsweise wird daher eine Welle mit gegenüber herkömmlichen Wellen deutlich reduziertem Durchmesser verwendet. Bevorzugterweise wird sogar gänzlich auf eine Welle verzichtet und die Verseileinheit weist dann einen Antriebsmotor auf, welcher den Käfig antreibt und außerhalb des Rahmens, insbesondere seitlich davon angeordnet ist. Dadurch ergibt sich im Zentrum des Käfigs mehr Freiraum, so dass die Körbe im Vergleich zu herkömmlichen Verseileinheiten näher an der Verseilachse angeordnet werden können und zweckmäßigerweise auch angeordnet sind, wodurch der Radius des Drehkreises der Körbe im Betrieb verringert wird. Hierdurch sind wiederum die Zentrifugalkräfte im Betrieb der Verseileinheit verringert, so dass auf vorteilhafte Weise eine höhere Drehzahl und somit eine höhere Produktionsgeschwindigkeit möglich ist.
Im Betrieb der Verseileinheit sind das Gestell und der mit diesem verbundene Rahmen fest und unbeweglich und bilden eine Aufnahme für die bewegten Teile der Verseileinheit. Der Käfig ist im Rahmen gelagert und wird im Betrieb um die Verseilachse herum gedreht, um die zur Verseilung benötigte Verdrehbewegung des Strangguts zu realisieren. Dabei sind die Körbe mit dem Käfig derart verbunden, dass bei einer Rotation des Käfigs die Körbe auf einem oder mehreren Drehkreisen um die Verseilachse herum verfahren werden. Die Verseilachse verläuft zudem in einer Verseil- oder auch Produktionsrichtung, in welcher das Stranggut gefördert wird und generell die Produktion des Verseilguts aus dem Stranggut erfolgt. Die Verseileinheit weist dann eine Vorderseite auf, welche in Verseilrichtung hinter der Verseileinheit liegt und auf welcher das Stranggut aus der Verseileinheit austritt und zweckmäßigerweise einem Verseilnippel zugeführt wird. In Verseilrichtung vor der Verseileinheit weist die Verseileinheit dann entsprechend eine Rückseite auf, auf welcher beispielsweise ein zentral geführter Kerneinlauf als Kern für das Verseilgut zugeführt wird.
Erfindungsgemäß ist der Korb, vorzugsweise sind alle Körbe, in den Käfig um eine jeweilige Korblängsachse drehbar gelagert, welche parallel zur Verseilachse verläuft. Dabei sind auch die in den Körben gelagerten Spulen um eine Spulenachse drehbar, welche ebenfalls parallel zur Verseilachse verläuft und insbesondere auch koaxial zur Korblängsachse. Durch diese Längsausrichtung der verschiedenen Drehachsen ergibt sich im Betrieb eine besonders optimale Krafteinwirkung auf die einzelnen Komponenten der Verseileinheit. In besonders geeigneter Weise wirken hierbei die im Betrieb auftretenden Zentrifugalkräfte auf jegliche Achsen, nämlich die Korblängsachse und die Spulenachse lediglich in radialer Richtung und gerade nicht in axialer Richtung, d.h. entlang der jeweiligen Achse. Daher sind im Betrieb die auftretenden Zentrifugalkräfte besonders gleichmäßig verteilt, so dass auch eine entsprechend gleichmäßige Belastung der Komponenten erfolgt und eine Verformung oder gar Beschädigung aufgrund wechselnder Belastung vermieden wird. Ein weiterer Vorteil ergibt sich für eine in einen Korb eingesetzte Spule dann weiterhin dadurch, dass auch auf das aufgewickelte Stranggut lediglich radiale Kräfte wirken und dadurch ein Verrutschen des Strangguts in Richtung der Spulenachse auf besonders einfache Weise verhindert wird. Auch die Spule, welche einen Spulenkern und Spulenflansche aufweist, wird hierdurch ebenfalls geschont, da das Stranggut nicht auf dem Spulenkern hin und her rutscht und dadurch insbesondere die dynamischen Belastungen auf die den Spulenkern und die Spulenflansche reduziert sind.
Zur drehbaren Lagerung des Käfigs im Rahmen sind grundsätzlich verschiedene Ausführungen geeignet, beispielsweise eine Lagerung mittels Kugellager, Gleitlager oder auch Magnetlager, mit entsprechend geeigneten Kugeln oder Magnetspulen als Rahmenlagerelemente. In einer besonders einfachen und geeigneten Ausführungsform weisen die Rahmenlagerelemente jedoch jeweils eine Anzahl von Rahmenrollen auf, zur Lagerung des Käfigs. Diese Rahmenrollen sind bezüglich des Rahmens fest positioniert, so dass also der Käfig im Betrieb über diese Rahmenrollen abrollt. Dazu weist der Käfig vorzugsweise außenumfänglich eine entsprechende Käfiglauffläche auf, an welcher die Rahmenrollen ansitzen. Zweckmäßigerweise ist die Käfiglauffläche dabei konvex ausgeführt und sitzt somit auch in axialer Richtung besonders sicher in entsprechend konkav profilierten Rahmenrollen ein.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung umfasst ein Rahmenlagerelement zwei Rahmenrollen, die mittels eines Gelenkarms zu einer Rolleinheit zusammengefasst sind, welche dann am Rahmen befestigt ist. Mehrere solcher Rolleinheiten sind dann in Umfangsrichtung um den Käfig herum verteilt am Rahmen befestigt. Vorzugsweise umfasst die Verseileinheit zudem zumindest zwei Rahmen mit entsprechenden Rahmenlagerelementen, welche an unterschiedlichen Längspositionen entlang der Verseilachse positioniert sind. Ein solcher Rahmen bildet dann einen sich entlang der Verseilachse erstreckenden zylinderförmigen Käfigraum, in welchem der Käfig drehbar angeordnet ist. Der Rahmen schließt somit den Käfig insbesondere vollständig zumindest in radialer Richtung ein.
Um eine besonders einfache sowie genaue Ausrichtung des Käfigs bezüglich des Rahmens zu ermöglichen, sind die Rahmenlagerelemente geeigneterweise jeweils mittels eines Exzenterbolzens am Rahmen befestigt. Dadurch sind die Rahmenlagerelemente in eingeschränkter Weise in einer Radialebene senkrecht zur Verseilachse verschiebbar, so dass eventuelle Fertigungstoleranzen des Rahmens oder des Käfigs beim Einsetzen desselben in den Rahmen auf einfache Weise ausgleichbar sind. Durch entsprechende Justage der Rahmenlagerelemente werden dann ein besonders ruhiger Lauf des Käfigs und somit besonders gleichmäßige Kräfte im Betrieb erzielt.
