DE2112463B2

DE2112463B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines mehrdraehtigen seils

Info

Publication number: DE2112463B2
Application number: DE19712112463
Authority: DE
Inventors: William John Manitou Beach Mich. Gilmore (V.StA.)
Original assignee: American Chain and Cable Co Inc
Current assignee: FKI Industries Inc
Priority date: 1970-03-27
Filing date: 1971-03-16
Publication date: 1978-01-05
Also published as: CA941809A; JPS5532839B1; DE2112463C3; GB1345401A; DE2112463A1; FR2084776A5; US3672142A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrdrähtigen Seils mit um eine Längsachse (Seele) gewickelten oder geschlagenen Drahteinheiten, bei dem jede Drahteinheit von einem an einem umlaufenden Gestell drehbar aufgenommenen Vorrat längs einer Bahn unverdrillt und unverformt geführt wird, die an einem vorbestimmten Punkt mit der Achse (Seele) konvergiert, bei dem weiter jede Drahteinheit auf dem Weg zu dem Konvergenzpunkt durch eine Leitvorrichtung geführt und im Konvergenzpunkt schraubenförmig um die Längsachse (Seele) gewickelt oder geschlagen wird und bei dem die durch den Verseilvorgang in den Drahteinheiten induzierte Tor- to sionsspannung, die sich normalerweise beim Wickelvorgang zwischen dem Berührungspunkt der Drahteinheit mit der Seele und der Vorratsspule aufbaut, im fertigen Seil aufgenommen ist. Ferner soll eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Seils geschaffen werden.

Ein derartiges Verfahren ist aus den US-PS 18 09 032 und 32 93 837 bekanntgeworden, wobei zwar die Aufnahme der induzierten Torsionsspannung im fertigen Seil nicht erwähnt ist, jedoch keine Maßnahmen getroffen sind, die die beim Verseilvorgang auftreten- _bo den Torsionsspannungen in den Drahteinheiten an, vor oder hinter der Verseilstelle verhindern, kompensieren oder aufheben, so daß bei dem bekannten Verfahren sich die Torsionsspannungen über den in Drahtlaufrichtung vor dem Konvergenzpunkt liegenden Bereich i,^r> hinaus fortsetzen und bis zu den Vorratstrommeln zurückwirken. Diese Beanspruchung addiert sich auf und führt zu der Gefahr, daß die Drahteinheiten schon beim Wickelvorgang brechen oder Knoten bzw. Kinken, d. h. einen scharfen Knick oder ein Knäuel, bilden.

Ein weiteres Verfahren ist aus der FR-PS 6 15 834 bzw. der US-PS 19 72 290 bekanntgeworden. Die Leiteinrichtung hat bei diesem Verfahren die Aufgabe, die einzelnen Drahteinheiten plastisch so zu verformen, daß sie sich ohne Torsionsspannung auf die Seele legen. Die Leiteinrichtung besitzt dazu einen Verformungskopf, der auf einer Welle befestigt ist und entsprechend der Anzahl der Drähte schraubenförmig verlaufende Kanäle aufweist, durch die die Drähte mittels angetriebener Rollen hindurchgepreßt werden. Die zur Durchführung des Verfahrens notwendige Vorrichtung ist nicht nur aufwendig und störungsanfällig, sondern die Drähte werden auch einer starken Beanspruchung bis in den plastischen Bereich hinein ausgesetzt, was die Festigkeitseigenschaften des fertigen Seils beeinträchtigt.

Es ist ferner aus der CH-PS 1 82 010 bekanntgeworden, die einzelnen Drahteinheiten bei der Verseilung dadurch völlig spannungsfrei zu machen, daß man sie in der Vorrichtung einzeln völlig geraderichtet. Bei der zugehörigen Vorrichtung werden die von den drehbaren Spulen der am Zusammenführungspunkt angeordneten Preßbacke zugeführten Drahteinheiten durch eine Rollenrichtvorrichtung geführt, in der der Draht durch in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen angeordnete Rollen gestreckt hindurchläuft.

