DEVICE FOR THE ALTERNATE TWISTING (SZ-TWISTING) OF AT LEAST ONE CABLE-TWISTING ELEMENT AROUND A CENTRAL ELEMENT

Abstract: The invention relates to a device for alternate-lay helical stranding of a cable with at least one stranding element around a core element using a strand-laying disc driven with alternating direction of twist and a stationary disc and with strand offset discs driven in the same direction as the strand-laying disc and at the rate of the alternating twist and arranged between the stationary disc and the strand-laying disc. The fluctuations in length of the sections of the stranding elements stored intermittently between the stationary disc and the strand-laying disc are reduced by the fact that the strand offset discs (15 to 21) are driven with essentially the same rotational speed but at an angle of twist that reduces in stages towards the stationary disc (14) in such a manner that during each half period (t1 or tr) of the alternate-lay helical stranding (clockwise or anticlockwise) rotation of the strand offset disc (21) adjacent to the strand-laying disc (11) starts with a delay of a defined angle of rotation beta and that of the following strand offset discs (20 to 15) starts with a delay of an angle of rotation of an equal amount compared with the previous discs (21 to 16). <IMAGE>

Description: Einrichtung zum reversierenden Verseilen (SZ-Verseilung) mindestens eines Verseilelements eines Kabels um ein Zen tralelement Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum reversierenden Verseilen (SZ-Verseilung) mindestens eines Verseilelements eines Kabels um ein Zentralelement, mit einer mit wechselnder Drehrichtung angetriebenen Verseilscheibe und mit einer feststehenden Standscheibe, durch deren zentrale Bohrung das Zentralelement und durch deren kreisförmig am Umfang angeordneten Führungsöffnungen die Verseilelemente geführt sind, und mit zwischen Standscneibe und Verseilscheibe angeordneten, im Takte der Reversierfrequenz in gleicher Richtung wie die Verseilscheibe angetriebenen Verlegescheiben, durch deren Mittelbohrung das Zentralelement und durch deren kreisförmig am Umfang angeordnete Führungsbohrungen die Verseilelemente gezogen sind. Eine derartige Einrichtung ist allgemein bekannt. Dabei werden aufgetrommelte Verseilelemente durch Führungsboh- rungen der Standscheibe zu der mit wechselnder Drehrichtung angetriebenen Verseilscheibe gezogen. Zwischen Standscheibe und Verseilscheibe werden die Verseilelemente im Raum um das Zentralelement von einer rechtsdrehenden Umschlingung über eine gerade, gestreckte Lage in eine linksdrehende Umschlingung gewendelt. Der Umschlingungsverlauf wird durch eine Mehrzahl von zwischen Standscheibe und Verseilscheibe gleichmässig verteilten, mit gleicher Drehrichtung aber unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten angetriebenen Legescheiben vorgegeben. Deshalb befindet sich zwischen Standscheibe und Verseilscheibe ein sich im Takt der Reversierfrequenz zwischen einem Minimum (bei gestreckter Lage) und einem Maximum (bei Drehrichtungsumkehr) ändernde Umschlingungslänge der Verseilelemente. Das hat zur Folge, dass die Verseilelemente bei konstanter Abzugsgeschwindigkeit aus der Verseilscheibe mit pulsierender Geschwindigkeit durch die Standscheibe gleiten. Bei direktem Abzug der Verseilelemente von Vorratstrommeln würden Beschleunigungskräfte zu hohen Zugbelastungen der Verseilelemente führen. Zur Vergleichmässigung dieser Zugkräfte können entweder die Vorratstrommeln mit wechselnder Drehzahl angetrieben sein, oder durch zwischen den Vorratstrommeln und der Standscheibe befindliche Längenkompensatoren werden abwechselnd Längen der Verseilelemente gespeichert und abgegeben, so dass auf die Vorratstrommeln nur die mittlere Geschwindigkeit einwirkt. Der Aufwand für den Anrieb der wuchtigen Vorratstrommeln oder für Längenkompensatoren ist erheblich. