[0001] Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Verseilung einer Litzenlage auf einem Seilkern,
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Eine solche Verseilereianlage zur Herstellung eines gedrehten Seils ist beispielsweise
aus der DE 196 48 257 A1 bekannt. Dort wird ein Windenseil über zwei Aramidgarnspinner
hergestellt, wobei eine erste von einem Spinner hergestellte Lage aus zugfesten Garnen
mit Bitumen getränkt und mit Quellgarnen umwickelt wird bevor auf diesen Seilkern
anschliessend mittels eines zweiten Spinners eine äussere zweite Lage aus zugfesten
Garnen aufgesponnen wird. Analog kann mit einer insoweit beschriebenen bekannten Seilereianlage
ferner im Durchlaufverfahren eine äusserste Lage von Kunstfaserlitzen um einen ummantelten
Seilkern gewickelt werden, der als vorgefertigtes Halberzeugnis der Seilereinanlage
zugeführt wird.
[0003] Auf diese Weise mit einer Seilkernummantelung, einem sogenannten Zwischenmantel,
hergestellte Seile besitzen eine sogenannte Seillieferlänge. Ausgehend von dieser
Seillieferlänge zeigen solche Kunstfaserseile unter Zug ein ihnen typisches Dehnungsverhalten.
Dieses setzt sich aus einer durch die Seilmachart bedingten, uneleastischen Dehnung
und einer werkstoffbedingten elastischen Dehnung zusammen. Die Dehnung auf herkömmlichen
Verseilereianlagen hergestellter gedrehter Seilformen mit Zwischenmantel ist relativ
gross.
[0004] Solche Seillängungen sind insbesondere bei Kunstfaserseilen, die als getriebene Aufzugsseile
über eine Seilscheibe laufen und durch eine Aufzugskabine und ein entsprechendes Gegengewicht
belastet sind störend. Sie erfordern über die Betriebsdauer betrachtet ein wiederholtes
Einkürzen der Seile auf das jeweilige Stockwerkniveau, was aufwendig und mit unerwünschten
Kosten verbunden ist. In vereinzelnden Fällen können die Dehnungen beim Lauf über
die Treibscheibe zum Ablösen des Deckmantels von der Aussenlage führen, unter Beanspruchung
durch eine Seilquerschnittsänderung durch nachträgliches Fliessen des Zwischenmantels.
[0005] Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine eingangs genannte Seilereianlage
aufzuzeigen, mit welcher ein Seil mit Seilkernummantelung hergestellt werden kann,
welches über die gesamte Lebensdauer weitgehend frei von machartbedingter Dehnung
ist. Dies wird durch den in Anspruch 1 beschriebenen Anlagenteil bzw. den in Anspruch
9 beschriebenen Verfahrensschritt verwirklicht.
[0006] Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte und zweckmässige Weiterbildungen
und Ausführungsformen der durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 gegebenen technischen
Lehre.
[0007] Vorteile, die mit der erfindungsgemäss vorgesehenen Seilereianlage mit Heizvorrichtung
erzielt werden, bestehen darin, dass sich die Litzen bei der Verseilung in die in
plastifzierbaren Zustand versetzte Ummantelung aus thermoplastischem Kunststoff einlegen
und dabei die entstehenden Zwickel mit dem überschüssigen, verdrängten Thermoplast
füllen. Durch diese plastische Verformung wird das Seilgefüge in einen Zustand versetzt,
wie er sich herkömmlicher Weise erst nach längerer Betriebsdauer einstellen würde.
[0008] Dementsprechend können die Seillängung und die damit verbunden Nachteile vermieden
werden. Eine erfindungsgemässe Heizvorrichtung kann bei herkömmlichen Verseilereianlagen
nachgerüstet werden, wodurch die Vorrichtungskosten reduziert und die Kundenakzeptanz
erhöht werden.
