„Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Drahtseils"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Drahtseils, mit

Einrichtungen zur Vorformung von Litzen bei deren Verseilung, die zur Änderung von Art und/oder Größe der Vorformung verstellbar sind.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Drahtseils.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind durch Benutzung bekannt. Durch einen Vorformkopf werden die ursprünglich geraden Litzen während der Verseilung vor ihrer Zusammenführung am Verseilpunkt verformt, um den Litzen schon vor der Verseilung eine Schraubenlinienform zu geben, die sie später im Seil einnehmen. Die Verformung erfolgt dabei derart, dass ein verbleibender plastischer Verformungsanteil möglichst genau dieser Schraubenlinienform entspricht. Auf diese Weise lassen sich Drahtseile herstellen, die unter einer nur geringen Eigenspannung stehen und deshal b eine größere Lebensdauer aufweisen.

Zur Herstellung von Drahtseilen mit mehreren Litzenlagen werden für die Litzen der verschiedenen Lagen auf dem Vorformkopf Formungsrollen unterschiedlicher Größe vorgesehen, um jeweils unterschiedliche Vorformungen zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genann- ten Art zu schaffen, mit der sich Drahtseile größerer Lebensdauer herstellen lassen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest zwei der Vorformungseinrichtungen voneinander unabhängig verstellbar sind. Durch die Vorrichtung wird die Möglichkeit geschaffen, bei der Herstellung der Drahtseile mit mehreren Litzenlagen, in denen die Litzen unterschiedliche

Schraubenformen einnehmen, die Vorformungseinrichtungen für sämtliche Litzen derart einzustellen, dass diese in die Schraubenlinienform, die sie im Drahtseil später einnehmen, gebracht und somit optimal vorgeformt werden. Vorteilhaft kann dabei zum einen berücksichtigt werden, welche Position die jeweilige Litze im Drahtseil einnimmt, d.h. ob sie auf einer inneren oder einer äußeren Litzenlage angeordnet ist und welchen Radius die Schraubenform demnach jeweils einnimmt, zum anderen kann die Vorformung an die Verformungseigenschaften der jeweiligen Litzen angepasst werden, die u.a. von Material, Dicke und Aufbau der Litzen abhängen.

Die Eigenspannung in den Drahtseilen im Vergleich zu den mit den bekannten Vorrichtungen herstellbaren Seilen lässt sich dadurch deutlich reduzieren und die Lebensdauer der Drahtseile erheblich steigern.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung einen Vorformkopf auf, auf dem zumindest zwei der unabhängig voneinander verstellbaren Vorformungseinrichtungen eingeordnet sind. Vorteilhaft lassen sich die Litzen mittels eines Vorformkopfes in unterschiedlicher Weise vorformen und darüber hinaus die Vorformungseinrichtungen, die zur Verformung der unterschiedlich zu verformenden Litzen vorgesehen sind, unabhängig voneinander verstellen.

Um eine besonders einfache Handhabung der Vorrichtung zu ermöglichen, sind in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mehrere der Vorformungseinrichtungen vorgesehen und zumindest zwei der Vorformungseinrichtungen gemeinsam verstellbar. Zweckmäßigerweise sind diejenigen der Vorformungseinrichtungen gemeinsam verstellbar, die zur Verformung derjenigen Litzen vorgesehen sind, die in gleicher Art und/oder Größe vorgeformt werden sollen. Dies gilt insbesondere für die Litzen, die in den Drahtseilen in denselben Litzenlagen angeordnet werden.

Zweckmäßigerweise ist jede der Vorformungseinrichtungen durch eine Gruppe von in Zuführungsrichtung der Litzen aufeinanderfolgender Formungsrollen gebildet, entlang derer je eine der Litzen zu ihrer Verformung bewegbar ist und deren Stellung zueinander verstellbar ist, vorzugsweise indem der Abstand der Formungsrollen voneinander in der Zuführungsrichtung gesehen und/oder senkrecht dazu veränderbar ist. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Stellung der Formungsrollen zueinander innerhalb zumindest einer der Gruppen unabhängig von der Stellung zueinander der Formungsrollen zumindest einer der anderen Gruppen verstellbar. Während es bei den bekannten Vorrichtungen lediglich möglich ist, die Stellungen zueinander aller Formungsrollen gemeinsam zu verstellen, lassen sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung jedenfalls die Formungsrollen der Gruppen, die zur gleichartigen Vorformung von Litzen einer der Litzenlagen vorgesehen sind, unab- hängig von den Stellungen zueinander der Formungsrollen verstellen, die zur Vorformung der Litzen anderer Litzenlagen verwendet werden.

