DE1479939C3 - Drehbarer Dorn zum wendeiförmigen Wickeln eines biegsamen Schlauches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen drehbaren Dorn zum wendeiförmigen Wickeln eines biegsamen Schlauchs, mit einer Vielzahl von auf seiner Oberfläche drehfest, aber axial verschiebbar, angeordneten zylinderförmigen Segmenten und einem an einem Ende des Dorns koaxial zu diesem angeordneten, die Segmente radial zusammenhaltenden Nockenring, der zumindest einen axial zu den Segmenten gerichteten wendeiförmigen Nocken aufweist, gegen den Anschläge der Segmente durch Federn vorgespannt sind und durch den bei einer Relativdrehung zwischen den Nockenring und dem Dorn die größere Anzahl der Segmente vom Nockenring weg zu dem freien Dornende vorschiebbar und gleichzeitig die kleinere Anzahl der Segmente zum Nockenring zurückschiebbar ist.

Eine derartige Einrichtung ist aus der französischen Patentschrift 1111 537 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung weist jedes Segment einen radial nach außen gerichteten Zapfen auf, der eine mit der Nockenfläche des Nockenrings zusammenwirkende Rolle lagert. Jedes Segment ist dabei durch eine Feder in Richtung auf den Nockenring vorgespannt, so daß die zugeordnete Rolle bei einer Drehung des Dorns in bezug auf den drehfest gehaltenen Nockenring auf der Nokkenfläche gehalten ist. Bei dieser bekannten Einrichtung besteht der Nachteil, daß die Segmente bei ihren axialen Verschiebungen zu einem Verkanten neigen. Die zwischen den Segmenten und den durch die Nokkenfläche des Nockenrings in axialer Richtung vorgeschobenen Rollen angeordneten Wellenzapfen üben nämlich bei der axialverschiebung der Segmente eine Hebelwirkung auf diese aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher in Verbindung mit einer besonders kompakfe.n Bauweise die zur Axialverschiebung der Segmente erforderlichen Kräfte auf außerordentlich einfache Weise auf ein Minimum herabgesetzt sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Dorn an seinem zu dem Nockenring gelegenen Ende einen eine Ringschulter bildenden Fortsatz geringeren Durchmessers aufweist, die Anschläge der Segmente aus über die Ringschulter hinaus axial verlängerten, unmittelbar an dem Nocken des Nockenrings anliegenden Ansätzen bestehen, die Federn zum Vorspannen der Anschläge gegen den Nokken als Druckfedern zwischen den Ansätzen und der Ringschulter angeordnet sind und die Segmente auch an ihrem dem Nockenring abgewandten Ende durch einen über ihre Endbereiche greifenden Hülsenring radial einwärts gestützt sind.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß bei einer Relativbewegung zwischen dem Nockenring und dem Dorn diejenigen Kräfte, welche die Segmente in Axialrichtung verschieben, ohne die Gefahr von auftretenden Hebelwirkungen übertragen werden und somit keine Klemmeffekte die Bewegung der Segmte behindern können.
Weiterhin kann gemäß der Erfindung auf Grund der Verwendung einer Vielzahl von schmalen Zylindersegmenten die schnelle Rückstellung dieser Segmente durch verhältnismäßig schwach dimensionierte Federn gewährleistet werden, da die zu überwindenden Reibungskräfte verhältnismäßig gering sind.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt und wird im folgenden im einzelnen erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Herstellen eines Kunststoffschlauchs mit veränderlieher Wicklungssteigung, auf der gerade ein Schlauch gewickelt wird;

F i g. 2 zeigt vergrößert eine Teilansicht, bei der einige Teile im Längsschnitt dargestellt sind,

F i g. 3, 4 und 5 sind Schnitte nach den Linien 3-3, 4-4 und 5-5 der F i g. 2.

Die Vorrichtung zum Herstellen von Schläuchen mit veränderlicher Wicklungssteigung weist eine Antriebswelle 1 auf, die in im Abstand voneinander angeordne-

ten Lagern 2 gelagert ist und von einem Antriebsritzel 3 derart angetrieben wird, daß die Drehzahl genau geregelt werden kann. Auf einem verlängerten Ende der Antriebswelle 1 sitzt ein zylindrischer Dorn 4, der mit einer Mehrzahl von in Längsrichtung verlaufenden schmalen Rippen 5 versehen ist.

