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Umspinnmaschine für Bänder od. dgl.
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Die Erfindung betrifft eine Umspinnmaschine zum schraubenförmigen
Aufbringen biegsamer metallischer oder nichtmetallischer Bänder od. dgl. auf einen
elektrischen Leiter oder einen anderen länglichen Umspinnkörper. An Stelle von Bändern
können auch andere Fäden, Kordeln od. dgl. aufgebracht werden.
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Die Erfindung bezieht sich dabei auf Maschinen derwenigen Gattung,
bei welcher das Umspinnen durch Drehen einer Bandspule um die Achse des in Achsrichtung
weiterbewegten Umspinnkörpers herum erfolgt. Die Bandspule kann als Ganzes um den
Umspinnkörper umlaufen, während sie sich gleichzeitig um ihre eigene Achse dreht,
um dadurch das Band abzuwickeln, oder sie kann gleichachsig zum Umspinnkörper angeordnet
sein, wobei dieser durch den Spulenmittelpunkt geführt wird, damit die Spule sich
um die Achse des Umspinnkörpers dreht.
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Bei derartigen Umspinnmaschinen ist es wichtig, die Spannung, mit
welcher das Band auf dem Umspinnkörper aufgebracht wird, zu regeln. Bei Maschinen,
auf welche sich die Erfindung bezieht, ist die Spannung abhängig sowohl von dem
durch den Umspinnkörper bewirkten Vorschub als auch von der auf das Band einwirkenden
Abbremskraft. Das Abbremsen kann darin bestehen, daß der Drehung der Spule ein Widerstand
entgegengesetzt wird oder daß andere Hemmungen an den Führungsbauteilen, über welche
das Band sich bei seinem Weg von der Spule nach dem Umspinnkörper hinwegbewegt,
zur Auswirkung kommen. Der auf die Spule ausgeübte Widerstand beruht hauptsächlich
auf der Wirkung einer Bremse, welche dem Spulenträger übermittelt wird, sowie, besonders
dann, wenn sich die Spule als Ganzes um den Umspinnkörper dreht, auf Lagerreibung.
Beide Größen sind in ihrer Auswirkung auf die Bandspannung veränderlich; die Veränderung
des Bremswiderstandes entspricht in erster Linie der Durchmesserabnahme, die sich
durch das Ablaufen des Bandes ergibt, diejenige der Lagerreibung hingegen - der
Kräfteeinwirkung auf die Lager infolge der Umdrehungsgeschwindigkeit um die Trägerachse
sowie der Temperatur und der Schmierwirkung. Daher weisen die bekannten Ausführungsformen
der Umspinnmaschine, welche sich nur auf das Bremsen der Trommel und/oder auf die
Reibung an den Führungen zwecks Steuerung der Spannung des Bandes verlassen, Störungsquellen
auf, die zu ungleichförmigen Spannungen Anlaß geben.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Herabsetzung derartiger Spannungsänderungen
zu erreichen. Erfindungsgemäß ist eine Umspannmaschine für Bänder od. dgl., bei
der eine Spule, Rolle oder Wicklung des Wickelbandes od. dgl. als Ganzes um die
Achse des biegsamen, sich in Achsrichtung weiterbewegenden Umspinnkörpers eine Drehung
ausführt oder gleichachsig um diesen gedreht wird, derart ausgebildet, daß zum Spannungsausgleich
für das Wickelband od. dgl. eine Antriebsvorrichtung dient, die das Band od. dgl.
von der Spule schneller abzuziehen sucht, als es auf den Umspinnkörper aufgebracht
wird, die jedoch einen Schlupf zuläßt, wenn ein übergroßer Vorschub in Richtung
auf den Auflaufpunkt des Bandes auf den Umspinnkörper hin auftritt, während außerdem
zwischen Antriebsvorrichtung und Umspinnkörper eine Bremsvorrichtung vorgesehen
ist.
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Der auf das Band wirkende Antrieb ist derart bemessen, daß das Band
schneller abgezogen wird, als es durch das Umwickeln des Umspinnkörpers aufgenommen
wird, wobei jedoch ein Schlupf des Bandes zugelassen wird, so daß ein Überschußvorschub
des Bandes in Richtung auf die nachgeordnete Führung oder Führungen nicht auftritt.