Während es vorstellbar wäre, den Vorformkopf derart zu gestalten, dass die Stellungen sämtlicher Formungsrollen einzeln verstellbar sind, sind in einer bevor- zugten Ausgestaltung der Erfindung die Stellungen zueinander derjenigen

Formungsrollen, die zum Verformen der Litzen in gleichartiger Weise vorgesehen sind, gemeinsam verstellbar.

Die Formungsrollen sind dazu zweckmäßigerweise an der Mantelfläche eines Trägerkonus des Formkopfs angeordnet und entlang der Mantelfläche, zur Verstellung des Abstands der Formungsrollen voneinander in der Zuführungsrichtung gesehen und/oder senkrecht dazu, bewegbar.

Zweckmäßigerweise weist der Trägerkonus zumindest vier, die Formungsrollen der verschiedenen Gruppen tragende, vorzugsweise eine scheibenartige Form aufweisende, Konusabschnitte auf, von denen zumindest zwei unabhängig von den anderen um die Achse des Trägerkonus bzw. ihre eigene Achse verdrehbar sind.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine ungerade Anzahl n der Konusabschnitte vorgesehen, von denen zumindest eine Anzahl b = (n-1 )/2 verdrehbar sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind insgesamt fünf Konusabschnitte vorgesehen, von denen zwei verdrehbar sind.

Während es vorstellbar wäre, sämtliche Konusabschnitte verdrehbar vorzusehen, sind zweckmäßigerweise in der Zuführungsrichtung gesehen hintereinander abwechselnd verdrehbare und drehfeste Konusabschnitte vorgesehen, wobei vorzugsweise jeder verdrehbare Konusabschnitt zwischen zwei drehfesten Konusabschnitten angeordnet ist; d.h. ein erster bzw. ein letzter Konusabschnitt sind dann stets drehfest. Die Stellung Formungsrollen zueinander lässt sich im Hinblick auf den Abstand der Formungsrollen senkrecht zur Führungsrichtung gesehen schon dadurch einstellen, dass einer der zwischen den drehfesten Konus- abschnitten angeordneter verdrehbarer Konusabschnitt bewegt wird. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zur Verstellung des Abstands der Formungsrollen in der Zuführungsrichtung gesehen der Abstand zwischen den Konusabschnitten verstellbar. Zweckmäßigerweise ist der Abstand der Formungsrollen von dem Trägerkonus verstell bar. Während es vorstellbar wäre, Trägerelemente, mittels derer die Formungsrollen auf dem Trägerkonus befestigbar sind, sel bst höhenverstell bar vorzusehen, sind in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unterschiedlich lange Trägerelemente vorgesehen, die je nach Bedarf auf den Trägerkonus aufsetzbar sind.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zur Anpassung der Vorformungseinrichtungen an die Dicke der Litzen und/oder zur Einstellung der Art und/oder Größe der Vorformung der Litzen Formungsrollen unterschiedlicher Durchmesser und/oder unterschiedlich großer Laufflächen vorgesehen. Je nach zu erzielender Vorformung können die unterschiedlichen Formungsrollen wahlweise am Vorformkopf eingesetzt werden.

Zur einfacheren Zusammenführung der Litzen zum Verseil punkt sind die Gruppen der Formungsrollen auf den Trägerkonus in der Zuführungsrichtung gesehen zweckmäßigerweise versetzt zueinander angeordnet.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind auf zumindest einem der Konusabschnitte zumindest einzelne Formungsrollen verschiedener der unabhängig voneinander einstellbaren Gruppen angeordnet, wobei der eine Konusabschnitt vorzugsweise nicht verdrehbar ist. Vorteilhaft lässt sich der Vorform kopf auf diese Weise besonders kompakt bilden.

Insbesondere wenn die Gruppen auf dem Trägerkonus in der Zuführungsrichtung gesehen versetzt zueinander angeordnet sind, können Platz, Material und Kosten gespart werden.

