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Maschine zum Wickeln von Faserplatten od. dgl. um einen Wickeldorn,
insbesondere für hohlzylindrische Isolierkörper Die Erfindung bezieht sich auf eine
Maschine zum Wickeln von Faserplatten, insbesondere aus Glasfasern, um einen Wickeldorn
als vorbereitende Arbeit zur Herstellung hohlzylindrischer Isolierkörper od. dgl.
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Es ist bekannt, zur Herstellung von Isolierkörpern aus Glasfasern
eine um einen Dorn gewickelte Glasfasermatte in einer Tasche eines umlaufenden endlosen
Bandes zusammenzupressen. Dabei wird die Tasche durch eine horizontal verschiebbare
Rolle mittels eines Handhebels so geschlossen, daß das Band den größten Teil des
vorher um einen Dorn gewickelten hohlzylindrischen Isolierkörpers umschlingt. Diese
bekannte Vorrichtung erfordert jedoch für das Aufwickeln der Matte um den Dorn und
für das Zusammenpressen des gewickelten Isolierkörpers zwei Arbeitsgänge; ferner
benötigt sie Handbedienung zur Bildung der Tasche.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wickelmaschine
zu schaffen, bei der ein vollständig automatisches Arbeiten ermöglicht ist, wodurch
nicht nur die Arbeitsbedienung und -überwachung wesentlich vereinfacht ist, sondern
auch eine erhebliche Leistungssteigerung auftritt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eineWickelmaschine
vor, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Bildung der Tasche
der Wickeldorn von einem Paar von Tragarmen selbsttätig und zwangläufig aus einer
vom Wickelriemen abgehobenen Ruhelage in eine Arbeitslage am Wickelriemen geschwenkt
und zur weitgehenden Schließung der Tasche eine Führungsrolle mittels eines zweiten,
in Abhängigkeit von der Schwenkung des Wickeldornes selbsttätig bewegten Paares
von Tragarmen an die Arbeitslage des Wickeldornes herangeschwenkt wird, so daß eine
herangeführte Faserplatte in die Tasche aufgenommen und um den Wickdorn herumgeschlungen
werden kann.
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Zur Bildung und Schließung der Riementasche ist ein synchrones Zusammenwirken
der selbsttätig arbeitenden Tragarmpaare für den Wickeldorn und eine Riemenrolle
vorgesehen.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wickelmaschine
für hohlzylindrische Isolierkörper gemäß der Erfindung. Es stellen dar: Fig. 1 eine
perspektivische Ansicht, Fig. 2 eine schematische Seitenansicht zu Fig. 1, in Ruhestellung
des Wickeldornes, Fig. 3 eine schematische Ansicht wie Fig. 2, jedoch in Arbeitsstellung
des Wickeldornes, Fig. 4 eine Teilansicht einer Wickeldornlagerung und Fig. 5 einen
Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4.
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Die nachfolgende Beschreibung betrifft eine Faserplattenwickelmaschine,
doch kann die erfindungsgemäße Maschine auch zum Wickeln irgendwelchen anderen flächigen
Gutes um einen Wickeldorn benutzt werden.
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Nach Fig. 1 sind auf einen Rahmen 10 Lager 12 angeordnet, in welchen
eine Welle 14 drehbar gelagert ist. Auf dieser Welle ist eine Antriebsrolle 16 befestigt.
Die Welle 14 besitzt eine Verlängerung 18, die mit einer Antriebsmaschine, z. B.
einem Elektromotor 19, gekuppelt oder sonstwie verbunden ist. Der Rahmen 10 trägt
auch Lager 20, in denen eine feststehende Achse 22 gelagert ist, auf der eine Riemenrolle
24 sich frei drehen kann. In gleicher Weise trägt der Rahmen 10 Lager 26 mit der
feststehenden Achse 28 und der drehbaren Riemenrolle 30.
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Ferner sind am Rahmen 10 Lager 32 befestigt, in welchen eine Welle
34 drehbar gelagert ist; an letzterer ist ein Paar von Rollentragarmen 36 schwenkbar
befestigt. Die Welle 34 wird durch ein pneumatisches Steuerorgan 31, 33 gedreht.
