DE3420740A1 - WIRE ROPE FOR THE TRANSMISSION OF A TORQUE - Google Patents
WIRE ROPE FOR THE TRANSMISSION OF A TORQUEInfo
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Description
PatentanwältePatent attorneys
Dipl.-Ing. K. ^eiökmann, UCplV-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. LisKA, Dipl.-Phys. Dr. J. PrechtelDipl.-Ing. K. ^ eiökmann, UCplV-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. LisKA, Dipl.-Phys. Dr. J. Prechtel
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Menaota, Illinois 61342
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Drahtseil für die Übertragung eines DrehmomentesWire rope for the transmission of a torque
Die Erfindung betrifft ein Drahtseil für die Übertragung eines Drehmomentes, insbesondere zur Reinigung von Abflußrohren, und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Drahtseil der genannten Art mit einer doppelt gewickelten äußeren Wicklung, die eng (mit minimalem Abstand oder Spiel) einen inneren Kern umgibt, der eine Drahtwicklung darstellt. Dabei sind die Wicklungen entgegengesetzt gewickelt und an ihren Enden durch Kupplungselemente fest miteinander verbunden. Das Drahtseil für die Reinigung von Abflußrohren hat die gewünschte Flexibilität für seine Handhabung bei minimaler Seilverdrehung, um ein Drehmoment an ein am Seil befestigtes Werkzeug weiterzuleiten. Dies wird durch die Verwendung von Materialien, die es erlauben, ein maximales Drehmoment bei minimalem Gewicht abzugeben, und durch eine spezielle Ausbildung und Zusammensetzung der Bauteile erzielt.The invention relates to a wire rope for the transmission of a torque, in particular for cleaning drainage pipes, and In particular, the invention relates to a wire rope of the type mentioned with a double-wound outer winding, which closely surrounds (with minimal clearance or play) an inner core that represents a wire winding. Here are the windings wound in opposite directions and firmly connected to one another at their ends by coupling elements. The wire rope for them Cleaning drainpipes has the desired flexibility for handling it with minimal twisting of the rope to one torque to a tool attached to the rope. This is achieved through the use of materials that allow a maximum Delivering torque with minimal weight, and achieved through a special design and composition of the components.
Seit langem wird ein Drahtseil für die Beseitigung von Verstopfungen in Leitungen, wie Abflußrohren, Drainagerohren und dergleichen, verwendet. Es versteht sich jedoch, daß derartige Drahtseile auch zum Reinigen anderer Leitungsarten verwendet werden können. Gewöhnlich ist dem Drahtseil eine Antriebseinheit zugeordnet, die das Seil in Drehbewegung versetzt, wobei das Seil in die Leitung entweder von Hand oder einen der Maschine zugehörigen Mechanismus hineingeschoben werden kann. Bei einer solchen Vorschubbewegung muß das Seil eine ausreichende Flexibilität haben, damit es auch längs gekrümmter Leitungsabschnitte bewegt werden kann. Sobald das Drahtseil auf ein Hindernis auftrifft, bewirkt eine weitere Drehung des Seiles durch die Antriebskraft, die auf das Seil außerhalb der Rohrleitung ausgeübt wird, daß auf ein Werkzeug, das am Ende des Seiles angeordnet und sich an dem Hindernis befindet, ein Drehmoment übertragen wird. Bei solchen Drahtseilen bewirkt ein erster Teil der auf das Seil einwirkenden Drehbewegung, nachdem das mit dem Werkzeug versehene Seilende durch das Hindernis zum Anhalten gebracht worden ist, eine Kontraktion der das SeilA tightrope has long been used for the elimination of blockages used in conduits such as drainage pipes, drainage pipes and the like. It is understood, however, that such wire ropes can also be used to clean other types of pipes. Usually a drive unit is assigned to the wire rope, which sets the rope in rotary motion, the rope being inserted into the line either by hand or by one associated with the machine Mechanism can be pushed in. With such a feed movement, the rope must have sufficient flexibility so that it can also be moved along curved pipe sections. As soon as the wire rope hits an obstacle, causes a further rotation of the rope by the driving force exerted on the rope outside the pipeline that on a tool which is arranged at the end of the rope and is located on the obstacle, a torque is transmitted. In such wire ropes, a first part of the rotating movement acting on the rope causes after the the end of the rope provided with the tool has been brought to a halt by the obstacle, a contraction of the rope
bildenden Wicklung, was die Übertragung des Drehmomentes auf das Werkzeug verzögert.forming winding what the transmission of torque delayed on the tool.
In der US-Patentschrift 2 630 590 wird ein Drahtseil mit einem Kern innerhalb einer Wicklung beschrieben. Diese Patentschrift sieht vor, daß ein innerer Kern aus einem Material ähnlich demjenigen, wie es für die Antriebe von Geschwindigkeitsmeßgeräten und zahnärztlichen Maschinen verwendet wird, in die Wicklung so angeordnet werden kann, daß dazwischen- ein bestimmter Abstand oder ein Spiel verbleibt. Dadurch erhält das Drahtseil eine ausreichende Flexibilität, daß es längs gekrümmter Abschnitte der Rohrleitung bewegt werden kann. Der Kern schafft ferner eine verbesserte Übertragung des Drehmomentes durch die Wicklung, wenn das ,Seil auf ein zu beseitigendes Hindernis stößt. Die US-Patentschrift vermerkt ferner, daß, wenn überhaupt, nur ein einzelnes Ende des inneren Kernes an der umgebenden Wicklung befestigt werden kann, so daß zwischen diesen Teilen eine longitudinale Bewegung möglich ist, wenn das Drahtseil einer Biegung in einer Rohrleitung folgt oder auf eine Vorratsspule oder Trommel aufgewickelt wird. Das Verbinden des inneren Kernes an beiden Enden mit der äußeren Wicklung wird in der US-Patentschrift nicht angesprochen und würde auch zur Folge haben, daß wegen der Art des verwendeten Kernmaterials der innere Kern leicht brechen würde. Bei dem inneren Kern gemäß der bekannten Ausbildung handelt es sich primär um ein passives Element, das die Kontraktion der Wicklung begrenzt, wenn darauf ein Drehmoment einwirkt, um auf diese Weise die Drehmomentübertragungskapazität des Drahtseiles zu erhöhen.In US Pat. No. 2,630,590, a wire rope is used with a core within a winding. This patent provides that an inner core of a Material similar to that used for the drives of speedometers and dental machines is used, can be arranged in the winding so that there is a certain distance or play between them. This gives the wire rope sufficient flexibility that it can be moved along curved sections of the pipeline. The core also creates one Improved transmission of the torque through the winding when the rope hits an obstacle to be removed. the U.S. Patent also notes that only a single end, if any, of the inner core is attached to the surrounding Winding can be attached so that a longitudinal movement is possible between these parts when the Wire rope follows a bend in a pipe or is wound onto a supply spool or drum. That Connecting the inner core at both ends to the outer winding is not addressed in the US patent and would also have the consequence that, because of the nature of the core material used, the inner core would easily break. The inner core according to the known design is primarily a passive element that causes contraction of the winding is limited when a torque acts on it, in order to increase the torque transmission capacity of the Increase wire rope.
