DE3315910A1

DE3315910A1 - Verfahren zum aufbringen eines bandes auf durchlaufendes langgestrecktes gut

Info

Publication number: DE3315910A1
Application number: DE19833315910
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 3002 Wedemark Riepling; Harry Ing.(grad.) 3012 Langenhagen Staschewski
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1983-05-02
Filing date: 1983-05-02
Publication date: 1984-11-08
Also published as: DE3315910C2

Description

Verfahren zum Aufbringen eines Bandes auf durchlaufendes langgestrecktes
Gut Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Bandes auf durchlaufendes langgestrecktes Gut, insbesondere auf die Seele eine elektrischen Kabels, bei dem das Band von einer Vorratsspule abgezogen, über mindestens eine Umlenkrolle umgelenkt und auf das langgestreckte Gut wendelartig aufgewickelt wird.
Ein derartiges Verfahren wird insbesondere bei der Herstellung von elektrischen Kabeln verwendet. Mit dem Band werden dabei einzelne Leiter, Gruppen von Leitern oder auch ganze Kabel seelen umwickelt. Die Umwicklung dient einerseits der Kennzeichnung und andererseits auch zum Zusammenhalt des umwickelten Gegenstandes. Ein spezielles Anwendungsgebiet sind Starkstromkabel, deren SZ-verseilte Adern durch das Wickelband zusammengehalten werden.
Für die unterschiedlichen Anwendungsfälle werden auch unterschiedliche Bänder verwendet. So ist es beispielsweise üblich, Papier-{unststoffbänder oder Bänder aus anderen Materialien mit relativ geringer Wanddicke einzusetzen. Die Bänder sollen nach dem Umwickeln fest auf dem umwickelten Gegenstand aufliegen, so daß für ihre Aufbringung eine bestimmte Zugspannung vorgegeben ist. Durch mögliche Unwuchten innerhalb der Fertigungsvorrichtung, durch schwankende Durchmesser des zu umwickelnden Gegenstandes oder durch die Drehung der Spule sowie durch Wickelfehler kann es geschehen, daß die auf das Band einwirkende Zugspannung so groß wird, insbesondere schlagartig erhöht wird, daß das Band reißt. Die Fertigungsanlage muß dann möglichst schnell angehalten werden, damit das Band neu aufgelegt oder zusammengesetzt werden kann.
Es sind auch Vorrichtungen bekanntgeworden, bei welchen die Spule, auf die das Band aufgewickelt ist, mittels eines Elektromotors angetrieben ist. Hierzu wird beispielsweise ein Drehstrommotor mit einer Magnetkupplung verwendet. Die Einhaltung der erforderlichen Zugspannung für das Band kann damit zwar verbessert werden, jedoch ist auch eine solche Vorrichtung gegenüber schlagartigen Erhöhungen der Zugspannung weiterhin empfindlich, so daß auch mit dieser Vorrichtung ein Bandriß nicht ausgeschlossen werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es ohne Schwierigkeiten möglich ist, kontinuierlich auf langgestrecktes Gut ein Band mit einer vorgegebenen Vorspannung aufzubringen, ohne daß es zu Bandrissen kommt. Das Band soll mit einer in gewissen Grenzen stets gleichen Vorspannung auf das Gut aufgebracht werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Umlenkrolle in Abhängigkeit von der Zugspannung des Bandes zwischen der Umlenkrolle und dem langgestreckten Gut abgebremst wird. Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß bei steigender Zugspannung im Band die Bremse entlastet wird. Durch den Mechanismus stellt sich eine gleichbleibende Zugspannung unabhängig von der Vorspannung des Bandes ein. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Umlenkrolle mechanisch abgebremst.
Die Bremskraft wird dabei zweckmäßigerweise mittels Federkraft aufgebracht. Die Größe der Bremskraft ist durch Vorspannung der Feder einstellbar. Eine Aufbringung der Kraft ist auch mittels Pneumatik, Hydraulikzylinder oder Elektromagneten denkbar. Das Band wird nach dem Ablauf von der Umlenkrolle durch eine weitere Umlenkrolle heruefUhrt, wobei die weitere Umlenkrolle federbelastet ist und die Bremskraft in Abhängigkeit von der Federbelastung geregelt wird. Insbesondere bei einem großen Gewicht der Vorratsrolle bzw. der Vorratsrollen für das Band hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Vorratsspule anzutreiben.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die durch einen um die Kabelseele umlaufenden Korb, in dem die Vorratsspule und die Umlenkrolle(n) angeordnet sind, gekennzeichnet ist. Bei dieser Vorrichtung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß im Abstand zur Umlenkrolle zwei weitere Umlenkrollen vorgesehen sind, von denen die eine das Band der Umlenkrolle zuführt, während die andere das Band von der Umlenkrolle abnimmt und daß die das Band abnehmende Umlenkrolle federbelastet ist und ihre Auslenkung die Größe der Bremskraft bestimmt. Das Band ist bei dieser Ausgestaltung um fast 3000 um die Umlenkrolle herumgeführt. Wie bereits oben erwähnt, ist die Kraft der Feder einstellbar. Auf diese Weise gelingt es, entsprechend den Kenndaten des Bandes eine Vorspannung vorzugeben, die ein Abreißen des Bandes verhindert, andererseits jedoch die Aufgaben des Bandes, z. B.