Zweckmäßigerweise sind dem Vorformkopf Formungsrollen verschiedener Größe zugeordnet, so dass die Vorformung durch jeweilige Bestückung mit den

Formungsrollen beeinflusst werden kann bzw. an die jeweilige Dicke der Litzen angepasst werden kann. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Vorformungseinrichtungen während der Verseilung bei laufender und/oder gestoppter Litzenführung verstellbar. Vorteilhaft bedarf es zur Verstellung des Vorform kopfs keiner Unterbrechung der Drahtseilherstellung, sondern allenfalls einer Unterbrechung des Litzen- bzw. Seiltransports, wobei die Litzen während der Verstellung an Ort und Stelle am Vorformkopf verbleiben können.

Vorzugsweise lässt sich der Vorform kopf motorisch unter kontinuierlicher oder/und stufenweiser Änderung von Art und/oder Größe der Verformung verstellen. Auf diese Weise kann während der Herstellung des Drahtseils z.B. dessen Schlaglänge geändert werden, sodass die Eigenschaften des Seils über seine Länge kontinuierlich variieren. Alternativ lässt sich der Vorform kopf bei gestoppter Litzenzuführung verstellen, sodass sich z.B. die Schlaglänge eines auf solche Weise hergestellten Drahtseils an einem Punkt sprungartig ändert.

Zweckmäßigerweise ist zur motorischen Verstellung des Vorformkopfes eine programmierbare Steuerung vorgesehen, welche vorzugsweise eine Einrichtung zur Speicherung von Datensätzen für verschiedene Seil produkte umfasst.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind für die Verstellung des

Abstandes und Versatzes zwischen den Vorformungsrollen gesonderte Stell- motoren vorgesehen. Diese können z.B. auf der dem Verseil punkt abgewandten Seite des Vorform kopfs angeordnet sein, wobei für die Verstellung des axialen Abstandes zwischen den Trägerelementen z.B. eine durch einen der Stellmotoren gedrehte Spindel in Betracht kommt. Die Verdrehung kann z.B. über eine Welle erfolgen, auf der ein Zahnrad angeordnet ist, das in eine Zahnung an einem Trägerelement eingreift.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Drahtseils mit zumindest zwei Litzenlagen, bei dem die zu verseilenden Litzen, bevor sie den Verseilpunkt erreichen, mittels eines Vorformkopfs vorgeformt werden, ist dadurch gekenn- zeichnet, dass die Litzen auf an dem Vorform kopf vorgesehenen Vorformungseinrichtungen abhängig von einer Form, die sie nach der Verseilung im Drahtseil einnehmen, in Art und/oder Größe unterschiedlich verformt werden.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Vorformungs- einrichtungen vor und/oder bei der Verseilung der Litzen sowie zumindest zwei der Vorformungseinrichtung des Vorform kopfs werden zur Einstellung des Vorformkopfs unabhängig voneinander und zumindest zwei der Vorformungseinrichtungen gemeinsam verstellt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansichten,

Fig. 2 schematisch Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 3 schematisch Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 ein Drahtseil im Querschnitt,

Fig. 5 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 6 einen Teil einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung in isometrischer

Darstellung,

Fig. 7 den Teil nach Fig. 6 bestückt mit Litzen in verschiedenen Ansichten, und

Fig. 8 schematisch eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Vorformkopf 3 gezeigt, der eine Achse 1 6 umfasst, auf der hintereinander Konusabschnitte 8 bis 12 angeordnet sind, die gemeinsam einen Trägerkonus 7 bilden, auf dem Formungsrollen 6 angeordnet sind. Die Konusabschnitte 8 bis 12 sind durch Scheiben gebildet, die in ihrer Mitte mit einer Ausnehmung versehen sind, so dass sie sich auf die Achse 16 aufsetzen lassen. Zur Befestigung der Konusabschnitte 8 bis 12 in ihrer Position auf der Achse 1 6 sind an den Konusabschnitten 8,12 Druckschrauben 17 bis 20 vorgesehen, mit denen sich die Konusabschnitte 8,12 gegen die Achse 16 verklemmen lassen. Die Achse 1 6 weist einen rohrartigen Hohlraum 27 auf, durch den sich eine Kernlitze 15 bewegen lässt.

Wie insbesondere Fig. 1 a zu entnehmen ist, sind auf dem Trägerkonus 7 Gruppen 4,5 der in Achsrichtung gesehen hintereinander angeordneten Formungsrollen 6 gebildet. Die Formungsrollen 6 der einzelnen Gruppen 4,5 sind in der Achsrichtung gesehen versetzt zueinander angeordnet.

Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, sind auf den Konusabschnitten 1 1 ,12 Aussparungen 21 vorgesehen, um zu verhindern, dass die Litze 1 bei ihrer Zuführung zum Verseilpunkt auf den Konusabschnitten 1 1 ,12 aufliegt. Während auf den Konusabschniffen 8,9 lediglich die Formungsrollen 6 der Gruppe 4 und auf den Konusabschniffen 1 1 ,12 lediglich Formungsrollen 6 der Gruppen 5 angeordnet sind, sind auf dem Konusabschniff 10 die Formungsrollen 6 beider Gruppen 4,5 angeordnet.

Wie Fig. 2 schemafisch zeigt, sind die Konusabschnitfe 8 bis 12 zur Änderung der Absfände zwischen den Formungsrollen 6, wie durch die Pfeile p angedeutet, in ihren Abständen verstellbar. Ferner lassen sich die Konusabschnitfe 9 und 1 1 auf der Achse 16 in Richtung der Pfeile r verdrehen, während die Konusabschnifte 8,10 und 12 auf der Achse drehfesf angeordnet sind.

Fig. 5 zeigt schemafisch eine Anordnung des Vorformkopfs 3 in der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Zuführungseinrichfung 22 und Pressbacken 23, durch die die Litzen 1 ,2 am Verseilpunkt zusammengeführt werden, sowie Rollen 25 umfassf. Der Vorformkopf 3 und die Zuführungseinrichfung 22 sind in an sich bekannter Weise um ihre Längsachsen rofierbar angeordnet.

Bei der Verseilung werden über die Zuführungseinrichfung 22 die Litzen 1 ,2 zu dem Vorformkopf 3 geführt und die Zuführungseinrichfung 22 und der Vorformkopf 3 dabei rotierend bewegt, um eine Verwindungsbewegung der Litzen 1 ,2 bei der Führung der Litzen 1 ,2 zum Verseilpunkt zu ermöglichen. Wie nachfolgend erläutert werden die Litzen 1 ,2 am Vorformkopf 3 vorgeformf, anschließend an einem Verseilpunkt 23 zu einem Drahtseil 24 gewunden. Mittels Rollen 25 wird das Drahtseil 24 dann vom Verseilpunkt 23 weggezogen und auf eine Seiltrommel 26 auf- gerollt.

Nachfolgend wird anhand der Figuren 3 und 4 die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.

Zur Herstellung eines Drahtseils mit mehreren Lifzenlagen 13,14 (Fig. 4), in denen die Litzen 1 ,2 schraubenlinienförmig angeordnet sind, werden die zu verseilenden Litzen 1 ,2 über die Formungsrollen 6 des Vorformkopfs 3 geführt, um ihnen eine Schraubenlinienform zu verleihen, die sie nach der Verseilung im fertiggestellten Drahtseil einnehmen. Da die Litzen 1 ,2 der verschiedenen Litzenlagen 13, 14 im Drahtseil 24 in Schraubenlinienformen unterschiedlicher Radii angeordnet sind und verschiedene Querschnitte aufweisen, müssen sie in unterschiedlicher Art und Weise vorgeformf werden. Dazu werden die Litzen 1 der Lifzenlage 13 über die Formungsrollen 6 der Gruppe 4, die auf den Konusabschniffen 8 bis 10 angeordnet sind, und die Litzen 2 der Lifzenlage 14 über die Formungsrollen 6 der Gruppe 5, die auf den Konusabschnitten 10 bis 12 angeordnet sind, geführt. Die Größe und Art der Vorformung der Litzen 1 und 2 lässt sich für jede der Gruppen 4,5 unabhängig voneinander verstellen.

Zur Verstellung der Vorformung der Litze 1 mit den Formungsrollen 6 der Gruppe 4 kann der Abstand zwischen den Konusabschnitten 8,9 und 10 verändert werden und/oder der Konusabschnitt 9 gegenüber den Konusabschnitte 8,10 verdreht werden.

Zur Verstellung der Vorformung der Litzen 2 können die Abstände zwischen den Konusabschnitten 10,1 1 und 12 verändert werden und/oder der Konusabschnitt 1 1 gegenüber den Konusabschnitten 10,12 verdreht werden.

Darüber hinaus lässt sich die Vorformung durch Auswahl von Formungsrollen unterschiedlicher Größe beeinflussen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind sämtliche der Konusabschnitte 8 bis 12 verdrehbar auf der Achse angeordnet. Dadurch wird eine größere Freiheit für die Verstellung der Stellungen der Formungsrollen 6 ermöglicht.