Es ist ferner aus der britischen Patentschrift 2 82 115 sowie den US-Patentschriften 22 92 971 und 31 42 145

bekanntgeworden, einer Drahteinheit vor dem Konvergenzpunkt einen Drall und eine Wellung zu erteilen, damit die Drähte so um die Seele gewickelt werden können, daß das Seil nachher spannungsfrei liegt. Es treten hier die gleichen Nachteile auf, wie sie eingangs erwähnt wurden, daß nämlich mit einer komplizierten und störungsanfälligen Vorrichtung die Drahteinheiten einer starken Beanspruchung bis in den plastischen Bereich ausgesetzt werden müssen. Überwiegend handelt es sich bei den Drahteinheiten um flache oder in m anderer Weise profilierte Einheiten, die einen Drall erhalten sollen.

Bei der Verseilmaschine nach der GB-PS 3 13 444 sind die Drahteinheiten von mehrdrähtigen Seilen in Drahtlaufrichtung unmittelbar vor dem Konvergenzpunkt gegenüber dem umlaufenden Gestell drehfest gehalten. Mit dieser Maschine soll ein Seil hergestellt werden, bei dem die einzelnen um die Seele zu wickelnden oder zu schlagenden Drahteinheiten bereits vorverdrillt auf den Vorratstrommeln auflegen und demgemäß die induzierte Torsion nicht allein aus dem Verseilvorgang resultiert, sondern auch durch die Vorverdrillung beeinflußt wird. Bei der bekannten Maschine soll nicht die vorher erwähnte Knotenbildung in dem relativ langen Seilbereich zwischen Verseilstelle und Vorratstrommel verhindert werden, sondern es soll — im Gegenteil — das Entdrillen der einzelnen Drahteinheiten vermieden werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Fortleitung der Torsionsspannungen über den in Drahtlaufrichtung vor dem Konvergenzpunkt liegenden Bereich hinaus zu verhindern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Drahteinheit gegenüber dem umlaufenden Gestell derart um ihre Längsachse drehfest gehalten wird, daß die Torsion auf einen in Drahtlaufrichtung unmittelbar vor dem Konvergenzpunkt liegenden Abschnitt beschränkt bleibt

Die Leitvorrichtung bildet einen Fortpflanzungsstopper für die Torsionsspannungen. Die Torsion, die in den einzelnen Drahteinheiten induziert wird, wird also auf den Bereich zwischen den Druckrollen und dem Konvergenzpunkt beschränkt und kann nicht unter Bildung von Knoten etc. bis zu den Vorratsrollen zurückwirken. Es wird mit besonderer Sicherheit dafür gesorgt, daß die induzierte Torsion nicht additiv wirkt Die Drahteinheit kann also kontinuierlich um die Seele gewickelt werden, ohne daß eine Gefahr besteht, daß die Drahteinheit partiell zu stark tordiert wird und bricht. Der Betrag der induzierten Torsion, die in der Drahteinheit aufgrund ihrer Rotationsbewegung um die Seele induziert wird, bleibt vielmehr im fertigen Seil erhalten. Die Drahteinheit wird gezwungen, die Torsionsbeanspruchung zu absorbieren, während sie um die Seele geschlagen wird. γ,

Es wird ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, bei der die Leitvorrichtung zur Beschränkung der Torsion in jeder Drahteinheit auf den genannten Abschnitt ausgebildet und an dem drehbaren Gestell drehfest t,o angeordnet ist

Seile aus mehreren Drähten umfassen normalerweise die innere Seele und mehrere runde Drähte, die in einer oder in mehreren Lagen schraubenförmig um die Seele gewickelt oder geschlagen sind. Oft sind zur Bildung i,-> eines Drahtseils oder eines Kabels mehrere solcher Seile oder Kardeele schraubenförmig um eine Seele gewickelt, die ihrerseits ein vieldrähtiges Kardeel sein kann. Wenn also hier von einer Drahteinheil oder einer Seele gesprochen wird, so kann diese sowohl aus einem Einzeldraht als auch aus einem Seil bestehen.