Zwischen den Rippen 5 ist eine Gruppe von Segmenten 6 verschiebbar angeordnet, die zusammengenommen eine zylindrische Oberfläche bilden. Am Ende des Dorns 4 sitzt eine Stirnkappe 7 mit einem zylindrischen Rand 8, der über den Dorn 4 faßt. Die Enden 9 der Segmente 6 sind in ihren radialen Abmessungen abgesetzt, so daß sie innerhalb des Randes 8 verschiebbar sind und durch diesen an einer radialen Bewegung nach außen gehindert werden. Der Durchmesser der Stirnkappe 7 ist etwas geringer als der normale Außendurchmesser des von den Segmenten 6 gebildeten Zylinders.

Der Dorn 4 bildet an seinem hinteren Ende eine Ringschulter 10. Jedes Segment 6 ist mit einem radial nach innen ragenden Ansatz 11 versehen, der über die Ringschulter 10 hinwegfaßt und dieser gegenüberliegt. Die Ansätze 11 und die Ringschulter 10 sind mit fluchtenden Ausnehmungen versehen, in denen Druckfedern 12-liegen, die die Segmente 6 relativ zum Dorn 4 nach hinten drücken.

Die hinteren Enden der Segmente 6 sind als Nockenflächen 13 ausgebildet. Hinter den Segmenten 6 liegt ein Nockenring 14, der mit einer oder mehreren axial gerichteten wendeiförmigen Nocken 15 versehen ist. Bei der dargestellten Ausführung sind zwei über einen Halbkreis reichende wendelförmig gestaltete Nocken 15 vorgesehen. Der Nockenring 14 ist an einem Stützring 16 gelagert, der an einer Hülse 17 befestigt ist, die nach vorn über den Nockenring 14 und die hinteren Enden der Segmente 6 hinwegfaßt, so daß diese an einer radialen Bewegung nach außen gehindert werden.

Der Stützring 16 ist durch axial angeordnete Schrauben 19 an einem Antriebsritzel 18 befestigt. Der Stützring 16 und das Antriebsritzel 18 legen zusammen eine Innenkammer fest, in der ein Lager 20 liegt, das auf der Antriebswelle 1 sitzt, so daß das Antriebsritzel 18, der Stützring 16 und der Nockenring 14 konzentrisch zur Antriebswelle 1 und zum Dorn 4 gelagert sind. Die hintere Fläche des Antriebsritzels 18 ist mit einem nach innen ragenden Flansch 21 versehen, der ein Drucklager 22 trägt, gegen das ein Ring 23 stößt, der in axialer Richtung auf der Antriebswelle 1 mittels einer Mutter 24 einstellbar ist. Das Antriebsritzel 18 ermöglicht eine genaue zeitliche Abstimmung der Drehung des Nokkenrings 14.

Zum Herstellen eines Schlauchs werden der Dorn 4 mit den Segmenten 6 in einer und der Nockenring 14 in entgegengesetzter Drehrichtung mit genau aufeinander abgestimmter Drehzahl angetrieben. Die Segmente 6 werden auf dem Dorn 4 in axialer Richtung vorgeschoben und beschreiben während ihres Umlaufs einen wendeiförmigen Weg, weil sie mit den wendelförmig ausgebildeten Nocken 15 in Eingriff stehen. Sobald jedes Segment 6 an der höchsten Stelle des Nockens 15 vorbeigetreten ist, wird es durch die Druckfeder 12 auf den am weitesten hinten liegenden Teil des folgenden Nockens 15 zurückgedrückt. In jedem Augenblick der Umdrehung wird also die Mehrzahl der Segmente 6 nach vorne vorgeschoben. In bestimmten Augenblicken werden sämtliche Segmente 6 außer zweien vorgeschoben.

Die Herstellung des Schlauchs beginnt damit, daß die Schlauchteile von Hand mehrfach um die Segmente 6 herumgewickelt werden, so daß ein Reibungseingriff erhalten wird. Der Dorn 4 mit den Segmenten 6 und der Nockenring 14 werden in entgegengesetzten Drehrichtungen mit vorbestimmten Drehzahlen angetrieben, so daß die Segmente 6 sich auf einem vorbestimmten wendeiförmigen Weg nach vorn bewegen. Da der Rejbungseingriff zwischen den Schlauchteilen und den Segmenten 6 gleichmäßig auf alle Segmente 6 verteilt ist, kann eine kleinere Anzahl von Segmenten 6 nach hinten bewegt werden, ohne daß dadurch die nach vorn gerichtete wendeiförmige Bewegung der Schlauchteile beeinflußt wird.

