DE2032100B2 - Wickelmaschine zum Aufwinden einer Verstärkungseinlage aus zwei mehrfädigen gegenläufigen Wendeln auf einen Schlauch - Google Patents

Description

a) einer rohrförmigen Nabe, innerhalb welcher der Dorn gleiten kann, der den zu formenden Schlauch trägt,

b) einem mit dieser rohrförmigen Nabe verbundenen Ring, an dessen Umfangsrand an beiden Seiten, Spindeln zur Aufnahme von Fadenspulen angeordnet sind,

c) einem Fadenführungsring, der ebenfalls von der rohrförmigen Nabe gehalten ist.

Außerdem ist eine Bremseinrichtung für die Fadenspulen vorhanden, um den jeweiligen Faden innerhalb der Bahn zu spannen, welche sich zwischen dem Punkt erstreckt, an welchem der betreffende Faden von der Spule abgewickelt wird, und dem Punkt, an dem dieser Faden mit dem Elastomer des zu formenden Schlauches in Berührung tritt.

Ferner ist eine Maschine zur Herstellung von Schläuchen, beispielsweise aus Elastomer bekannt (DE-AS 12 80 556), wobei diese Schläuche eine Verstärkungseinlage aufweisen sollen, die aus in Wendelform gewickelten Fäden besteht. Diese Maschine weist zwei Gruppen von Vorrichtungen auf, mit denen zwei Fadenwickel wendelförmig über den zu bildenden Schlauch geformt werden. Jede dieser beiden Vorrichtungsgruppen weist eine Scheibe auf, an deren Umfangsrand eine Anzahl Spulen mit aufgewickeltem Faden angeordnet ist Der von der Spule abgezogene Faden wird zu einer Fadenverleilerscheibe geführt und läuft durch eine Vorrichtung zum Spannen des Fadens.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, bei einer Maschine der eingangs genannten Art zu ermöglichen, die Verstärkungseinlage aus den auf den Schlauch aufgewickelten Wendeln so herstellen zu können, daß keinerlei Gefahr besteht, daß die geometrische Form dieser Wendeln in nachteiliger Form verändert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich erfindungsgemäß eine Wickelmaschine der eingangs genannten Art dadurch, daß die Aufnahmen für die Fadenspulen aus geschlossenen Behältern mit einer axialen Auslaßöffnung für den Faden und je einem gleichachsigen Abspuler bestehen, und daß die Bremseinrichtungen aus je einem Faden zugeordneten Scheibenpaaren geringer Abmessungen bestehen, zwischen deren federnd aneinanderdrückbaren Scheiben der Faden hindurchgeführt ist.

Da Fadenbremsen aus federnd aneinanderdrückbaren Scheiben z. B. bei Nähmaschinen allgemein bekannt sind, wird für dieses Teilmerkmal der Erfindung kein Elementenschutz begehrt

In den Unteransprüchen beanspruchte Merkmale betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der vorstehenden erfindungsgemäßen Lösung der gestellten Aufgabe.

Der Fortschritt der Erfindung ergibt sich daraus, daß bei den beiden vorgenannten bekannten Maschinen keine Möglichkeit besteht, mit hoher Produktionsleistung arbeiten zu können. Es ist nämlich bei den bekannten Maschinen nicht möglich, falls gewünscht, den umlaufenden Scheiben hohe Drehgeschwindigkeiten zu erteilen, weil in diesem Fall die Fäden nicht mehr gleichmäßig und konstant von den zugeordneten Spulen abgewickelt werden könnten. Tatsächlich würde nämlich durch eine Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit der Scheiben in gleicher Weise auch die Umlaufgeschwindigkeit der die Fäden haltenden Spulen erhöht werden. Demzufolge würden den auf ihren Achsen gehaltenen Spulen Schwingungen erteilt werden, so daß keinesfalls eine gleichmäßige und geordnete Abwicklung der Fäden von den Spulen eintreten könnte. Die Folge ist, daß die Fadenbewegungen nachteilig beeinflußt und gestört werden, wobei auch ein »Dehnen« dieser Fäden eintritt, so daß der gewünschte Verstärkungsaufbau des geformten Schlauches ungleichmäßig ausfallen muß. Derartige nachteilige Einflüsse werden bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform völlig ausgeschaltet. μ

Nachstehend wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen für ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der J> wesentlichen Teile einer Wickelmaschine,

Fig.2 in vergrößerter Darstellung eine Vorderansicht einer der Wickeleinheiten und

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Teile einer FaHenbremseinrichtung.