In der US-Patentschrift 3 457 580 werden Drahtseile für die Reinigung von Abflußfohren beschrieben, bei denen eine doppelt gewickelte äußere Wicklung die gleiche Funktion erfüllt, wie eine herkömmliche Drahtseilwicklung,jedoch hierfür weniger Material mit dem Ergebnis vorgesehen werden braucht,In U.S. Patent 3,457,580 wire ropes are used for the Cleaning of drainage pipes described in which a double-wound outer winding fulfills the same function, like a conventional wire rope winding, but less material needs to be provided for this, with the result
daß das Seil mit geringeren Kosten hergestellt werden kann und ein geringeres Gewicht hat. Diese US-Patentschrift vermerkt ferner, daß ein innerer Kern der doppelt gewickelten äußeren Wicklung zugeordnet werden kann, was eine gewisse Gewichtszunahme bedeutet, jedoch die Bruchfestigkeit des Drahtseiles erhöht. Nach der US-Patentschrift kann der innere Kern auch aus einer doppelt gewickelten Wicklung, die entgegengesetzt zur äußeren Wicklung gewunden ist, bestehen und können die Enden des inneren Kernes und der äußeren Wicklung miteinander verbunden sein, wobei bei Einwirkung eines Drehmomentes auf das Drahtseil der Durchmesser der äußeren Wicklung abnimmt, während sich gleichzeitig der Durchmesser des inneren Kernes vergrößert, so daß die äußere Wicklung und der innere Kern in Eingriff miteinander treten. Das von außen eingegebene Drehmoment verteilt sich sowohl auf die äußere Wicklung als auch die doppelt gewundenen Wicklungen des inneren Kernes. Weitere Entwicklungsarbeiten an dem in der US-Patentschrift erwähnten Drahtseil haben Verbesserungen hinsichtlich des Aufbaus des Drahtseiles und des Verfahrens zu seiner Herstellung gebracht. Das Ergebnis ist ein Drahtseil für die Reinigung von Abflußrohren mit einer Vielzahl von Eigenschaften und Vorteilen, wie sie bislang nicht bestanden haben.that the rope can be manufactured at a lower cost and is lighter in weight. This U.S. patent noted also that an inner core can be assigned to the double-wound outer winding, which is a certain Weight increase means, however, the breaking strength of the wire rope increases. According to the US patent, the inner Core also consist of a double-wound winding, which is wound in the opposite direction to the outer winding, and the ends of the inner core and the outer winding can be connected to one another, with the action of a torque on the wire rope the diameter of the outer winding decreases, while at the same time the diameter of the inner one The core is enlarged so that the outer winding and the inner core engage with each other. That from the outside entered torque is distributed to both the outer winding and the double-wound windings of the inner core. Further development work on the wire rope mentioned in the US patent has improvements brought with regard to the structure of the wire rope and the process for its manufacture. The result is a tightrope for cleaning drainpipes with a variety of features and benefits not previously available to have.
Durch die Erfindung soll demzufolge ein Drahtseil zur Verwendung bei einer Reinigungsmaschine zum Reinigen von Verstopfungen in Rohrleitungen und dergleichen geschaffen werden, das in neuartiger Weise aufgebaut ist und besondere bislang nicht bekannte Vorteile aufweist.The invention is therefore intended to provide a wire rope for use in a cleaning machine for cleaning blockages be created in pipelines and the like, which is constructed in a novel way and special has previously unknown advantages.
Das Drahtseil hat eine doppelt gewickelte äußere Wicklung, die einen inneren Kern umgibt, der in Gestalt wenigstens einer entgegengesetzt gewickelten Wicklung ausgebildet ist, wobei zwischen den beiden Teilen ein minimales Spiel oderThe wire rope has a double-wound outer winding that surrounds an inner core that is at least in shape an oppositely wound winding is formed, with a minimal play or between the two parts
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ein minimaler Abstand vorliegt und die Enden der äußeren Wicklung und des inneren Kernes durch speziell konstruierte Kupplungselemente fest miteinander verbunden sind. Wenn das sich drehende Drahtseil auf ein Hindernis auftrifft, dehnt sich der innere Kern rasch bei einem gleichzeitigen Zusammenziehen der äußeren Wicklung aus, so daß die beiden Teile fast unmittelbar in Berührung miteinander treten, so daß die Zeit für die Übertragung des Drehmomentes auf das Werkzeug am Ende des Drahtseiles minimal ist. Dies vermeidet auch das Vorsehen von Drehmomenten, die die äußere Wicklung und den inneren Kern stark belasten würden, und eine übermäßige Drehung des Drahtseiles vor der eigentlichen vom Werkzeug durchzuführenden Arbeit. Im Ergebnis wird der Arbeitsvorgang in geringerer Zeit durchgeführt.there is a minimum distance and the ends of the outer Winding and the inner core are firmly connected to one another by specially designed coupling elements. If that rotating wire rope hits an obstacle, stretches the inner core expands rapidly with a simultaneous contraction of the outer winding, so that the two parts almost come into direct contact with each other, so that the time for the transmission of the torque to the tool on End of the wire rope is minimal. This also avoids the provision of torques that affect the outer winding and the inner core would be heavily stressed, and excessive rotation of the wire rope before the actual tool to be performed Job. As a result, the operation is carried out in less time.