Der Antrieb erfolgt von einer Vorrichtung aus, welche durch die Drehung des die
Spule haltenden Umspinners um die Achse des Umspinnkörpers herum betätigt wird.
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Eine erfindungsgemäße Umspinnmaschine für das Umspinnen eines elektrischen
Leiters mit zwei dünnen Stahlbändern soll nunmehr an Hand der die Erfindung beispielsweise
wiedergebenden Zeichnung beschrieben werden. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht
der Umspinnmaschine, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Teilstück
der Maschine nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 einen Schnitt entlang der
LinieIII-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung, teilweise
im Schnitt einer Führung, welche eine Bremseinrichtung der Maschine aufweist, während
Fig. 5 eine Seitenansicht einer Deckplatte wiedergibt, welche ein Teilstück der
Maschine nach den Fig. 1 und 2 bildet.
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Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, besteht die dargestellte Umspinnmaschine
aus einem Bandspinner zum Aufbringen von zwei dünnen Stahlbändern 1 und 2 auf einen
elektrischen Leiter 3. Der Bandspinner setzt sich zusammen aus einem Rahmen, welcher
drehbar so angeordnet ist, daß er sich um die Achse des Leiters 3 in Lagern in zwei
ortsfesten Ständern 4 und 5 dreht. Die Hauptbauteile des Rahmens sind zwei Paare
6 und 7 von sich in Längsrichtung erstreckenden Bauteilen, welche zwischen Endplatten
8 und 9 gehalten werden, wobei die Endplatten 8 und 9 über rohrförmige Ansätze 10
und 11 gehalten sind, welche in Lagern in den Ständern 4 und 5 gehalten sind.
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Jedes Paar dieser Bauteile hält einen Träger 12, 13 für eine Bandspule.
Die Träger 12 und 13 sitzen frei drehbar auf Spindeln 14 und 15, wobei die Drehung
durch die Bremswirkung von nachgiebigen Bändern 16 und 17 auf den Bremstrommeln
an den Trägern gehemmt wird. Die Träger 12 und 13 und ihr zugeordnetes Getriebe
sind symmetrisch auf dem Spinner angeordnet, so daß sie sich gegeneinander in Gleichgewicht
halten; sie sind gleich ausgebildet; es wird daher nur das den Trägern 12 zugeordnete
Getriebe beschrieben.
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Die Achse des Trägers 12 verläuft radial zur Achse des Leiters 3;
seine Flanschstücke liegen parallel zu den sich in Längsrichtung erstreckenden Bauteilen
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Vom Träger 12 her gelangt das Band 1 nach einer Antriebsvorrichtung,
welche sich aus einer Gruppe Rollen 18, 19 und 20 zusammensetzt, die an der Deckplatte
21 eines Getriebegehäuses 22 sitzen. Dieses wird über Kreuzstücke gehalten, welche
die Längsbauteile des Rahmens verbinden. Die Ausgangswelle 23 des Getriebes treibt
die Rolle 19 an (s. Fig. 3).
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Wie sich aus Fig. 3 ergibt, sind die drei Rollen Gummiringe, welche
auf rohrförmigen Ansätzen von drei Antriebsritzeln, wiebeispielsweise24, sitzen.
Das Ritzel 24 ist auf der Ausgangswelle 23 befestigt und kämmt mit einem ähnlichen
Ritzel, welches die Rolle 18 trägt. Die Ritzel der Rollen 18 und 19, welche auf
Spindeln, wie 25, sitzen, die zwischen der Deckplatte 21 des Getriebegehäuses 22
und einer äußeren Deckplatte 27 angeordnet sind, kämmen ebenfalls miteinander. In
Fig. 2 ist die äußere Deckplatte weggelassen, um dadurch die Rollen freizulegen.
Die äußere Deckplatte wird über Bolzen 28 gehalten, welche außerdem eine Führungsplatte29
halten. Die äußere Deckplatte 27 und die Führungsplatte 29 leiten das Band 1 über
die Rollen 18, 19 und 20. Die äußere Deckplatte 27 ist mit kurvenförmigen Führungen
30 und 31 (Fig. 5) versehen, welche verhindern, daß das Band von den Rollen 19 und
20 abfällt, wenn sich die Spannung im Band vermindert.
