EP1017064B1 - Verfahren zur Herstellung einer Kabelverseilung mit wechselnder Schlagrichtung aus Einzelelementen kreissektorförmigen Querschnitts - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Kabelverseilung mit wechselnder Schlagrichtung aus Einzelelementen kreissektorförmigen Querschnitts Download PDF

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EP1017064B1
EP1017064B1 EP98890382A EP98890382A EP1017064B1 EP 1017064 B1 EP1017064 B1 EP 1017064B1 EP 98890382 A EP98890382 A EP 98890382A EP 98890382 A EP98890382 A EP 98890382A EP 1017064 B1 EP1017064 B1 EP 1017064B1
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twisting
wires
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Rosendahl Maschinen GmbH
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    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B7/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, rope- or cable-making machines; Auxiliary apparatus associated with such machines
    • D07B7/02—Machine details; Auxiliary devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B5/00—Making ropes or cables from special materials or of particular form
    • D07B5/10—Making ropes or cables from special materials or of particular form from strands of non-circular cross-section
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/02—Stranding-up
    • H01B13/0235—Stranding-up by a twisting device situated between a pay-off device and a take-up device

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a (Cable) stranding with alternating lay direction from stranding elements Sector-shaped cross-sectional shape with an in changing direction of rotation driven stranding head, which for Application of the twisting forces for the stranding elements on their Cross-sectional shape adapted guides, and one in the working direction stretched in front of the stranding head Swirl accumulator (distance L), which a number of strokes (revolutions) a direction of rotation of the stranding elements, the stranding elements exceeding their elastic limit (plastic) be deformed (twisted).
  • EP-A1-0582802 describes a stranding machine for stranding with alternating lay direction for wires with a round cross-sectional shape. It consists of a fixed inlet guide in a swirl storage and a back and forth rotating Laying head with guides for each wire. If the wires around their axis are to be twisted, they must be in the laying head be held in a rotationally fixed manner. It is obvious, but positive use guides adapted to the wire cross-sectional shape.
  • the required torsional moment can be applied to the individual wires, but if the sector-shaped conductors, e.g. with a cross-sectional area of 95 mm 2 , are made of solid aluminum, they have very little elasticity, so that they are already in the storage section ( when using practicable stroke numbers in one direction of rotation and practicable length of the storage section) are plastically deformed with regard to their rotation.
  • Sector-shaped aluminum conductors with cross-sections of approximately 50 to 240mm 2 are already plastically deformed by turning through 360 ° (1 stroke) to lengths below 14m to 30m.
  • the real lay lengths are only 0.8 to 2m.
  • This twist is essentially a plastic deformation and the angular position of the stranding elements therefore changes constantly at every point of the stranding elements during their Run to the stranding disc.
  • DE 3607443 A1 describes an SZ stranding device, at the torsion of the stranding elements through a special design of the stranding nipple is applied, and the length of the storage tube is chosen so that it is at least the distance between two reversal points.
  • DE 3607443 A1 also describes a swirl accumulator, at an additional stranding nipple on the inlet side and a "rope nipple" is provided on the outlet side, so that the wires are already form-fitting in the storage section are stranded together, but with a larger one Lay length than on the finished rope.
  • the aim of this invention is to provide a method in which also stiff, sector-shaped stranding elements (Veins) at the time of entering the back and forth Stranding washer, relative to the washer in its form-fitting Guides always have the correct angular position (i.e. point to the center of the stranding disk) and shrink evenly.
  • Veins stiff, sector-shaped stranding elements
  • the distance from the stationary guides to the stranding disc is advantageously longer than the length of the so-called swirl accumulator, which only wraps around the stranding elements (Veins) limited, and in which the stranding elements (veins) very must be guided close to the stranding axis.
  • the twist-proof Guides can be opened well before they enter the swirl be arranged in the vicinity of the payout spools, that is even at a great distance from the stranding axis, because they are only the Twisting of the stranding elements (wires) around their own axis should influence.
  • the greater the distance of the stationary Guides to the stranding disc the more blows one Direction of rotation can be carried out.
  • the relative rotation of the stranding elements (wires) in measured near the stranding head and if necessary to Fine correction of the setting ratio can be used.
  • the stranding elements 1 run from winding spools, not shown to stationary guides 9, which the stranding elements, similar to the stranding head 4 (Fig. 3) with profiled rollers Hold 2, 3 in the correct angular position.