Da der Käfig, die Körbe sowie das darin angeordnete Stranggut üblicherweise ein nicht zu vernachlässigendes Eigengewicht aufweisen, ist der Rahmen in einem unteren Bereich unterhalb der Verseilachse zweckmäßigerweise dichter mit Rahmenlagerelementen besetzt als in einem oberen Bereich. Dadurch wird insbesondere den nach unten wirkenden Gewichtskräften Rechnung getragen, welche aufgrund der dichteren Besetzung mit Rahmenlagerelementen in diesem unteren Bereich in verbesserter Weise vom Rahmen aufgenommen werden. Im oberen Bereich des Rahmens sind dann entsprechend weniger Rahmenlagerelemente angeordnet, da hier lediglich im Betrieb wirkende Zentrifugalkräfte aufgenommen werden müssen.
Um Torsionsspannungen im fertigen Verseilgut zu vermeiden, erfolgt die Verseilung regelmäßig mit einer sogenannten Rückdrehung, d.h. dass die Körbe jeweils im Gegendrehsinn zum Käfig gedreht werden, so dass sich die Körbe relativ zum Rahmen gerade nicht verdrehen, sondern lediglich auf den entsprechenden Drehkreisen verfahren werden. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist insbesondere zur Realisierung einer solchen Rückdrehung auch der Korb am Käfig mittels einer Anzahl von Käfiglagerelementen, insbesondere Käfigrollen, gelagert, welche in Umfangsrichtung um den Korb herum angeordnet sind. Mit anderen Worten: auch die einzelnen Körbe sind bezüglich des Käfigs außenumfänglich gelagert, wie auch der Käfig am Rahmen außenumfänglich gelagert ist. Dadurch ergibt sich auf vorteilhafte Weise eine entsprechend gleichmäßige Verteilung von Zentrifugalkräften bei Drehung, insbesondere Rückdrehung des Korbes bezüglich des Käfigs. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft mit der oben beschriebenen Ausgestaltung mit Korblängsachsen, welche parallel zur Verseilachse verlaufen.
Die Käfiglagerelemente sind zweckmäßigerweise gleichartig zu den Rahmenlagerelementen ausgeführt und vorzugsweise als Rolleinheiten, welche dann entsprechend mittels eines Exzenterbolzens am Käfig angebracht sind. In analoger Weise sind dann mehrere Käfiglagerelemente als Rolleinheiten mit jeweils insbesondere zwei Käfigrollen ausgebildet, gegen welche der Korb im Betrieb abrollt.
Insbesondere zur Aufnahme der Körbe weist der Käfig zweckmäßigerweise eine Anzahl von Käfigscheiben auf, welche an verschiedenen Längspositionen entlang der Verseilachse und senkrecht zu dieser angeordnet sind und jeweils eine insbesondere kreisförmige Korbausnehmung aufweisen, in welche der Korb eingesetzt ist. Bevorzugterweise umfasst die Verseileinheit genauso viele Käfigscheiben wie Rahmen, so dass jedem Rahmen genau eine Käfigscheibe zugeordnet ist, welche in diesem Rahmen angeordnet ist, so dass an verschiedenen Längenpositionen jeweils eine Käfigscheibe und ein diese umlaufender Rahmen angeordnet sind. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Verseileinheit sind entsprechend an zwei Längenpositionen zwei Käfigscheiben angeordnet, welche dann von zwei Rahmen umgeben werden. Die in den Käfig eingesetzten Körbe erstrecken sich dann insbesondere zumindest über den von den Käfigscheiben gebildeten Zwischenraum, vorzugsweise derart, dass die Spulen in den Körben in diesem Zwischenraum angeordnet sind, wodurch dann im Betrieb ein optimaler Kraftübertrag in radialer Richtung erfolgt. Die Käfigscheiben wirken in Kombination mit den Käfig- und Rahmenlagerelementen insbesondere als Vermittler zwischen dem Käfig und den Körben und bilden dabei insbesondere last- oder kraftübertragende Elemente.
Im Betrieb wirkt aufgrund der Drehung des Käfigs auf einen jeweiligen Korb eine Zentrifugalkraft, welche bezüglich der Verseilachse nach außen gerichtet ist. Zur besonders optimalen Aufnahme dieser Zentrifugalkraft im Betrieb sind daher die Käfiglagerelemente zweckmäßigerweise im äußeren Bereich des Käfigs bezüglich der Verseilachse dichter beieinander angeordnet als in einem inneren Bereich. Zusätzlich ergibt sich daraus insbesondere der Vorteil, dass im inneren Bereich entsprechend weniger Käfiglagerelemente angeordnet sind, so dass die Körbe insgesamt näher an die Verseilachse heran gesetzt werden können und zweckmäßigerweise auch sind, sodass deren Drehkreis im Betrieb vorteilhaft verringert ist.
Die Käfiglagerelemente können vorteilhafterweise entsprechend den vorliegenden Kraft- und Bauraumanforderungen individuell zugestellt werden, d.h. die Anzahl der tatsächlich am Käfig angreifenden Käfiglagerelemente ist einstellbar, insbesondere aufgrund der Anbringung über Exzenterbolzen auf besonders einfache Weise. Desweiteren ist die oben beschriebene Konstruktion mit exzentrischer Anbringung der Käfiglagerelemente auf vorteilhafte Weise auch selbstzentrierend. Gleiches gilt sinngemäß auch für die Rahmenlagerelemente.
Eine besonders optimale Übertragung von Zentrifugalkräften ergibt sich in einer vorteilhaften Weiterbildung insbesondere dadurch, dass die Rahmenlagerelemente entlang der Verseilachse an bestimmten Längspositionen angeordnet sind und die Käfiglagerelemente an im Wesentlichen denselben Längspositionen. Die Käfiglagerelemente und die Rahmenlagerelemente sind somit sozusagen auf gleicher Höhe entlang der Verseilachse angeordnet. Dem liegt die Überlegung zugrunde, möglichst kurze Kraftflusspfade zu realisieren. Dadurch werden dann im Betrieb die vom Korb auf den Käfig in radialer Richtung übertragenen Kräfte direkt in radialer Richtung an den Rahmen weitergereicht. Eine mechanische Belastung in axialer Richtung, d.h. in Richtung der Verseilachse, wird dadurch auf besonders effiziente Weise reduziert. Insbesondere werden Biegemomente, welche auf den Rahmen wirken besonders effektiv vermieden. Dabei werden vorliegend solche Biegemomente insbesondere nicht lediglich kompensiert, sonder aufgrund der speziellen Anordnung von vornherein vermieden. An einer gegebenen Längsposition sind dann Käfiglagerelemente und Rahmenlagerelemente in radialer Richtung hintereinander angeordnet. Dabei wird unter an im Wesentlichen denselben Längspositionen insbesondere verstanden, dass in Richtung der Verseilachse ein höchstens geringer Versatz zwischen Käfiglagerelementen und Rahmenlagerelementen vorliegt, wobei ein höchstens geringer Versatz insbesondere einer Breite der Lagerelemente entspricht. Beispielsweise sind Käfiglagerelemente und Rahmenlagerelemente an einer bestimmten Längsposition höchstens um die Breite der Rahmenlagerelemente und/oder Käfiglagerelemente voneinander versetzt angeordnet.