Bündelung einer Kabelseele, voll erfüllt. Zweckmäßigerweise ist die Feder druckbelastet, und sie wirkt auf die das Band abnehmende Umlenkrolle dergestalt ein, daß ein die Umlenkrolle um mindestens 1800 um- schlingendes neben dem Band angreifendes Bremsband die Umlenkrolle mehr oder weniger abbremst. Die Umlenkrolle wird dabei aufgrund von Reibungskräften von dem aufzuwickelnden Band mitgenommen, während das Bremsband fest steht und die Umlenkrolle mehr oder weniger abbremst. Die Enden des Bremsbandes sind tangential von der Umlenkrolle weggeführt und außerhalb der Umlenkrolle befestigt. Der dem Ablaufpunkt von der Umlenkrolle benachbarte Befestigungspunkt für das Bremsband ist mit der federbeaufschlagten Umlenkrolle verbunden und von dieser bewegbar, wogegen der dem Auflaufpunkt der Umlenkrolle benachbarte Befestigungspunkt festgelegt ist. Der Vorteil dieser Maßnahme ist darin zu sehen, daß Die beschriebene mechanische Abbremsung kann auch dahingehend abgewandelt werden, daß eine abgebremste Andrückrolle durch kraftschlüssige Mitnahme die Umlenkrolle abbremst bzw. eine Scheibenbremse vorgesehen ist. Neben der mechanischen Abbremsung ist jedoch auch eine elektrische Abbremsung denkbar, beispielsweise mittels einer Wirbelstrombremse. Bei einer solchen Anordnung ist ein Meßwertaufnehmer vorgesehen, der die Auslenkung der federbelasteten Umlenkrolle mißt, und die Bremskraft wird über ein Regelgerät mittels einer elektrischen Bremse aufgebracht.
Die Erfindung ist anhand der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In den Figuren ist mit 1 die Kabel seele bezeichnet, die vorteilhafterweise aus drei oder vier SZ-verseilten Leitern eines Starkstromkabels besteht. Um die SZ-Verseilung während des Transportes durch die Fertigungsanlage und auch beim Auftrommeln des fertigen Kabels auf eine Kabel trommel aufrechtzuerhalten, ist ein Band 2 vorgesehen, welches wendel artig mit einer Vorspannung von ca.
auf die Kabel seele 1 aufgebracht ist. Das Band 2 besteht zweckmäßigerweise aus Kunststoff. Zur Aufbringung dieses Bandes 2 ist eine Vorrichtung 3 vorgesehen, die während der Fertigung um die Kabelseele 1 umläuft. Die Vorrichtung 3 besteht im wesentlichen aus der Vorratsspule 4, von der das Band 2 abgezogen wird. Die Vorratsspule 4 ist vorteilhafterweise angetrieben. Das von der Vorratsspule 4 abgezogene Band 2 gelangt zunächst zu einer Umlenkrolle 5, welche das Band 2 auf eine Umlenkrolle 6 größeren Durchmessers auflegt. Nach einer Umschlingung von fast 3600 nimmt eine weitere Umlenkrolle 7 das Band 2 von der Umlenkrolle 6 ab. Nach einer weiteren Umlenkung durch eine Rolle 8 wird das Band 2 auf die Seele 1 aufgelegt. Während die Umlenkrollen 5 und 6 fest installiert sind, ist die Umlenkrolle 7 beweglich gelagert. Sie wird mittels einer Feder 9 in Richtung auf die Umlenkrolle 5 zu bewegt.
Die in dem Band 2 zwischen der Umlenkrolle 7 und dem Auflaufpunkt auf die Kabelseele 1 vorherrschende Zugspannung wirkt gegen die Feder 9 und hat das Bestreben, die Umlenkrollen 5 und 7 voneinander zu entfernen.
Durch die Umschlingung der Umlenkrolle 6 durch das Band 2 wird diese von dem Band 2 mitgenommen.
Gemäß der Lehre der Erfindung wird nun die Umlenkrolle 6 in Abhängigkeit von der Zugspannung des Bandes zwischen der Umlenkrolle 7 und dem Auflaufpunkt auf die Kabelseele 1 abgebremst. Zu diesem Zweck wird durch die Bewegung der Umlenkrolle 7 eine Bremse 10 je nach Stellung der Umlenkrolle 7 mehr oder weniger stark betätigt. Die Betätigung kann, wie in der Figur 2 dargestellt, durch mechanische Übertragung vorgenommen werden.
In der Figur 1 wird das Maß der Auslenkung der Umlenkrolle 7 auf einen Meßwertaufnehmer 11 übertragen. Dieser Wert wird in ein Regelgerät 12 eingegeben, welches die Bremse 10 betätigt. Die in der Figur 1 dargestellte Ausführungsform eignet sich insbesondere für die Abbremsung der Umlenkrolle 6 mittels einer Wirbelstrombremse.
Bei der Ausführungsform nach der Figur 2 kann die Abbremsung der Umlenkrolle 6, beispielsweise durch eine Andrückrolle oder durch ein Bremsband, vorgenommen werden. Dieses Bremsband umschlingt die Umlenkrolle 6 neben dem Band 2. Das Bremsband ist an seinen Enden eingespannt, wobei der eine Befestigungspunkt des Bremsbandes mechanisch mit der Umlenkrolle 7 verbunden ist und bei deren Auslenkung eine mehr oder weniger starke Bremsung des Bremsbandes bewirkt.
