DE3444902A1

DE3444902A1 - Verseilmaschinensystem

Info

Publication number: DE3444902A1
Application number: DE19843444902
Authority: DE
Inventors: Theodor 3004 Isernhagen Preussner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-12-08
Filing date: 1984-12-08
Publication date: 1986-06-12
Also published as: US4756149A; AU5192686A; DE3571468D1; EP0205485B1; DD242649A5; EP0205485A1; JPS62501016A; WO1986003529A1

Description

DIPL.-ING. HORST ROSE DIPL.-ING. PETER KQSEL DlPL>ING. PETER SOBISCH ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Patentanwälte Rose, Kosel & Sobisch Postfach 129, D-3353 Bad Gandersheim 1

Odastrasse 4a Postfach 129

D-3353 Bad Gandersheim 1

Telefon (O 53 82) 40 38

Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandersheim

Telex 957422 stedp 0

6. Dezember 1984

IhreAkten-Nr.:

Unsere Akten-Nr.: 2541/24

Theodor Preussner Maschinenbau-Ing. VDI

Vers e ilmas chinensystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verseilmaschinensystem mit einer Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung für das Seil, bei der eine Aufwickelspule und ein die Aufwiekelspule umlaufender und umschließender Einfachschlagrotor koaxial angeordnet sind, die Aufwickelspule und der Einfachschlagrotor relativ zueinander zur Erzeugung eines Verlegehubs für das Seil axial hin- und herbeweglich sind und das Seil aus der Längsachse des Einfachschlagrotors an diesem entlang zur Aufwickelspule geführt ist, wobei zum Aufwickeln eine von dem jeweils erreichten Aufwickeldurchmesser der Aufwickelspule abhängige Differenz der Drehzahlen von Aufwickelspule und Einfachschlagrotor erzeugt wird.

Bei einem bekannten Verseilmaschinensystem dieser Art (DE-PS 20 37 607) wird das Seil in einer sogenannten Vorverdrallstation mit angetriebenem Abzug vorgefertigt. Das Seil wird danach der Einfachschlag- und Aufwickel-

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Bankkonto: NORD/LB, NLBad Gandersheim (BLZ278537 21), Kto.-Nr. 22118970 ■ Postscheckkonto: Postscheckamt Hannover (BLZ 250100 30), Kto.-Nr. 66715-3

vorrichtung derart zugeführt, daß es noch vor der Aufwickelspule dem diese umschließenden Einfachschlagrotor zugeführt und an diesem entlang auf die Aufwickelspule geführt wird. Diese Aufwiekelspule ist freifliegend gelagert, gesondert drehangetrieben und wird ferner zum Verlegen des Seils in Achsrichtung hin- und herbewegt. Es taucht somit die Aufwickelspule in den bekannten Einfachschlagrotor ein und aus. Wenn die Betriebsdrehzahl nach dem Sanftanlauf des Systems erreicht ist, bleibt die Drehzahl des Einfachschlagrotors bis zum endgültigen Befüllen der Aufwickelspule oder bis zu einem etwaigen Notabbremeen, in der Regel also über längere Produktionszeit hinweg konstant. Um bei dem bekannten System das Seil aufwickeln zu können, muß auch die Aufwiekelspule koaxial zum Einfachschlagrotor mit hoher Geschwindigkeit umlaufen. Die Aufwickelspule muß jedoch bekanntlich stets eine bestimmte Differenzdrehgeschwindigkeit im Verhältnis zum Einfachschlagrotor haben. Da das Seil mit konstanter Bahngeschwindigkeit bzw. Fördergeschwindigkeit angeliefert wird, ist bekanntlich die Drehgeschwindigkeit der Aufwickelspule in Abhängigkeit vom momentanen Wickeldurchmesser und damit vom Befüllungszustand der Spule jeweils anzupassen. Die Differenzdrehgeschwindigkeit der noch nahezu leeren Spule im Verhältnis zum Einfachschlagrotor wird zunächst eine verhältnismäßig große sein, bei zunehmendem Wickeldurchmesser jedoch geeignet vermindert.

Bei den bekannten Systemen (z.B. nach DE-PS 20 37 607 oder bei anderen vergleichbaren Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtungen) wird zur Aufrechterhaltung konstanter Seilschlaglängen und möglichst konstanter bzw. verträglicher Seilzugspannungen die Steuerung der Dreh- und Hubgeschwin-

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digkeit der dort hin- und herbeweglichen Aufwickelspule einerseits in Abhängigkeit von der vorgegebenen Drehgeschwindigkeit des zugeordneten Einfachschlagrotors und andererseits unter Berücksichtigung der damit verknüpften Fördergeschwindigkeit des Seils durchgeführt oder auch abgeleitet. Dabei wird dem primär gesteuerten Einfachschlagrotor die Aufnahmespule gewissermaßen sekundär nachgeführt.

Eine derartige Anpassung der Aufwickeldrehgeschwindigkeit und der Verlegehubgeschwindigkeit ist regeltechnisch ohne besondere Schwierigkeiten realisierbar, solange bei konstanter Seilfördergeschwindigkeit produziert wird oder nur mäßig beschleunigt oder verzögert werden muß. Für besonders schnelle Verseilmaschinensysteme führt jedoch die bekannte Losung der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung zu praktisch unüberwindlichen Schwierigkeiten, und zwar aus folgenden Gründen: Eine Steigerung der Schlagzahl führt zugleich zu einem Höchstmaß an Verseilgeschwindigkeit bzw. an Seilfördergeschwindigkeit und damit auch an Drehgeschwindigkeit der bei der bekannten Lösung dem Einfachschlagrotor mit relativ geringer Drehzahldifferenz vor- bzw. nacheilenden Aufwiekelspule. Eine starke Zunahme der Drehgeschwindigkeit der gesondert drehangetriebenen Aufwiekelspule im bekannten System führt jedoch zu unerwünscht hohen Anforderungen und Nachteilen. Insbesondere bei der Verseilung dünner bzw. zugempfindlicher Verseilelemente kommt es aus folgenden Gründen zu Schwierigkeiten: Beim Aufwickeln eines Seils auf eine um ihre Achse rotierende Aufwiekelspule ist die Regelung der Zugspannung in dem von ihr aufgewickelten Seil notwendigerweise immer mit einer entsprechenden Veränderung der Drehgeschwindigkeit der Spule verknüpft. Es müssen