Zur Herstellung von Drahtseilen mit mehr als drei Litzenlagen kann der Vorformkopf 3 je nach Anzahl der Litzenlagen mit mehr als den hier gezeigten Konus- abschnitten und Gruppen von Formungsrollen versehen werden. Für eine Anzahl m der Litzenlage sind dann eine Anzahl von 2m+l der Konusabschnitte notwendig.

Es wird nun auf die Fig. 6 bis 8 Bezug genommen, wo gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen wie in den Fig. 2 bis 5 bezeichnet sind und dem jeweiligen Bezugszeichen ein Buchstabe beigefügt ist.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorformkopf 3a, der wie oben für die anderen Ausführungsbeispiele erläutert, verstellbar ist, ist in Fig. 6 gezeigt. Der Vorformkopf 3a unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, dass der Durchmesser der Konusabschnitte 8a bis 12a in Verseilrichtung gesehen abnehmen, sodass die Litzen l a,2a besser zum Verseilpunkt hin geführt werden können. Ferner sind für Gruppen 4a,5a Formungsrollen 6a verschiedener Größe vorgesehen, die an Litzen 1 a,2a verschiedener Durchmesser angepasst sind.

Ferner sind die Formungsrollen 6a der verschiedenen Gruppen 4a,5a auf Trägerelementen 30,31 angeordnet, die auf den Konusabschnitten 8a bis l a befestigt sind. Über die Höhe der Trägerelemente 30,31 lässt sich der Abstand der Formungsrollen 6α von den Konusabschnitten 8a bis 12a beeinflussen, d.h. je nach zu verseilender Litzenanordnung können unterschiedlich große Trägerelemente 30,31 vorgesehen werden. Ferner könnten in den Konusabschnitten 8a,9a an den Stellen, über die die Litzen 2a geführt sind, Aussparungen vorgesehen sein (hier nicht gezeigt), sodass die Litzen 2a von einer dichter an einer Achse 16a des Vorformkopfs 3 anliegenden Positionen aus zu den Formungsrollen 6a der Gruppen 5a geführt werden können. Fig. 7 lässt erkennen, wie Litzen 1 a,2a unterschiedlicher Dicke entlang des Vorformkopfs 3a in unterschiedlicher Art und Weise geführt werden. Die dickeren Litzen 1 a werden dabei entlang der Gruppe 4a geführt und werden dabei stärker vorgeformt als die dünneren Litzen 2a, die entlang der Gruppe 5a geführt werden. Fig. 8 zeigt schematisch anhand lediglich zweier Konusabschnitte 1 1 b,l 2b, wie eine motorische Verstellung des erfindungsgemäßen Vorformkopfs 3,3a gebildet sein kann. Die Konusabschnitte 1 1 b,l 2b sind auf einem Trägerdorn 16b gemäß Pfeil PB translatorisch und gemäß Pfeil re verdrehbar.

Die translatorische Verschiebung erfolgt mittels einer Motor-/Getriebeeinheit 40, welche eine Spindel 41 antreibt, die in ein Gewinde 42 in dem Konusabschnitt 8a eingreift.

Zur Verdrehung des Konusabschnitts 1 1 b ist eine Motor-/Getriebeeinheit 43 vorgesehen, die über eine Welle 44 ein Zahnrad 45 antreibt, das in eine entsprechende Zahnung an dem Konusabschnitt 1 1 b eingreift. Damit eine Drehung des Konusabschnitts 1 1 b durch das Zahnrad 45 möglich ist, weist der Konusabschnitt 1 1 b bei 46 einen Langlochdurchgang für die Spindel 41 auf.

Durch eine programmierbare Steuerung 47 für die Motor-/Getriebeeinheiten 40,46 lassen sich der Abstand zwischen den Konusabschnitten 1 1 b,l 2b sowie die Dreh- läge des Konusabschnitts 1 1 b unabhängig voneinander kontinuierlich verändern, während die Litzen 1 b über den um den Achse 50 drehenden Vorformkopf laufen und die vorgeformten Litzen am Verseilpunkt zusammengeführt werden. Auf diese Weise lassen sich Drahtseile mit sich in Seillängsrichtung verändernder Schlaglänge herstellen.

Es versteht sich, dass eine derartige motorische Verstellung in analoger Weise für die oben beschriebenen Vorformköpfe 3,3a vorgesehen sein können.