-
Wicklungsverteilerantrieb für eine Seil-oder Kabelwickelvorrichtung
Die Erfindung betrifft einen Wicklungsverteiflerantrieb für eine Seil- oder Kabelwickelvorrichtung
und geht aus von einem älteren Vorschlag eines solchen Antriebes, bestehend aus
einer drehbar gelagerten Gewindespindel, einer hin- und herbeweglichen Führung mit
einer auf der Gewindespindel befindlichen Spindelmutter, einer Antriebsvorrichtung
mit einem Paar durch eine Kupplung geschalteten, in entgegengesetzten Drehrichtungen
wirksamen Überholkupplungen, die eine Reihe von aufeinanderfolgenden Antriebsimpulsen
auf die Gewindespindel übertragen, um die Spindel für alle aufeinanderfolgenden
Impulsreihen abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen zu drehen, wobei die Schaltung
der Kupplung über eine Schaltstange erfolgt, auf der Anschläge angeordnet sind,
welche mit der Führung in Eingriff gelangen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wicklungsverteilerantrieb
für eine Seil- oder Kabelwickelvorrichtung dieser Art so auszubilden, daß ein genaues
und augenblickliches Umschalten der Wicklungsrichtung an jeder beliebigen Stelle
der Wicklungsbahn möglich ist, so daß Spulen oder Trommeln mit beiderseitigen Endscheiben
einwandfrei so bewikkelt werden können, daß die Umkehr der Windungen genau dann
erfolgt, wenn jeweils die letzte Windung einer Bahn eine der Endscheiben berührt.
Es sollen also Aufeinanderlegungen oder Abstände der Windungen an den Endscheiben
mit Sicherheit vermieden werden, was insbesondere bei dicken Seilen oder Kabeln
von Wichtigkeit ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Kombination mit dem eingangs
erwähnten Wicklungsverteilerantrieb, von dem die Erfindung ausgeht, dadurch gelöst,
daß eine von der hin- und herbeweglichen Führung betätigte Schnappvorrichtung vorgesehen
ist, durch welche die Freilaufkupplungen zur Drehrichtungsumkehr der Gewindespindel
in genau. festgelegten Intervallen betätigbar sind.
-
Im Gegensatz zu dem älteren Vorschlag, bei dem das Betätigen der
Kupplung über ein von der Schaltstange bewegtes Hebelgestänge erfolgt und die Führung
sich zur axialen Bewegung der Schaltstange über die Anschlagstellung hinaus bewegen
muß, wird bei der neuen Anordnung durch die Schnappvorrichtung eine praktisch momentane
Umkehr der Bewegungsrichtung bewirkt, sobald die Führung eine ihrer beiden Endstellungen
erreicht hat, die beliebig eingestellt werden können.
-
Es ist ferner ein Haspel- oder Trommelbock, insbesondere für Kabelmaschinen,
bekannt, bei dem der Drebrichtungswechsel der Führungsspindel durch einen Kurbelantrieb
mit verstellbarem Winkelausschlag einer Ratsche erfolgt. Mit einer Ratsche kann
die Umsteuerung nur jeweils um einen Zahn verstellt
werden; es ist also, im Gegensatz
zu der neuen Vorrichtung, nur eine gestufte Einstellung des Umkehrpunktes der Wicklungen
möglich. Soll nun eine Spule mit -beiderseitigen Endscheiben bewickelt werden, muß
der Abstand der Endscheiben genau mit der Drahtstärke, d. h. mit der Anzahl der
Windungen, übereinstimmen, da sonst entweder ein Abstand zwischen den Umkehrpunkten
des Drahtes und den Endscheiben entsteht oder aber die Wicklungen sich an den Umkehrpunkten
aufeinanderlegen, was äußerst unerwünscht ist und vermieden werden muß.
-
Eine andere bekannte Vorrichtung zum Aufwickeln von Drähten, Seilen,
Kabeln, Textilgut od. dgl. mit einer zwangsweisen Führung des Wickelgutes zeichnet
sich dadurch aus, daß der Antrieb der Führung durch die am auflaufenden Wickelgutstrang
beim Auftreffen auf die vorher gelegte Windung auftreffen.den Seitenkräfte steuerbar
ist. Diese bekannte Vorrichtung weist zur Umsteuerung der Leitspindel ein Wendegetriebe
auf, das über steuerbare Reibungskupplungen den Antrieb der Leitspindel bewirkt.