  • a distance "L" which in this embodiment, the length of the Twist memory corresponds to the stationary guides 9 there is a stranding head 4, which the stranding elements 1 with twisted in alternating direction of rotation.
  • the wire bushings are larger than the diameter of the stranding elements 1, so that the free twisting of the stranding elements 1 in order not to be handicapped.
  • the support disc 8 represents the stretched swirl accumulator, and prevents the veins from knotting in a known manner Stranding washer (stranding head) 4.
  • Stranding washer stranding head 4
  • the distance L between the stationary guide 9 and the stranding head 4, both with form-fitting attack on the stranding elements 1, and in Embodiment guides 2, 3 designed as rollers are equipped twice the distance between two turning points on the finished stranding (cable) so that the plastic about their axis twisted elements 1 exactly and run into the guides 2, 3 of the stranding head 4 without tilting.
  • the stranding head 4 which is 5 can be rotated, the stranding elements 1 run to one Stranding nipple 6, for example, to the one in FIG. 2 shown stranding association (cable) are brought together.
  • Fig. 1 is still one arranged in front of the stranding head 4 Device 7 shown on the sector with freely rotatable Nipple the actual angular position of the stranding elements 1 scanned in a known manner by electrical angle sensors can be. A deviation from the target position can then to correct the lay length setting.
  • Fig. 2 shows a cross section through a finished stranding (Cable) from four stranding elements 1, which act as 90 degree sectors are trained.
  • Fig. 3 shows a section through the stranding head (stranding disc 4) with guide rollers 2 and 3.
  • the form-fitting guides for the four stranding elements 1 are both in the guides 9 and in the stranding head 4 and possibly also in the device 7, preferably of guide rollers 2, 3 formed.
  • a method for SZ stranding circular sector-shaped, electrical Cores (stranding elements) 1 works to a round cable with one driven in alternating direction of rotation Stranding head (stranding disc) 4 and with stationary guides 9 for the individual wires 1, which the wires 1, as in Include stranding head 4, rotatably.
  • the distance L between the stationary guides 9 and the stranding head 4 is an even multiple of the distance between two swirl change points on the finished stranding. This ensures that even stiff, inelastic sector-shaped veins, that remain before entering the stranding head 4 were plastically twisted around their own axis, again in the correct angular position in the profiled guides of the stranding head 4 break in.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer (Kabel-)Verseilung mit wechselnder Schlagrichtung aus Verseilelementen kreissektorförmiger Querschnittsform mit einem in wechselnder Drehrichtung angetriebenen Verseilkopf, der zum Aufbringen der Verdrehkräfte für die Verseilelemente an deren Querschnittsform angepaßte Führungen hat, und einem in Arbeitsrichtung vor dem Verseilkopf angeordneten, gestreckten Drallspeicher (Strecke L), der eine Anzahl von Schlägen (Umdrehungen) einer Drehrichtung der Verseilelemente speichert, wobei die Verseilelemente über ihre Elastizitätsgrenze (plastisch) verformt (verdreht) werden.
Verfahren zum Verseilen mit wechselnder Schlagrichtung sind für runde Adern bekannt. Sektorförmige Verseilelemente (Drähte) müssen jedoch, anders als runde Drähte, wegen ihrer "Paßform" im Seil zusätzlich einmal pro Schlag (Umdrehung) um ihre Achse verdrillt werden (Verseilen ohne Rückdrehung). Das bedeutet, daß auf die einzelnen Verseilelemente (Drähte/Adern), bezogen auf deren Längsachsen, hohe Drehmomente aufgebracht werden müssen.
Die EP-A1-0582802 beschreibt eine Verseilmaschine zum Verseilen mit wechselnder Schlagrichtung für Drähte mit runder Querschnittsform. Sie besteht aus einer feststehenden Einlaufführung in einen Drallspeicher und einem hin- und herrotierenden Legekopf mit Führungen für jeden Draht. Wenn die Drähte um ihre Achse verdrillt werden sollen, müssen sie im Legekopf drehfest gehalten werden. Es ist naheliegend, dafür formschlüssig der Drahtquerschnittsform angepaßte Führungen einzusetzen.