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einerseits ein Aufwickelantrieb und andererseits eine auf die Aufwickelspule einwirkende Bremse vorgesehen sein. Besonders kritisch sind dabei unvorhersehbare und rasch wirksame Notabbremsungen der Aufwiekelspule unter Wahrung einer konstanten Zugspannung in Seilen und insbesondere in zugempfindlichen Seilen, z.B. in dünnen aber vieldrähtigen Starkstromlitzen aus Kupfer. Die besondere Schwierigkeit für ein aufeinander abgestimmtes Schnellabbremsen von Einfachschlagrotor und Aufnahmespule besteht darin, daß die dem Rotor nachgeführte Aufwiekelspule je nach erreichtem Bewicklungszustand eine völlig variable Masse und vor allem ein in verstärktem Maß variables dynamisches Massenträgheitsmoment hat. Das dynamische Massenträgheitsmoment ist proportional der vierten Potenz des erreichten Aufwickeldurchmessers. Da das Bremsmoment direkt proportional dem Massenträgheitsmoment und die Bremszeit umgekehrt proportional dem Bremsmoment ist, bedeutet dies, daß zur Wahrung gleicher Bremszeiten für den Einfachschlagrotor einerseits und die nachgeführte Aufwiekelspule andererseits eine mit außerordentlich hohem Verstellbereich für das unvorhersehbar große Bremsmoment ausgestattete Breosanlage erforderlich wäre, die trotz übermäßiger Variationsspanne auch noch in der Lage ist, exakt geregelt von hohen Drehzahlen innerhalb von wenigen Sekunden vollständig abzubremsen. Eine derartige Bremsanlage wäre für die Praxis nur mit außerordentlich hohem Aufwand realisierbar und daher weder technisch noch wirtschaftlich vertretbar. Bei den bekannten Systemen würden derartige Notabbremsungen daher zu Beschädigungen des Seils oder zu Schlaufenbildungen od. dgl. führen. Der gravierende Nachteil der bekannten Systeme ist daher vor allem darin zu sehen, daß die Aufwiekelspule mit ihrer

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verhältnismäßig großen und variablen Masse einerseits die axiale Verlegehubbewegung durchführen muß und andererseits in ihrer Drehzahl während des Betriebs und insbesondere während der geschilderten Abbremsungen geregelt, d.h. in ihren jeweiligen Bewegungszuständen beherrscht werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verseilmaschinensystem der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei dem durch eine besondere Gestaltung der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung eine hin- und herbewegliche und in ihrer Drehgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Befüllungszustand zu beherrschende Aufwickelspule vermieden wird und insbesondere auch bei höchsten Schlag- und Drehzahlen der notwendigerweise umlaufenden Maschinenteile eine einwandfreie Aufwicklung des Seils erzielt wird und zugleich die Gefahren einer überbeanspruchung des aufzuwickelnden Seils und insbesondereeempfindlicher Seile beseitigt werden und schließlich die erzielbaren Drehzahlen und Schlagzahlen ohne die geschilderten Beeinträchtigungen weiter erhöht werden können und auch unter extremen Betriebsbedingungen, insbesondere bei Notabbremsungen, die geschilderten Gefahren von dem aufzuwickelnden Seil abgewandt werden.

Dies wird nach der Erfindung vor allem dadurch erreicht, daß die Aufwickelspule mit der Nennschlagdrehzahl und der Einfachschlagrotor mit der zur Erzeugung der Differenzdrehzahl erforderlichen Drehzahl jeweils gesondert drehangetrieben werden.

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Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß die Aufwickelspule mit ihrer verhältnismäßig großen und insbesondere variablen Masse keiner Drehzahlveränderung unterworfen werden muß. Stattdessen wird erreicht, daß der mit praktisch gleich bleibender Masse und wesentlich leichter zu gestaltende Einfachschlagrotor in Abhängigkeit von Seilfördergeschwindigkeit bzw. vom Seilzug, von der Nennschlagdrehzahl und vom momentanen Durchmesser der Aufwickelspule mit der jeweils erforderlichen eigenen Drehzahl angetrieben und zur Erzeugung der erforderlichen Differenzdrehzahl in seiner Drehzahl geregelt werden und somit an die Drehzahl der Aufwickelspule angepaßtverden kann. Es wird der weitere Vorteil erzielt, daß im Gegensatz zu den geschilderten bekannten Systemen der die Aufwickelspule umschließende Einfachschlagrotor mit seiner praktisch konstanten und verhältnismäßig kleinen Masse und damit konstantem, kleinstmöglichem Massenträgheitsmoment der schweren und im Massenträgheitsmoment variablen Aufwickelspule nachgeführt werden kann, und zwar auch bei dem geschilderten schnellen Abbremsen. Die regeltechnische Aufgabe der Änderung der Drehzahl des Einfachschlagrotors wird wesentlich vereinfacht, insbesondere eine sogenannte geführte Abbremsung, da keine Regelung über die variable Masse und damit über das variable Massenträgheitsmoment der Aufwickelspule erforderlich ist. Es braucht lediglich bei Drehzahländerungen und insbesondere bei Abbremsungen der Einfachschlagrotor mit seinem sehr viel geringeren und vor allem konstanten Massenträgheitsmoment in Abhängigkeit geführt abgebremst zu werden, so daß die ge- schilderten gefährlichen überbeanspruchungen insbesondere empfindlicher Seile und Seilelemente vermieden werden. Insgesamt lassen sich somit wesentlich höhere Dreh- und damit Schlagzahlen beim Aufwickelvorgang beherrschen.

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insbesondere auch im Fall der Abbremsung.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird die Drehzahl des Einfachschlagrotors und damit die Differenzdrehzahl zwischen Aufwickelspule und Einfachschlagrotor in Abhängigkeit von der Zugspannung des dem Einfachschlagrotor zugeführten Seils entsprechend dem Wickeldurchmesser auf der Aufwickelspule geregelt. Da die Veränderung des Wickeldurchmessers auf der Aufwiekelspule zu einer Veränderung der Zugspannung des dem Einf achschlagrotor zugeführten Seils führt, wird somit diese Zugspannung in einfacher Weise zur Bestimmung der erforderlichen Differenzdrehzahl herangezogen und damit zum geregelten Aufwickelvorgang in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser. Zugleich wird über diese Regelung die ständige Aufrechterhaltung der für den Abzug der Seilelemente erforderlichen Seilspannung erreicht.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Aufwickelspule in axialer Richtung unverschieblich freifliegend gelagert und der die Aufwickelspule als einseitig geschlossener Hohlkörper ausgebildet umschließende Einfachschlagrotor auf seiner von der Aufwickelspule abgewandten geschlossenen Seite freifliegend und in axialer Richtung hin- und her verschieblich angetrieben gelagert. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß die Aufwiekelspule und deren Antrieb mit der Nennschlagdrehzahl völlig unabhängig von der Verlegehubbewegung und der Regelung der Differenzdrehzahl bewerkstelligt werden kann, während