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Von der Rolle 20 her bewegt sich das Band 1 über eine Führungsrolle32
nach dem Leiter hin, welcher eine Bremseinrichtung zugeordnet ist. Die Führungsrolle
32 sitzt in einem starren U-förmigen Bügel 33, welcher auf einer Spindel 34 gehalten
ist, die einstellbar am Rahmen des Spinners sitzt. Ein Reibuugsbelag 35 (s. Fig.
4), welcher sich gegen das Stahlband legt, während es sich über die Führungsrolle
32 wegbewegt, wird ebenfalls vom Bügel 33 gehalten. Der Reibungst belag 35 sitzt
auf einem Federstahlstreifen 36, welcher
auf einer Spindel 37 gegen ein Abstandsstück
38 über eine Kordelmutter 39 gehalten wird. Durch Einregelung der Kordelmutter39
kann der Druck, welcher vom Belag 35 auf das Stahlband 1 ausgeübt wird, geändert
werden.
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Wie sich weiterhin aus Fig. 1 ergibt, wird die Eingangswelle 40 des
Getriebegehäuses 22 über eine nachgiebige Kupplung 41 von einer Welle 42 her angetrieben,
welche ein Zahnrad 43 (Planetenrad) trägt. Das freie Ende der Welle 42 wird in einem
Bügel 44 gehalten, welcher vom Rahmen des Bandspinnners her vorsteht. Das Zahnrad
43 wird von einem Sonnenrad 45 angetrieben, welches an einem hohlen, mit Gewinde
versehenen Halter sitzt, der seinerseits über Bolzen mit dem ortsfesten Ständer
4 verbunden ist. Wenn der rechteckige Rahmen sich um die Achse des Kabels dreht,
bleibt das Sonnenrad 45 ortsfest; es treibt die Eingangswelle 40 des Getriebegehäuses
22 über das Zahnrad 43 an. Ein Getriebegehäuse, welches dem Träger 13 für das Band
2 zugeordnet ist, wird in gleicher Weise angetrieben.
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Das Verhältnis zwischen der Abmessung des Zahnrades 43 und der des
Sonnenrades 45 und das Übersetzungsverhältnis des Getriebes im Gehäuse 22 sind so
gewählt, daß die Rollen 18, 19 und 20 einen positiven Antrieb in einem solchen Ausmaß
erfahren, daß sie ohne Schlupf das Band 1 vom Träger 12 schneller abzuziehen suchen,
als es beim Umspinnen des Leiters 3 aufgenommen wird. Daß ein Überschuß an Band
sich zwischen der Antriebsrolle20 und der Führungsrolle 32 ansammelt, wird durch
den Umstand verhindert, daß dann, wenn die Spannung im Band, während es sich über
die Rollen 18, 19 und 20 bewegt, auf einen geringen Wert abzufallen sucht, die Stärke
bzw. das Ausmaß der Reibverbindung zwischen dem Band und den Rollen eine Herabsetzung
erfährt, das Band daher auf der Oberfläche der Rollen schleift, und daß die Geschwindigkeit,
mit welcher das Band vom Träger abgezogen wird, abfällt.
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Die Umspinnmaschine ist derart ausgebildet, daß sich die Spannung
in demjenigen Teil des Bandes 1, welcher zwischen der Rolle 20 und der Führungsrolle
32 liegt, dem Wert Null nähert, so daß die Spannung des Bandes zwischen der Führungsrolle
32 und dem Leiter fast ausschließlich vom Druck abhängt, welcher über den Reibbelag
35 auf das Band ausgeübt wird.
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Auf diese Weise wird eine unzulässig große Veränderung der Spannung
des Bandes, während es auf den Leiter aufgebracht wird, beispielsweise infolge der
Änderung des Durchmessers der Bandspule und von Änderungen der Lagerreibung, wenn
die Geschwindigkeit des Spinners und das Gewicht der Spule Änderungen erfahren,
vermieden.