[0009] Die Heizvorrichtung kann als Durchlaufofen ausgebildet sein, was den Vorteil bietet,
dass die Seilkernummantelung über eine grosse Prozesstrecke gleichmässig und in gewünschter
Manteldicke auf Plastifiziertemperatur erwärmt werden kann. Eine bevorzugte Ausbildung
mit einer Mikrowellenheizeinrichtung ermöglicht ein einfaches Steuern des Aufweichungsvorganges.
Die Ummantelung wird plastifiziert, während umliegende Vorrichtungsteile nicht erhitzt
werden. Damit können auf eine Hitzeabschirmung bzw. eine Isolation der Heizeinrichtung
gegenüber der Verseilvorrichtung verzichtet und zusätzlich Kosten eingespart werden.
[0010] Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Heizvorrichtung zwei Heizeinrichtungen,
welche in Förderrichtung des Seilkerns hintereinander angeordnet sind. Die hintere,
zweite Heizeinrichtung ist direkt vor einer Verseillochscheibe der Verseilvorrichtung
plaziert. Sie bildet auf der Seilkernummantelung unmittelbar vor dem Verseilpunkt,
wo die Litzen auf den Seilkern auflaufen ein Temperaturmaximum aus. Die von der zweiten
Heizvorrichtung erzeugte Wärmeenergie ist in ihrer Intensität gezielt steuerbar. Die
Erwärmung bzw. das Aufweichen des Seilkerns kann damit in zwei Stufen durchgeführt
werden, was Vorteile in der Plastifizierungstemperaturführung bietet. Im Durchlaufofen
oder in der Mikrowellenheizeinrichtung wird die Ummantelung gleichmässig auf das Plastifiziertemperaturniveau
angehoben und in der darauffolgenden, zweiten Heizeinrichtung wird der Thermoplast
dann gezielt bis auf die jeweils gewünschte Tiefe aufgeschmolzen und somit auf die
anschliessende Verseilung vorbereitet. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch diese
zusätzliche Heizeinrichtung die mit Harz getränkten Litzen leichter in ihre Spiralform
gebracht werden können. Diese liegen dann spannungsfrei im Seilgefüge. Aus energetischen
Gründen und insbesondere um ein vorzeitiges Wiederabkühlen der Ummantelung zu verzögern,
ist die zweite Heizeinrichtung bei einer bevorzugten Ausführungsform teilweise zwischen
der Verseilvorrichtung und der Verseillochscheibe angeordnet.
[0011] Die Vorteile einer zweiten Heizeinrichtung, die gemäss einer weiteren bevorzugten
Ausbildung der Erfindung Heissluftgebläse verwendet, deren Heissluftströmungen mit
Hilfe eines Strömungstrichters kurz vor dem Verseilpunkt auf dem Seilmantel zusammengeführt
werden, bestehen in der damit erreichten Anordnung grossvolumig bauender Vorrichtungsteil,
wie z.B. die Gebläse, in seitlichem Abstand zum Seilkern und den zur Verseilung nötigen
Vorrichtungsteilen. Dadurch baut die Heizvorrichtung insgesamt kompakt und energiesparend
und ist zudem bei bestehenden Anlage einfacher nachträglich einzubauen.
[0012] Eine vorteilhafte Ausführung der Strömungsleiteinrichtung ist, diese als Strömungstrichter
auszubilden. Der Strömungstrichter umgibt den Seilkern koaxial, wobei er in Förderrichtung
divergent zuläuft und der Seilkern durch das divergente Ende direkt in die Verseillochscheibe
einläuft. Der Strömungstrichter überdeckt die Verseilvorrichtung in einem Laufabschnitt
der zu verseilenden Litzen vor dem Verseilpunkt. Dadurch können auch die Litzen von
der durch den Strömungstrichter geführten Heissluft der Gebläse umströmt und erwärmt
werden. Dies wirkt wiederum einem vorzeitigen Abkühlen der plastisch formbaren Seilkernummantelung
entgegen und verlängert so das plastische Fliessen des Kunststoffs unter der Schnürkraft
der frischverseilten Litzenlage.