Während des Wickelvorganges umläuft nun die Vorrichtung 3 die Kabelseele, die mit konstanter Abzugsgeschwindigkeit durchläuft, ebenfalls mit konstanter Geschwindigkeit. In diesem Fall steht die Umlenkrolle 7 nahezu fest aufgrund des Gleichgewichtes zwischen der Zugspannung im Band 2 und der Federvorspannung. Tritt jetzt beispielsweise in der Kabelseele 1 eine Vergrößerung des Durchmessers auf und es wird mehr Band 2 benötigt, so bewegt sich die Umlenkrolle 7 in der Figur nach rechts und verringert die Bremskraft. Im umgekehrten Falle bei einer Durchmesserverringerung der Kabelseele 1 bewegt sich die Umlenkrolle 7 in der Figur nach links, da die Federkraft die Zugspannung überschreitet, und die Bremswirkung wird erhöht.
Eine besonders feinfühlige Regelung erreicht man, wenn die Umlenkrollen 5, 6, 7, die Feder 9 nebst Festpunkt und die Bremse 10 als Gesamtheit um die Drehachse der Umlenkrolle 6 drehbar angeordnet sind.
Bei einer Drehung der Gesamtheit ändert sich gegenüber der in den Figuren dargestellten Anordnungen die Umschlingung und damit die gegen die Feder gerichtete Kraftkomponente.
Mit Hilfe der Erfindung ist es gelungen, in einfachster Weise ein Band mit konstanter Vorspannung auf langgestrecktes Gut aufzubringen, wobei eine Regelung der Zugspannung des Bandes vorgesehen ist. Je nach Eigenschaft des aufzubringenden Bandes kann die Vorspannung durch die Höhe der Federkraft vorher genau eingestellt werden.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das Aufwickeln von Bändern auf durchlaufendes strangförminges Gut, sondern sie ist ebenfalls anwendbar beim Umspulen von bandförmigem Gut, bei dem es auf die Herstellung von Spulen mit konstanter Bandspannung geht.
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Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Aufbringen eines Bandes auf durchlaufendes langgestrecktes Gut, insbesondere auf die Seele eines elektrischen Kabels, bei dem das Band von einer Vorratsspule abgezogen, über mindestens eine Umlenkrolle umgelenkt und auf das langgestreckte Gut wendelartig aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrolle in Abhängigkeit von der Zugspannung des Bandes zwischen der Umlenkrolle und dem langgestreckten Gut abgebremst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrolle mechanisch abgebremst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskraft mittels Federkraft aufgebracht wird und die Größe der Bremskraft einstellbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Band nach dem Ablauf von der Umlenkrolle durch eine weitere Umlenkrolle herumgeführt wird und die weitere Umlenkrolle federbelastet ist und die Bremskraft in Abhängigkeit von der Federbelastung geregelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsspule angetrieben wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch einen um die Kabelseele (1) umlaufenden Korb (3), in dem die Vorratsspule (4) und die Umlenkrolle(n) (5, 6, 7, 8) angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand zur Umlenkrolle (6) zwei weitere Umlenkrollen (5, 7) vorgesehen sind, von denen die eine (5) das Band (2) der Umlenkrolle (6) zuführt, während die andere (7) das Band (2) von der Umlenkrolle (6) abnimmt und daß die das Band (2) abnehmende Umlenkrolle (7) federbelastet ist und ihre Auslenkung die Größe der Bremskraft bestimmt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Feder (9) einstellbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (9) druckbelastet ist und auf die das Band (2) abnehmende Umlenkrolle (7) dergestalt einwirkt, daß ein die Umlenkrolle (6) um mindestens 1800 umschlingendes neben dem Band (2) angreifendes Bremsband die Umlenkrolle (6) mehr oder weniger abbremst.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Bremsbandes tangential von der Umlenkrolle (6) weggeführt sind und außerhalb der Umlenkrolle (6) befestigt sind und daß der dem Ablaufpunkt von der Umlenkrolle (6) benachbarte Befestigungspunkt für das Bremsband mit der federbeaufschlagten Umlenkrolle (7) verbunden ist und von dieser bewegbar ist, wogegen der dem Auflaufpunkt der Umlenkrolle (6) benachbarte Befestigungspunkt festgelegt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßwertaufnehmer (11) vorgesehen ist, der die Auslenkung der Umlenkrolle (7) mißt und die Bremskraft über ein Regelgerät (12) mittels einer elektrischen Bremse (10) aufgebracht ist.