Gemäß einem vorteilhaften AusführunEsbeisDiel der Erfindung kann die Leitvorrichtung zum Ausüben eines Druckes auf jede Drahteinheit in im wesentlichen entgegengesetzte Richtungen quer zur Bewegungsrichtung der Drahiemheit und zum Aufzwingen einer wellenförmigen Bewegung im Bereich de^r Leitvorrichtung ausgebildet sein. Die dazu vorzugsweise verwendeten Rollen liegen abwechselnd auf beiden Seiten der Drahteinheit.

Merkmale von weiteren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.2 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise im aufgebrochenen Schnitt, einer Leitvorrichtung und

Fig.3 einen Querschnitt längs der Linie HI-III der Fig. 2.

In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, mit der zwei Drahteinheiten 1 und Γ um eine Seele 2 gewickelt oder geschlagen werden, die längs der Längsachse angeordnet ist. Wie aus der F i g. 1 deutlich hervorgeht, ist die Vorrichtung zum Wickeln der Drahteinheit Y im wesentlichen identisch mit der Vorrichtung zum Wickeln oder Schlagen der Drahteinheit 1. Entsprechend sind die Teile der Vorrichtung zum Wickeln der Drahteinheit 1', die den gleichen Teilen der Vorrichtung zum Wickeln der Drahteiriheit 1 entsprechen, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, an die jeweils ein Apostroph angehängt ist. Die Erfindung wird im folgenden primär anhand der Vorrichtung zum Wickeln der Drahteinheit 1 beschrieben. Diese Beschreibung trifft in gleicher Weise auf die Vorrichtung zum Wickeln der Drahteinheit Γ zu.

Die Drahteinheit 1 besteht aus einem Material hoher Zugfestigkeit, und sie umfaßt einen einzelnen runden Draht oder aber einen mehrdrähtigen Aufbau, der eine Vielzahl von schraubenförmig gewundenen, einzelnen runden Drähten umfaßt. In gleicher Weise kann die Seele 2 einen einzelnen Draht oder einen mehrdrähtigen Aufbau aufweisen. Die Drahteinheit besteht aus einem Material mit hoher Streckgrenze, d. h., daß es sich nur schwer biegen läßt und nicht leicht eine permanente Dehnung oder Formänderung annimmt. Ein solches Material ist z. B. Stahl. Wenn die Drahteinheit 1 mehrdrähtig ist, also z. B. aus zu einem Strang gewundenen Litzen besteht, dann werden beim Wickeln oder Schlagen dieser Drahteinheit um die Seele, in Abhängigkeit von der Wickelrichtung der einzelnen Drähte oder Litzen des Stranges, die Drähte oder Litzen entweder gespannt oder aber gelockert oder zurückgewickelt. Dies sollte entsprechend berücksichtigt werden, wenn die Drahteinheit um die Seele gewickelt oder geschlagen wird, indem solche Drahteinheiten ausgewählt werden, welche die richtigen Eigenschaften haben und sich zu einem solchen Wickelvorgang eignen.

Die Seele 2 wird durch geeignete Antriebseinrichtungen (nicht dargestellt) in Längsrichtung (Pfeil 3) bewegt. Die Drahteinheit 1 wird von einer Vorratsspule 4 zugeführt, über eine Führungsrolle 5 gezogen und dann durch eine Torsionsisolierungsvorrichtung oder Leitvorrichtung, die mehrere Rollen 6 umfaßt, längs einem

Weg geführt, der an einem vorbestimmten Punkt mit der Bahn der Seelen konvergiert. In diesem Konvergenzpunkt wird die Drahteinheit 1 schraubenförmig um die Seele gewickelt, wie es in der F i g. 1 dargestellt ist.