[0013] Schliesslich sieht eine besondes vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung eine mechanische
Verdichtung der in die aufgeweichte Seilkernummantelung gelegten Litzenlage auf den
jeweils konstruktiv vorgesehenen Druchmesser vor. Mit Hilfe einer Verdichtungseinrichtung
wird die Seilkernummantelung unter hohem Anpressdruck zwangsweise in sämtliche Zwischenräume
der Litzenlagenstruktur gepresst. Es wird ein plastisch dargestellter Formschluss
zwischen der Litzenlage und dem Zwischenmantel ausgebildet, der seine Gestalt während
der gesamten zulässigen Seilbetriebsdauer nicht mehr verändert. Eine auf die Seilmachart
zurückzuführende Dehnung eines mit der erfindungsgemässen Seilereianlage hergestellten
Seils mit Zwischenmantel tritt nicht mehr auf.
[0014] Die Verdichtungseinrichtung kann zweckmässigerweise vier karthesisch angeordnete
Anpressrollen umfassen, durch deren Zusammenwirken ein symmetrisch verdichteter Seilaufbau
mit besonders kleinem Querschnitt hergestellt werden kann.
[0015] Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Verseilereianlage mit einer kombinierten
Heizvorrichtung ist in der Figur 1 der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden
näher beschrieben:
[0016] In Fig. 1 ist mit 1 eine Anlage zur Verseilung einer Litzenlage auf einem mit einem
thermoplastischen Kunststoff ummantelten Seilkern 2 bezeichnet. Der Seilkern 2 besteht
bei diesem Beispiel aus in mehreren Lagen miteinander verseilten zugfesten Aramidfaserlitzen
3, 4 und ist von einem abriebfesten Mantel, vorzugsweise aus Polyurethan oder Polyamid
umgeben. Grundsätzlich kann die Seilkernummantelung auch aus jedem anderen abriebfesten
Kunststoffmaterial hergestellt werden; erfindungswesentlich ist jedoch, ein thermoplastisches
Materialverhalten. Ebenso kann der Seilkern 2 statt aus Aramidfaserlitzen 3,4 auch
aus anderen Kunst- bzw. Chemiefaserlitzen oder aber aus Drahtlitzen aufgebaut sein.
[0017] Der hier mit Polyurethan ummantelte Seilkern 2 aus Aramidfaserlitzen 3,4 wird als
vorgefertigtes Halberzeugnis auf einer Seilkern-Rolle 5 in eine hier nicht dargestellten
Trägereinrichtung auf der Eintrittsseite der Seilereianlage 1 eingehängt. Am austrittsseitigen
Ende der Seilereianlage 1 ist ein weiter unten genauer beschriebener Doppelscheibenabzug
9 positioniert, der als Fördereinrichtung den Seilkern 2 kontinuierlich in einer Förderrichtung
7 von der Seilkern-Rolle 5, durch ebenfalls unten näher beschriebene Stationen der
Seilereivorrichtung 1, wie z. B. die erfindungsgemässe Heizstation 8, die Verseilstation
9 und eine Verdichtungsstation 10 zieht, bevor das gebrauchsfertige Seil 11 auf einer
Seilrolle 12 aufgewickelt wird.
[0018] Als Verseilstation 9 ist beispielsweise eine an sich bekannte, sogenannte Korbverseilmaschine
vorgesehen. Sie umfasst im wesentlichen einen koaxial zum Seilkern 2 angeordneten
drehsymmetrischen Verseilkorb 13, der in der Dreh- oder Schlagrichtung 14 der zu verseilenden
Litzenlage um den Seilkern 2 umläuft sowie eine stationäre Verseillochscheibe 15.