Bei der Herstellung von Schläuchen mit veränderlicher Wicklungssteigung können die Drehzahlen von Dorn 4 und Nockenring 14 anfänglich so gewählt werden, daß ein Schlauchabschnitt mit der gewünschten kleinen Steigung entsteht, worauf dann die Drehzahlen allmählich so geändert werden, daß die Steigung bis zur gewünschten maximalen Steigung vergrößert wird. Der Hauptteil des Schlauchs wird dann mit dieser Steigung hergestellt, worauf schließlich das Verfahren umgekehrt wird, um das Endteil des Schlauches wieder mit geringer Steigung zu versehen.

Es ist zu erkennen, daß der axiale Weg der Segmente 6 nicht groß zu sein braucht. Wenn z. B. die Höhe der beiden Nocken 15 je etwa 1,27 mm beträgt und das Drehzahlverhältnis von Dorn 4 zum Nockenring 14 mit 1 :4 gewählt wird, erhält man eine Steigung von 12,7 mm je Umdrehung. Wenn das Drehzahlverhältnis in 1 :6,5 geändert wird, besitzt der erzeugte Schlauch eine Steigung von etwa 19 mm. Es sei weiterhin bemerkt, daß der Dorn 4 und der Nockenring 14 vorzugsweise in entgegengesetzten Drehrichtungen angetrieben werden, um die Relativdrehzahlen zu vergrößern und die Absolutdrehzahlen zu verringern. Selbstverständlich können Dorn 4 und Nockenring 14 auch in derselben Drehrichtung umlaufen, wobei der Dorn 4 entweder schneller oder langsamer als der Nockenring 14 läuft, je nachdem, in welcher Richtung der Anstieg der Nockenflächen 13 vorgesehen ist..

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Drehbarer Dorn zum wendeiförmigen Wickeln eines biegsamen Schlauches, mit einer Vielzahl von auf seiner Oberfläche drehfest, aber axial verschiebbar, angeordneten zylinderförmigen Segmenten und einem an einem Ende des Domes koaxial zu diesem angeordneten, die Segmente radial zusammenhaltenden Nockenring, der zumindest einen axial zu den Segmenten gerichteten wendeiförmigen Nokken aufweist, gegen den Anschläge der Segmente durch Federn vorgespannt sind und durch den bei einer Relativdrehung zwischen dem Nockenring und dem Dorn die größere Anzahl der Segmente vom Nockenring weg zu dem freien Dornende vorschiebbar und gleichzeitig die kleinere Anzahl der Segmente zum Nockenring zurückschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (4) an seinem zu dem Nockenring (14) gelegenen Ende einen eine Ringschulter (10) bildenden Fortsatz geringeren Durchmessers aufweist, die Anschläge der Segmente (6) aus über die Ringschulter (10) hinaus axial verlängerten, unmittelbar an dem Nocken (15) des Nockenrings (14) anliegenden Ansätzen (11) bestehen,-die Federn zum Vorspannen der Anschläge gegen den Nocken (15) als Druckfedern (12) zwischen den Ansätzen (11) und der Ringschulter (10) angeordnet sind und die Segmente (6) auch an ihrem dem Nockenring (14) abgewandten Ende durch einen über ihre Endbereiche greifenden Hülsenring radial einwärts gestützt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (6) zwischen zwei axialen, auf der Oberfläche des Doms (4) radial vorspringenden Rippen (5) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der am freien Ende des Dorns (4) angeordnete Hülsenring aus dem zylindrischen Rand (8) einer Stirnkappe (7) besteht, die auf das freie Dornende aufgeschraubt ist, daß jedes Segment (6) an seinem unter den Rand (8) greifenden Ende (9) radial nach innen abgesetzt ist und daß die Stirnkappe (7) einen kleineren Durchmesser aufweist, als der Außenkreis um die Segmente (6).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenring (14) entgegen der Drehrichtung des Dorns (4) drehbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenring (14) über einen Stützring (16) mit einem koaxial um die Antriebswelle (1) des Dorns (4) gelagerten Antriebsritzel (18) drehfest verbunden ist.