Der Käfig, insbesondere dessen Käfigscheiben, weisen vorzugsweise zusätzlich eine Anzahl von Strangdurchführungen auf zum Hindurchführen einer entsprechenden Anzahl von Strängen, die beispielsweise von einer der Verseileinheit vorgeschalteten weiteren Verseileinheit oder von einem entsprechend vorgeschalteten Abwickler ausgehen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Korb ein Rohr, welches sich entlang der Korblängsachse sowie um diese herum erstreckt und in welches in Joch eingesetzt ist. Das Joch dient dabei insbesondere zur Aufnahme der Spule, die dann in eingesetztem Zustand von dem Rohr umgeben ist. Das Rohr weist insbesondere eine geschlossene Mantelfläche auf, wodurch im Betrieb möglicherweise ungünstige Luftverwirbelungen durch eine Rotation des Korbes vermieden werden. Das Rohr dient insbesondere gerade nicht der Führung des Strangguts, sondern bildet vielmehr ein stabilisierendes Exoskelett des Korbs. Das Rohr weist wie auch der Käfig eine Vorderseite und eine Rückseite auf, wobei insbesondere über die Vorderseite das im Betrieb abgespulte Stranggut ausläuft. In einer besonders leichten und robusten Ausgestaltung des Korbes ist das Rohr vorzugsweise aus einem kohlefaser- oder glasfaserverstärkten Kunststoff, auch als CFK bzw. GFK bezeichnet, gefertigt. Zum Beladen eines der Körbe mit einer Spule wird diese zunächst auf das Joch und anschließend in das Rohr eingesetzt.
Das Rohr weist außenseitig, d.h. auf dessen Mantelfläche, zweckmäßigerweise eine Anzahl von Lagerbahnen auf, entlang derer die Käfiglagerelemente geführt sind. Die Lagerbahnen dienen somit insbesondere zur Lagerung des Korbes am Käfig. Auf diese Weise ist ein besonders sicherer Halt auch in Richtung der Korblängsachse gewährleistet. Beispielsweise sind die Lagerbahnen hierzu als insbesondere konkave Rollbahnen auf der Mantelfläche des Rohres ausgebildet und umlaufen dieses insbesondere vollumfänglich, so dass entsprechend komplementär ausgebildete Käfigrollen entlang dieser Rollbahnen geführt sind. Für eine besonders sichere Lagerung umfasst das Rohr dann vorzugsweise zwei Lagerbahnen, die in Richtung der Korblängsachse an verschiedenen Längenpositionen angeordnet sind, so dass der Korb insgesamt also an zwei Längenpositionen im Käfig gelagert ist.
Insbesondere zur Fixierung und Halterung des Jochs im Rohr weist das Joch vorzugsweise zumindest einen, bevorzugterweise jedoch zwei Lagerringe mit jeweils einer umlaufenden, konischen Anlagefläche auf, die in eingesetztem Zustand des Jochs formschlüssig an innenseitigen konischen Jochlagerflächen des Rohres anliegen. Die Anlageflächen und Jochlagerflächen bilden somit jeweils ringförmige Flächen, welche bezüglich der Korblängsachse in einem bestimmten Winkel angestellt sind, um auf diese Weise einen Teil einer Kegelmantelfläche zu bilden. In eingesetztem Zustand des Jochs im Korb liegen dann jeweils eine Anlagefläche und eine Jochlagerfläche aneinander an und erzeugen auf diese Weise eine Positionierung des Jochs. Ein Beladen des Korbes mit einer Spule erfolgt dann insbesondere derart, dass die Spule auf das Joch aufgesetzt wird und das Joch dann in das Rohr eingesetzt wird, so dass die Anlageflächen und die Jochlagerflächen formschlüssig aneinander anliegen.
Bevorzugterweise sind die Lagerbahnen in radialer Richtung von der Korblängsachse nach außen weisend hinter einer jeweiligen Anlagefläche angeordnet, d.h. insbesondere ohne axialen Versatz und an im Wesentlichen gleichen Längspositionen angeordnet. In ähnlicher Weise wie oben bereits im Zusammenhang mit den Käfiglagerelementen und den Rahmenlagerelementen beschrieben, ergibt sich auf diese Weise ein besonders optimaler Kraftfluss in radialer Richtung durch die in dieser Richtung direkt hintereinander angeordneten Anlageflächen und Lagerbahnen. Die von den Jochlagerflächen aufgenommenen Kräfte werden direkt in radialer Richtung an die auf der Außenseite des Rohres angebrachten Lagerbahnen weitergegeben und von dort ebenfalls direkt in radialer Richtung an die Käfiglagerelemente. Auf diese Weise wird eine axiale Belastung des Rohres besonders effizient vermieden.
Um eine besonders einfache Beladung oder Bestückung des Korbes mit Stranggut zu ermöglichen sind die konischen Anlageflächen zweckmäßigerweise in gleicher Richtung zur Korblängsachse hin zulaufend ausgebildet. Das Joch wird dann vorzugsweise stirnseitig in das Rohr eingesetzt, beispielsweise von der Rückseite der Verseileinheit aus. Insbesondere in Kombination mit der in Richtung der Verseilachse ausgerichteten Korblängsachse ergibt sich dadurch eine besonders unkomplizierte Beladung der Körbe mit Stranggut. Eine Sicherung des Jochs im Rohr in axialer Richtung erfolgt vorzugsweise mittels eines Spannhebels, der dann beispielsweise rückseitig am Korb angeordnet ist und mittels dessen das Joch im Rohr reversibel festgespannt ist. Durch die einfache rückseitige Zugänglichkeit braucht dann zum Wechsel einer Spule lediglich der Spannhebel gelöst, das Joch aus dem Rohr herausgenommen und die Spule entsprechend ausgetauscht zu werden.
Zur Aufnahme der Spule weist das Joch vorzugsweise eine Spulenhalterung auf, die auch zur Positionierung der Spule innerhalb des Rohres in einem Bereich zwischen den beiden Anlageflächen liegt. Durch diese Anordnung der Spule zwischen den Anlageflächen ist insbesondere die Kraftübertragung von beim Abwickeln der Spule entstehenden Zentrifugalkräften über die Anlageflächen auf die Jochlagerflächen deutlich verbessert. Die Anlageflächen sind also in Randbereichen und stirnseitig einer auf das Joch aufgesetzten Spule angeordnet.