[0019] Der Verseilkorb 13 trägt in axialem Abstand hintereinander angeordnet eine erste
Rollenscheibe 16, eine zweite Rollenscheibe 17, ein erstes Litzengatter 18 und ein
zweites Litzengatter 19. In der ersten Rollenscheibe 16 sind gleichmässig verteilt
acht erste Litzenrollen 20 eingehängt, von denen aus jeweils eine Litze 3 über das
erste Litzengatter 18 und das zweite Litzengatter 19 zur Verseillochscheibe 15 abgezogen
werden. Die zweite Rollenscheibe 17 trägt fünf zweite Litzenrollen 21, die ebenfalls
über das erste Litzengatter 18 und das zweite Litzengatter 19 zur stationären Verseillochscheibe
15 hin abgezogen werden. In der Verseillochscheibe 15 werden die Litzen 3,4 auf den
Seilkern 2 abgelegt.
[0020] Die Litzenrollen 20,21 und Litzengatter 18,19 sind auf dem Verseilkorb 13 in ihrer
Lage zueinander festgelegt und umkreisen gemeinsam den Seilkern 2 bis hin zur Verseillochscheibe
15, während der Seilkern 2 ohne Drehung gleichförmig durch den Verseilkorb 9 und die
Verseillochscheibe 15 gefördert bzw. gezogen wird.
[0021] Die Verseillochscheibe 15 ist drehfest und in ihrem Abstand zum Verseilkorb 13 verstellbar
gelagert und mit einer Durchtrittsöffnung 22 für den Seilkern 2 und Litzen 3,4 versehen.
Über den Umfang der Durchtrittsöffnung 22 verteilt, ist diese mit Leit- und Führungseinrichtungen
ausgestattet, die für ein gleichmässiges schraubenlinienförmiges Ablegen der durchlaufenden
Litzen 3,4 auf dem Seilkern 2 sorgen. Die Fördergeschwindigkeit des Seilkerns 2 und
die Drehgeschwindigkeit des Verseilkorbs 13 sind dabei in geeigneter Weise aufeinander
abgestimmt, um eine Verseilung der Litzenlage mit jeweils gewünschter Schlaglänge
zu bilden. Über den axialen Abstand der Verseilscheibe 15 zum Verseilkorb 13 ist die
Schnürkraft der aufgewickelten Litzen 3,4 einstellbar. Dabei nimmt die Schnürkraft
mit abnehmendem Abstand zu.
[0022] Gemäss der Erfindung durchläuft der Seilkern 2 zu Beginn des Verseilungsverfahrens
eine Heizvorrichtung 8. Diese überführt die thermoplastische Seilkernummantelung in
diesem Ausführungsbeispiel in zwei aufeinanderfolgenden Heizstufen in plastifizierbaren
Zustand, bevor die Litzen 3, 4 darüber laufen. Grundsätzlich werden die Vorteile der
Erfindung aber auch bereits mit einer einstufigen Heizvorrichtung erzielt.
[0023] Die erste Heizstufe, ist hier als Durchlaufofen 23 ausgebildet und umgibt den Seilkern
2 über einen Heizbereich, der bis in den Verseilkorb 13 hineinreicht. Möglichst ohne
Unterbrechung schliesst an diese die zweite Heizstufe, beispielsweise eine Heissluftheizeinrichtung
24, an, die den Verseilkorb 13 von aussen im Bereich der Litzengatter 18,19 und damit
auch den dort verlaufenden Seilkernabschnitt umgibt. Gemeinsam sorgen der Durchlaufofen
23 und die Heissluftheizeinrichtung 24 so für eine lückenlose Aufheizung der Seilkernummantelung
bis hin zur Verseillochscheibe 15.
[0024] Im Durchlaufofen 23 wird die Seilkernummantelung beispielsweise bei einer Temperatur
von etwa 150°C und einer Verweildauer von etwa 3 Sekunden mittels Vorwärmeenergie
bis annähernd an das Plastifiziertemperaturniveau von Polyurethan aufgewärmt. Der
Durchlaufofen ist bei dieser Ausführung mit elektrischer Energie betrieben, er kann
jedoch auch in Form eines Gasbrennerofens vorgesehen sein. Unabhängig von der gewählten
Wärmeenergieerzeugung kann hierbei auf standardmässig herhältliche Durchlauföfen zurückgegriffen
werden. Die erste Heizstufe kann auch als Mikrowellenheizeinrichtung ausgebildet sein.