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die Verlegehubbewegung einerseits und die Regelung der Differenzdrehzabl über den Einfachschlagrotor mit seiner geringen und vor allem konstanten Masse erfolgen kann. Sowohl die bauliche als auch die funktionsmäßige Gestaltung der Verlegehubbewegung und der Drehzahlregelung für den Einfachschlagrotor wird daher wesentlich vereinfacht. Eine bauliche und funktionsmäßig besonderes vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird in weiterer Ausgestaltung dadurch erreicht, daß die Auf wickelspule mit einer dem Seilzulauf zugekehrten und in einem ortsfesten Maschinenteil gelagerten Antriebshohlwelle auf deren vom Seilzulauf abgekehrten Ende angeordnet ist, daß der Einfachschlagrotor an seiner Antriebswelle in einem Verschiebeschlitten drehgelagert ist, der seinerseits auf einem ortsfesten Maschinenteil hin- und herbeweglich angetrieben ist, und an einer Fortsetzung seiner Antriebswelle in dem ortsfesten Maschinenteil dreh- und verschiebegelagert ist, und daß ferner das Seil durch die Antriebshohlwelle der Aufwickelspule zu deren dem Einfachechlag- rotor zugewandten Ende und von dort aus der Längsachse des Einfachschlagrotors an ihm entlang zur Aufwi ekel spule geführt ist. Diese Bauweise ermöglicht zunächst eine sichere, schwingungsfreie Lagerung der Aufwickelspule, zugleich aber deren besonders günstige Lage gegenüber dem sie umschließenden Einfachschlagrotor. Die Antriebshohlwelle der Aufwickelspule kann in geeigneter Weise mit dem erforderlichen Drehantrieb verbunden oder auch mit einer jeweils geeigneten Schlag- und/oder Abzugvorrichtung verknüpft werden. Auf der dann vom Seilzulauf gelegenen Seite dieser Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung kann der Einfachschlagrotor angeordnet und in besonders günstiger, weil von der Lagerung und Anordnung der Aufwickelspule unabhängigerweise gelagert und sowohl drehals auch schubangetrieben werden. Die geschilderte Seil-

führung trägt dieser günstigen baulichen Anordnung in besonders zweckmäßiger Weise Rechnung.

Durch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, höchst mögliche Seilschlaggeschwindigkeit und -qua-

O5 lität zu erreichen. Dazu ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Antriebshohlwelle der Aufwickelspule eine Vorverdrallmaschine mit einem auf einer Hohlwelle gelagerten Vorverdrallrotor mit angetriebener Abzugscheibe koaxial vorgeschaltet und wird das aus der Hohlwelle des Vorverdrallrotors austretende Seil der Antriebshohlwelle der Aufwickelspule zugeführt. Eine solche Vorverdrallmaschine mit angetriebener Abzugscheibe (z.B. insbesondere eine Vorverdrall- und Abzugeinrichtung nach der DE-OS 32 09 169) ermöglicht eine wesentliche Reduzierung der Vor- oder Abzugspannung im Seil, bevor es die Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung nach der Erfindung erreicht. Diese Vorrichtung wird somit von der Aufgabe des Abzugs entlastet, und es sind in ihr nur noch die vorrichtungsbedingten Seilzugspannungen zu beherrschen, was die Ausgestaltung der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung wesentlich vereinfacht und eine außergewöhnlich hohe Steigerung des Maschinendrehzahl, also der Seilschlagzahl, ermöglicht, ohne die insgesamt im Seil auftretende Zugspannung (z.B. durch Flieh- und Reibungskräfte) unzulässig zu erhöhen.

Die Vorverdrallmaschine und die Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung nach der Erfindung können in einfacher Weise dadurch vereinigt werden, daß die der Aufwickelspule zugewandte Hohlwelle des Vorverdrallrotors und die Antriebshohlwelle der Aufwickelspule einstückig ausgebildet sind. Der Vorverdrallrotor und die Aufwickelspule sind somit in ihrer Drehzahl starr gekoppelt, führen also beide die Nennschlagdrehzahl aus, wobei dann in geschilderter Weise die Einfachschlag-Aufwickelvorrichtung die notwendige Erzeugung der Differenzdrehzahl und der Verlegehubbewegung vornimmt. Das gesamte Verseilmaschinen-

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34449Q2 system kann kompakt und mit einfachen Antriebs- und Steuermitteln ausgeführt werden.

Für die Führung des aufzuwickelnden Seils am Einfachschlagrotor der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung ist es wesentlich, daß bei dieser Seilführung besonders enge Krümmungsradien des Seils vermieden werden und insbesondere die überführung des zunächst in Längsrichtung am Einfachschlagrotor geführten Seils in die Querschnittsebene zur Aufwickelspule auch bei sich veränderndem Wickeldurchmesser ohne das Seil beeinträchtigende enge Krümmungsradien oder gar Knicke erfolgt. Hierfür hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Einfachschlagrotor am äußeren Umfang seines offenen Endes mit wenigstens einem radial nach außen gerichteten Vorsprung versehen ist, der auf seiner nach außen gerichteten Kante eine in einer Querschnittsebene verlaufende gekrümmte Führungsbahn für das der Aufwickelspule zuzuführende Seil bildet, und das Seil nach seiner Führung an der Innenfläche des Rotormantels dem Anfang dieser Führungsbahn zugeführt wird und vom Ende der Führungsbahn aus der Aufwiekelspule zuläuft, wobei der Mittelpunkt des Krümmungskreissegments des Endabschnitts der Führungsbahn derart angeordnet ist, daß sich die gemeinsamen Tangenten von Spulenkernkreis und Krümmungskreissegment in dem Punkt des Umfangs des Einfachschlagrotors schneiden, an dem das Seil bei Aufwickelbeginn den Einfachschlagrotor verläßt. Hierdurch ist gewährleistet, daß das Seil stets einen zulässigen Krümmungsradius nicht unterschreitet und insbesondere der Zulauf des Seils zur Aufwickelspule auch bei sich änderndem Wickeldurchmesser ohne unzulässige Krümmung am Ende der Führungsbahn bleibt. Bei geringstem Wickeldurchmesser, nämlich dem Durchmesser des Spulenkernkreises zu

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3444302 Beginn des Auf wickelVorgangs, erfährt das Seil beim Verlassen der Führungsbahn keinerlei Ablenkung und kann sich bei wachsendem Wickeldurchmesser an zurückweichenden Stellen der Führungsbahn abheben, so daß jede zusätzliche Krümmung am Ende der Führungsbahn vermieden wird.

Um eine sichere Führung des Seils am offenen Ende des Einfachechlagrotors zu erreichen, ist zweckmäßig das offene Ende des Einfachschlagrotors am äußeren Umfang mit einem Kragen versehen, der die Führungsbahn in einem den Seillauf zulassenden radialen Abstand abdeckt.

Durch die in Anspruch 9 gekennzeichneten Maßnahmen wird eine sichere und im wesentlichen auslenkungsfreie Führung des Seils in der Längsachse von Aufwiekelspule und Einfachschlagrotor erreicht. Das Seilführungsrohr umschließt stets das in der Längsachse laufende Seil, da es die bei der Verlegehubbewegung des Einfachschlagrotors entstehende Seilstrecke zwischen dem Ende der Aufwiekelspule und dem Boden des Einfachschlagrotors ständig umschließt.

Zur Verringerung und Beherrschung etwaiger infolge der freifliegenden Lagerung der Aufwiekelspule auftretenden Schwingungen in deren Antriebshohlwelle wird zweckmäßig nach den in Anspruch 10 gekennzeichneten Maßnahmen vorgegangen. Der Spulenspanndorn aus dem geschilderten Verbundwerkstoff führt zu einer außerordentlich hohen Festigkeit bei dem erforderlichen noch geringen Durchmesser. Der Spulenspanndorn kann dann mit der im Durchmesser vergrößerten Antriebshohlwelle verbunden werden, deren Biegesteifigkeit Schwingungen verringert oder ganz vermeidet.