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung der eingangs genannten Art derart zu gestalten, dass die Längenschwankungen der zwischen Standscheibe und Verseilscheibe pulsierend gespeicherten Abschnitte der Verseilelemente verringert werden. Die Lösung gelingt dadurch, dass die Verlegescheiben mit im wesentlichen gleicher Drehgeschwindigkeit, jedoch um einen stufenweise zur Standscheibe hin abnehmenden Drehwinkel in der Weise angetrieben sind, dass während jeder Halbperiode der reversierenden Verseilung (Rechtsverseilung oder Linksverseilung) die Drehung der der Verseilscheibe benachbarten Verlegescheibe um einen bestimmten Dreh winkel ss und die der folgenden Verlegescheiben um einen Drehwinkel gleicher Grössenordnung gegenüber der vorhergehenden verzögert beginnen. Aufgrund der erfindungsgemSssen Gestaltung wird der Längenunterschied zwischen maximal und minimal gespeicherter Länge auf einen Bruchteil reduziert. Dabei wird gleichzeitig die Pulsierfrequenz erhöht. Deshalb können die vorgeschalteten Längenkompensatoren, welche nur noch eine erheblich geringere Länge speichern müssen, wesentlich einfacher aufgebaut sein. Es ist besonders vorteilhaft, dass die Verlegescheiben zu der Standscheibe und zu der Verseilscheibe sowie zueinander gleich beabstandet sind und dass die Verzögerungs drehwinkel P zwischen benachbarten Scheiben gleich sind. Dieser Winkel P sollte dabei grösser als 2700 und kleiner als 3000 sein. Zur Vermeidung von Schwingungen der Verlegescheiben und zur Verhinderung vorzeitiger Drehungen infolge der tangentialen Kräfte der durchgezogenen Verseilelemente ist es empfehlenswert, dass die Verlegescheiben zumindest während der Stillstandszeiten gebremst sind. Die zeitliche Steuerung der Bremsen ist vorteilhaft vom Reversierantrieb synchronisiert. Die Erfindung wird anhand der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert. Figur 1 zeigt eine Längsansicht, teilweise geschnitten, einer erfindungsgemäss gestalteten Einrichtung zur SZ-Verseilung. Figur 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Pulsationen der zwischen der Standscheibe und Verlegescheibe gespeicherten Längen eines Verseilelements. In Figur 1 sind zwei Verseilelemente 1 und 2 angedeutet, welche von nicht dargestellten Vorratstrommeln über die Verteilerwalze 3 abgezogen werden. Sie werden hinter der Topscheibe 4 um ein von der Vorratstrommel 5 abgezogenes Zentralelement 6 mit wechselnder Schlagrichtung verseilt und danach mittels der Abbindeeinrichtung 7 mit einem Halteband 8 umwickelt. Das fertige Verseilelement 9 wird mit konstanter Geschwindigkeit abgezogen und aufgewickelt. Vom Getriebemotor 10 wird die Verseilscheibe 11 gemeinsam mit der Topscheibe 4 im Beispiel über den Zahnriemen 12 abwechselnd links- und rechtsdrehend angetrieben, so dass sich in bekannter Weise eine sogenannte SZ-Verseilung ergibt. Die Verseilelemente 1 und 2 werden zwischen den Führungsbohrungen 13 der feststehenden Standscheibe 14 und den entsprechenden Führungsbohrungen der Verseilscheibe 11 durch sieben Verlegescheiben 15 bis 21 in vorgegebener geordneter Führung um das Zentralelement 6 gewendelt, so dass sie das Zentralelement abwechselnd mit Rechtsdrall und mit Linksdrall umschlingen. Die Verseilelemente 1 und 2 sind durch Führungsbohrungen 22 der Verlegescheiben geführt, die ebenso wie die Führungsbohrungen der Standscheibe 14 und der Verseilscheibe 11 kreisförmig am Umfang der Scheiben verteilt sind. Beim Wechsel von einer ersten Drallrichtung zur entgegengesetzten sind sämtliche Verlegescheiben 15 bis 21 jeweils um ihren Maximalen Drehwinkel in der ersten Drallrichtung gedreht. Dabei ist der Drehwinkel der der Verseilscheibe 11 benachbarten Verlegescheibe 21 am grössten und um den Differenzwinkel 