Die Kupplungen werden durch Kontakte, die durch das aufzuwickelnde Gut betätigt
werden, gesteuert. Bis auf das Reversiergetriebe mit den Reibungskupplungen weist
diese bekannte Vorrichtung nichts Gemeinsames mit dem Erfindungsgegenstand auf.
-
In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine Vorderansicht einer Antriebsvorrichtung,
bei der einige Bauteile im Schnitt und andere Bauteile gebrochen dargestellt sind,
Fig.
2 ein Querschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, wobei einige für diese Ansicht unwesentliche
Teile weggelassen wurden, Fig. 3 ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig.1, und Fig.
4 ist ein durch den linken Abschnitt der Antriebsvorrichtun g gelegter lotrechter
Mittelschnitt, der Einzelheiten des Aufbaus und der Ausführung von Teilen zeigt.
-
In Fig. 1 sind die oberen Enden zweier Ständer 10 und 11 dargestellt,
wie sie iiblicherweise beim Bewikkeln von Kabeltrommeln verwendet werden. Die leere
Trommel wird auf Zapfen (nicht dargestellt) aufgebracht. die in den Ständern 10
und 12 unterhalb der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung getragen und zwecks Drehung
der Trommel getrieben werden.
-
Auf der Oberseite der StänderlO und 12 befinden sich zwei Lager 16
und 18, in denen eine über die Lager hinausragende, ein Leitgewinde aufweisende
Gewindespindel 20 gelagert ist, wie sie üblicherweise in Verteilervorrichtungen
dieser Art verwendet wird. Die Erfindung betrifft auch ein neues Verfahren zum Antrieb
dieser Gewindespindel. Die Gewindespindel 20 durchsetzt eine Spindelmutter22, die
zwei aufrechte Führungsschienen 24 und eine leer laufende Führungsrolle 26 aufweist,
über die der Draht zu der zu bewil;-kelnden Rolle läuft. Spindelmutter 22 hat einen
nach unten gerichteten Ansatz 28 mit halbkreisförmig eingelierten Enden, die auf
einer in den Ständern 10 und 12 befestigten und zwischen diesen Ständern angeordneten
Stange 30 gleiten. Auf diese Weise wird der Verteileraufbau in einer lotrechten
Ebene, in der sich der Aufbau hin und her bewegt, gehalten.
-
Das einen Ansatz bildende, links vorstehende Ende 32 der Gewindespindel
20 (Fig. 4) trägt ein Gleitlager 34, auf dem ein Zahnrad 36 frei drehbar gelagert
ist.
-
An den Seiten dieses Zahnrades 36 liegen zwei Flanschbüchsen38 an,
auf denen ein Gehäuse 40 frei drehbar ist, das aus zwei parallelen Scheiben besteht,
die an der Alitte mittels einer Kupplung 42 verbunden -sind. Zwischen den Scheiben
des Gehäuses befinden sich auch zwei drehbare Rollen44, die an der Rückseite einer
Zahnstange 46 anliegen, die von den Rollen 44 im Eingriff mit dem Zahnrad 36 gehalten
wird.
-
Zahnstange46 ist am Ende eines Lenkers 48 befestigt, der mit einer
Spindelmutter 50 (Fig.4) drehbar verbunden ist, die sich auf einer Verstellspindel52
verschraubt. Die Verstellspindel 52 ist in einem am Ende von Welle 56 befestigten
Führungsrahmen 54 gelagert.