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Zur Erzeugung der erforderlichen Differenzdrehzahl zwischen Aufwickelspule und Einfachschlagrotor der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung einerseits und des damit zu verknüpfenden Verlegehubs hinsichtlich der Hin- und Herbewegung des Einfachschlagrotors ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung von besonderem Vorteil, die dadurch gekennzeichnet ist, daß für die Regelung der Drehzahl des Einfachschlagrotors und damit der Differenzdrehzahl einem die Nennschlagdrehzahl liefernden Antriebsmotor ein stufenlos verstellbares Getriebe nachgeschaltet ist, daß der Ausgang dieses Getriebes mit der Antriebswelle des Einfachschlagrotors drehantriebsmäßig verbunden ist und zur Verstellung des stufenlos verstellbaren Getriebes ein dem Istseilzug bei Eintritt des Seils in den

1«j Einfachschlagrotor entsprechendes Istsignal erzeugt, mit einem dem Sollseilzug entsprechenden Sollsignal verglichen, das Vergleichssignal einem Regler und dessen Ausgangssignal dem Stellglied (Stellmotor) des Getriebes zugeführt wird und daß zur Regelung der Geschwindigkeit der Verschiebebewegung des Verschiebeschlittens für den Einfachschlagrotor die Nennschlagdrehzahl und die Ausgangsdrehzahl des stufenlos verstellbaren Getriebes, nach Drehrichtungsumkehr einer dieser Drehungen, jeweils einem Sonnenrad eines als koaxiales Kegelräder-Umlaufgetriebe mit Außenverzahnung der beiden Sonnenräder ausgebildeten Planetenrädergetriebes zugeführt und die Ausgangsdrehzahl des Stegs des Planetenrädergetriebes, ggf. unter geeigneter Übersetzung, auf den Eingang eines Verlegehubgetriebes für den Verschiebeschlitten gegeben wird.

Somit ist es möglich, in Abhängigkeit von der Zugspannung des dem Einfachschlagrotor zugeführten Seils und damit in Abhängigkeit von dem Wickeldurchmesser auf der Aufwickelspule sowohl die Differenzdrehzahl zwischen Auf-

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wickelspule und Einfachschlagrotor als auch die Geschwindigkeit der Verschiebebewegung des Verschiebeschlittens und damit des Verlegehubs miteinander zu verknüpfen, nämlich stets optimal zu regeln, um auf diese Weise eine einwandfreie Verlegung des Seils auf der Aufwickelspule ohne überschreiten der zulässigen Seilzugspannung zu erreichen. Dies wird mit Hilfe einfacher und robuster Mittel . in Ableitung der Drehzahlen von einem einzigen Antriebsmotor erreicht.

Wie eingangs bereits geschildert, stellt die Abbremsung des Verseilmaschinensystems und insbesondere die Notabbremsung im Fall eines Drahtrisses ein besonderes Problem dar. Mit Hilfe des Verseilmaschinensystems nach der Erfindung bei der geschilderten Vorschaltung einer Vorverdrallmaschine läßt sich die Abbremsung in besonders vorteilhafter Weise erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß zur Abbremsung des Systems, insbesondere im Fall eines Drahtrisses in den Seilelementen, in einer vorgegebenen Gesamtbremszeit während eines ersten vorgegebenen Bremszeitabschnitts die Nennschlagdrehzahl des Vorverdrallrotors und damit der Aufwickelspule konstant gehalten, jedoch die Antriebsdrehzahl der Abzugscheibe und damit Schlaglänge und Fördergeschwindigkeit des Seils auf ein vorgegebenes geringstmögliches Maß verringert werden und daß während dieses und/oder nach Ablauf dieses ersten Bremszeitabschnitts die vollständige Abbremsung der übrigen Maschinenteile (Abzugscheibe, Vorverdrallrotor, Aufwickelspule und Einfachschlagrotor) eingeleitet und innerhalb des verbleibenden zweiten Bremszeitabschnitts durchgeführt wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Notabbremsung nicht unter sofortiger und bleibender kurzzeitiger Abbremsung aller beteiligter Maschinenteile mit ihren hohen Massenträgheitsmomenten durchgeführt werden muß. Vielmehr wird zunächst die Fördergeschwindigkeit des Seils durch Verrin-

35gerung der Schlaglänge so weit wie möglich herabgesetzt, so daß bei zunächst gleichbleibender Drehzahl der Auf-

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wickelspule eine geringere Seilstrecke mit entsprechend verringerter Wickelgeschwindigkeit aufgewickelt werden muß und erst danach der eigentliche Bremsvorgang durchgeführt wird unter Abbremsung der übrigen Maschinenteile. Die beim Bremsvorgang entstehende Gesamtseillänge kann auf diese Weise auf ein Minimum herabgesetzt werden. Wesentlicher Vorteil ist dabei, daß während des Bremsvorgangs die Regelung des AufwiekelVorgangs nicht über die Aufwickelspule mit ihrem besonders hohen Massenträgheitsmoment erfolgen muß sondern dafür die übrigen Maschinenteile und insbesondere der Einfachschlagrotor mit seinem wesentlich geringeren und vor allem konstanten Massenträgheitsmoment regelnd beeinflußt werden muß. Eine weitere günstige Möglichkeit der Abbremsung mit diesen Vorteilen besteht in einem Bremsvorgang nach Jeweils einer vorgegebenen Verzögerungskurve Über einen Prozeßrechner mit Vorgabe der Bremszeit, d.h. eine Regelung mit konstantem Verzögerungswert.

In der vorstehenden sowie in der nachfolgenden Beschreibung ist mit dem Ausdruck Nennschlagdrehzahl stets die der Nennschlagzahl des anzufertigenden Seils entsprechende Drehzahl gemeint.

Merkmale, weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung. Die Zeichnung ist zur Vereinfachung der Darstellung weitestgehend schematisch gehalten und enthält Jeweils nur diejenigen Teile des Verseilmaschinensystems, die zur Erläuterung der Erfindung erforderlich sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform des Verseilmaschinensystems nach der Erfindung mit der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung und einer dieser vorgeschalteten Vorverdrallmaschine mit

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angetriebener Abzugscheibe,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Teilansicht in Draufsicht des offenen Teils des Einfachschlagrotors der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung,

Fig. 3 in rein schematischer schaubildlicher Darstellung einen Einfachschlagrotor der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung mit Seilführung,

Fig. 4 eine schematische Ansicht des offenen Endes des Einfachschlagrotors nach Fig. 2 und Fig. 3 zur Demonstration der geometrischen Verhältnisse,

Fig. 5 eine geschnittene Teilansicht der Aufwickelspule mit ihrer Antriebshohlwelle und des zugehörigen Einfachschlagrotors der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung in einer besonderen Ausführungsform.