Mit formschlüssigen Führungen im Verseilkopf kann zwar auf die einzelnen Drähte das erforderliche Torsionsmoment aufgebracht werden, wenn jedoch die sektorförmigen Leiter, mit z.B. 95 mm2 Querschnittsfläche, aus massivem Aluminium bestehen, haben diese nur sehr geringe Elastizität, so daß sie bereits in der Speicherstrecke (bei Anwendung praktikabler Schlagzahlen in einer Drehrichtung und praktikabler Länge der Speicherstrecke) hinsichtlich ihrer Verdrehung plastisch verformt werden.
Sektorförmige Aluminium-Leiter mit Querschnitten von etwa 50 bis 240mm2 werden bei einer Drehung um 360° (1 Schlag) auf Längen unter 14m bis 30m bereits plastisch verformt. Die realen Schlaglängen betragen aber nur 0,8 bis 2m. Dies hat beim Starten der Verseilung bereits nach der ersten Drehrichtungsumkehr zur Folge, daß die Verdrehsteigung in den einzelnen Adern an jeder Stelle der Speicherstrecke wellenförmig unterschiedlich ist.
Diese Verdrehung ist im wesentlichen eine plastische Verformung und die Winkellage der Verseilelemente ändert sich daher ständig an jeder Stelle der Verseilelemente während ihres Laufes zur Verseilscheibe.
Aufgrund der plastischen Vorverformung der Verseilelemente (Adern) in der Speicherstrecke laufen die einzelnen Verseilelemente stellenweise sprunghaft wechselnd, mit großen torsionsmäßigen Versatz relativ zur Richtung der Führungen in den Verseilkopf ein, so daß deren Isolierung beschädigt werden kann. Mit einer formschlüssigen Rollenführung lassen sich durchlaufende Verseilelemente zwar nach der Rollenführung gut verdrillen - auf der Einlaufseite in die Führung erzeugt eine sprunghafte Steigungsänderung sehr leicht einen "Überschlag" in der Führung. Anderseits werden auch sektorförmige Verseilelemente verwendet, die aus Einzeldrähten verseilt und dann sektorförmig verformt wurden. Diese, wenn sie im unteren Querschnittsbereich liegen, bleiben im Drallspeicher im elastischen Bereich, so daß ihr Einlauf in die Verseilscheibe gleichmäßig erfolgt.
Die DE 3607443 A1 beschreibt eine SZ-Verseileinrichtung, bei der die Torsion der Verseilelemente durch eine besondere Ausführung des verseilnippels aufgebracht wird, und die Speicherrohrlänge so gewählt wird, daß sie wenigstens dem Abstand zwischen zwei Umkehrstellen entspricht.
Die DE 3607443 A1 beschreibt weiters einen Drallspeicher, bei dem ein zusätzlicher Verseilnippel auf der Einlaufseite und ein "Aufseilnippel" auf der Auslaufseite vorgesehen ist, so daß die Adern bereits in der Speicherstrecke formschlüssig miteinander verseilt werden, allerdings mit einer größeren Schlaglänge als am fertigen Seil.
Vergleicht man die eingangs genannten Schlaglängen, bei denen eindrähtige, große Aluminium-Leiter plastisch verdrillt werden (13 bis 30m), mit den üblichen, dafür vorgesehenen Schlaglängen (0,8 bis 2m), dann muß man davon ausgehen, daß dieses bekannte Verfahren nur für kleinere, aus Einzeldrähten verseilte Leiterseile vorgesehen ist, die so elastisch sind, daß im Drallspeicher kaum eine bleibende Verdrehung entsteht.
Ziel dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem auch steife, sektorförmige Verseilelemente (Adern) zum Zeitpunkt des Einlaufs in die sich hin- und herdrehende Verseilscheibe, relativ zur Scheibe in ihren formschlüssigen Führungen immer die richtige Winkellage haben (also mit der Spitze zum Zentrum der Verseilscheibe zeigen) und dadurch gleichmäßig einlaufen.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung zunächst dadurch.gelöst, daß die vor dem Drallspeicher angeordneten, stationären Führungen für jedes Verseilelement ebenfalls an jedes Sektorprofil angepaßte kreissektorförmige Führungen zum Aufbringen eines Drehmoments auf die einzelnen Verseilelemente haben, wobei diese stationären Führungen die einzelnen Verseilelemente bereits in die dem Verseilverband (Kabel) entsprechende Winkellage bringen, und der Abstand zwischen der Verseilscheibe und den Führungen einem geradzahligen Vielfachen des Abstandes der Wendestellen am fertigen Verseilverband (Kabel) entspricht.