Wellenfrequenz und Wellenintensität können dabei einfach auf das verwendete Ummantelungsmaterial
abgestimmt werden. Gegenüber den herkömmlichen Ausführungen von Durchlauföfen sind
bei Verwendung einer Mikrowellenheizeinrichtung keine Wärmedämmungen und/Wärmeisolierungen
gegenüber den angrenzenden Vorrichtungsteilen erforderlich.
[0025] Die Heissluftheizeinrichtung 24 umfasst als wesentliche Baugruppen zwei Heissluftgebläse
25 und einen Strömungstrichter 26. Die Heissluftgeläse 25 sind auf gegenüberliegenden
Seiten der Verseilvorrichtung 9 angeordnet und erzeugen jeweils eine Heissluftströmung,
die mittels geeigneter Strömungsleiteinrichtung, wie hier einem halbkugelförmigen
Strömungstrichter 26, auf der Seilkernummantelung zusammengeführt werden. Der Strömungstrichter
26 ist koaxial zum Seilkern 2 zwischen dem Verseilkorb 13 und der Verseillochscheibe
15 angeordnet, wobei eine im Scheitelpunkt des Strömungstrichters 26 eine Durchtrittsöffnung
35 für den Seilkern 2 und die Litzen 3,4 ausgebildet ist, die der Verseillochscheibe
15 zugewandt ist. Er überdeckt dabei, wie oben erwähnt, den vorderen Teil des Verseilkorbs
13 im Bereich der Litzengatter 18,19. Mit dieser Umkapselung bildet die Heissluftheizeinrichtung
24 unmittelbar vor dem Verseilpunkt, wo die Litzen 3,4 auf die Seilkernummantelung
auflaufen ein Temperaturmaximum aus. Die Intensität der von der zweiten Heizstufe
erzeugten Wärmeenergie ist über den Massendurchsatz und die Heizenergie der Heissluftgebläse
25 gezielt steuerbar.
[0026] Die zweite Heizstufe kann alternaiv zur Heissluftheizeinrichtung 24 auch in Form
eines Konfektionsofens mit einem Brennpunkt auf der Seilkernummantelung direkt vor
der Verseillochscheibe 15 ausgebildet sein.
[0027] Mit der erfindungsgemässen Heizvorrichtung 8 kann die Ummantelung im Durchlaufofen
23 oder in der Mikrowellenheizeinrichtung gleichmässig auf das Platifiziertemperaturniveau
angehoben werden und in der darauffolgenden, Heissluftheizeinrichtung 24 wird der
Thermoplast dann gezielt bis auf die jeweils gewünschte Tiefe aufgeschmolzen und somit
auf die anschliessende Verseilung vorbereitet.
[0028] Wie oben aufgezeigt, laufen die Litzen 3,4 zwischen dem Durchlaufofen 23 und der
Heissluftheizeinrichtung 24 in der Verseillochscheibe 15 auf den Seilkern 2 mit in
dieser Fertigungsstufe plastifizierbarer Ummantelung auf und legen sich in sie ein.
[0029] Nach erfolgter Verseilung der Litzen 3,4 läuft das Seil 11 durch eine Verdichtungseinrichtung
10, die im wesentlichen aus vier karthesisch angeordneten Anpressrollen besteht, wovon
in Fig. 1 lediglich zwei nicht angetriebene Anpressrollen 29,30 dargestellt sind.