-
Durch Drehen der Verstellspindel 52 wird die Spindelmutter 50 radial
in Bezug auf die Achse der Welle 56 verstellt, um den Hub des aus den Teilen 54,
48 und 46 gebildeten Kurbel armes zu ändern. Die in dem Ständer 10 drehbar gelagerte
Welle 56 trägt ein Antriebskettenrad 58, das in zweckdienlicher Weise mittels einer
zu irgendeinem Teil der Antriebsvorrichtung für die Trommel führenden Antriebskette
in Drehung gesetzt wird. so daß die Drehung des Kettenrades zeitlich richtig abgestimmt
ist. In der dargestellten Maschine beträgt das Drehverhältnis von Kettenrad 58 zu
Trommel 1:1. Durch richtige Bemessung der anderen Teile der Vorrichtung können jedoch
verschiedene Ubersetzungsverhältnisse verwendet werden.
-
Auf einer hin und her beweglichen Welle 62 ist ein Zahnrad 60 frei
drehbar gelagert. Die Welle 62 ist in auf den Lagern 16 und 18 angebrachten Konsolen
hin und her beweglich und wird bei ihrer Hinundherbewegung gegen Drehung von einem
ortsfesten Zapfen 63 gehalten, der in einen in der Seite der Welle 62 befindlichen
Schlitz61 (Fig. 1) eingreift. In gleicher
Weise arbeitet der Zapfen 65 mit einem
an dem anderen Ende dieser Welle befindlichen Schlitz (nicht dargestellt) zusammen.
An dem nahe dem Zahnrad 60 gelegenen Ende der Welle 62 befindet sich ein Handhebel
64, mit dem Welle 62 von Hand in die verschiedenen Querstellungen geschoben oder
gezogen werden kann, um die Maschine für einen bestimmten Arbeitsvorgang einzustellen.
-
Von den. auf dem Ansatz 32 der Gewindespindel 20 getragenen Gleitlagern
werden zwei Freilaufkupplungsgehäuse 66 und 68 (Fig.4) getragen, auf deren rOhrförmigen
Ansätzen die Zahnräder 70 und 72 aufgekeilt sind. Die getriebenen Kupplungsteile
74 und 76 der Freilaufkupplungen sind auf den Gewindespindelansatz 32 aufgekeilt.
Freilaufkupplungen dieser Art sind bekannt und können verschiedene Formen annehmen.
Werden die Gehäuse dieser Kupplungen getrieben, dann drehen sich die zusammeugehörenden
getriebenen Bauteile mit den Gehäusen in der einen Richtung und stehen still bei
der Rückdrehung der Gehäuse. Die Freilaufkupplungen arbeiten gegenläufig, d.h.,
die eine Freilaufkupplung treibt die Gewindespindel 20 nur in der einen Richtung,
während die andere Freilaufkupplung die Spindel lediglich in der entgegengesetzten
Richtung treibt, wie dies noch näher beschrieben ist.
-
Am Ende des Ansatzes 32 befindet sich ein Handrad78, mit dem die
Gewindespindel 20 von Hand in die Ausgangsstellung des Verteilers gedreht werden
kann.
-
Auf der Welle 62 befinden sich Flanschbüchsen 80 und 86, die in Längsrichtung
auf der Welle 62 verschoben und durch Klemmschrauben auf der Welle festgelegt werden
können. Zwischen den Flanschbüch sen 80 und 86 befinden sich zwei andere Flanschbüchsen
82 und 88, die auf der Welle 62 frei gleiten.
-
Zwischen den Flanschbüchsenpaaren 80, 82 und 86, 88 sind Druckfedern
84 und 90 vorhanden. Die Welle 62 durchsetzt eine in dem Ansatz 28 befindliche Öffnung,
und die Flansche der Flanschbüchsen 82 und 88 liegen an den äußeren Anschlagflächen
des Ansatzes 28 an, wie dies auf der linken Seite in Fig. 1 dargestellt ist.
-
Bei einer ausgeführten Maschine stehen die Ständer 10 und 12 viel
weiter auseinander als in Fig. l, weil in dieser Fig. 1 die Wellen oder Spindeln
gebrochen dargestellt sind. Infolgedessen ist die rechte Seite des Ansatzes 28 gebrochen
dargestellt, so daß es aussieht, als ob die Flanschbüchse 88 auf der Innenseite
des Ansatzes läge. Dies ist jedoch nicht der Fall. Die Welle 62 durchsetzt vielmehr
die in dem Ansatz 28 befindlichen Öffnungen, die gerade groß genug für eine freie
Bewegung des Ansatzes 28 sind, so daß die Flansche der Flanschbüchsen 82 und 88
an den Ansatz von entgegengesetzten Seiten her anstoßen.