Für einen optimalen minimalen Abstand zwischen dem äußeren Durchmesser des inneren Kernes und dem inneren Durchmesser der äußeren Wicklung ist es wesentlich, daß die doppelt gewickelte äußere Wicklung direkt um den vorgeformten inneren Kern ausgebildet wird, wobei der gewünschte Abstand oder das Spiel kleiner als der Abstand ist, der erforderlich wäre, wenn es sich bei der äußeren Wicklung und dem inneren Kern um getrennt hergestellte Teile handelte, die dadurch zusammengefügt werden, daß man den inneren Kern in die äußere Wicklung einschiebt. Bei der Bildung des inneren Kernes und der äußeren Wicklung wird jede Wicklung unter einer gesteuerten genauen Anfangsspannung gebildet, so daß eine innere Kraft vorliegt, die die betreffenden Wicklungen zusammenhält. Die Wicklung für den inneren Kern einer bevorzugten Ausführungsform wird in einer Wickelmaschine unter Verwendung eines einzelnen Drahtes gebildet. Danach wird die äußere Wicklung in Gestalt einer Doppelwicklung aus zwei Drähten in umgekehrter Richtung gewunden. Diese beiden Drähte werden der Wickelmaschine zugeführt und um den inneren Kern gewunden, der ebenfalls in die Wickelmaschine eingeführt wird.For an optimal minimum distance between the outer diameter of the inner core and the inner diameter of the outer winding, it is essential that the double-wound outer winding is directly around the preformed inner one Core is formed with the desired spacing or clearance less than the spacing that would be required if the outer winding and the inner core were separately manufactured parts that were thereby joined together be that one pushes the inner core into the outer winding. In the formation of the inner core and of the outer winding, each winding is formed under a controlled, precise initial tension, so that an inner There is a force that holds the windings concerned together. The winding for the inner core of a preferred one Embodiment is using in a winding machine of a single wire. After that, the outer winding is in the form of a double winding made of two wires twisted in the opposite direction. These two wires are fed to the winding machine and around the inner core wound, which is also introduced into the winding machine.
Bei der Entwicklung von Drahtseilen nach der Erfindung wurde festgestellt, daß es hinsichtlich der Größe des den inneren Kern bildenden Drahtes bestimmte kritische Grenzen gibt. Dieser Draht muß in bezug auf den die äußere Wicklung bildenden Draht einen geeigneten Durchmesser haben, um dem inneren Kern eine ausreichende Festigkeit zu verleihen, wenn der innere Kern gegen die sich zusammenziehende äußere Wicklung wirkt, und auch zur Vermeidung einer wesentlichen Bewegung der Windungen des inneren Kernes in die Nuten zwischen den Windungen der äußeren Wicklung und der damit verbundenen unerwünschten Ausdehnung des inneren Kernes. Solang der Draht für den inneren Kern eine Größe hat, die die vorerwähnten Probleme vermeidet, sollte der Draht einen möglichst kleinen Durchmesser haben, um ein Drahtseil mit einem minimalen Gewicht vorzusehen und das Einschrauben der Kupplungselemente in die gegenüberliegenden Enden des inneren Kernes zu erleichtern. Diese Kupplungselemente verbinden den inneren Kern mit der äußeren Wicklung.In the development of wire ropes according to the invention it was found that the size of the inner Core forming wire are certain critical limits. This wire must be in relation to that forming the outer winding Wire have a suitable diameter to give the inner core sufficient strength when the inner core acts against the contracting outer winding, and also to avoid substantial movement of the turns of the inner core in the slots between the turns of the outer winding and the undesired associated therewith Expansion of the inner core. As long as the wire for the inner core is of a size as mentioned above To avoid problems, the wire should have as small a diameter as possible in order to make a wire rope with a minimum weight and to facilitate the screwing of the coupling elements into the opposite ends of the inner core. These coupling elements connect the inner core with the outer winding.
Durch die Erfindung wird somit ein Drahtseil insbesondere für die Reinigung von Abflußrohren geschaffen r das die gewünschte Flexibilität und Festigkeit bei minimalem Gewicht hat. Das Drahtseil umfaßt eine doppelt ,gewickelte äußere Wicklung, die einen inneren Kern umgibt, der als Drahtwicklung ausgebildet ist, wobei zwischen dem inneren Kern und der äußeren Wicklung ein minimaler Abstand verbleibt. Die Windungen von innerem Kern und äußerer Wicklung sind gegenläufig und ihre Enden miteinander verbunden, so daß der innere Kern und die äußere Wicklung rasch in Berührung miteinander treten, um die Festigkeit des Drahtseiles im wesentlichen gegenüber den Verhältnissen vor Berührung der Teile zu verdoppeln, wobei dennoch eine ausreichende Flexibilität zur Bewegung des Drahtseiles längs einer gekrümmten Rohrleitung vorliegt.The invention provides a wire rope is thus provided in particular for the purification of waste pipes r the desired flexibility and strength with minimum weight has. The wire rope comprises a double, wound outer winding which surrounds an inner core which is designed as a wire winding, with a minimal distance remaining between the inner core and the outer winding. The turns of the inner core and outer winding are opposite to one another and their ends connected so that the inner core and the outer winding quickly come into contact with one another in order to substantially double the strength of the wire rope compared to the proportions before contact of the parts, while still there is sufficient flexibility to move the wire rope along a curved pipe.