Die Vorratsspule 4 ist vorteilhafterweise drehbar auf einer Achse montiert, die mit der Achse der Seele 2 zusammenfällt. Die Führungsrolle 5 und die Rollen 6 sind drehbar auf einem Gestell, im folgenden auch »Stützeinrichtung« genannt, mit einem radialen Abstand zu dem Seelendraht, und sie erstrecken sich im allgemeinen parallel zu der Bewegungsrichtung der Seele. Die Stützeinrichtung 7 ist in einem Lager 8, das die Seele konzentrisch umgibt, so gelagert, daß sie sich um die Seele drehen kann. Ein Antriebsmotor 9 ist über ein geeignetes Getriebe 10 und 10a so mit der Stützeinrichtung 7 verbunden, daß er diese um die Seele drehen kann. Vorteilhafterweise sind das angetriebene Zahnrad 10a, das Lager 8 und die Vorratsspule 4 hohl, so daß die Seele 2 unbehindert durch ihren mittleren Abschnitt hindurchgeführt werden kann.

Mit der oben beschriebenen Vorrichtung wird die rotierende Drahteinheit 1 von der Vorratsspule 4 abgespult und schraubenförmig um die Seele gewickelt, und zwar an dem Punkt, an dem sie mit dem Seelendraht konvergiert (Konvergenz- oder Berührungspunkt). Die Vorratsspule 4 bewegt sich jedoch nicht planetenartig um die Seele, und es wird lediglich die Drahteinheit, nachdem sie in radialer Richtung von der Vorratsspule 4 fortgerichtet ist, um die Seele gedreht, um den Wickelvorgang auszuführen.

Während die Drahteinheit 1 in der beschriebenen Art um die Seele 2 gewickelt wird, damit man so eine schraubenförmige Wicklung erhält, besteht die Tendenz, daß die Drahteinheit sich verdreht. Diese Verdrehung ist anfänglich auf den Bereich nahe dem Konvergenzpunkt beschränkt. Bei einer fortgesetzten Rotation der Drahteinheit um die Seele besteht jedoch die Tendenz, daß diese Verdrehung sich von selbst bis zu der Vorratsrolle 4 fortsetzt und daß sich auf diese Weise eine Torsionsbeanspruchung auf der gesamten Länge der Drahteinheit zwischen der Vorratsspule 4 und dem Berührungspunkt mit der Seele 2 einstellt. Falls diese Torsionsbeanspruchung nicht wirkungsvoll überwacht und in Grenzen gehalten wird, dann besteht die Gefahr, daß die Drahteinheit schließlich an einer Stelle bricht oder sich zu einem Knäuel oder Knoten verwirrt (Kinken bildet), oder daß der ordentliche Betrieb der Verseilvorrichtung in anderer Weise unterbrochen wird.

Gemäß der Erfindung überwacht eine Leitvorrichtung, die mehrere gerillte Druckrollen 6 umfaßt, wirkungsvoll die Torsion der Drahteinheit bei dem Wickelvorgang, und sie verhindert eine unerwünschte Rück- oder Weiterleitung dieser Torsion durch die Vorrichtung. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, ^r) kommen die Druckrollen mit beiden Seiten der Drahteinheit 1 nahe dem Berührungspunkt der Drahteinheit mit der sich bewegenden Seele 2 zum Eingriff. Die Druckrollen, die mit einer Seite der Drahteinheit zum Eingriff kommen, sind bezüglich der Druckrollen

ι« auf der anderen Seite der Drahteinheit so angeordnet, daß sie die Drahteinheit 1 in einer Wellenbewegung führen. Auf Grund der Anordnung der Druckrollen wird diese Wellenbewegung in einem Bereich stromaufwärts und relativ nahe dem Punkt erzeugt, an dem die Drahteinheit um die Seele geschlagen wird. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, sind die Druckrollen, die mit einer Seite der Drahteinheit zum Eingriff kommen, bezüglich der Rollen auf der anderen Seite der Drahteinheit so angeordnet, daß jeder Teil der Drahteinheit 1, der zwischen den Druckrollen 6 hindurchläuft, wenigstens eine der Druckrollen berührt. Die Rollen 6 üben auf die Drahteinheit 1 einen Druck in im allgemeinen entgegengesetzte Richtungen quer zu der Bewegungsrichtung der Drahteinheit 1 zu der Seele 2 aus. Die Drahteinheit 1 wird deshalb auf der Länge, die zwischen den Druckrollen hindurchläuft, einer erhöhten Spannung unterworfen, wobei an den Druckpunkten zwischen jeweils zwei gegenüberliegenden Druckrollen Kompressionskräfte auf sie ausgeübt werden.