-
Am rechten Ende der Welle 62 befindet sich ein Schaltring 92. An
der Außenfläche des Ständers 12 ist eine Konsole 94 befestigt, an der am Drehpunkt
98 ein Hebel 96 drehbar gelagert ist, der eine mit dem Schaltring 92 zusammenarbeitende
Schaltrolle 100 trägt.
-
Das freie Ende von Hebel 96 ist mit einem Gabelkopf 102 einer Stange
verbunden, die in der Konsole 94 auf und ab bewegbar ist. Diese Stange trägt zwei
einstellbare Sperrmuttern 108, die die Spannung einer zwischen den Sperrmuttern
und der Konsole94 befindlichen Druckfederl04 (Fig. 3) ändern. Feder 104 drückt die
Schaltrolle100 fest an die Fläche des Schaltringes 92.
-
Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Es sei angenommen, daß
die Maschine arbeitet und daß die Spindelmutter 22 sich nach links bewegt und im
Begriff
ist, die äußerste Linksstellung der zugehörenden Maschineneinstellung
zu erreichen. Bei der Bewegung nach links berührt die Spindelmutter 22 schließlich
die Flauschbüchse 82 und bewegt diese Flanschbüchse 82 zu der auf der Welle 62 befestigten
Flanschbüchse 80, und zwar unter Zusammenpressen der Feder 84. Es sei angenommen,
daß diese Vorgänge bis zu der Stelle fortgesetzt sind, an der die Flanschbüchse
82 sich bereits an das Stirnende der Flanschbüchse 80 gelegt hat und die Welle 62
nach links bis zu der Stelle bewegt worden ist, an der sich die Schaltrolle 100
auf dem zylindrischen Abschnitt des Schaltringes 92 befindet. Zu dieser Zeit ist
das Zahnrad 60 gerade aus dem Zahnrad 72 herausgeschoben worden. Die Druckfeder
84, die von der Schaltrolle 100 nun nicht mehr zurückgehalten wird, drückt die Welle
62 völlig nach links und bringt das Zahnrad 60 in Eingriff mit Zahnrad 70. Die Enden
der Zähne von Zahnrad 60 und die angrenzenden Enden der Zähne der Zahnräder 70 und
72 sind in Axialrichtung kegelförmig, so daß auch dann ein Eingriff erfolgt, wenn
die Zähne nicht genau ausgerichtet sind.
-
Beim Eingriff des Zahnrades 60 in das Zahnrad 70 wird die Antriebsdrehung
für die Gewindespindel 20 umgekehrt. Der Antrieb erfolgt durch die Hinundherbewegung
der Zahnstange 46 mittels der Kurbel 54.
-
Die ständig umlaufende Kurbel bewegt die Zahnstange in bekannter Weise
und dreht infolgedessen das mit der Zahnstange im Eingriff stehende Zahnrad 36,
das ständig in das Zahnrad 60 eingreift, so daß das Zahnrad 60 um einen Winkel gedreht
wird, der durch das Verhältnis dieser Zahnräder und die Länge des Zahnstangenhubes
bestimmt wird. Die Länge des Zahnstangenhubes kann durch Drehen der Spindel 52 und
durch Radialeinstellung der Spindelmutter 50 geändert werden.
-
Es sei nun angenommen, daß die Freilaufkupplung 66 die Gewindespindel
20 in Rechtsrichtung, gesehen von dem rechtsliegenden Ende, treibt, um die Spindelmutter
22 von links nach rechts zurückzuführen. Die Kupplung 66 treibt dann also in Rechtsrichtung.