Von Vorteil ist dabei, daß das freie Verdrehen der Verseilelemente (Adern) um ihre eigene Achse und damit ihre plastische Verformung auf dieser Strecke nicht behindert wird, z.B. durch formschlüssige Führungen im Drallspeicher. Ferner ist es vorteilhaft, wenn diese Abstände für alle Verseilelemente (Adern) gleich sind.
Der Abstand der stationären Führungen bis zur Verseilscheibe ist mit Vorteil größer als die Länge des sogenannten Drallspeichers, der nur die Umschlingung der Verseilelemente (Adern) begrenzt, und in dem die Verseilelemente (Adern) sehr nahe zur Verseilachse geführt werden müssen. Die verdrehfesten Führungen können bereits weit vor dem Einlauf in den Drallspeicher, in der Nähe der Ablaufspulen angeordnet sein, also auch mit großem Abstand zur Verseilachse, weil sie nur die Verdrehung der Verseilelemente (Adern) um ihre eigene Achse beeinflussen sollen. Je größer der Abstand der stationären Führungen zu der Verseilscheibe ist, umso mehr Schläge einer Drehrichtung können ausgeführt werden.
Zur genauen Feststellung der optimalen Einstellung (Schläge einer Richtung, Schlaglänge) kann auch (wie in Fig. 1 gezeigt), die relative Verdrehung der Verseilelemente (Adern) in der Nähe des Verseilkopfes gemessen und gegebenenfalls zur Feinkorrektur des Einstellverhältnisses verwendet werden.
Bei im Drallspeicher im wesentlichen plastisch vorverdrehten Drähten soll das Längenverhältnis 2, 4, 6 möglichst genau eingehalten werden, am größten würde die Materialbeanspruchung bei Längenverhältnissen von 1, 3, 7 werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der auf die angeschlossenen Zeichnungen Bezug genommen ist.
  • Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Verseilen sektorförmiger Verseilelemente;
  • Fig. 2 zeigt die Querschnittsform der zum Verseilverband verseilten Verseilelemente; und
  • Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Verseilkopf (Verseilscheibe).
    • Die Verseilelemente 1 laufen von nicht dargestellten Ablaufspulen zu stationären Führungen 9, welche die Verseilelemente, ähnlich wie im Verseilkopf 4 (Fig. 3) mit profilierten Rollen 2, 3 in der richtigen Winkellage halten. Im Abstand "L", welche in diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig der Länge des Drallspeichers entspricht, von den stationären Führungen 9 befindet sich ein Verseilkopf 4, der die Verseilelemente 1 mit abwechselnder Drehrichtung verseilt.
    Im Bereich des Drallspeichers, also zwischen den Führungen 9 und dem Verseilkopf 4 befindet sich eine frei mitlaufende (um eine Längsachse frei drehbare) Stützscheibe 8, deren Aderdurchführungen größer sind als der Durchmesser der Verseilelemente 1, so daß das freie Verdrillen der Verseilelemente 1 um sich selbst nicht behindert wird.
    Die Stützscheibe 8, es können auch mehrere Stützscheiben vorgesehen sein, stellt den gestreckten Drallspeicher dar, und verhindert in bekannter Art ein Verknoten der Adern vor der Verseilscheibe (Verseilkopf) 4. Der Abstand L zwischen der stationären Führung 9 und dem Verseilkopf 4, die beide mit formschlüssig an den Verseilelementen 1 angreifenden, und im Ausführungsbeispiel als Rollen ausgebildeten Führungen 2, 3 ausgestattet sind, entspricht zweimal dem Abstand zweier Wendestellen am fertigen Verseilverband (Kabel), so daß die plastisch um ihre Achse verdrehten Verseilelemente 1 genau und ohne Verkanten in die Führungen 2, 3 des Verseilkopfes 4 einlaufen. Nach dem Verseilkopf 4, der mit Hilfe eines Motors 5 gedreht werden kann, laufen die Verseilelemente 1 zu einem Verseilnippel 6, in dem sie beispielsweise zu dessen in Fig. 2 gezeigten Verseilverband (Kabel) zusammengeführt werden.