Wird eine Zahnstange 35 durch dieses Steuerorgan 31, 33 nach links bewegt, wie in
Fig. 1 durch Pfeil angedeutet, dann werden die Rollentragarme 36 in ihre Arbeitsstellunggeschwenkt.
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Diese Rollentragarme 36 tragen die Achsen 38 und 40.
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Auf der Achse 38 sitzt drehbar eine Führungsrolle 42, auf der Achse
40 drehbar eine Führungsrolle44. In
Fig. 1 und 2 ist die Ruhestellung
der Rollentragarme 36 dargestellt, welche an einem Schalter 48 anliegen und ihn
betätigen. In dieser Ruhestellung hat die Führungsrolle44 keine Berührung mit dem
Wickeln riemen 50, der dabei nur auf den zwei feststehend gelagerten Riemenrollen24,
30 und auf der beweglich gelagerten Führungsrolle 42 sowie auf der Antriebsrolle
16 aufliegt. Die festgelegte Spannung des Wickelriemens 50 wird durch eine gewichtsbelastete
Spannrolle 52 hervorgebracht, die ohne Lagerung in einer nach unten hängenden Tasche
des Wickelriemens 50 schwebt. Die Gewichte 54 der Spannrolle 52 bewahren letztere
vor dem Herausrutschen aus der Riementasche, da sie durch ihre über den Riemenkrümmungsdurchmesser
an der Tasche hinausgehende radiale Ausdehnung eine axiale Verschiebung der Spannrolle
52 in der Tasche verhindern. Im übrigen können für die Auf- und Abbewegung der Gewichte
54 Führungen im Rahmen 10 vorgesehen sein, um ein Hin- und Herschwingen der Spannrolle
bei der Schwenkbewegung der Rollen und Dorntragarme 36, 64 zu verhindern.
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Am Rahmen 10 befestigte Lager 60 tragen drehbar die Welle 62, an
der Dorntragarme 64 schwenkbar festgemacht sind. Die Welle 62 wird von einem (nicht
dargestellten) pneumatischen Steuerorgan in gleicher Weise wie die Welle 34 angetrieben.
Eine Drehung der Welle 62 entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung bringt die Dorntragarme
64 in die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ruhelage, in der die Dorntragarme 64 auf
Anschlägen 66 am Rahmen 10 anliegen. In dieser Ruhelage des Winkeldornes 76 berühren
die Tragarme 64 einen Schalter 68. Der Rahmen 10 trägt auch ein Paar Stützen 70,
die am oberen Ende mit V-förmigen Auflagern 72 versehen sind, die man am besten
aus Fig. 4 und 5 erkennt. An jeder Stütze 70 ist ein Schalter 74 befestigt. Wenn
der Winkeldorn 76 auf die V-förmigen Auflager 72 zu liegen kommt, trifft sein Wellenstummel
78 auf Schalterkontakte 80 auf, wodurch die Schalter 74 geschlossen werden; hierauf
wird später noch näher eingegangen werden.
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Die Dorntragarme 64 tragen ein Paar in Achsrichtung des Wickeldornes
76 hin- und herbeweglicher Körner82, die durch einen in Zylindern 84 sich bewegenden
pneumatischen doppeltwirkenden Druckkolben verschoben werden (Fig. 4). Bewegt sich
der Druckkolben nach rechts, so tritt die Körnerspitze 90 des Körners 82 in den
hohlen Wellenstummel 78 des Wickeldornes 76 ein. Bewegt sich der Druckkolben nach
links, so zieht sich die Körnerspitze 90 aus dem hohlen Wellenstummel 78 wieder
zurück, Das alles vollzieht sich während des Aufruhens der Wellenstummel 78 auf
den V-förmigen Auflagern 72. In der ausgerückten (linken) Stellung des Körners 82
berührt dessen Steuerstift 92 einen Kontaktstift 94 eines Körnerschalters 96, der
auf dem Dorntragarm 64 befestigt ist (vgl. auch Fig. 5). Für jeden Körner 82 ist
je ein solcher Körnerschalter 96 auf jedem der beiden Dorntragarme 64 vorgesehen.