Das Verseilmaschinensystem nach der Erfindung wird in seinem Prinzip anhand der besonderen Ausführungsform nach Fig. 1 erläutert. Bei dem Verseilmaschinensystem ist der allgemein mit ESW bezeichneten Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung eine allgemein mit WA bezeichnete Vorverdrallmaschine vorgeschaltet. Wie im einzelnen noch beschrieben wird, sind dabei der Vorverdrallrotor und die Antriebshohlwelle der Aufwickelspule miteinander dadurch starr gekoppelt, daß sie einstückig ausgebildet sind. Es wird jedoch bereits an dieser Stelle ausgeführt, daß die Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung bis zur Antriebshohlwelle der Aufwickelspule reichend als vollständiges Verseilmaschinensystem in Gestalt einer Einfachschlagmaschine mit Aufwickelsystem angesehen werden kann, dem in weiterer Ausgestaltung eine Vorverdrallmaschine auch gesondert vorgeschaltet werden kann unter Verknüpfung der jeweiligen Antriebe ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Prinzip.

Die in Fig. 1 mit WA bezeichnete Vorverdrallmaschine ist zweckmäßig derart ausgebildet, wie dies in der DE-PS 32 09 169 beschrieben ist, ggf. ergänzend entsprechend DE-OS 32 26 572. Das gesamte Verseilmaschinensystem gemäß Fig.

ist auf einem gemeinsamen Maschinengestell 1 angeordnet. Das im Verseilmaschinensystem hergestellte und geführte Seil ist mit 3 allgemein bezeichnet. Die Vorverdrallmaschine weist einen Vorverdrallrotor 2 auf, in dem die vom Seil 3 umschlungene und angetriebene Abzugscheibe h gelagert ist, wie im einzelnen in der DE-PS 32 09 169 dargestellt und beschrieben ist. Zur Vereinfachung der Darstellung ist hier ein Einscheibenabzug schematisch wiedergegeben. Der Vorverdrallrotor 2 weist eine hohle Antriebswelle 6 auf und ist beidseitig bei 6a und 6b drehgelagert. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die hohle Antriebswelle 6 des Vorverdrallrotors 2 in Seilförderrichtung, in Fig. 1 von links nach rechts verlaufend, jenseits des Wälzlagers 6b verlängert. Auf dieser Verlängerung der hohlen Antriebswelle 6 ist in noch zu beschreibender Weise eine Aufwickelspule 5 freifliegend angeordnet. Es ist somit die Aufwiekelspule 5 Über die hohle Antriebswelle 6 einstückig mit dem Vorverdrallrotor 2 verbunden und wird daher stets mit der gleichen Drehzahl, nämlich mit der Nennschlagdrehzahl angetrieben.

Durch die hohle Antriebswelle 6 der Vorverdrallmaschine WA wird das Seil 3 nunmehr zu der im folgenden der Einfachheit wegen im Aufbau und in der Funktion gemeinsam beschriebenen Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung geführt, die allgemein mit ESW bezeichnet ist. Gedanklich ist die Aufwickelspule 5 selbst als Bestandteil der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung anzusehen, wie noch erläutert werden wird.

Wie schon erläutert, wird die Aufwickelspule 5 gemeinsam

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mit dem Vorverdrallrotor 2 mit der gleichen, nämlich mit der Nennschlagdrehzahl angetrieben. Der Drehantrieb für den Vorverdrallrotor 2 und die somit stets gleich schnell und gleichgerichtet umlaufende Aufwiekelspule 5 sowie der Drehantrieb für die Abzugscheibe 4 innerhalb des Vorverdrallrotors 2, also gemäß DE-PS 32 09 169, für das zugehörige, nur ßchematisch dargestellte Planetengetriebe mit seiner Antriebsscheibe 8 der Vorverdrallmaschine WA sowie der Drehantrieb für den Einfachschlagrotor 7 der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung ESW wird in ständiger Kopplung durch mechanischen Zwangsantrieb von einem gemeinsamen Antriebsmotor 9 abgeleitet. Dazu treibt der Antriebsmotor 9 über eine Welle 10 eine Antriebsscheibe 11 an, die z.B. Über einen Antriebsriemen 12 eine Antriebsscheibe 13 für die hohle Antriebswelle 6 und damit für den Vorverdrallrotor 2 sowie für die Aufwiekelspule 5 drehantreibt, über ein verstellbares Getriebe 14 ist ferner über die Antriebswelle 15 und die Antriebsscheibe 16 mit dem Antriebsriemen 17 sowie die Antriebsscheibe 8 das Antriebssystem für die Abzugscheibe 4 im Vorverdrallrotor 2 mit der Welle 10 des Antriebsmotors 9 gekoppelt.

über eine weitere Abtriebswelle 18 des Antriebsmotors 9 wird ein stufenlos verstellbares Getriebe 19 drehangetrieben. Dieses Getriebe 19 ist über ein geeignetes Stellglied, z.B. einen elektrischen Verstellmotor y, fernverstellbar, über seine Ausgangswelle 20 und die Riemenscheibe 21 sowie den Riemen 22 und die Antriebsscheibe 23 wird die allgemein mit 24 bezeichnete Antriebswelle für den Drehantrieb des Einfachschlagrotors 7 gekoppelt. Die Antriebswelle 24 wird in an sich bekannter Weise als eine zweiteilige Welle ausgeführt, die bei übertragung des Drehantriebs eine axiale Bewegung der beiden Teile gegeneinander zuläßt, z.B. mithilfe einer das Drehmoment übertragenden, starr mit der Antriebsscheibe 23 verbundenen

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Buchse mit endlosem Kugelumlauf, einer sog. Drehmoment-Kugelbuchse mit Profilwelle.

Zu Beginn der Verseilung wird am verstellbaren Getriebe 14 dessen übersetzungsverhältnis und damit das Drehzahlverhältnis zwischen der Drehzahl für die Abzugscheibe und der Drehzahl des Vorverdrallrotors 2 festgelegt und somit die von der Vorverdrallmaschine WA zu erzeugende Seilschlaglänge bestimmt.

Vie bereits prinzipiell erläutert, muß der Einfachschlagrotor 7 der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung ESW in Abhängigkeit von der Seilfördergeschwindigkeit und von der Drehzahl des Vorverdrallrotors 2 und damit zugleich der Aufwickelspule 5 und in Abhängigkeit von dem jeweils auf der Aufwickelspule 5 erreichten Aufwickeldurchmesser mit passender Differenzdrehzahl der Aufwickelspule 5 vor- bzw. zweckmäßig nacheilen. Beginnend mit einer Differenzdrehzahl bei leerer Aufwickelspule 5 mit Hilfe einer Grundeinstellung des stufenlosen Verstellgetriebes 19 muß sich das Übersetzungsverhältnis am stufenlosen Verstellgetriebe 19 dauernd selbsttätig geregelt verändern bis zum Erreichen der vollen Bewicklung der Aufwickelspule 5.

Wie eingangs bereits beschrieben worden ist, ist das Seil 3 durch die hohle Antriebswelle 6 von Vorverdrallrotor 2 und Aufwickelspule 5 aus der Längsachse des Einfachschlagrotors 7 an diesem entlang zur Aufwickelspule 5 geführt, vie dies schematisch Fig. 1 wiedergibt.