8 kleiner als der Verdrehwinkel der Verseilscheibe 11. Die Drehwinkel der in Richtung zur Standscheibe 14 folgenden Verlegescheiben 20 bis 15 sind um jeweils einen gleichen Differenzwinkel P kleiner als der Drehwinkel in Richtung zur Verseilscheibe 11 benachbarten Verlegescheibe. Der Antrieb der Verlegescheiben 15 bis 21 erfolgt durch den Getriebemotor 10 über eine Reihe von Freiwinkelkupplungen 23 bis 29, deren Kupplungshälften 30 und 31 jeweils um einen Freiwinkel p frei gegeneinander drehbar sind. Erst danach wird ein Drehmoment über die aneinanderschlagenden Mitnehmernocken 32 und 33 übertragen. Der Frei winkels ist um die Winkelbreiten der Mitnehmernocken 33 kleiner als 3600. Bei einer extremen Lage der Verlegescheiben, nämlich beim Wechsel von einer Verseilrichtung in die andere, sind sämtliche Freiwinkelkupplungen 23 bis 29 in drehmomentschlüssigem Eingriff. Danach wechselt die Verseilscheibe 11 ihre Drehrichtung. Sie dreht sich zunächst um den Freiwinkel , während die Verlegescheiben 15 bis 21 ihre Winkellage beibehalten. Erst wenn sich die Mitnehmernocken der Freiwinkelkupplung 23 nach Ausschöpfung des Freiwinkels ss wieder tangential berühren, beginnt auch und zunächst nur die Verlegescheibe 21 zudrehen. Nach einem weiteren Freiwinkel wird dann auch die Verlegescheibe 20 angetrieben. In entsprechender Weise werden jeweils um die Freiwinkel p verzögert die nachfolgenden Verlege- scheiben 15 gedreht. Wenn auch die letzte Verlege scheibe 15 um etwa den Winkel ss gedreht wurde, gibt der Fühler 34 über die Auswertschaltung 35 dem Motor 36 den Befehl zur Drehrichtungsumkehr. Der beschriebene Bewegungsablauf der Verlegescheiben wiederholt sich dann in umgekehrter Drehrichtung. Den Kupplungshälften 31 zugeordnete Bremsen 37 sorgen dafür, dass die Verlegescheiben 15 bis 21 nicht schwingen oder vorzeitig infolge des Zugs der Verseilelemente 1 und 2 gedreht werden. Die Einschaltung der Bremsen 37 wird synchron zu den Umdrehungen des Motors 36 gesteuert. In Figur 2 ist der Verlauf der zwischen Standscheibe 14 und Verseilscheibe 11 gespeicherten Differenzlänge t 1 über der Zeit t dargestellt. Die gespeicherte Gesamtlänge ergibt sich als Summe einer konstanten Länge und deren Differenzlänge Al. Die Kennlinie 38 erhält man bei einer erfindungsgemässen Einrichtung, während sich bei einer Einrichtung nach dem Stand der Technik die Kennlinie 39 ergeben würde. Mit tl ist die Dauer der Linksverseilung und mit tr die der Rechtsverseilung bezeichnet. Nach dem Stand der Technik ergäbe sich ein Maximalwert ALo der Differenzlänge t 1, welcher etwa um den Faktor 2(n+l)/tl (n=Anzahl der Verlegescheiben) grösser als der entsprechende Wert 411 bei einer erfindungsgemässen Einrichtung ist. Gleichzeitig ist die Schwankungfrequenz um den Faktcr n vergrössert. Die Minima der Kennlinie 38 stellen sich jeweils dann ein, wenn die Verseilelemente zwischen zwei benachbarten Verlegescheiben (z.B. 18 und 19 in Figur 1) gerade und gestreckt verlaufen, während die Maxima jeweils beim Anfang bzw. beim Ende der Freidrehung einer Freiwinkelkupplung gemessen werden. Im Verlaufe der Freidrehung zweier Kupplungshälften 30 und 31 einer Freiwinkelkupplung (z.B. 26) werden zunächst bis zur Mittellage nach einer Drehung um den Winkel /2 (wie in Figur 1 zwischen 18 und 19) die Differenzlänge ss 1 abgegeben und bei der Weiterdrehung bis zum Winkel wieder aufgenommen. Dieser Vorgang wiederholt sich in gleicher Weise zwischen je zwei der weiteren Verlegescheiben. Den geringen verbleibenden Längenschwankungen a 11 gemäss der Kennlinie 38 können durch den Längenkompensator 40 kompensiert werden welcher von den Getriebemotor 10 beispielsweise mittels eines Exzentergetriebes 41 derart gesteuert ist, dass die in ihm gespeicherten Zusatzlängen zeitlich den entgegengesetzten Verlauf zur Kennlinie 38 haben.