    In Fig. 1 ist noch eine vor dem Verseilkopf 4 angeordnete Einrichtung 7 dargestellt, an der mit frei drehbaren sektorförmigen Nippeln die tatsächliche Winkellage der Verseilelemente 1 auf bekannte Art durch elektrische Winkelgeber abgetastet werden kann. Eine Abweichung aus der Soll-Lage kann dann zur Korrektur der Schlaglängen-Einstellung herangezogen werden.
    Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen fertigen Verseilverband (Kabel) aus vier Verseilelementen 1, die als 90 Grad-Sektoren ausgebildet sind.
    Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Verseilkopf (Verseilscheibe 4) mit den Führungsrollen 2 und 3.
    Die formschlüssigen Führungen für die vier Verseilelemente 1 werden sowohl in den Führungen 9 als auch im Verseilkopf 4 und gegebenenfalls auch in der Einrichtung 7 bevorzugt von Führungsrollen 2, 3 gebildet.
    Zusammenfassend kann ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt dargestellt werden:
    Ein Verfahren zum SZ-Verseilen kreissektorförmiger, elektrischer Adern (Verseilelemente) 1 zu einem runden Kabel arbeitet mit einem in abwechselnder Drehrichtung angetriebenen Verseilkopf (Verseilscheibe) 4 und mit stationären Führungen 9 für die einzelnen Adern 1, welche die Adern 1, ebenso wie im Verseilkopf 4, drehfest umfassen. Der Abstand L zwischen den stationären Führungen 9 und dem Verseilkopf 4 beträgt dabei ein geradzahliges Vielfaches des Abstandes zweier Drallwechselstellen am fertigen Verseilverband. Dadurch ist gewährleistet, daß auch steife, unelastische sektorförmige Adern, die bereits vor dem Einlaufen in den Verseilkopf 4 bleibend plastisch um ihre eigene Achse verdreht wurden, wieder in der richtigen Winkellage in die profilierten Führungen des Verseilkopfes 4 einlaufen.

    Claims (3)

    1. Verfahren zum Herstellen einer Kabelverseilung mit wechselnder Schlagrichtung aus Verseilelementen (1) mit kreissektorförmiger Querschnittsform, mit einem in wechselnder Drehrichtung angetriebenen Verseilkopf (4), der zum Aufbringen der Verdrehkräfte für die einzelnen Verseilelemente an deren Querschnittsform angepaßte Führungen (2, 3) aufweist, und mit einem in Arbeitsrichtung vor dem Verseilkopf (4) angeordneten, gestreckten Drallspeicher, der eine große Anzahl von Schlägen einer Drehrichtung der Verseilelemente (1) speichert, wobei die Verseilelemente (1) über ihre Elastizitätsgrenze verformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die vor dem Drallspeicher angeordneten, stationären Führungen (9) für die Verseilelemente (1) ebenfalls an deren kreissektorförmige Querschnittsform angepaßte, kreissektorförmige Führungen (2, 3) zum Aufbringen eines Drehmomentes auf die Verseilelemente (1) haben, wobei die stationären Führungen (9) die verseilelemente (1) bereits in die dem Verseilverband entsprechende Winkellage bringen und wobei der Abstand (L) zwischen dem Verseilkopf (4) und den stationären Führungen (9) einem geradzahligen Vielfachen innerhalb einer Toleranz von 20% des Abstandes der Wendestellen der Schlagrichtung am fertigen Verseilverband entspricht.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (L) zwischen dem Verseilkopf (4) und der stationären Führung (9) mit den sektorförmigen Führungen (2, 3) größer ist, als die Länge des Drallspeichers für die Umschlingung der Verseilelemente (1).
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung der sektorförmigen Verseilelemente (1) um ihre eigene Achse knapp vor dem Verseilkopf (4) - relativ zu dessen profilierten Führungen (2, 3) - gemessen (7) wird, und die Winkelabweichung zur Korrektur der Schlaglänge herangezogen wird.
    EP98890382A 1998-12-30 1998-12-30 Verfahren zur Herstellung einer Kabelverseilung mit wechselnder Schlagrichtung aus Einzelelementen kreissektorförmigen Querschnitts Expired - Lifetime EP1017064B1 (de)

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    EP1017064A1 EP1017064A1 (de) 2000-07-05
    EP1017064B1 true EP1017064B1 (de) 2004-05-06

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    AT (1) ATE266242T1 (de)
    DE (1) DE59811342D1 (de)
    DK (1) DK1017064T3 (de)
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