Es sei ferner angenommen, daß sieh die Zahnstange 46 zu dieser Zeit in der Richtung
bewegt, in der diese Rechtsdrehung hervorgerufen wird. Das Ergebnis ist, daß der
Gewindespindel 20 ein Impuls in Rechtsrichtung gegeben wird, so daß die Spindelmutter
22 umkehrt und ihre Bewegung nach rechts beginnt. Beim entgegengesetzen Hub oder
dem Rückhub der Zahnstange46 ist die Gewindespindel 20 ortsfest, weil die Kupplung
66 nicht bei einer Linksdrehung treibt. Bei der nächsten Bewegung oder Umkehrbewegung
der Zahnstange 46 wird jedoch der Gewindespindel 20 ein zweiter Impuls in Rechtsrichtung
gegeben. Dauer und Geschwindigkeit dieses Impulses können in bekannter Weise geändert
werden, indem der Hub der Kurbel und die Drehgeschwindigkeit des Kettenrades 58
geändert werden. Für alle Bewicklungsarbeiten werden diese Einstellungen festgelegt.
Der Gewindespindel 20 kann also jede gewünschte Zahl von Impulsen bei jeder Drehung
oder Teildrehung der Trommel gegeben werden.
-
Bei der Schnellbewegung der Welle 62 in ihre äußerste Linksstellung
wird der Schaltring 92 mit der Welle 62 nach links bewegt, so daß die Schaltrolle
100 jetzt an dem rechtsliegenden Kegelabschnitt des Schaltkörpers 92 unter dem Druck
von Feder 104 anliegt. Welle 62 wird daher in ihrer Linksstellunggehalten, in der
das breite Zahnrad 60 im Eingriff mit dem Zahnrad 70, aber außer Eingriff mit dem
Zahnrad 72 steht. Dieser Betriebszustand besteht so lan.ge, bis
sich di.e Spindelmutter
22 dem für jede Stellung eingestellten rechten Ende ihres Hubes nähert. Bei der
Annäherung an dieses Ende legt sich die rechte Fläche des Ansatzes 28 an den Flanschring88,
der dann auf der Welle 62 gleitet und die Feder 90 zusammendrückt. Wenn sieh dann,
wie dies in bezug auf die andere Seite der Maschine bereits beschrieben worden ist,
der Flanschring88 an den auf der Welle 62 befestigten Flanschring86 anlegt, beginnt
eine Bewegung der Welle 62 mit der Spindelmutter 22 nach rechts, wobei sich der
Schaltring 92 in bezug auf die Schaltrolle 100 nach rechts bewegt, bis die Schaltrollei00
am Ende des Hubes auf die Zylinderfläche des Schaltringes 92 aufläuft, so daß die
Feder 104 den Schaltring 92 nicht länger zurückhält. Die Feder 90 verschiebt dann
die Welle 62 sofort in ihre rechte Endstellung, bringt das Zahnrad 60 außer Eingriff
mit dem Zahnrad 70 und bringt es in Eingriff mit dem Zahnrad 72.
-
Die Zahnstange 46 setzt ihre Hinundherbewegung fort, jedoch treibt
das Zahnrad 60 jetzt das Zahnrad 72. Dieses Zahnrad ist mit der in entgegengesetzter
Richtung arbeitenden Freilaufkupplung 68 verbunden, so daß die Gewindespindel 20
jetzt Schritt für Schritt in Linksrichtung geschaltet wird, so daß die Spindelmutter
22 ihren Rückhub beginnt.
-
Eine auf der Gewindespindel 20 vorhandene Reibungskupplung verhütet
jeden Leergang in der Gewindespindel 20 bei den nicht treibenden Rückbewegungen
der Zahnstange 46. Diese Reibungskupplung besteht aus einer am Lager 18 befestigten
Reibscheibe 21, die mit einer an der Gewindespindel 20 befestigten Reibscheibe 23
zusammenarbeitet. Die Reibscheiben werden mittels einer Druckfeder 25 gegen einen
auf dem Ende der Gewindespindel 20 befestigten Ringl9 gedrückt. Infolgedessen wird
ein genügend kräftiger Zug auf die Gewindespindel 20 ausgeübt, so daß sich die Gewindespindel
bei dem nicht arbeitenden Hub der Zahnstange nicht entgegen ihrer getriebenen Richtung
bewegt.
-
Viele Einzelheiten können geändert werden, ohne den Bereich der Erfindung
zu verlassen. Die Darstellung ist also nur als Erläuterung zu werten. Der Schutzumfang
wird von den Patentan.sprüchen bestimmt.