Das erfindungsgemäße Drahtseil kann auch eine aus wenigstens einer Drahtlänge gebildete äußere Wicklung aufwei-The wire rope according to the invention can also have an outer winding formed from at least one length of wire.
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sen, die um einen vorgeformten inneren Kern gewickelt ist, der eine Wicklung aus wenigstens einer Länge eines entgegengesetzt zur äußeren Wicklung gewundenen Drahtes darstellt, wobei die Windung der äußeren Wicklung um den inneren Kern einen Abstand zwischen diesen beiden Teilen vorsieht, der kleiner als bislang ist und geringer als der Abstand ist, der erforderlich wäre, um eine getrennt hergestellte äußere Wicklung und einen inneren Kern in einem weiteren Arbeitsvorgang miteinander zu verbinden.sen that is wound around a preformed inner core that is opposed to a winding of at least a length of one represents the outer winding of wound wire, the winding of the outer winding around the inner core provides a distance between these two parts that is smaller than before and less than the distance, which would be required to produce a separately manufactured outer winding and an inner core in a further operation to connect with each other.
Ein erfindungsgemäßes Drahtseil kann ferner eine äußere Wicklung aufweisen, die aus einem doppelt gewickelten Draht gebildet ist, der einen inneren Kern umgibt, der eine einzelne Wicklung darstellt, wobei die äußere Wicklung und der innere Kern entgegengesetzt gewunden sind und die inneren Enden von innerem Kern und äußerer Wicklung durch Kupplungselemente miteinander in Verbindung stehen. Jedes Kupplungselement hat einen Gewindeschaft, der in ein Ende des inneren Kernes eingeschraubt werden kann und einen vergrößerten Flansch, an dem die äußere Wicklung anliegt und durch eine geeignete Maßnahme, zum Beispiel Schweißen oder Löten,' befestigt ist, so daß der innere Kern und die äußere Wicklung fest miteinander verbunden sind. Bei Einwirken eines Drehmomentes auf das Drahtseil dehnt sich daher der innere Kern aus bzw. zieht sich die äußere Wicklung zusammen, wodurch die Festigkeit des Drahtseiles erhöht wird.A wire rope according to the invention can also have an outer Have winding formed from a double-wound wire surrounding an inner core that is a single Represents winding, wherein the outer winding and the inner core are oppositely wound and the inner Ends of the inner core and outer winding are connected to one another by coupling elements. Every coupling element has a threaded shaft that goes into one end of the inner Core can be screwed in and an enlarged flange on which the outer winding rests and through a suitable measure, for example welding or soldering, 'is attached so that the inner core and the outer winding are firmly connected to each other. When a torque acts on the wire rope, the inner core expands out or contracts the outer winding, whereby the strength of the wire rope is increased.
Durch das erfindungsgemäße Drahtseil kann die für die Reinigung eines Abflußrohres erforderliche Zeit unter Minimierung des längs des Drahtseiles sich aufbauenden Drehmomentes nach Auftreffen auf ein Hindernis wesentlich verringert werden, wobei eine minimale Anzahl an Umdrehungen auf das Ende des Drahtseiles den inneren Kern und die äußere Wicklung in Eingriff miteinander bringt, wodurch die Drehmomentübertragungs-The wire rope according to the invention can be used for cleaning a drainage pipe while minimizing the torque that builds up along the wire rope Hitting an obstacle can be significantly reduced, with a minimum number of revolutions at the end of the Wire rope brings the inner core and the outer winding into engagement, whereby the torque transmission
kapazität des Drahtseiles auf volle Ausgangsleistung verstärkt wird. Obgleich das Vorsehen eines Spieles oder Abstandes zwischen einem inneren Kern und einer äußeren Wicklung und eines inneren Kernes,der entgegengesetzt zur äußeren Wicklung gewunden ist, an sich bekannt ist, sieht nur das erfindungsgemäße· Drahtseil eine Kombination dieser.Merkmale-in praktikabler Weise vor und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Drahtseiles mit dem erfindungsgemäßen Aufbau vor.capacity of the wire rope is increased to full output power. Although the provision of a game or distance between an inner core and an outer winding and an inner core opposite to the outer one Winding is wound, is known per se, only the wire rope according to the invention provides a combination of these features practicable way before and a method for producing such a wire rope with the structure according to the invention.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is based on the following the drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine teilweise weggebrochene Ansicht von einer äußeren Wicklung und einem inneren Kern eines erfindungsgemäß aufgebauten Drahtseils nach Wicklung des einen Teiles um den anderen;Figure 1 is a partially broken away view of an outer winding and an inner core a wire rope constructed according to the invention after winding one part around the other;
Fig. 2 eine Ansicht des Drahtseiles im fertigen Zustand mit zugehörigen Kupplungselementen an den Enden von innerem Kern und äußerer Wicklung;2 shows a view of the wire rope in the finished state with associated coupling elements at the ends of inner core and outer winding;
Fig. 3 eine grafische Darstellung der Verdrehung des Drahtseiles in Grad über der Torsionskraft; und3 shows a graphical representation of the twisting of the wire rope in degrees over the torsional force; and
Fig. 4 eine grafische Darstellung der Spannung im Drahtseil über der Torsionskraft.4 shows a graph of the tension in the wire rope versus the torsional force.
