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Auf-und Abwickelvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine kombinierte Auf-und Abwickelvorrichtung innerhalb der technologischen Fertigungslinie bei der Kabelherstellung, insbesondere bei der Kabelherstellung mit Kunststoffisolation, bei der die horizontal gelagerten Spulen um eine vertikale Achse verdrehbar angeordnet sind.
Die Herstellung derartiger Kabel erfordert mehrere unterschiedliche und unabhängige Fertigungsvorgänge. Es wäre selbstverständlich möglich, die Kabel in zu schaffenden Universalmaschinen herzustellen. Das würde aber zu erheblichen technischen Aufwendungen führen, die wirtschaftlich nicht zu vertreten wären. Die Gründe liegen zunächst in den ohne Zeitverluste nicht zu egalisierenden Arbeitsgeschwindigkeiten der technologischen Arbeitsstufen und zum andern im Gesamtausfall der Anlage bei auftretenden Störungen.
Deshalb wird der gesamte Arbeitsprozess noch immer auf Einzweckmaschinen durchgeführt, die in einer sogenannten technologischen Fertigungslinie angeordnet sind.
Eine solche Fertigungslinie sieht folgende Arbeitsvorgänge in Reihenfolge vor : Der auf den Ziehmaschinen hergestellte Draht läuft von einer Abwickelspule durch eine Isoliermaschine und eine Kühlrinne über einen Raupenabzug und wird auf Spulen gewickelt. Diese Spulen werden in den Rotor einer Verseilmaschine eingesetzt und die einzelnen Adern zu einem mehradrigen Leiter verdrallt. Der verdrallte Leiter wird von einem Abzug abgezogen und über eine Verlegeeinrichtung auf eine Spule gewickelt. Diese Spulen waren bisher auf sogenannten Aufwickelvorrichtungen oder Ablaufböcken gelagert und wurden im Falle der Aufwickelvorrichtung angetrieben. Für die Weiterverarbeitung musste der Leiter von der Spule des Ablaufbockes abgezogen und einer Kunststoffspritzmaschine sowie der nachfolgenden Kühleinrichtung zugeführt werden.
Anschliessend erfolgt wieder ein Aufwickeln des mit Kunststoffüllung versehenen Leiters auf Spulen der Aufwickelvorrichtung usw. Es ist daraus zu ersehen, dass die Verbindungsglieder zwischen den einzelnen Bearbeitungsmaschinen die Auf- und Abwickelvorrichtungen sind, die gleichzeitig die Puffer beim Ausfall einer Bearbeitungsmaschine werden. Da aber die leergelaufenen Spulen durch volle und die vollgewordenen Spulen durch leere Spulen ersetzt werden müssen, ergeben sich erhebliche Stillstandszeiten. Eine bessere Lösung diese Problems sollte ein dreispuliger Auf-und Abwickler bringen, der aus zwei Säulen besteht, zwischen denen die Spulen übereinander gelagert sind. Dabei dient die eine Spule als Aufwickelspule mit Antrieb, die nächste Spule als Vorratsspule und die dritte Spule als Abwickelspule.
Hiedurch soll der Ausfall
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Transporteinrichtungen für die Spulen und ausserdem müssen Spulen gespeichert werden.
Es ist auch eine Aufwickelvorrichtung bekannt, bei der die Aufwickelspulen horizontal gelagert um eine oder zwei senkrechte Achsen verdrehbar angeordnet sind. Abgesehen davon, dass sich dabei die Spulen mit ihren horizontalen Achsen nur um 1800 um die senkrechte Achse drehen lassen, ist diese Aufwickelvorrichtung sehr aufwendig und kompliziert. Ausserdem dient sie nicht der
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Zwischenspeicherung für das Wickelgut und kann nicht gleichzeitig als Abwickelvorrichtung benutzt werden.