Zum Einspannen der Spule weist die Spulenhalterung zweckmäßigerweise zwei konische Spannköpfe auf, wobei lediglich einer der Spannköpfe bezüglich des Jochs und entlang der Korblängsachse verschiebbar ist. Mittels der Spannköpfe wird dann die Spule axial im Joch eingespannt und fixiert. Die konischen Spannköpfe greifen dabei in entsprechend geeignete Ausnehmungen auf den Stirnseiten der Spule ein. Durch Verschiebung des verschiebbaren Spannkopfes ist dann die Spule festspannbar. Dabei ist der verschiebbare Spannkopf beispielsweise über ein Gewinde, insbesondere ein Feingewinde, drehbar und entlang der Korblängsachse verschiebbar. Zweckmäßigerweise ist der verschiebbare Spannkopf auf besonders einfache Weise über die Stirnseite des Korbes, insbesondere rückseitig der Verseileinheit zugänglich. Der andere Spannkopf braucht dagegen vorteilhafterweise nicht zugänglich zu sein, eine Arretierung der Spule erfolgt zweckmäßig lediglich mittels des verschiebbaren Spannkopfes.
Um einen Spulenwechsel besonders einfach zu gestalten, ist am Rohr zumindest eine, vorzugsweise sind zwei Auszugsschienen angeordnet, welche ein reversibles Ein- und Ausziehen des Jochs aus dem Rohr und in Richtung der Korblängsachse ermöglichen. Das Joch ist dann insbesondere nach hinten, d.h. rückseitig aus dem Rohr ausziehbar und eine auf das Joch aufgesetzte Spule dann entsprechend einfach austauschbar. Eine aufwändige Demontage des Jochs und Trennung vom Käfig ist hierbei vorteilhafterweise nicht erforderlich. Stattdessen erfolgt zum Wechseln zunächst ein Lösen des Spannhebels, dann ein Ausziehen des Jochs aus dem Rohr, schließlich ein Lösen der Spulenhalterung und Austauschen der Spule.
Aufgrund der Längsausrichtung der Spule ist es insbesondere nicht möglich, das Stranggut im Betrieb direkt in Verseilrichtung abzuspulen. Daher weist der Korb vorzugsweise einen Umlenkmechanismus für das von der Spule abgespulte Stranggut auf, welcher das Stranggut zudem gegenbiegungsfrei in Richtung einer Stirnfläche des Korbes, insbesondere in Richtung der Vorderseite der Verseileinheit umlenkt. Beim Umlenken wird das Stranggut notwendigerweise in eine oder mehrere Richtungen verbogen, beispielsweise beim Umlenken mittels einer Umlenkrolle, wobei auf vorteilhafte Weise jedoch die mechanische Belastung des Strangguts dadurch reduziert wird, dass ein Zurückbiegen, also ein Gegenbiegen, gerade nicht erfolgt, d.h. das Umlenken gegenbiegungsfrei ist. Der Umlenkmechanismus umfasst daher eine Anzahl von Umlenkelementen, beispielsweise Umlenkrollen, mittels welcher das Stranggut geführt und umgelenkt wird, jedoch erfolgt bei einer Umlenkung um eine bestimmte Umlenkachse in einer bestimmten Umlenkrichtung im gesamten Umlenkmechanismus keine weitere Umlenkung in einer entgegengesetzten Richtung. Mit anderen Worten: Im gesamten Umlenkmechanismus wird auf ein Umbiegen des Strangguts in zwei zueinander antiparallelen Richtungen verzichtet.
Um auf besonders einfache Weise einen Längenausgleich beim Abspulen des Strangguts zu kompensieren, umfasst der Umlenkmechanismus geeigneterweise eine Tänzerführung, mit einem Tänzer, der in Verseilrichtung verschiebbar ist. Dazu umfasst der Tänzer ein Stellelement, mittels welchem zumindest eines der Umlenkelemente in Verseilrichtung verschiebbar ist, und wodurch ein Weglängenunterschied für das durch den Umlenkmechanismus laufende Stranggut einstellbar ist.
Grundsätzlich ist als Stellelement einer solchen Tänzer-Lage-Regelung ein Pneumatikzylinder geeignet, der eine besonders gut einstellbare Kolbendruckkraft aufweist, welche über den gesamten Einstellbereich des Stellelements im Wesentlichen konstant ist. Aufgrund der hohen Drehzahl des Korbes im Betrieb ist allerdings eine Versorgung eines solchen Stellelements mit Druckluft schwierig. In einer geeigneten Alternative ist daher das Stellelement als Magnetfeder, als Linearmotor oder als ein austauschbares Druckfederpaket ausgebildet. Vorteilhafterweise sind die zu erwartenden Längenschwankungen beim Abspulen des Stranggutes derart gering, dass auch ein Stellelement mit entlang des Einstellbereichs nicht konstanter Zugkraft noch mit hinreichender Genauigkeit verwendbar ist und auch verwendet wird.
Insbesondere zur Realisierung der oben erwähnten Rückdrehung ist in einer bevorzugten Weiterbildung der Korb mittels eines Kopplungsmechanismus an den Käfig gekoppelt, zur Rückdrehung des Korbes bei einer Drehung des Käfigs. Der Kopplungsmechanismus weist hierbei eine Kupplung auf, die wiederum zwei Räder aufweist, nämlich ein am Rahmen abrollendes Rahmenrad und ein den Korb antreibendes Korbrad. Dabei sind die beiden Räder über eine Zwischenwelle fest miteinander verbunden. Auf diese Weise erfolgt eine Übersetzung der Drehung des Käfigs relativ zum Rahmen auf eine Drehung des Korbes innerhalb des Käfigs mit einer insbesondere festen Übersetzung. Die Zwischenwelle ist dabei insbesondere parallel zur Verseilrichtung geführt und vorzugsweise durch eine Wand des Käfigs hindurchgeführt sowie an diesem gelagert. Insbesondere in Kombination mit der Ausgestaltung des Käfigs mittels einer Anzahl von Käfigscheiben ist die Zwischenwelle durch eine jeweilige Käfigscheibe hindurchgeführt und auch an dieser gelagert, wird also im Betrieb gemeinsam mit dem Käfig um die Verseilachse herum rotiert. Die Kupplung umfasst dann zwei drehfest miteinander verbundene Räder, wobei das eine Rad als Rahmenrad mit dem feststehenden Rahmen in Wirkverbindung steht und das Käfigrad mit dem Korb.