Ein vollständiges Drahtseil zum Reinigen von Abflußkanälen ist in Fig. 2 gezeigt und umfaßt eine äußere Wicklung 10, einen inneren Kern oder eine Seele 11 sowie ein Paar Kupplungselemente, von denen eines an einem Ende und das andere am gegenüberliegenden Ende des Seiles angeordnet ist. Bei dem einen Kupplungselement handelt es sich um eine Steckverbindung 15, während am gegenüberliegenden Ende eine Kupplung mit Aufnahmefassung 16 angeordnet ist.A complete wire rope for cleaning drains is shown in Fig. 2 and comprises an outer winding 10, an inner core or core 11 and a pair Coupling elements, one of which at one end and the other is arranged at the opposite end of the rope. One of the coupling elements is a plug connection 15, while a coupling with receiving socket 16 is arranged at the opposite end.
Die äußere Wicklung 10 ist vorzugsweise eine doppelt gewickelte Spirale, gebildet aus einem Paar Drähten 20 und 21.The outer coil 10 is preferably a double-wound spiral formed from a pair of wires 20 and 21.
Der innere Kern oder die Seele 11 ist vorzugsweise aus einem einfach gewickelten Draht 22 gebildet, dessen Windung entgegengesetzt zu den beiden Drähten der äußeren Wicklung ver- · läuft. Anstelle aus einem Draht kann der innere Kern jedoch auch aus zwei Drähten gebildet sein.The inner core or the core 11 is preferably formed from a single wound wire 22, the winding of which is opposite runs to the two wires of the outer winding. Instead of a wire, however, the inner core can also be formed from two wires.
Die Enden der äußeren Wicklung 10 und des inneren Kernes 11 sind durch die Kupplungselemente ' 15 und 16, die jeweils im wesentlichen den gleichen Aufbau haben, fest miteinander verknüpft. Das Kupplungselement 15 hat einen Gewindeschaft 25, der in die Wicklung des inneren Kernes eingeschraubt ist, und einen Flansch 26, an dem das Ende der äußeren Wicklung anliegt und der damit durch eine Schweißung, Lötung oder eine andere geeignete Einrichtung verbunden ist. Ferner schafft ein Formende 27 an der Verbindung ein Einsteckteil, so daß das Ende des Drahtseiles mit einem aufnehmenden Kupplungselement verbunden werden kann, das an einem Werkzeug oder an einem anderen Drahtseilabschnitt befestigt ist.The ends of the outer winding 10 and the inner core 11 are through the coupling elements' 15 and 16, which are respectively in essentially have the same structure, firmly linked to one another. The coupling element 15 has a threaded shaft 25, which is screwed into the winding of the inner core, and a flange 26 on which the end of the outer winding and which is connected to it by welding, soldering or another suitable device. It also creates a molding end 27 at the junction is a male part so that the end of the wire rope with a female coupling element attached to a tool or other wire rope section.
Das aufnehmende Kupplungselement 16 hat einen Gewindeschaft 30, der in den inneren Kern 11 eingeschraubt werden kann, und einen Flansch 31, an dem ein Ende der äußeren Wicklung 10 anliegt, und das daran durch eine Schweißung, Lötung oder eine andere geeignete Einrichtung befestigt ist. Für die Verbindung mit dem Einsteckkupplungselement ist ein geformter Bereich 32 vorgesehen.The female coupling element 16 has a threaded shaft 30, which can be screwed into the inner core 11, and a flange 31 at which one end of the outer winding 10 and which is attached thereto by welding, soldering or other suitable means. For the A shaped area 32 is provided in connection with the male coupling element.
Die Kupplungselemente 15 und 16 vermeiden Fertigungschwierigkeiten, wie sie auftreten, wenn die Enden der äußeren Wicklung und des inneren Kernes alleine durch eine Schweissung miteinander verbunden sind. Ferner wird durch diese Kupplungselemente ein Spielausgleich geschaffen, wenn die Enden von innerem Kern, und äußerer Spule nicht zueinanderThe coupling elements 15 and 16 avoid manufacturing difficulties, as they occur when the ends of the outer winding and the inner core are welded alone are connected to each other. Furthermore, a backlash compensation is created by these coupling elements when the Ends of inner core and outer coil not to each other
fluchtend abschließen.lock flush.
Bei der Verwendung des Drahtseiles wird das eine ein Werkzeug tragende Ende des Seiles in eine Rohrleitung, zum Beispiel ein Abflußrohr, geschoben und auf den Teil des Drahtseiles außerhalb des Rohres durch eine herkömmliche Reinigungsmaschine ein Drehmoment ausgeübt. In der Reinigungsmaschine kann auf einer drehbaren Trommel das Drahtseil aufgewickelt sein. Zwischen dem äußeren Durchmesser des inneren Kernes und dem Innendurchmesser der äußeren Wicklung besteht ein bestimmtesminimales Spiel, worauf nachfolgend noch näher eingegangen wird. Dieses Spiel verleiht dem Drahtseil eine ausreichende Flexibilität, wenn es längs Krümmungen in einem Abflußrohr oder einem anderen Rohr bewegt wird. Außerdem bewirkt dieses Spiel, sobald ein Hindernis die Drehbewegung am Ende des Drahtseiles, das das Werkzeug dreht, zum Stillstand bringt, bei weiterer Drehung des angetriebenen Drahtseilendes eine Kontraktion der äußeren Wicklung 10 auf den sich ausdehnenden inneren Kern 11, wodurch die Übertragungsfähigkeit des Drahtseiles für das Drehmoment erheblich vergrößert wird. Die Abmessung des Drahtes für die äußere Wicklung und deren Durchmessendes Drahtes für den inneren Kern und dessen Durchmesser und das Spiel des inneren Kernes in bezug auf die äußere Wicklung wurden theoretisch und empirisch ermittelt. ·When using the wire rope, one end of the rope carrying a tool is inserted into a pipeline for Example a drain pipe, pushed and attached to the part of the wire rope outside the pipe by a conventional one Cleaning machine exerted a torque. In the cleaning machine, the wire rope can be placed on a rotating