Zweck der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Auf-und Abwickelvorrichtung zu schaffen, die geeignet ist, die unterschiedlichen Arbeitsgeschwindigkeiten der einzelnen
Bearbeitungsmaschinen oder Störungen an denselben ohne grössere Zeitverluste auszugleichen.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die vertikale Achse aus einer, in einem mit dem Fundament fest verbundenen Sockel fixierten hohlen Säule besteht, auf der ein oder mehrere hohlzylindrische Aufnahmen in bekannter Weise drehbar angeordnet sind und jeder Aufnahme zwei radial nach aussen gerichtete, einen gestreckten Winkel zueinander bildende Hohlachsen zur Aufnahme der Spulen zugeordnet sind und jede einzelne Hohlachse von einer Welle axial durchdrungen ist, die ihrerseits an dem in das Innere der Aufnahme reichenden Ende ein Kegelzahnrad aufweist, während das andere über das freie Ende der Hohlachse hinausragende Ende der Welle mit einer Kupplung zur kraftschlüssigen Verbindung von Welle und Spule verbunden ist, wobei das Kegelzahnrad der Welle mit einem innerhalb der Aufnahme gelagerten Kegelzahnrad in Eingriff steht,
welches seinerseits zusätzlich eine Stirnverzahnung aufweist, die durch Drehen der Aufnahme wechselweise mit einem an der Säule gelagerten mit dem Antriebszahnrad ständig in Eingriff stehenden Zwischenrad oder mit einem an der Säule fixierten Zahnsegment in Eingriff zu bringen ist, so dass immer die eine Spule über Welle und Kupplung angetrieben und die andere Spule über die durch das Zahnsegment blockierte Welle und über die nunmehr als Rutschkupplung wirkende Kupplung abgebremst bzw. bei fehlendem Zug angehalten wird.
Zum Wesen der Erfindung gehört weiterhin, dass die Verzahnung des Antriebszahnrades, des Zwischenrades und die Stirnverzahnung des Kegelzahnrades als Spitzverzahnung mit erweitertem Achsabstand ausgeführt ist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass jeder Aufnahme ein an der Säule fixiertes Schneckenrad und eine auf der Aufnahme gelagerte, in die Verzahnung des Schneckenrades eingreifende Schneckenwelle mit Antriebsmotor zugeordnet sind, die beim Einschalten des Motors ein Drehen der Aufnahme um die Säulenachse bewirken.
Die Vorteile der neuen Auf-und Abwickelvorrichtung bestehen darin, dass keine Spulen mehr ausgewechselt werden müssen, da die Spulen abwechselnd als Aufwickel- oder Abwickelspulen arbeiten können, dadurch keine Spulen bevorratet werden müssen und das Umschalten der Vorrichtung wenig Zeit in Anspruch nimmt.
Der Arbeitsablauf innerhalb der gesamten technologischen Fertigungslinie kann, abgesehen von kurzen Umschaltzeiten, kontinuierlich und fliessend durchgeführt werden.
Die Erfindung ist an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher beschrieben :
Es zeigen : Fig. 1 eine Ansicht der kombinierten Auf-und Abwickelvorrichtung, teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A nach Fig. 1.
Die kombinierte Auf- und Abwickelvorrichtung besteht aus einer vertikal stehenden hohlen Säule
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--2-- fixiert ist,Vorgelegewelle--3--mit einem Kegelrad--4--versehen ist, welches mit dem auf der Antriebswelle--6--befestigten Kegelrad in Eingriff steht. Ein als Lager--7--ausgebildeter Stutzen, welcher am Sockel --2-- befestigt ist, dient zur Aufnahme der Antriebswelle-6--. Auf der Säule--l--sind die zylindrischen Aufnahmen --8-- drehbar gelagert, an denen radial nach aussen gerichtete und einen gestreckten Winkel bildende Hohlachsen--9--zur Aufnahme der Spulen --10-- befestigt sind.
Innerhalb jeder Hohlachse--9--ist eine Welle--16--angeordnet, die mit dem einen Ende in das Innere der Aufnahme hineinragt und dort mit einem Kegelzahnrad--18--
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Diese Kupplung stellt über die am Flansch der Spule--10--befestigte Mitnehmerscheibe--11-die kraftschlüssige Verbindung zwischen Welle--16--und Spule--10--her. Die axial bewegliche Reibplatte-12-ist mittels einer Passfeder --17-- mit der Welle-16-drehkraftmässig verbunden. Das Kegelzahnrad--18--steht mit einem innerhalb der Aufnahme --8-- gelagerten
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--19-- in Eingriff,Aufnahme --8-- gelagert und von je einem Motor --29-- angetrieben werden.
Diese Motoren --29-- sind ebenfalls auf den Aufnahmen --8-- fIxiert, Um 1800 zur Aussparung versetzt ist an der Säule --1-- ein Zahnsegment --30-- fixiert, in dessen Verzahnung die zur Spule--10'-gehörende Stirnverzahnung --20-- eingreift. Damit wird die Drehbewegung der Welle-16gesperrt und die Spule --10'-- arbeitet als Abwickelspule.