Jeder der beiden Dornkörner 82 ist an einem durch eine Schraubenfeder 102 abgestützten
Block 100 angebracht, der am Dorntragarm 64 verschiebbar gelagert ist. Die Ausgangsstellung
des Blockes 100 kann durch den Schranbenbolzen 101 eingestellt werden, der sich
durch einen auf sein Vierkantende 103 aufgesetzten Aufsteckschlüssel verdrehen läßt.
Falls eine Fasermatte 122 von zu großer Länge über den Wickeldorn gewickelt wird,
wird der Wickelzylinder übermäßig dick.
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Geschieht dies, so steigt der Druck zwischen dem Wickeldorn und den
den Wickel erzeugenden Rollen.
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Nun ist mit dem Körnerblock 100 ein Schalter 104 fest verbunden, aus
dem ein Kontakt 106 herausragt, während am Dorntragarm 64 ein Stift 108 angebracht
ist, der dem Kontakt 106 gegenübersteht. Die Spannun, der Schraubenfeder 102 reicht
gerade aus, um auf eine Matte 122 von richtiger Dicke und Länge den geeigneten Druck
auszuüben. Wenn jedoch eine Matte 122, die von Haus aus zu dick oder zu lang ist,
auf den Wickeldorn 76 gewickelt wird, so werden die Körnerblöcke 100 entgegen der
Wirkung der Schraubenfedern 102 verschoben, wodurch die normal offenen Schalter
104 geschlossen werden und der Antriebsmotor 19 angehalten wird.
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Werden die Dorntragarme 64 in der Uhrzeigerrichtung, d. h. nach der
Arbeitsstellung hin, verschwenkt, so treffen sie auf einen Schalter 110; ihre Abwärtsschwenkung
wird durch Anschläge 67 begrenzt, die einstellbar am Rahmen 10 angebracht sind.
Wenn die Rollentragarme 36 nach der Arbeitsstellung, d. h. in der Uhrzeigerrichtung,
verschwenkt werden, treffen sie auf einen Schalter 112; ihre Abwärtsschwenkung wird
durch Anschläge47 begrenzt, die wie alle anderen Grenzanschläge einstellbar sind.
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Eine Lichtquelle 114 ist von der Antriebsrolle 16 auf eine photoelektrische
Zelle 115 gerichtet. Ein von der Rolle 120 angetriebenes Förderband 118 bringt die
Mattenabschuitte 122 an die Wickelmaschine heran.
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Die Arbeitsweise der Maschine unter Zuhilfenahme einer automatischen
elektrischen Steuerung, die nicht näher beschrieben und dargestellt ist, ist folgende:
Zunächst werden durch entsprechende Schalterbetätigung die Rollentragarme 36 in
die Ruhestellung geschwenkt. In dieser Stellung legen sich die Rollentragarme 36
auf den normalerweise offenen Grenzschalter 48 und betätigen ihn derart, daß auch
die Dorntragarme 64 in ihre Ruhelage gelangen. Sobald die Dorntragarme ihre Ruhelage
erreicht haben, öffnen sie den normalerweise geschlossenen Grenzschalter 68 und
beenden dadurch die Bewegung des pneumatischen Steuerorgans 31, 33.