Zur vollständigen Vermeidung einer Relativdrehung des Korbes, d.h. zur Realisierung einer optimalen Rückdrehung, erfolgt eine Drehung des Korbes mit einer Übersetzung von eins. Dazu sind die beiden Räder hinsichtlich deren Durchmessers und des Verhältnisses der Durchmesser zueinander entsprechend geeignet dimensioniert.
In einer besonders kostengünstigen sowie robusten Ausgestaltung ist das Rahmenrad als Kettenrad ausgebildet und läuft an einer Kette ab, die am Rahmen befestigt ist. Hierbei ist die Kette insbesondere innenseitig am Rahmen angebracht, beispielsweise über Flanschlaschen. Durch Verwendung einer Kette ist es zudem möglich, auf ein entsprechend den Anforderungen möglicherweise besonders groß ausfallendes Verzahnungsprofil am Rahmen zu verzichten. Da die Kette hierbei zudem als statisches Bauteil eingesetzt ist, unterliegt diese im Betrieb auch nicht den üblichen Einschränkungen beispielsweise hinsichtlich Zentrifugalkräften oder maximaler Drehzahlen. Vorzugsweise ist die Kette eine besonders kostengünstige Bolzenkette.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Anbindung der Kopplung an den Korb an dessen Außenseite, d.h. auf der Mantelfläche des Rohres. Vorzugsweise ist dann das Korbrad als Riemenrad ausgebildet und treibt einen Riemen an, welcher den Korb umläuft und an einer Zahnkontur angreift, die außenseitig am Korb angebracht ist. Zweckmäßigerweise ist die Zahnkontur bereits bei der Fertigung des Rohres an diesem ausgebildet, also einstückig mit dem Rohr hergestellt. Das Größenverhältnis von Korbrad zu Rahmenrad ist dann unter Berücksichtigung des Durchmessers des Korbes und des Durchmessers des Käfigs entsprechend derart gewählt, dass sich für den Käfig eine vorzugsweise verschwindende Relativdrehbewegung bezüglich des Rahmens ergibt, also eine Übersetzung von eins.
Beim vorderseitigen Austreten des Strangguts aus der Verseileinheit unterliegt das Stranggut aufgrund der Drehbewegung entsprechenden Zentrifugalkräften. Diese werden in einer bevorzugten Weiterbildung dadurch aufgefangen, dass die Verseileinheit zumindest ein Führungselement aufweist, zur Führung des Strangguts zum Verseilnippel. Dabei ist das Führungselement in Verseilrichtung hinter dem Käfig, also auf dessen Vorderseite angeordnet und läuft zweckmäßigerweise im Betrieb mit dem abgespulten Stranggut mit, um eine möglichst geringe Relativbewegung des Strangguts gegen das Führungselement zu erzielen. Um verbleibende Reibkräfte zu minimieren und entsprechend einen Verschleiß des Stranggutes beim Entlangführen am Führungselement möglichst weit zu reduzieren, weist das Führungselement eine Führungsfläche auf, die aus einem solchen Material gefertigt ist, welches im Kontakt mit dem Material des Strangguts eine möglichst geringe Reibung erzeugt. Das Führungselement ist vorliegend insbesondere ein vorzugsweise mitlaufendes Stützelement und dient vorrangig zur Vermeidung einer Beschädigung des Strangguts durch dessen Eigengewicht bei einer Fliehkraftbelastung. Das Führungselement ist daher insbesondere gerade keine Vorverseilscheibe
Der Korb weist geeigneterweise ein Rohr auf, welches sich entlang einer Korblängsachse sowie um diese herum erstreckt und in welches ein Joch eingesetzt ist, zur Aufnahme einer Spule mit darauf aufgewickeltem Stranggut, wobei stirnseitig ein Umlenkmechanismus für das Stranggut angeordnet ist, zum Abspulen desselben in seitlicher Richtung bezüglich der Spule. Durch die stirnseitige Anordnung des Umlenkmechanismus baut der Korb in radialer Richtung be-sonders wenig auf, wodurch sich der Drehkreis des Korbes beim Betrieb deutlich Verringern lässt und die mit einem entsprechenden Korb ausgestattete Verseileinheit mit einer deutlich höheren Drehzahl betreibbar ist.
Das Joch ist insbesondere stirnseitig in das Rohr eingesetzt, insbesondere auf der dem Umlenkmechanismus gegenüberliegenden Stirnfläche des Rohres. Dadurch ist die Spule auf besonders einfache Weise über die entsprechende Stirnfläche zugänglich und auswechselbar. Vorzugsweise ist das Joch rückseitig aus dem Rohr ausziehbar, zum Herausnehmen oder Einsetzen der Spule und der Umlenkmechanismus ist vorderseitig angeordnet, sodass das Stranggut im Betrieb vorderseitig abgespult wird und der Umlenkmechanismus beim Wechseln der Spule nicht im Wege ist. Zweckmäßigerweise ist der Umlenkmechanismus ein Teil des Jochs und daher zusammen mit diesem aus dem Rohr herausziehbar, wodurch ein Einfädeln des Strangguts in den Umlenkmechanismus bei Einsetzen einer Spule deutlich vereinfacht ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1 a - 1: d eine Verseileinheit für eine Verseilmaschine in verschiedenen Ansichten,
Fig. 2: einen Nahansicht der Umfangslagerung der Verseilmaschine,
Fig. 3: ausschnittsweise die Verseilmachine und einen Korb in einer Rückansicht,
Fig. 4: den Korb mit ausgezogenem Joch in einer perspektivischen Schnittansicht,
Fig. 5: das Joch in einer Schnittansicht, und
Fig. 6a - 6c: diverse Ansichten eines Kupplungsmechanismus der Verseilmaschine.

In den Fig. 1a - 1b ist eine Verseilmaschine 2 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Dabei zeigt die Fig. 1a die Verseilmaschine 2 in einer perspektivischen Rückansicht, die Fig. 1b in einer perspektivischen Vorderansicht, die Fig. 1c in einer Seitenansicht und die Fig. 1d wiederum in einer perspektivischen Rückansicht und in ausgezogenem Zustand. Die Verseilmaschine 2 umfasst ein Gestell 4, an welchem ein Rahmen 6 befestigt ist, in welchem ein Käfig 8 drehbar gelagert ist. In diesem Käfig 8 ist wiederum eine Anzahl von hier vier Körben 10 angeordnet, welche bezüglich des Käfigs 8 drehbar gelagert sind. Die Körbe 10 dienen dabei zur Aufnahme von Spulen 12 mit darauf aufgewickeltem Stranggut 14. Angetrieben wird die Verseileinheit 2, genauer gesagt der Käfig 8, von einem außerhalb und seitlich des Rahmens angeordneten Antriebsmotor 15.