drum be wound up. Between the outer diameter of the inner core and the inner diameter of the outer Winding, there is a certain minimum play, which is then followed will be discussed in more detail. This play gives the wire rope sufficient flexibility when it bends lengthways is moved in a drainpipe or other pipe. Also, this game causes once an obstacle the turning movement at the end of the wire rope that turns the tool stops, if the driven one continues to turn Wire rope ends a contraction of the outer winding 10 onto the expanding inner core 11, causing the transmission capacity of the wire rope for the torque is significantly increased. The dimension of the wire for the outer winding and its diameter of the wire for the inner The core and its diameter and the clearance of the inner core with respect to the outer winding have been theoretical and empirically determined. ·
Die empirisch gefundenen Ergebnisse zeigen, daß, wenn der. Draht für die Wicklung des inneren Kernes zu klein ist, er die Druckkräfte der äußeren Wicklung 10 nicht aufnehmen kann, mit dem Ergebnis, daß der Draht unter Versagen des inneren Kernes eingedrückt wird. Weitere Probleme in Verbindung mit einem Draht, der einen zu kleinen Durchmesser hat, bestehen darin, daß pro Einheitslänge des inneren Kernes mehr Windungen vorgesehen werden müssten,die Ausdehnung des inneren Kernes verlangsamt wird und daß die Gefahr besteht, daß sich der Draht in die Ausnehmungen zwi-The empirically found results show that if the. Wire is too small for winding the inner core, he the compressive forces of the outer winding 10 cannot take up, with the result that the wire with failure of the inner core is depressed. Other problems associated with using a wire that is too small in diameter consist in the fact that more turns would have to be provided per unit length of the inner core, the expansion of the inner core is slowed down and that there is a risk that the wire into the recesses between
sehen den Windungen der äußeren Wicklung 10 unter Verringerung der Wirksamkeit des inneren Kernes hineinbewegt. Wenn der Durchmesser des inneren Kerndrahtes 22 zu groß ist, wird die Festigkeit des inneren Kernes größer als erforderlich, was ein erhöhtes Gewicht des Drahtseiles wegen der Abmessung des Drahtes zur Folge hat, und außerdem entstehen Schwierigkeiten beim Einschrauben der Kupplungselemente 15 und 16 in die innere Kernwicklung.see the turns of the outer winding 10 under reduction moved into the effectiveness of the inner core. If the diameter of the inner core wire 22 is too large, the strength of the inner core becomes greater than required, which increases the weight of the wire rope the size of the wire, and difficulties arise when screwing in the coupling elements 15 and 16 in the inner core winding.
Es wurde festgestellt, daß ein minimaler Abstand zwischen dem Außendurchmesser des inneren Kernes 11 und der äußeren Wicklung 10 erwünscht ist, um bei Verwendung als Rohrreinigungsseil beste Ergebnisse zu erhalten. Dieser Abstand beträgt idealerweise weniger als der Abstand, der sich ergeben würde, wenn die äußere Wicklung und der innere Kern 11 getrennt hergestellt und der innere Kern in den äußeren Kern eingeschoben würde. Aus diesem Grund wurde ein Verfahren zum Herstellen des Drahtseiles geschaffen, bei dem der innere Kern gewickelt und danach die äußere Wicklung um den inneren Kern direkt herumgewickelt wird.It has been found that there is a minimal distance between the outer diameter of the inner core 11 and the outer winding 10 is desirable to be used as a pipe cleaning rope to get the best results. This distance is ideally less than the resulting distance would if the outer winding and the inner core 11 were made separately and the inner core in the outer Core would be inserted. For this reason, a method of manufacturing the wire rope has been created in which the inner core and then the outer winding is wound around the inner core directly.
Ein bestehendes, auf dem Markt befindliches Drahtseil für die Reinigung von Abflußrohren hat einen Außendurchmesser von etwa 19 mm. Ein spezielles Beispiel für ein erfindungsgemäßes Drahtseil mit einem Außendurchmesser, der etwa demjenigen des auf dem Markt befindlichen Drahtseiles entspricht, besteht aus den folgenden Materialien und ist nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Der Draht 22 für den inneren Kern ist ein in Öl angelassener Stahldraht mit einem Durchmesser von etwa 1,57 mm, der einer Wickelmaschine zugeführt wird. Die Wickelmaschine hat einen feststehenden Wickelpunkt, der um 7° gegenüber der Vertikalen versetzt ist, sowie zwei weitere feststehende Wickelpunkte, die senkrecht zur Achse des zu bildenden inneren Kernes liegen. Die Maschine kann den Draht mitAn existing wire rope on the market for cleaning drainpipes has an outside diameter of about 19 mm. A specific example of a wire rope according to the invention with an outer diameter that is approximately that of FIG of the wire rope available on the market, consists of the following materials and is prepared by the following procedure. The inner core wire 22 is an oil tempered steel wire with a diameter of about 1.57 mm, which is fed to a winding machine. The winding machine has a fixed winding point that is 7 ° from the vertical is offset, as well as two other fixed winding points that are perpendicular to the axis of the to be formed inner core. The machine can handle the wire
einer präzisen Anfangsspannung wickeln, um eine innere Kraft vorzusehen, die die Wicklung zusammenhalt. Die innere Kernwicklung 11 ist rechtsdrehend gewickelt und nach dem Wickelvorgang spannungsentlastet.a precise initial tension to provide an internal force that holds the coil together. the inner core winding 11 is wound clockwise and relieved of tension after the winding process.