Erfindungsgemäß erfolgt nun die geschilderte geregelte Veränderung des Übersetzungsverhältnisses am Verstellgetriebe 19 zur Veränderung der Differenzdrehzahl zwischen Einfachschlagrotor 7 und Aufwickelspule 5 de nach dem Bewicklungszustand bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. auf folgende Veise: Damit das Seil 3 nicht auf der Abzugscheibe 4 rutscht, muß es nach der bekannten Eulersehen Seilumschlingungsformel mit einer Mindestzuglast

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nach Verlassen der Abzugsch'eibe 4 gespannt werden. Je nach Zuglast im Seil an der Umlenkstelle des Seils beim Eintritt in den Einfachschlagrotor 7 wird der Einfachschlagrotor 7 mit seiner Welle 24 axial belastet, über ein Axialwälzlager 25, mit dem der äußere Teil der Antriebswelle 24 in dem noch zu beschreibenden Schlitten 39 gelagert ist, drückt der Einfachschlagrotor 7 dann mehr oder minder auf eine an dieser Stelle eingeschaltete Druckmeßeinrichtung bekannter Bauweise, z.B. einen sogenannten Kraftaufnehmer 26. Der dort als Druckmeßwert gemessene Istseilzug wird in einem Regler 27 verglichen mit einem Sollseilzug, der über ein vor Verseilbeginn eingestelltes Potentiometer 28 vorgegeben wird. Ist die Differenzdrehzahl des Einfachschlagrotors 7 gegenüber der Aufwickelspule 5 zu groß, erhöht sich dadurch der Istseilzug im Bereich des Einfachschlagrotors 7. Der Druck auf die Druckmeßeinrichtung 26 steigt dann ebenfalls an. Der Regler 27 wirkt dann überlagernd auf das Stellglied y. über das Getriebe 19 wird das Übersetzungsverhältnis dort so lange korrigiert, bis die Differenzdrehzahl zwischen Einfachschlagrotor 7 und Aufwi ekel spule 5 passend verringert ist. Bei unzulässiger Abnahme des Istseilzugs im Seil 3 wird umgekehrt die Differenzdrehzahl so lange über die geschilderte Einrichtung vergrößert, bis der Ausgleich wieder erreicht ist.

Somit wird die Drehzahl des Einfachschlagrotors 7 und damit die Differenzdrehzahl zwischen Einfachschlagrotor 7 und Aufwi ekel spule 5 in Abhängigkeit von der Zugspannung des dem Einfachschlagrotor 7 zugeführten Seils 3 entsprechend dem Wickeldurchmesser auf der Aufwickelspule geregelt.

Für das Aufwickeln des Seils ist ferner die bereits prinzipiell geschilderte axiale Hin- und Herbewegung des Einfachschlagrotors 7 vorzunehmen. Dieser sogenannte Ver-

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legehubantrieb des Einfachschlagrotors 7 wird erfindungsgemäß auf folgende Art durchgeführt:

Maßgebend für die Verlegehubgeschwindigkeit sind die wahre Wickelgeschwindigkeit, d.h. die Differenzdrehzahl, die Seilfördergeschwindigkeit sowie die je nach Seilstärke bzw. Seildurchmesser vor Produktionsbeginn passend einzustellende Verlegeschrittbreite. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird die hier zur Erläuterung erforderliche Steuerung und Regelung des Verlegehubs in Abhängigkeit von der beschriebenen Differenzdrehzahl erläutert. An einem mit der Eingangsdrehzahl der Antriebswelle 18 des Getriebes 19 umlaufenden Ausgangs-Zahnrad 29 und von der bereits beschriebenen Welle 20 über eine Riemenscheibe 30 werden einerseits die Nennschlagdrehzahl, mit der die Aufwickelspule 5 umläuft, und andererseits die Drehzahl des Einfachschlagrotors 7 abgegriffen. Die Drehrichtung des Zahnrads 29 wird durch das mit ihm kämmende Gegenzahnrad 31 umgekehrt. Die Drehung der Riemenscheibe 30 wird über den Antriebsriemen 32 auf die Riemenscheibe 33 übertragen, bleibt also erhalten. Die Antriebsräder bzw. Scheiben 31 und 33 sind über zugeordnete Wellen in der in Fig. 1 schematisch dargestellten Weise jeweils mit einem Sonnenrad eines als koaxiales Kegelräder-Umlaufgetriebe mit Außenverzahnung der beiden Sonnenräder ausgebildeten Planetenrädergetriebes verbunden. In an sich bekannter Weise sind die Sonnenräder drehantriebsmäßig zugleich mit dem sie umschließenden Planetenrädersteg verbunden. Der Steg seinerseits ist mit dem Abtriebsrad 34 fest verbunden. Somit wird die Drehzahl des Steges des Planetenrädergetriebes über einen Antriebsriemen 35 auf eine zugehörige Antriebsscheibe übertragen. Die Antriebsscheibe 36 treibt über ein schematisch dargestelltes, in geeigneter Weise auszubildendes

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Wendegetriebe 37 und eine Verlegehubspindel 38 einen axial verschiebbaren Verschiebeschlitten 39 an, der gemäß Fig. 1 den Lagerkasten für den Einfachschlagrotor 7 mit seiner Drehantriebswelle 24 der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung ESW trägt.

Um auch den Verlegehub und die Verlegehubgeschwindigkeit stufenlos einstellen zu können, kann es zweckmäßig sein, statt des dargestellten Wendegetriebes ein an sich bekanntes Roiringgetriebe für Traversierbewegungen einzusetzen.

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Wie schon weiter oben angegeben, stellt die Ausführungsform nach Fig. 1 ein Verseilmaschinensystem in einer Ausführungsform dar, bei der eine Vorverdrallmaschine mit einer Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung erfindungsgemäß gekoppelt ist. Es sind weitere Ausführungsformen in Abweichung von Fig. 1 möglich. Zunächst ist es möglich, den Einfachschlagrotor 2 mit seiner Abzugscheibe 4 einerseits und die Aufwickelspule 5 mit ihrer zugehörigen hohlen Antriebswelle gesondert zu lagern und anzutreiben, also im Gegensatz zur Fig. 1 die Antriebswelle 6 "aufzutrennen" und beide verbleibenden Maschinenabschnitte entsprechend zu lagern. Dabei wird zweckmäßig die hohle Antriebswelle der Aufwickelspule 5 zweifach auf einer größeren Länge gelagert und der hohlen Antriebswelle zur Vermeidung von Schwingungen ein vergrößerter Durchmesser gegeben.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß von einer Vorverdrallmaschine gemäß Fig. 1 ganz abgesehen wird und die erfindungsgemäße Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung als selbständige Einfachschlagmaschine mit Aufwickelvorrichtung gestaltet und eingesetzt wird. Hierbei ist dann die Aufwickelspule 5 mit ihrer hohlen Antriebswelle "6" ebenfalls auf einem eigenen Maschinengestell innerhalb des Gesamtgestells 1 gelagert, wiederum zweckmäßig 'auf einer längeren hohlen Antriebswelle und einer doppelten Lagerung in größerem Abstand mit vergrößertem Wellendurchmesser. Vom Bauprinzip her würde somit das in Fig. 1 dargestellte Verseilmaschinensystem vom Prinzip her an der strichpunktiert dargestellten Trennlinie L enden. Ein solches System stellt eine vollständige Einfachschlagmaschine mit Aufwickelvorrichtung dar, die entweder Sir sich oder mit anderen vorgeschal-

teten Systemen betrieben werden kann.