Im Betrieb wird mittels der Verseileinheit 2 das Stranggut 14 von den Spulen 12 abgespult und in einer Verseilrichtung V einem Verseilpunkt P zugeführt, an welchem die Stränge 14 zu einem Verseilgut 16 verseilt werden. Dazu ist am Verseilpunkt P insbesondere ein hier nicht näher dargestellter Verseilnippel angeordnet. Zusätzlich weist die hier gezeigte Verseileinheit 2 eine Anzahl von Strangdurchführungen 17 auf, zur Durchführung von Strängen 14, welche vor der Verseileinheit 2 abgespult werden, z.B. von einer vorgeschalteten weiteren Verseileinheit 2. Eine der Strangdurchführungen 17 ist zentral entlang der Verseilachse VA geführt und dient hier insbesondere der Zuführung eines Strangs 14 als Kerneinlauf, welcher z.B. von einem vorgeschalteten, hier nicht gezeigten Abwickler bereitgestellt wird.
Bei der Verseilung der Stränge 14 erfolgt eine Drehung des Käfigs 8 in einer Umlaufrichtung UR um eine Verseilachse VA, welche sich in Verseilrichtung V erstreckt. Durch Drehung des Käfigs 8 werden die Körbe 10 auf einem Drehkreis DK um die Verseilachse VA verfahren. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Verseilung zusätzlich mit einer sogenannten Rückdrehung, wobei zusätzlich zur Drehung der Körbe 10 um die Verseilachse VA herum jeder der Körbe 10 zusätzlich um eine jeweils eigene Korblängsachse KA gedreht wird. Dabei erfolgt die Drehung eines jeweiligen Korbes 10 um dessen Korblängsachse KA insbesondere im Gegensinn zur Drehrichtung des Käfigs 8 im Rahmen 6.
Insgesamt werden im Betrieb der Verseileinheit 2 daher hier drei unterschiedliche Drehbewegungen ausgeführt, nämlich erstens das Abspulen des Strangguts 14 von einer jeweiligen Spule 12, zweitens die Drehung eines jeweiligen Korbes 10 um dessen Korblängsachse KA und drittens das Verfahren der Körbe 10, insbesondere deren Korblängsachsen KA auf einen Drehkreis DK um die Verseilachse VA. In der hier beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform sind dabei sämtliche Drehachsen parallel zueinander ausgerichtet. Insbesondere weisen die Spulen 12 jeweils eine Spulenachse auf, welche einer jeweiligen Korblängsachse KA entspricht. Die Korblängsachsen KA erstrecken sich dann in Verseilrichtung V und parallel zur Verseilachse VA. Aufgrund dieser Anordnung wirken die beim Drehen erzeugten Zentrifugalkräfte lediglich als Radialkräfte auf die einzelnen Bauteile der Verseilmaschine und nicht als Axialkräfte.
Der Käfig 8 umfasst mehrere Käfigscheiben 18, welche besonders deutlich in Fig. 1c zu erkennen sind. Die Käfigscheiben 18 weisen jeweils Korbausnehmungen 20 auf, in welche die Körbe 10 eingesetzt sind. Der auf diese Weise gebildete Käfig 8 ist vollumfänglich in Umfangsrichtung UR vom Rahmen 6 umgeben, welcher im gezeigten Ausführungsbeispiel von einer Anzahl von Ringen 22 gebildet wird. Diese Ringe 22 sind hier insbesondere als Stahlringe ausgeführt, die am Gestell 4 befestigt sind und an unterschiedlichen Längenpositionen L1, L2 entlang der Verseilachse VA angeordnet sind und auf diese Weise einen Zwischenraum 24 einschließen, in welchem der Käfig 8 angeordnet ist. Die Körbe 10 sind dann derart in den Käfig 8 eingesetzt, dass die Spulen 14 im Zwischenraum 24 zwischen den beiden äußersten Längenpositionen L1, L2 angeordnet sind.
Die Lagerung des Käfigs 8 im Rahmen 6 sowie der Körbe 10 im Käfig 8 erfolgt in der hier gezeigten Ausführungsform mittels einer Anzahl von Rahmenlagerelementen 26 bzw. Käfiglagerelementen 28. Diese sind besonders deutlich in der Fig. 2 bzw. Fig. 3 erkennbar. Die Rahmenlagerelemente 26 und die Käfiglagerelemente 28 sind hier vorteilhaft gleichartig ausgebildet, nämlich als Rolleinheiten 30, welche jeweils eine Anzahl von hier zwei Rollen 32 aufweisen, die an einem Gelenkarm 34 und über einen Exzenterbolzen 36 am Rahmen 6 bzw. am Käfig 8 befestigt sind. Dabei weisen die Rollen 32 hier jeweils eine konkave Lauffläche auf, die im Betrieb auf einer entsprechend konvexen Gegenfläche abrollt. Dazu sind insbesondere an den Käfigscheiben 18 außenumfänglich entsprechend konvex ausgebildete Käfiglaufflächen 38 ausgebildet, während die Körbe 10 jeweils umfänglich eine Anzahl von konvexen Lagerbahnen 40 aufweisen.
Wie besonders in Fig. 1c deutlich erkennbar ist, sind die Körbe 10 mittels der Käfiglagerelemente 28 an einer Anzahl von Längenpositionen L3 gelagert und der Käfig 8 am Rahmen 6 an einer Anzahl von Längenpositionen L4, welche im Wesentlichen den Längenpositionen L3 entsprechen. Dabei weist eine jeweilige Längenposition L3 bezüglich einer jeweiligen Längenposition L4 lediglich einen geringen Versatz VL auf, der hier einer Breite B der Lagerelemente 26, 28, d.h. insbesondere in etwa einer Breite der Rollen 32 entspricht. Durch diese Positionierung der Lagerelemente 26, 28 in radialer Richtung R hintereinander, ist im Betrieb der Verseileinheit 2 ein optimaler Kraftfluss in radialer Richtung R gewährleistet und eine Belastung in axialer Richtung, d. h. in Verseilrichtung V besonders stark reduziert.
Um zusätzlich in optimaler Weise Gewichtskräfte aufzunehmen, sind die Rahmenlagerelemente 26 in einem unteren Bereich U der Verseileinheit 2 dichter angeordnet als in einem oberen Bereich O. Dies ist insbesondere in Fig. 1a erkennbar. In ähnlicher Weise sind zur besonders optimalen Aufnahme der nach außen wirkenden Zentrifugalkräfte die Korblagerelemente 28 in radialer Richtung R nach außen hin dichter angeordnet als zur Verseilachse VA hin. Auch dies ist besonders deutlich in Fig. 1a aber auch in Fig. 3 erkennbar. Durch die reduzierte Verwendung von Käfiglagerelementen 28 nahe der Verseilachse VA ist es zudem möglich, die Körbe 10 besonders dicht zur Verseilachse VA hin anzuordnen und dadurch den Radius des Drehkreises DK und somit auch die im Betrieb entstehenden Zentrifugalkräfte vorteilhaft zu reduzieren.