Claims: A device for alternate twisting (SZ-twisting) of at least one cable twisting element (1, 2) around a central element (6), comprising a twisting wheel (11) driven with an alternating direction of rotation and a fixed stationary wheel (14) through whose central bores the central element (6) is guided and through whose guiding holes (13) arranged in circles along their circumferences the twisting elements (11) are guided, and comprising alternating wheels (15 to 21) which are arranged between the stationary wheel (14) and the twisting wheel (11), which are driven in the rhythm of the alternating frequency in the same direction as the twisting wheel (11) up to an angle of rotation which decreases in steps towards the stationary wheel, the central element being drawn through the central bores of said alternating wheels and the twisting elements (1, 2) being drawn through the guiding bores (22) of said alternating wheels arranged in circles along their circumferences, characterized in that the alternating wheels (15 to 21) are driven with substantially the same rotational speed, but with an angle of rotation which decreases in steps towards the stationary wheel (14) in such a way that during each half cycle (t₁ or t r ) of the alternating twisting action (clockwise twisting or anti-clockwise twisting) the rotation of the alternating wheel (21) adjoining the twisting wheel (11) is started with a delay of a given rotational angle β and the rotation of the next alternating wheels (20 to 15) is started with a delay of a rotational angle of the same order relative to the preceding (21 to 16) alternating wheel. A device as claimed in Claim 1, characterized in that the alternating wheels (15 to 21) are arranged at equal distances to the stationary wheel (14) and to the twisting wheel (11) as well as to one another, and that the rotational angles β between adjoining wheels are the same. A device as claimed in Claim 1 or 2, characterized in that the twisting elements (1, 2) are guided through a compensation unit (40) between the stationary wheel (14) and the distribution reel (3), which compensation unit lengthens the guide path of the twisting elements (1, 2) periodically in the rhythm of the rotation starts of the alternating wheels. A device as claimed in any one of the Claims 1 to 3, characterized in that each subsequent alternating wheel (20 to 15) is driven by the preceding (21 to 16) alternating wheel, and that the first alternating wheel (21) is driven by the twisting wheel (11) via freewheel clutches (23 to 29) whose clutch halves (30, 31) are freely rotatable relative to one another through a freewheel angle β. A device as claimed in any one of the Claims, 1 to 4, characterized in that the freewheel angle β is greater than 270° and smaller than 300°. A device as claimed in any one of the Claims 1 to 5, characterized in that the alternating wheels (15 to 21) are braked by time-controlled brakes (37) at least during the stationary phases. A device as claimed in Claim 6, characterized in that the time control of the brakes (37) is synchronized by the alternating drive (10, 36).

Inventors: CRAMER, HUGO
Applicants: N.V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN, PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH
Application year: 1986
Main classification: H01B13
IPC codes: H01B13