Die äußere Wicklung 10 wird dadurch gebildet, daß zwei Längen des Drahtes 20 und 21 mit einem Durchmesser von etwa 4,1 mm einer Wickelmaschine zugeführt werden. Bei dem Draht handelt es sich um einen in Öl angelassenen Stahldraht. Die' Drähte werden um den inneren Kern 11, der ebenfalls der Wickelmaschine zugeführt wird, gewikkelt. Die Wickelmaschine hat einen feststehenden Wickelpunkt, der um 18° gegenüber der Vertikalen versetzt ist, sowie zwei weitere feststehende Wickelpunkte, die senkrecht zur Achse der äußeren Wicklung stehen. Die Maschine wickelt die Drähte 20 und 21 mit einer präzisen Anfangsspannung, die eine innere Kraft vorsieht, welche die äußere Wicklung zusammenhält, wobei beide Drähte auf den gleichen Innendurchmesser gebracht werden. Die äußere Wicklung ist jedoch linksdrehend und damit entgegengesetzt zur Wicklung des inneren Kernes 11, und nach dem Wickelvorgang ist die Wicklung spannungsentlastet. Es versteht sich, daß das Wickeln der äußeren Wicklung und des inneren Kernes umgekehrt erfolgen kann, sofern nur beide Wicklungen entgegengesetzt verlaufen. Die äußere Wicklung hat einen Durchmesser von etwa 16,7 mm und ist nicht in Berührung mit dem inneren Kern gewickelt. Der bevorzugte minimale Abstand liegt im Bereich von etwa 0,025 bis 0,152mm. Es handelt sich hierbei um den Gesamtabstand, so daß an jeder Seite ein halber Betrag dieses Wertes vorliegt. Der Gesamtabstand bzw. der Gesamtfreiraum könnte 0,18 mm oder 0,20 ram betragen, wenn für die äußere Wicklung ein großer Draht vorgesehen wird, doch würde dies dennoch ein Wickeln auf dem inneren Kern an Ort und Stelle erfordern.The outer winding 10 is formed by having two Lengths of wire 20 and 21 with a diameter of about 4.1 mm are fed to a winding machine. at the wire is an oil-tempered steel wire. The 'wires are around the inner core 11, which is also fed to the winding machine, wound. The winding machine has a fixed winding point, which is offset by 18 ° from the vertical, as well as two further fixed winding points that are perpendicular stand to the axis of the outer winding. The machine winds the wires 20 and 21 with a precise initial tension that provides an internal force which the external Winding together, both wires being brought to the same inner diameter. The outer winding is but counterclockwise and thus opposite to the winding of the inner core 11, and after the winding process is the Winding relieved of tension. It will be understood that the winding of the outer winding and the inner core is reversed can be done, provided that both windings run in opposite directions. The outer winding has one Diameter of about 16.7 mm and is wound not in contact with the inner core. The preferred minimum Distance is in the range of about 0.025 to 0.152mm. It This is the total distance, so that there is half of this value on each side. The total distance or the total clearance could be 0.18 mm or 0.20 ram if a large wire is used for the outer winding is provided, but this would still require wrapping on the inner core in place.
Eine Länge des zusammengesetzten, aus äußerer Wicklung und innerem Kern bestehenden Teil, wird abgeschnitten und aufA length of the assembled outer coil and inner core is cut off and placed on
Länge geschliffen, so daß der innere Kern 11 genau die gleiche Länge wie die äußere Wicklung 10 aufweist. Die Kupplungen 15 und 16 werden dann in den inneren Kern 11 eingeschraubt und die Flansche 26 und 31 mit den Enden der äußeren Wicklung 10 verschweißt oder verlötet.Ground length so that the inner core 11 has exactly the same length as the outer winding 10. the Couplings 15 and 16 are then screwed into the inner core 11 and the flanges 26 and 31 with the ends the outer winding 10 welded or soldered.
Fig. 3 zeigt für eine Vielzahl von unterschiedlichen Drahtseilen zur Reinigung von Abflußrohren den Drehmomentenverlauf , wobei die iVerdrehung am angetriebenen Ende des Drahtseiles über der Torsionskraft aufgetragen ist. Das Schaubild zeigt die Zunahme der Drehmomentübertragbarkeit pro Einheitsabbiegung in bezug auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Drahtseilausbildungen. Die Kurve 50 betrifft die Drehmomentübertragbarkeit bei einem Drahtseil mit einer einzelgewickelten äußeren Wicklung und einem inneren Kern mit festem Durchmesser, der sich nicht ausdehnt. Die Kurve 51 betrifft ein Drahtseil für die Reinigung von Abflußrohren mit einer doppelt gewickelten äußeren Wicklung gemäß der vorliegenden Erfindung sowie einem einzeln gewickelten inneren Kern, der sich ausdehnen kann, wenn sich die äußere Wicklung zusammenzieht, wobei jedoch der innere Wickeldraht einen zu kleinen Durchmesser hat, so daß ein Bruch des Drahtseiles eintreten, kann. Der tatsächliche Außendurchmesser des Drahtes der inneren Wicklung beträgt 1,22 mm.Fig. 3 shows the torque curve for a large number of different wire ropes for cleaning drainage pipes , with the twisting at the driven end of the wire rope is plotted against the torsional force. The diagram shows the increase in torque transmission capacity per Unit bending for a variety of different wire rope configurations. The curve 50 concerns the torque transferability of a wire rope with a single wound outer winding and an inner core with a fixed diameter that does not expand. The curve 51 relates to a wire rope for cleaning Drain pipes having a double-wound outer coil in accordance with the present invention and a single one wound inner core that can expand when the outer winding contracts, but with the inner winding wire has too small a diameter, so that the wire rope can break. The real one The outer diameter of the wire of the inner winding is 1.22 mm.