Alle vier Anpressrollen 29,30 weisen auf ihrer Abrollfläche Profilrillen 31 auf, wobei
sich die Profilrillen aller vier Anpressrollen gemeinsam zu dem konstruktiv vorgesehenen
Querschnittsprofil des gebrauchsfertigen Seils 11 komplettieren. Die vier Anpressrollen
29,30 werden mittels nicht dargestellter einstellbare Anpressfedern gegen die frisch
verseilte Litzenlage gepresst, wodurch ein symmetrisch verdichteter Seilaufbau zustande
kommt. Der in dieser Ferigungphase noch plastisch formbare Zwischenmantel wird in
sämtliche Zwischenräume der Litzenlagenstruktur verdrängt und ist mit dieser nach
anschliessender Abkühlung durch Formschluss verbunden.
[0030] Der Doppenscheibenabzug 6 umfasst eine erste Abzugsscheibe 32 und eine zweite Abzugsscheibe
33, welche fluchtend hintereinander angeordnet sind und über einen nicht näher dargestellten
Antrieb synchron angetrieben werden. Über den Doppelscheibenabzug 9 läuft bereits
das Seil 11 aus Seilkern 2 und verseilter Litzenlage, indem es über beide Abzugsscheiben
32,33 gelegt ist und unter Reibschluss entsprechend der Umfangsgeschwindigkeit der
Abzugsrollen 32, 33 angetrieben bzw. gefördert wird. Um einen permanenten Reibschluss
zwischen den Abzugsrollen 32,33 und dem darübergelegten Seil 11 sicherzustellen, hält
ein Traktor 34, der auf der Eingangsseite der Verseilereianlage 1 vorgesehen ist,
den Seilkern 2 bzw. das Seil 11 stets unter Zug. Traktor 34 und Doppelscheibenabzug
9 sind hierzu aufeinander abstimmbar.
1. Anlage zur Herstellung von gedrehten Seilen, mit einer Verseilvorrichtung (9) zum
schraubenlinienförmigen Anordnen von Litzen (3,4) auf einem Seilkern (2) im Durchlaufverfahren,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizvorrichtung (23,24) eine auf dem Seilkern (2)
aufgebrachte Ummantelung in plastisch formbaren Zustand versetzt, bevor die Litzen
(3,4) auf den Seilkern (2) gewickelt werden.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (23,24) einen
Durchlaufheizofen (23) umfasst.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung eine
Mikrowellenheizeinrichtung umfasst.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung in Förderrichtung
(7) des Seilkerns (2) hintereinander angeordnet mindestens eine erste Heizeinrichtung
(23) und eine zweite Heizeinrichtung (24) umfasst, wobei die zweite Heizeinrichtung
(24) direkt vor der Verseillochscheibe (15) der Verseileinrichtung (9) ein Temperaturmaximum
auf der Seilkernummantelung ausbildet.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Heizeinrichtung (24)
zumindest teilweise zwischen der Verseilvorrichtung (9) und der Verseillochscheibe
(15) angeordnet ist und vorzugsweise mit Heissluft arbeitet.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungstrichter (26) vorgesehen
ist, welcher den Seilkern (2) koaxial umgibt und in Förderrichtung (7) divergent zuläuft,
und wobei der Seilkern (2) durch das divergente Ende direkt in die Verseillochscheibe
(15) einläuft.
7. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die zweite Heizeinrichtung
(26) einen Konfektionsofen mit einem Brennpunkt auf der Seilkernummantelung direkt
vor der Verseillochscheibe (15) umfasst.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdichtungseinrichtung
(10) zum Verdichten der verseilten Litzenlage vorgesehen ist.
9. Verfahren zur Verseilung einer Litzenlage mit einem Seilkern (2) durch schraubenlinienförmiges
Anordnen von Litzen (3,4) auf dem Seilkern (2) im Durchlaufverfahren, dadurch gekennzeichnet,
dass auf dem Seilkern (2) eine Thermoplast-Ummantelung aufgebracht wird, die vor dem
Aufwickeln der nächsten Litzenlage durch eine Heizvorrichtung (8) erwärmt und in plastifizierbaren
Zustand versetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheizung zweistufig
erfolgt und/oder der Seilaufbau nach Verseilen der Litzenlage verdichtet wird.