In Fig. 4 ist in einer perspektivischen Schnittansicht ein Korb 10 gezeigt, welcher ein Rohr 42 aufweist, in welches ein Joch 44 eingesetzt ist, zur Aufnahme einer hier nicht dargestellten Spule 12. Das Rohr 42 erstreckt sich entlang der Korblängsachse KA und umfasst eine Anzahl von Auszugsschienen 46, über welche das Joch 44 in Richtung der Korblängsachse KA in das Rohr 42 hineinschiebbar und aus diesem herausziehbar ist. Dieses Heraus- und Hineinschieben erfolgt insbesondere rückseitig des Rohres 42, d. h. auf der Rückseite RS der Verseileinheit 2. In Fig. 5 ist das Rohr 42 mit dem Joch 44 in eingeschobenem Zustand dargestellt.
Deutlich erkennbar sind in Fig. 4 die auf einer Mantelfläche 45, d.h. außenumfänglich des Rohres 42 angeordneten Lagerbahnen 40, zum Abrollen des Korbes 10 an den Käfiglagerelementen 28. Ebenfalls deutlich erkennbar ist die im Querschnitt konvexe Ausgestaltung. Ausgehend von der Korblängsachse KA und in radialer Richtung R nach außen hin sind vor den Lagerbahnen 40 innenseitig des Rohres 42 an diesem jeweils konische Jochlagerflächen 48 ausgebildet, zur formschlüssigen Lagerung des Jochs 44. Dazu weist das Joch 44 eine entsprechende Anzahl von Lagerringen 49 auf, mit nach außen weisenden konischen Anlageflächen 50. Die formschlüssige Anordnung ist insbesondere in Fig. 5 deutlich erkennbar. Die Anlageflächen 48, 50 sind dabei in einem Winkel W angestellt, um entsprechend konisch ausgebildet zu sein und einen optimalen Formschluss zu ermöglichen. Insbesondere sind die Anlageflächen 48, 50 in gleicher Richtung zur Korblängsachse KA hin angestellt, so dass ein rückwärtiges Einsetzen möglich ist. Um ein ungewolltes Herausfallen des Jochs 44 im Betrieb zu vermeiden, ist zur Arretierung desselben ein Spannhebel 52 angeordnet, mittels dessen das Joch 44 im Rohr 42 festgespannt wird.
Zur Aufnahme einer Spule 14 umfasst das Joch 44 eine Spulenaufnahme 54, welche hier zwei in Richtung der Korblängsachse KA beabstandete konische Spannköpfe 56 aufweist, zwischen denen die Spule 14 dann eingespannt wird. Die Spulenaufnahme 54 ist dabei derart zwischen den Anlageflächen 50 angeordnet, dass eine eingesetzte Spule 14 zwischen diesen positioniert ist und somit jegliche auch bezüglich der Spule 14 radial wirkenden Zentrifugalkräfte in optimaler Weise über die Anlageflächen 48, 50 zunächst über die Käfiglagerelemente 28 auf den Käfig 8 und von dort über die Rahmenlagerelemente 26 schließlich auf den Rahmen 6 übertragen werden. Jegliche axialen Kräfte, d. h. Kräfte in Richtung der Korblängsachse KA sowie der Verseilachse V werden dabei auf ein Minimum reduziert. Der rückseitige Spannkopf 56 ist hier zudem mittels eines Gewindes 57 entlang der Korblängsachse verfahrbar um eine Spule 14 besonders sicher einzuspannen. Durch die rückseitige Anordnung dieses einstellbaren Spannkopfs 56 ist dieser zudem besonders leicht von der Rückseite RS der Verseileinheit 2 zugänglich.
Im Betrieb wird das Stranggut 14 von einer jeweiligen Spule 12 in radialer Richtung R abgespult und anschließend über einen Umlenkmechanismus 58 in Verseilrichtung V umgelenkt und vorderseitig, d.h. über eine Stirnseite S des Rohres 42 aus dem Korb 10 herausgefördert. Dazu umfasst der Umlenkmechanismus 58 eine Anzahl von Umlenkelementen 60, welche hier als Rollen ausgebildet sind. Die Umlenkung des Strangs 14 erfolgt dabei mittels des Umlenkmechanismus 58 gegenbiegungsfrei, um eine zu starke mechanische Belastung des Strangguts 14 zu vermeiden. Mit anderen Worten: die Umlenkelemente 60 weisen jeweils eine Umlenkachse UA auf, um welche herum das Stranggut 14 jeweils abgelenkt wird, wobei im gesamten Umlenkmechanismus 58 kein Umlenken in unterschiedlichen Richtungen um jeweilige Umlenkachsen UA mit gleicher Richtung herum erfolgt. Zusätzlich umfasst der Umlenkmechanismus 58 eine Tänzerführung 62 mit einem Stellelement 64, um im Betrieb einen Längenausgleich des möglicherweise ungleichmäßig abgespulten Strangguts 14 zu gewährleisten. Das Stellelement 64 ist dabei insbesondere derart ausgebildet, dass ein Längenausgleich in Richtung der Korblängsachse KA erfolgt.
Zur Realisierung einer zusätzlichen Drehung des Korbes 10 und insbesondere einer Rückdrehung wie eingangs beschrieben, weist die Verseileinheit 2 einen Kopplungsmechanismus 66 zwischen dem Rahmen 6 und den Körben 10 auf, welcher in den Fig. 6a - 6c deutlich erkennbar ist. Mittels dieses Kopplungsmechanismus 66 wird die Drehung des Käfigs 8 relativ zum Rahmen 6 in eine Drehung des Korbes 10 relativ zum Käfig 8 übersetzt. Dazu weist der Kopplungsmechanismus 66 für hier jeden der Körbe 10 eine Kupplung 67 auf, mit einer Zwischenwelle 68, welche am Käfig 8, genauer an einer der Käfigscheiben 18 gelagert ist und an welcher zwei Räder 70, 72 angebracht sind, nämlich ein Rahmenrad 70 und ein Korbrad 72. Diese Räder 70, 72 sind drehfest mit der Zwischenwelle 68 verbunden, so dass sich eine feste Übersetzung ergibt.