Die Kurve 52 betrifft ein in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildetes Drahtseil für die Reinigung eines Abflußrohres, bei dem der Drahtdurchmesser für den inneren Kern wesentlich größer als bei' dem vorerwähnten speziellen Beispiel war. Die Kurve 53 betrifft ein erfindungsgemäß aufgebautes Drahtseil. Man erkennt, daß die Ergebnisse für die beiden letztgenannten Drahtseile im wesentlichen gleich sind; das Drahtseil gemäß der Kurve 52 hat jedoch ■ einen inneren Kern mit einem Drahtdurchmesser, der inThe curve 52 relates to a wire rope designed in the manner according to the invention for cleaning a drainpipe, where the wire diameter for the inner core was much larger than that of the specific example mentioned above. The curve 53 relates to an inventive method built-up wire rope. It can be seen that the results for the latter two wire ropes are essentially are equal; however, the wire rope according to curve 52 has an inner core with a wire diameter that is shown in FIG
unnötiger Weise das Gesamtgewicht des Drahtseiles erhöht. Die Kurve 53 zeigt, daß der Freiraum oder Abstand zwischen dem inneren Kern und der äußeren Wicklung vor Erreichen der 500° Drehung aufgehoben ist und daß die Kurve wesentlich abgeflacht ist, was ein sehr wirksames Drahtseil' für die . Reinigung von Abflußrohren schafft.·unnecessarily increases the total weight of the wire rope. Curve 53 shows that the clearance or distance between the inner core and the outer winding is canceled before reaching the 500 ° rotation and that the curve is substantial flattened is what a 'very effective tightrope' for those. Cleaning drainpipes creates.
Fig. 4 zeigt den .Drehmoment-Spannungsverlauf, wobei die Kurve 60 im theoretischen Verlauf für ein Drahtseil mit einer doppelt gewundenen äußeren Wicklung, jedoch ohne inneren Kern betrifft. Die Kurve 61 betrifft ein. Drahtseil der gleichen Konstruktion, wie sie in Verbindung mit der Kurve 52 in Fig. 3 beschrieben wurde. Die Kurve 62 zeigt den Verlauf für ein Drahtseil mit der Konstruktion gemäß Kurve 51 in Fig. 3. Die Abmessung des Drahtes für die innere Kernwicklung bei den Kurven 61 und 62 liegt beidseitig des Drahtdurchmessers, der in dem speziellen Beispiel erwähnt wird. Man erkennt daraus, daß die Eigenschaften des speziellen Beispiels ähnlich denjenigen sind, die durch die Kurven 61 und 62 wiedergegeben sind. Die Kurven zeigen, daß,nachdem zwischen der äußeren Wicklung und dem inneren Kern eine Eingriffnahme eingetreten ist, die Spannungen auseinanderzulaufen beginnen und sich erheblich von dem Verhalten des kern-Fig. 4 shows the torque-voltage curve, the Curve 60 in the theoretical course for a wire rope with a double-wound outer winding, but without inner core concerns. The curve 61 relates to a. Wire rope of the same construction as used in conjunction with the Curve 52 in FIG. 3 has been described. The curve 62 shows the course for a wire rope with the construction according to FIG Curve 51 in Fig. 3. The dimension of the wire for the inner core winding at curves 61 and 62 lies on both sides of the wire diameter, mentioned in the specific example. One recognizes from this that the properties of the special Examples are similar to those represented by curves 61 and 62. The curves show that after an engagement between the outer winding and the inner core has occurred, the tensions begin to diverge and differ considerably from the behavior of the core
losen Drahtseiles unterscheiden, auf das in Kurve 60 Bezug genommen wird.differentiate between loose wire rope, refer to the one in curve 60 is taken.
Es wurde festgestellt, daß der minimal erforderliche Drahtdurchmesser für den inneren Kern zur Abstützung'.der äußeren Drahtseilanordnung etwa 30 % des Drahtdurchmessers der äußeren Wicklung beträgt. Ein Sicherheitsfaktor von.1,4 wurde berücksichtigt, um die berechneten Biegespannungen des inneren Kerns herabzusetzen. Unter Einfügung des Sicherheitsfaktors beträgt die Drahtabmessung für den.inneren Kern etwa 42 % der Drahtabmessung für die äußere Wicklung als Minimalwert.It was found that the minimum wire diameter required for the inner core to support the outer wire rope arrangement about 30% of the wire diameter of the outer one Winding is. A safety factor of 1.4 was taken into account to reduce the calculated bending stresses of the lower the inner core. With the addition of the safety factor, the wire dimension for the interior Core about 42% of the wire dimension for the outer winding as the minimum value.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Drahtseiles für die Reinigung von Abflußrohren kann mit einem minimalen Gewicht im wesentlichen das Gesamtabtriebsdrehmoment der Maschine auf das Schneidwerkzeug am Ende des Seiles übertragen werden, was die für die Reinigung eines Abflußrohres erforderliche Zeit minimiert, indem längs des Drahtseiles ein Drehmomentenaufbau vermieden wird, nachdem das Seil gegen ein Hindernis gestoßen ist. Der innere Kern und die äußere Wicklung können in einfacher Weise durch Kupplungselemente verbunden sein, die in die Enden des inneren Kernes lediglich eingeschraubt werden und an die äußere Wicklung dann angeschweißt oder angelötet wird. Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Drahtseiles ist das Vorsehen eines minimalen Freiraumes oder Spieles oder Abstandes zwischen dem gewickelten inneren Kern und der gewickelten äußeren Wicklung, der nur dadurch erhalten werden kann, daß man das Wickeln der äußeren Wicklung an Ort und Stelle um den vorgeformten inneren Kern vornimmt. Ein größeres Spiel kann zu einem Aufbau von Spannungen im inneren Kern bis zu einer Höhe führen, die einen Bruch des inneren Kerns zur Folge haben kann.In the inventive training of the wire rope for drainpipe cleaning can substantially reduce total output torque with a minimal weight Machine to be transferred to the cutting tool at the end of the rope, which is necessary for cleaning a drainpipe minimized time required by avoiding a build-up of torque along the wire rope after the rope has hit an obstacle. The inner core and the outer winding can easily pass through Coupling elements that are simply screwed into the ends of the inner core and attached to the outer winding is then welded or soldered on. An essential feature of the wire rope according to the invention is the provision of minimal clearance or clearance or clearance between the wound inner core and the wound outer winding, which can only be obtained by starting the winding of the outer winding In place around the preformed inner core. Bigger play can build up tension in the lead the inner core to a height that can break the inner core.
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