Aufgrund der Führung der Drahteinheit 1 längs einer wellenförmigen Bahn und auf Grund des Druckes, der zwischen jeweils zwei gegenüberliegenden Druckrollen auf die Drahteinheit ausgeübt wird, wird die induzierte Torsion wirkungsvoll auf die Zone A beschränkt, die sich von den Druckrollen 6 bis zum Konvergenz- oder Berührungspunkt der Drahteinheit 1 mit der Seele 2 erstreckt Eine Rück- oder Weiterleitung der resultierenden Torsion in den Bereich stromaufwärts von den Druckrollen 6 wird dadurch wirkungsvoll überwacht und verhindert Infolgedessen wird die Drahteinheit 1 gezwungen, Torsionsbeanspruchungen, die beim Wikkeln um die Seele 2 in der Zone A existieren, aufzunehmen, d. h. zu behalten. Entsprechend wirkt eine Torsion, die in der Zone A existiert, nicht additiv, und deshalb ist es möglich, die Drahteinheit kontinuierlich um die Seele zu wickeln, ohne daß eine Bruchgefahr für die Drahteinheit durch Torsion oder ein anderes Fehlverhalten derselben in anderen Bereichen der Vorrichtung entsteht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines mehrdrähtigen Seils mit um eine Längsachse (Seele) gewickelten oder geschlagenen Drahteinheiten, bei dem jede ■> Drahteinheit von einem an einem umlaufenden Gestell drehbar aufgenommenen Vorrat längs einer Bahn unverdrillt und unverfermt geführt wird, die an einem vorbestimmten Punkt (mit) der (Achse) Seele konvergiert, bei dem weiter jede Drahteinheit auf ι ο dem Weg zu dem Konvergenzpunkt durch eine Leitvorrichtung geführt und im Konvergenzpunkt schraubenlinienförmig um die (Längsachse) Seele gewickelt (oder geschlagen) wird und bei dem die durch den Verseilvorgang in den Drahteinheiten ii induzierte Torsionsspannung im fertigen Seil aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Drahteinheit gegenüber üem umlaufenden Gestell derart um ihre Längsachse drehfest gehalten wird, daß die Torsion auf einen in Drahtlaufrichtung unmittelbar vor dem Konvergenzpunkt liegenden Abschnitt M beschränkt bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Drahteinheit in der Leitvorrichtung im wesentlichen einander entgegengesetzt 2^r> gerichteten Druckkräften quer zu ihrer Bewegungsrichtung ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander entgegengesetzt gerichteten Druckkräfte eine wellenförmige Bewegung der Drahteinheit erzwingen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (Seele) längs der Drehachse des Gestells zugeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung (6) zur Beschränkung der Torsion in jeder Drahteinheit (1) auf den Abschnitt (A) an dem drehbaren Gestell (7) drehfest angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung (6) zum Ausüben eines Druckes auf jede Drahteinheit (1, V) in im wesentlichen entgegengesetzte Richtungen quer zur Bewegungsrichtung der Drahteinheit und zum Aufzwingen einer wellenförmige Bewegung im Bereich der Leitvorrichtung ausgebildet ist

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung (6) mehrere mit Abstand voneinander angeordnete Rollen umfaßt, die mit der einen Seite der Drahteinheit (1, V) zum Eingriff kommen, und mehrere mit Abstand voneinander angeordnete Rollen (6'), die mit der anderen Seite jeder Drahteinheit (1, V) zum Eingriff kommen, und daß die Rollen (6) auf der einen Seite zwischen den Rollen (6') auf der anderen Seite angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen derart angeordnet sind, daß jede Rolle (6, 6') die Drahteinheit (1, 1') gegen die nächste stromabwärts angeordnete Rolle (6', 6) drückt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse der Vorratsrolle (4) mit der Achse des fertigen Seils zusammenfällt.