Das Korbrad 70 rollt im Betrieb am Rahmen 6 ab, in der hier gezeigten Ausgestaltung an einer Kette 74, welche an einem der Ringe 22 des Rahmens 6 befestigt ist. Das Korbrad 72 treibt dann über einen Riemen 76 einen der Körbe 10 an. Dazu ist auf der Mantelfläche 45 des zugehörigen Rohrs 42 außenseitig eine Zahnkontur 78 ausgebildet. Das Übersetzungsverhältnis der Kupplung 67 ergibt sich unter Anderem aus dem Verhältnis der Durchmesser D1, D2 der Räder 70, 72. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verhältnis derart gewählt, dass die Übersetzung eins ist und sich somit eine Rückdrehung des Korbes 10 derart ergibt, dass ein jeweiliger Korb 10 bezüglich des Gestells 4 der Verseileinheit 2 lediglich auf dem Drehkreis DK verfahren wird, jedoch selbst nicht relativ zum Gestell 4 gedreht wird.

Claims

Verseileinheit (2) für eine Verseilmaschine, mit einer Verseilachse (VA) und mit einem Käfig (8), in welchem zumindest ein Korb (10) angeordnet ist, zur Aufnahme einer Spule (12) mit darauf aufgewickeltem Stranggut (14), wobei ein Gestell (4) angeordnet ist, mit einem Rahmen (6), welcher in einer Umlaufrichtung (UR) um die Verseilachse (VA) herum und um den Käfig (8) umlaufend angeordnet ist,
wobei der Käfig (8) am Rahmen (6) mittels einer Anzahl von Rahmenlagerelementen (26) gelagert und um die Verseilachse (VA) herum drehbar ist, wobei der Korb (10) in dem Käfig (8) um eine Korblängsachse (KA) drehbar gelagert ist, welche parallel zur Verseilachse (VA) verläuft, und
wobei eine in dem Korb (10) gelagerte Spule (12) um eine Spulenachse drehbar ist, welche parallel zur Verseilachse (VA) verläuft.
Verseileinheit (2) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rahmenlagerelemente (26) jeweils mittels eines Exzenterbolzens (36) am Rahmen (6) befestigt sind.
Verseileinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rahmenlagerelemente (26) jeweils eine Anzahl von Rahmenrollen (32) aufweisen, zur Lagerung des Käfigs (8),
und/oder
dass ein unterer Bereich (U) des Rahmens (6) unterhalb der Verseilachse (VA) dichter mit Rahmenlagerelementen (26) besetzt ist, als ein oberer Bereich (O), zur Aufnahme von Gewichtskräften.
Verseileinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Korb (10) am Käfig (8) mittels einer Anzahl von Käfiglagerelementen (28), insbesondere Käfigrollen (32), gelagert ist, welche in Umfangsrichtung (UR) um den Korb (10) herum angeordnet sind,
dass die Käfiglagerelemente (28) in einem äußeren Bereich bezüglich der Verseilachse (VA) des Käfigs (10) dichter beieinander angeordnet sind, als in einem inneren Bereich, zur Aufnahme von Zentrifugalkräften im Betrieb.
Verseileinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Korb (10) am Käfig (8) mittels einer Anzahl von Käfiglagerelementen (28), insbesondere Käfigrollen (32), gelagert ist, welche in Umfangsrichtung (UR) um den Korb (10) herum angeordnet sind,
dass die Rahmenlagerelemente (26) entlang der Verseilachse (VA) an bestimmten Längspositionen (L4) angeordnet sind und die Käfiglagerelemente (28) an im Wesentlichen denselben Längspositionen (L3).
Verseileinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Korb (10) ein Rohr (42) umfasst, welches sich entlang der Korblängsachse (KA) sowie um diese herum erstreckt und in welches ein Joch (44) eingesetzt ist, zur Aufnahme der Spule (12).
Verseileinheit (2) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Joch (44) zumindest einen, vorzugsweise zwei Lagerringe (49) mit jeweils einer umlaufenden, konischen Anlagefläche (50) aufweist, die in eingesetztem Zustand formschlüssig an innenseitigen, konischen Jochlagerflächen (48) des Rohrs (42) anliegen.
Verseileinheit (2) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Joch (44) eine Spulenhalterung (54) aufweist, zur Aufnahme der Spule (12) und zu deren Positionierung innerhalb des Rohrs (42) in einem Bereich zwischen den beiden Anlageflächen (50),
Verseileinheit (2) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Spulenhalterung (54) zwei konische Spannköpfe (56) aufweist, zum Einspannen der Spule (12), wobei lediglich einer der Spannköpfe (56) bezüglich des Jochs (44) und entlang der Korblängsachse (KA) verschiebbar ist.
Verseileinheit (2) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Korb (10) am Käfig (8) mittels einer Anzahl von Käfiglagerelementen (28), insbesondere Käfigrollen (32), gelagert ist, welche in Umfangsrichtung (UR) um den Korb (10) herum angeordnet sind,
dass das Rohr (42) außenseitig eine Anzahl von Lagerbahnen (40) aufweist, entlang derer die Käfiglagerelemente (28) geführt sind, zum Lagern des Korbs (10) am Käfig (8), und
dass die Lagerbahnen (40) in radialer Richtung (R) von der Korblängsachse (KA) nach außen weisend hinter einer jeweiligen Anlagefläche (50) angeordnet sind.
Verseileinheit (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Rohr (42) zumindest eine Auszugsschiene (46) angeordnet ist, zum reversiblen Ein- und Ausziehen des Jochs (44) aus dem Rohr (42) und in Richtung der Korblängsachse (KA).
Verseileinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Korb (10) einen Umlenkmechanismus (58) für das von der Spule (12) abgespulte Stranggut (14) aufweist, welcher das Stranggut (14) gegenbiegungsfrei in Richtung einer Stirnfläche (S) umlenkt,
und/oder
dass der Käfig (8) eine Anzahl von Käfigscheiben (18) aufweist, die senkrecht zur Verseilachse (VA) angeordnet sind und jeweils eine Korbausnehmung (20) aufweisen, in welche der Korb (10) eingesetzt ist.
Verseileinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Korb (10) mittels eines Kopplungsmechanismus (66) an den Käfig (8) gekoppelt ist, zur Rückdrehung des Korbes (10) bei einer Drehung des Käfigs (8), mit einer Kupplung (67), die zwei Räder (70, 72) aufweist, nämlich ein am Rahmen (6) abrollendes Rahmenrad (70) und ein den Korb (10) antreibendes Korbrad (72), wobei die beiden Räder (70, 72) über eine Zwischenwelle (68) fest miteinander verbunden sind, und
dass vorzugsweise das Rahmenrad (70) als Kettenrad ausgebildet ist und an einer Kette (74) abläuft, die am Rahmen (6) befestigt ist.
Verseileinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass diese zumindest ein Führungselement, insbesondere Stützelement, aufweist, zur Führung des Strangguts (14) zu einem Verseilnippel.
Verseileinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Spulenachse koaxial zur Korblängsachse (KA) verläuft.