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Die Schalter 74 sind in ihrer normalen Offenstellung, solange kein
Wickeldorn 76 auf den V-förmigen Auflagern liegt. Ebenso befinden sich der Körner
schalter 96 in Offenstellung, weil die Körner in ihrer äußersten Lage stehen, wobei
die Steuerstifte 92 gegen die Kontaktstifte 94 drücken. Die Maschine ist jetzt in
der Stellung, in der ein Arbeitsvorgang beginnen kann. Der Vorgang wird durch Auflegen
eines Wickeldornes 76 auf die V-förmigen Auflager 72 eingeleitet. Hierdurch werden
die Schalter 74 geschlossen und dadurch eine Einwäftsbewegung der Körner 82 zur
Aufnahme des Wickeldornes 76 bewirkt. Sobald die Körner 82 einwärts bewegt werden,
werden auch die Körnerschalter 96 geschlossen. Ebenso ist der Grenzschalter 112
der Rollentragarme 36 geschlossen. Das pneumatische Steuerorgan für die Dorntragarme
64 wird betätigt, derart, daß eine Verschwenkung der Dorutragarme 64 im Uhrzeigersinn
erfolgt. Diese Verschwenkung hebt den jetzt von den Körnern 82 getragenen Wickeldorn
76 von den V-förmigen Auflagern 72 und öffnet die Schalter 74. Die Dorntragarme
64 kommen dann durch Auftreffen auf die Anschläge 67 zur Ruhe und öffnen hierbei
den unteren Grenzschalter 110, wodurch die Betätigung des pneumatischen Steuerorgans
31, 33 erfolgt und über Zahnräder 37, 39 die Rollentragarme 36 im Uhrzeigersinn
verschwenkt werden in die Stellung nach der Fig. 3. Die Führungsrolle 42 arbeitet
bei dieser Schwenkbewegung mit der Antriebsrolle 16 in der Weise zusammen, daß sich
am Wickelriemen 50 eine
den Wickeldorn. 76 umschl.ingende Tasche
bildet (Fig. 3). Die Schwenkung der Rolientragarme 36 in die Arbeitsstellung liäßt
sie auf die Grenzanschläge 47 auftreffen, wodurch der Grenzschalter 112 geöffnet
wird Damit wird aber über elektrische Stenerorgane die Bewegung der pneumatischen
Steuerorgane der Rollen- und Dorntragarme beendet.
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Der Motor 19 hält den jetzt um den Wickeldorn 76 geschlungenen Wickelriemen
50 in Umlauf, der über die zwei fest gelagerten Rollen 24, 30 sowie über die zwei
schwenkbar gelagerten Rollen42, 44 und über die Antriebsrolle 16 läuft. Die Spannung,
mit der der Wickelriemen 50 den Wickeldorn 76 umfaßte ist durch die Gewichte 54
an der Spannrolle 52 bestimmt. Die Maschine ist nun zur Aufnahme einer zu wickelnden
Matte 112 bereit. Eine z. B. Glasfasern enthaltende Matte 122 wird auf den Förderer
118 gelegt und, wie in Fig. 3 angedeutet, nach links transportiert, wobei sie schließlich
den Lichtstrahl unterbricht, der von der Lichtquelle 114 auf die photoelektrische
Zeile 116 gerichtet ist. Letztere verbleibt in dem Dunkelzustand so lange, bis die
Matte 122 vom Förderer 118 auf den Wickeldorn 76 gelangt und durch die Mitwirkung
des Wickelriemens 50 um ihn geschlungen ist. Sobald die rückwärtige Kante der Matte
112 aus der Bahn des Lichtstrahles herausgelangt ist, ermöglicht sie wieder den
Lichtauffall auf die photoelektrische Zelle 116.
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Geschieht letzteres, so werden nach einer festgesetzten Verzögerung,
die vorher eingestellt wurde, die Rollentragarme 36 wieder in die Ruhestellung gemäß
Fig. 2 aufwärts bewegt, wo sie auf den Anschlag 46 auftreffen und den Grenzschalter
48 schließen. Dadurch wird auch die Aufwärtsbewegung der Dorntragarme 64 eingeleitet,
bis diese schließlich ihre Anschläge66 erreichen und den Grenzschalter 68 öffnen,
der nun die Betätigung der pneumatischen Steuerorgane für die Dorntragarme 64 und
die Rollentragarme 36 beendet.
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Sobald die Dorntragarme 64 ihre oberen Anschläge 66 erreicht haben,
legt sich der Wickeldorn 76 mit der auf ihn aufgewickelten Matte 122 wieder in die
V-förmigen Auflager 72. Dies schließt die Schalter 74 wieder, und die Körner 82
werden wieder nach auswärts bewegt, wobei der Wickeldorn 76 auf den V-förmigen Auflagern
72 verbleibt. Dadurch werden auch die Körnerschalter 96 geöffnet. Die auf dem Wickeldorn
76 aufgewickelte Matte 122 kann jetzt von Hand aus den V-förmigen Auflagern 72 entfernt
werden, und die Maschine ist zur nächsten Tour bereit.