Die Funktion der Vorrichtung beruht darauf, dass die Antriebswelle --6-- über die Vorgelegewelle --3-- mittels der Kegelzahnräder-4, 5- und über die Zahnräder-25, 22, 20- sowie die Kegelzahnräder-19, 18- die Welle-16-antreibt, welche über die Kupplung, bestehend aus den Reibplatten-12, 13--, der Mitnehmerscheibe der Ringfeder-14-, der Einstellmutter-15-und Passfeder-17-, die Drehbewegung auf die Spule-10- überträgt, welche sich auf der Hohlachse --9-- um ihre eigene Achse dreht. Die Spule --10'-- auf der gegenüberliegenden Hohlachse dient als Abwickelspule.
Zu diesem Zweck ist das Zahnrad-20mit dem Segment --30-- verriegelt, womit die Drehung der Welle --16-- unterbunden ist und die
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zum Zwecke des Ausgleiches bei Veränderung der Produktionsgeschwindigkeiten sowie zur
Aufrechterhaltung des kontinuierlichen Arbeitsprozesses, wenn eine der Spulen--10--bereits abgewickelt, die andere jedoch noch nicht vollgewickelt ist bzw. umgekehrt. In diesem Falle werden sofort die Vorratsspulen in Funktion gesetzt. Ist die Aufwickelspule gefüllt und die Abwickelspule geleert, übernimmt ihre Tätigkeit das darunter angeordnete Spulenpaar, wobei das freie Spulenpaar mittels des Motors --29-- um 1800 um die Achse der hohlen Säule --1-- mittels der
Schneckenräder --26,28-- gedreht wird.
Während des Schwenkens kommt das Zahnrad --20-- mit dem Zwischenrad --2-- ausser Eingriff und das Zahnrad--20--der gegenüberliegenden Spule ausser Eingriff mit dem Zahnsegment-30-. Damit vertauschen sie ihre Aufwickel- und Abwickeltätigkeit. Zum Zwecke des leichteren tangentialen Einrückens wird die Verzahnung der Zahnräder-20, 22, 25- und des Zahnsegmentes --30-- spitz ausgeführt. Es ist vorteilhaft, die
Verzahnung mit einer grösseren Zahnhöhe zu wählen bei einem Eingriffswinkel von etwa 30 und mit
Fussspiel, hervorgerufen durch einen angemessenen vergrösserten Achsabstand. Das Ergebnis dessen ist ein vergrössertes Flankenspiel, das jedoch bei niedriger Drehzahl kein Nachteil ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kombinierte Auf-und Abwickelvorrichtung innerhalb der technologischen Fertigungslinie bei der Kabelherstellung, insbesondere bei der Kabelherstellung mit Kunststoffisolation, bei der die horizontal gelagerten Spulen um eine vertikale Achse verdrehbar angeordnet sind, dadurch ge- k e n n z e i c h n e t, dass die vertikale Achse aus einer in einem mit dem Fundament fest verbundenen Sockel (2) fixierten hohlen Säule (1) besteht, auf der ein oder mehrere hohlzylindrische Aufnahmen (8) drehbar in bekannter Weise angeordnet sind, dass jeder Aufnahme (8) zwei radial nach aussen gerichtete, einen gestreckten Winkel zueinander bildende Hohlachsen (9) zugeordnet sind und jede einzelne Hohlachse (9) von einer Welle (16) axial durchdrungen ist, die ihrerseits an dem in das Innere der Aufnahme (8)
reichenden Ende ein Kegelzahnrad (18) aufweist, während das andere über das freie Ende der Hohlachse (9) hinausragende Ende der Welle (16) mit einer Kupplung zur kraftschlüssigen Verbindung von Welle (6) und Spule (10) verbunden ist, wobei das Kegelzahnrad (18) mit einem innerhalb der Aufnahme (8) gelagerten Kegelzahnrad (19) in Eingriff steht, welches seinerseits zusätzlich eine Stirnverzahnung (20) aufweist, die wechselweise mit einem an der Säule (1) gelagerten, mit dem Zahnrad (25) der Vorgelegewelle (3) ständig in Eingriff stehenden Zwischenrad (22) oder mit einem an der Säule (1) fixierten Zahnsegment (30) in Eingriff zu bringen ist.