In Fig. 2 bis 4 ist eine sowohl aus Festigkeitsgründen als auch insbesondere aus Gründen der optimalen Seilführung besonders zweckmäßige Ausführungsform des Einfachschlagrotors 7 schematisch dargestellt.

Wie Fig. 1 schematisch zeigte und wie insbesondere in Fig. 3 schematisch dargestellt ist, ist der Einfachschlagrotor 7 der Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung ESW als ein die Aufwickelspule umschließender einseitig geschlossener Hohlkörper ausgebildet. Das Seil 3 wird, wie beschrieben, durch die hohle Antriebswelle 6 der Aufwickelspule 5 zu deren dem Einfachschlagrotor zugewandten Ende und von dort aus der Längsachse des Einfachschlagrotors 7 an ihm entlang zur Aufwickelspule 5 geführt. Dabei ist es erforderlich, das Seil aus seiner Längsführung heraus in einen Umfangs- bzw. Tangentialverlauf zu überführen, um es dann der Aufwickelspule 5 zuführen zu können. Die Führung am Körper des Einfachschlagrotors 7 erfolgt in geeigneter Weise z.B. durch Keramikröhrchen, Gleitbahnen, Hohlzapfen oder dgl. Die grundsätzliche Seilführung zeigt insbesondere Fig. 3·

Erfindungsgemäß ist nun der Einfachschlagrotor 7 am äußeren Umfang seines offenen Endes mit wenigstens einem radial nach außen gerichteten Vorsprung 40 versehen, der auf seiner nach außen gerichteten Kante eine in einer Querschnittsebene verlaufende gekrümmte Führungsbahn für das der Aufwickelspule 5 zuzuführende Seil 3 bildet, wie Fig. 2 bis 4 zeigen. Das Seil 3 wird somit nach seiner Führung an der Innenfläche des Mantels des Einfachschlagrotors 7 dem Anfang dieser Führungsbahn 40 zugeführt und läuft vom Ende der Führungsbahn 40 aus der Aufwickelspule 5 zu.

Es ist nun für eine einwandfreie Seilführung höchst zweckmäßig, an keiner Stelle derselben einen geringstmöglichen Krümmungsradius zu unterschreiten. Dies wird kritisch an der Stelle, an der das Seil die Führungsbahn des Vorsprungs 40 verläßt, um tangential der Aufwickelspule 5 zuzulaufen. Denn bei dieser Führung sind unterschiedliche Seilverläufe am Ende der Führungsbahn 40 einerseits bei leerem Spulenkern und andererseits bei gefüllter Spule zu berücksichtigen. Fig. 4 zeigt zur Erläuterung scheeatisch die geometrischen Verhältnisse, und es soll daran die weitere Ausführungsform der Erfindung demonstriert werden:

Um Jede unzulässig enge Seilkrümmung und insbesondere einen Seilknick beim Verlassen der Führungsbahn 40 zu vermeiden, ist erfindungsgemäß der Mittelpunkt M des Krümmungskreissegments des Endabschnitts 40a der Führungsbahn 40 derart angeordnet, daß sich die gemeinsame Tangente

41 von Spulenkernkreis 5a und Krümmungskreissegment 40a in dem Punkt T des Umfangs des Einfachschlagrotors 7 schneiden, an de» das Seil 3 bei Aufwickelbeginn den Einfachschlagrotor 7 verläßt. Diese geometrischen Verhältnisse sind schematisch in Fig. 4 dargestellt, wobei beide Extremlagen der Seilführung an der Aufwickelspule 5 schematisch wiedergegeben sind, ebenso in Fig. 3. Fig.

zeigt ferner zur Kompensation der durch den Vorsprung 40 erzeugten Unwucht einen diametral gegenüberliegenden zweiten Vorsprung, der jedoch zur Funktion nicht erforderlich ist.

Vie Fig. 2 ferner zeigt, ist das offene Ende des Einfachschlagrotors 7 am äußeren Umfang mit einem Kragen

42 versehen, der die Führungsbahn 40 in einem den Seillauf zulassenden radialen Abstand abdeckt.

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Fig. 5 zeigt in einer geschnittenen Teilansicht eine besondere Ausführungsform der Einfachschlag·- und Aufwickelvorrichtung zur Vermeidung nachteiliger Seilschwingungen im Seillauf zwischen Aufwickelspule 5 und Einfachschlagrotor 7 und damit für eine exakte Seilführung. Wie Fig. 5 zeigt, ist der Einfachschlagrotor 7 an seiner geschlossenen Bodenfläche 7a mit einem koaxial zur Antriebshohlwelle 6 verlaufenden, zur Aufwickelspule 5 gerichteten Seilführungsrohr 43 versehen, das einen geringeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Antriebshohlwelle 6 aufweist und durch den das Seil 3 aus der Antriebshohlwelle 6 zum Einfachschlagrotor 7 geführt ist. Wie Fig. 5 ferner zeigt, ist die Aufwickelspule 5 auf einem hohlen Spulenspanndorn 44 aus einem faserverstärkten, insbesondere Carbonfaser-verstärkten, Verbundwerkstoff mit hohem Elastizitätsmodul angeordnet, der mit der aus Stahl bestehenden Antriebshohlwelle 6 fest verbunden ist, wobei die Antriebshohlwelle 6 einen gegenüber dem Außendurchmesser des Spulenspanndorns 44 wesentlich größeren Außendurchmesser aufweist, um auf diese Weise eine hohe Stabilität gegen Schwingungen zu erzielen.

Patentanwälte DipJ.-Inge. Rose, Kosel & Sobisch

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verseilmaschinensystem mit einer Einfachschlag- und Aufwickelvorrichtung für das Seil, bei der eine Aufwickelspule (5) und ein die Aufwickelspule umlaufender und umschließender Einfachschlagrotor (7) koaxial angeordnet sind, die Aufwiekelspule und der Einfachschlagrotor relativ zueinander zur Erzeugung eines Verlegehubs für das Seil axial hin- und herbeweglich sind und das Seil aus der Längsachse des Einfachschlagrotors an diesem entlang zur Aufwickelspule geführt ist, wobei zum Aufwickeln eine von dem jeweils erreichten Aufwickeldurchmesser der Aufwickelspule abhängige Differenz der Drehzahlen von Aufwickelspule und Einfachschlagrotor erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickelspule (5) mit der Nennschlagdrehzahl und der Einfachschlagrotor (7) mit der zur Erzeugung der Differenzdrehzahl erforderlichen Drehzahl jeweils gesondert drehangetrieben werden.

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Φ * O <* β O O

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2. Verseilmaschinensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Einfachschlagrotors (7) und damit die Differenzdrehzahl in Abhängigkeit von der Zugspannung des dem Einfachschlagrotor zugeführten Seils entsprechend dem Wickeldurchmesser auf der Aufwickelspule (5) geregelt wird.

3. Verseilmaschinensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickelspule (5) in axialer Richtung unverschieblich freifliegend gelagert ist und der die Aufwickelspule (5) als einseitig geschlossener Hohlkörper ausgebildet umschließende Einfachschlagrotor (7) auf seiner von der Aufwickelspule (5) abgewandten geschlossenen Seite freifliegend und in axialer Richtung hin- und her verschieblich angetrieben gelagert ist.

4. Verseilmaschinensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickelspule (5) mit einer dem Seilzulauf zugekehrten und in einem ortsfesten Maschinenteil gelagerten Antriebshohlwelle (6) auf deren vom Seilzulauf abgekehrten Ende angeordnet ist, daß der Einfachschlagrotor (7) an seiner Antriebswelle (24) in einem Verschiebeschlitten (39) drehgelagert ist, der seinerseits auf einem ortsfesten Maschinenteil hin- und herbeweglich angetrieben (37,38) ist, und an einer Fortsetzung seiner Antriebswelle (24) in dem ortsfesten Maschinenteil dreh- und verschiebegelagert ist, und daß das Seil (3) durch die Antriebshohlwelle (6) der Aufwickelspule (5) zu deren dem Einfachschlagrotor (7) zugewandten Ende und von dort aus der Längsachse des Einfachschlagrotors (7) an ihm entlang zur Aufwickelspule geführt ist.

5. Verseilmaschinensystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebshohlwelle (6) der Aufwickelspule (5) eine Vorverdrallmaschine (WA) mit einem auf einer Hohlwelle gelagerten Vorverdrallrotor (2)

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mit angetriebener Abzugscheibe (4) koaxial vorgeschaltet ist und das aus der Hohlwelle des Vorverdrallrotors (2) austretende Seil (3) der Antriebshohlwelle (6) der Aufwickelspule (5) zugeführt wird.

6. Verseilmaschinensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Aufwickelspule (5) zugewandte Hohlwelle (6) des Vorverdrallrotors (2) und die Antriebshohlwelle einstückig ausgebildet sind.

7. Verseilmaschinensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfachschlagrotor

(7) am äußeren Umfang seines offenen Endes mit wenigstens einem radial nach außen gerichteten Vorsprung (40) versehen ist, der auf seiner nach außen gerichteten Kante eine in einer Querschnittsebene verlaufende gekrümmte Führungsbahn für das der Aufwickelspule (5) zuzuführende Seil bildet, und das Seil nach seiner Führung an der Innenfläche des Rotormantels dem Anfang dieser Führungsbahn (40) zugeführt wird und vom Ende der Führungsbahn aus der Aufwickelspule

(5) zuläuft, wobei der Mittelpunkt (M) des Krümmungskreissegments (40a) des Endabschnitts der Führungsbahn (40) derart angeordnet ist, daß sich die gemeinsame Tangente (41) von Spulenkernkreis (5a) und Krümmungskreissegment (40a) in dem Punkt (T) des Umfange des Einfachschlagrotors (7) schneiden, an dem das Seil bei Aufwickelbeginn den Einfachschlagrotor verläßt.

8. Verseilmaschinensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende des Einfachschlagrotors (7) am äußeren Umfang mit einem Kragen (42) versehen ist, der die Führungsbahn in einem den Seillauf zulassenden radialen Abstand abdeckt.

9. Verseilmaschinensystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfachschlagrotor (7) an

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seiner geschlossenen Bodenfläche (7a) mit einem koaxial zur Antriebshohlwelle (6) verlaufenden, zur Aufwickelspule (5) gerichteten Seilführungsrohr (43) versehen ist, das einen geringeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Antriebshohlwelle (6) aufweist und durch den das Seil (3) aus der Antriebshohlwelle (6) zum Einfachschlagrotor (7) geführt ist.

10. Verseilmaschinensystem nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickelspule (5) auf einem hohlen Spulenspanndorn (44) aus einem faserverstärkten, insbesondere Carbonfaser-verstärkten Verbundwerkstoff mit hohem Elastizitätsmodul angeordnet ist, der mit der aus Stahl bestehenden Antriebshohlwelle (6) fest verbunden ist, wobei die Antriebshohlwelle einen gegenüber dem Außendurchmesser des Spulenspanndorns (44) wesentlich größeren Außendurchmesser aufweist.

11. Verseilmaschinensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Regelung der Drehzahl des Einfachschlagrotors (7) und damit der Differenzdrehzahl einem die Nennschlagdrehzahl liefernden Antriebsmotor (9) ein stufenlos verstellbares Getriebe (19) nachgeschaltet ist, daß der Ausgang (20,21) dieses Getriebes (19) mit der Antriebswelle (24) des Einfachschlagrotors drehantriebsmäßig verbunden ist und zur Verstellung des stufenlos verstellbaren Getriebes (19) ein dem Istseilzug bei Eintritt des Seils in den Einfachschlagrotor (7) entsprechendes Istsignal erzeugt, mit einem dem Sollseilzug entsprechenden Sollsignal verglichen, das Vergleichssignal einem Regler (27) und dessen Ausgangssignal dem Stellglied (Stellmotor y) des Getriebes (19) zugeführt wird und daß zur Regelung der Geschwindigkeit der Verschiebebewegung des Verschiebeschlittens (39) des Einfach-

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schlagrotors (7) die Nennschlagdrehzahl (über 29) und die Ausgangsdrehzahl (über 20, 21) des stufenlos verstellbaren Getriebes (19), nach Drehrichtungsumkehr einer dieser Drehungen, jeweils einem Sonnenrad eines als koaxiales Kegelräder-Umlaufgetriebe mit Außenverzahnung der beiden Sonnenräder ausgebildeten Planetenrädergetriebes (31,33,34) zugeführt und die Ausgangsdrehzahl (über 34) des Stegs des Planetenrädergetriebes, gegebenenfalls unter geeigneter Übersetzung, auf den Eingang eines Verlegehubgetriebes (37) für den Verschxebeschlitten (39) gegeben wird.

12. Verseilmaschinensystem nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abbremsung des Systems, insbesondere im Fall eines Drahtrisses in den Seilelementen, in einer vorgegebenen Gesamtbremszeit während eines ersten vorgegebenen Bremszeitabschnitts die Nennschlagdrehzahl des Vorverdrallrotors (2) und damit der Aufwickelspule (5) konstant gehalten, jedoch die Antriebsdrehzahl der Antriebsscheibe (4) und damit die Schlaglänge und Fördergeschwindigkeit des Seils auf ein vorgegebenes geringstmögliches ■ Maß verringert werden und daß während dieses und/oder nach Ablauf dieses ersten Bremszeitabschnitts die vollständige Abbremsung der übrigen Maschinenteile (Abzugscheibe 4, Vorverdrallrotor 2, Aufwickelspule 5 und Einfachschlagrotor 7) eingeleitet und innerhalb des verbleibenden zweiten Bremszeitabschnitts durchgeführt wird.

Patentanwälte Dipl.-Inge. Rose, Kosel & Sobisch