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Die angestrebte Faserdichte kann durch Zusammenpressen der Matte
122 zwischen dem Wickeldorn 76 und der taschenbildenden Führungsrolle42 bzw. der
Antriebsrolle 16 erzielt werden, was selbstverständlich durch die Wirkung der Spannrollengewichte
54 erfolgt. Wird eine anomal dicke Matte oder eine für die Dornstärke zu lange Matte
in die Maschine geliefert, so wird auch eine solche Matte verarbeitet, bekommt aber
eine größere Dicke als gewünscht.
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Hierbei entstehen jedoch plötzlich höhere Drücke als gewünscht. Um
einer Beschädigung des Wickeldornes oder der Dornkörner vorzubeugen, sind die Körner
82 in federbelasteten Blöcken 100 montiert, die auf verschiedene Dornstärken einstellbar
und in den Dorntragarmen 64 verschiebbar gelagert sind. Die Federspannung gestattet
den Körnern 82 das Ausweichen bei einer Überbewicklung des Wickeldornes 76, wodurch
die Überbewicklungsschalter 104 geschlossen werden, was den Riemenantriebsmotor
19 zum Stillstand bringt. Nun kann ein Selbstbetäti-
ganggschalter in die lIandbetätigüngsstelIuiig
verscho ben werden flnd es können die Rollen in eine Stellung gebracht werden, wo
es möglich ist, das überdicke Mattenstück wegzuschneiden und so den Überbewicklungszustand
zu beseitigen.
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Es ist ersichtlich, daß das Erfindungszfel erreicht ist. Es wurde
eine verbesserte Wickelmàschine geschaffen, die arbeitssicher ist und in welcher
die Auf einanderfolge der Arbeitsschritte auf selbsttätige Art in einer festgelegten
Weise gesteuert wird Auf dieser Maschine können Matten bequem, billig and schnell
auf Wickeldornen zu Röhren gewickelt werden.
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Das Material kann dabei während der Wickhmgsarbeit radial zu einer
festgelegten Dichte zus ammengepreßt werden. Der Arbeitsvorgang der Maschine wird
selbsttätig durch Auflegen eines leeren Wickeldornes auf V-förmige Auflager eingeleitet,
in welche der mit der fertiggestellten Matte umhüllte Dorn zuruckkèhtt und die Maschine
selbsttätig abstellt.
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Es sind ferner Mittel zum Anhalten des Riemenantriebsmotors für den
Fall vorgesehen, daß ein Plattenabschnitt zugeführt wird, der länger ist als gewünscht.
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PATENTANSPROCHE: t. Maschine zum Wickeln von Faserplatten od. dgl.
um einen Wickeldorn, insbesondere zur Herstellung hohlzylindrischer Isolierkörper,
mit einem endlosen, über eine Anzahl von Rollen laufenden Wickelriemen, der durch
Schwenkung einer dieser Rollen zeitweise eine Tasche bildet und dabei den Wickeldorn
mit der aufgewickelten Faserplatte umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung
der Tasche der Wickeldorn (76) von einem Paar von Dorntragarmen (64) selbsttätig
und zwangläufig aus einer vom Wickel riemen (50) abgehobenen Ruhelage in eine Arbeitslage
am Wickelriemen geschwenkt und zur weitgehenden Schließung der Tasche eine Führungsrolle
(42) mittels eines zweiten, in Abhängigkeit von aer Schwenkung des Wickeldornes
(76) selbsttätig bewegten Paar es von Rollentragarmen (36) an die Arbeitslage des
Wickeldornes herausgeschwenkt wird, so daß eine herangeführte Faserplatte (122)
in die Tasche aufgenommen und um den Wickeldorn (76) herumgeschlungen werden kann.