Gemäß Fig. 1 weist die Wickelmaschine A ein Paar von einander gleichen Wickeleinheiten 1 und Γ auf, die durch einen einzigen Motor 2 angetrieben werden und gleichachsig zueinander liegen, wobei diese Wickeleinheiten 1, Γ zueinander entgegengesetzt arbeiten, indem « die Wickele^:nheit 1 in einem und die V/jckeleinheit Γ im entgegengesetzten Sinne umläuft.

Die Wickelmaschine A ist dabei vorteilhaft in Reihe mit einem Extruder B für einen Schlauch 9 aus einem Hochpolymerisat, z. B. ΰ·« einem Elastomeren, wie v> Kautschuk angeordnet.

Nachfolgend wird lediglich die eine Wickeleinheit 1 beschrieben, wobei die für die Teile dieser Wickeleinheit 1 verwendeten Bezugsziffern den mit einem Strich versehenen Bezugs^iffern entsprechen, die für identi- « sehe Teile der anderen Wickeleinheit 1' vorgesehen sind.

Die Wickeleinheit 1 weist eine Hohlwelle 3 auf, die mit Lagern 5 auf Stützen 4 drehbar gehalten ist, welche von einem mit Rädern versehenen Rahmen 6 getragen werden, der sich längs der gesamten Wickelmaschine A erstreckt. Ein einziger zwischen den beiden Wickeleinheiten 1 und Γ angeordneter Motor 2 treibt ein Umkehrgetriebe 8 an, welches seinerseits die Hohlwellen 3, 3' der beiden Wickeleinheiten 1, Γ über μ Riemenscheiben 7, 7' und Riemen antreibt. Der Durchmesser der Hohlwel'en 3, 3' muß größer sein als der größte Durchmesser des Schlauches 9, der durch die Wickelmaschine A beschichtet werden soll.

Drei Scheiben 10 (von denen nur eine in Fig. 1 bezeichnet ist) sind in gleichen Abständen auf jeder Hohlwelle 3, 3' aufgekeilt, wobei die eine Fläche 11 jeder Scheibe 10 konisch geformt ist.

Auf diesen konischen Flächen 11 jeder Scheibe 10 sind sechs zylindrische Behälter 12 befestigt, die jede durch einen Abschlußdeckel 13 abgeschlossen sind, der an seinem vorderen Ende konisch ist und an seiner Spitze eine Auslaßöffnung 14 aufweist (Fig. 2). Das Kegelprofil des Abschlißdeckels 13 bildet einen Winkel, welcher vorzugsweise im Bereich zwischen 45° und 65^C liegt. Der Übersichtlichkeit halber sind in Fig. 1 nur zwei Behälter 12 für jede Scheibe 10 dargestellt.

Fig. 2 zeigt insbesondere die sternförmige Anordnung der sechs Behälter 12 auf jeder Scheibe 10. Die Achsen 16 der Behälter 12 verlaufen senkrecht zu der zur koni^cien Fläche Γ. tangentialen Ebene, so daß sie insgesamt eine sternförmige Anordnung mit Bezug auf die Hohlwellen 3, 3' aufweisen. Eine Erzeugende der konischen Oberfläche der Fläche ! 1 bildet mit Bezug auf die Ebene senkrecht zu den Hohlwellen 3, 3' einen Winkel von 15°. Hieraus folgt, daß auch die Achsen 16 der Behälter 12 den gleichen Winkel mit der Mittelachse der Hohlwellen 3, 3' bilden. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, berühren sich praktisch die Basen der Behälter 12.

Jeder Behälter 12 nimmt eine Fadenspule 15 mit einem abzuspulenden Faden 23 gleichachsig in sich auf, so daß diese Fadenspule 15 von der Behälterwand einen geringen Abstand aufweist. Die Auslaßöffnung 14 des Behälters 12 dient als Auslaß für den Faden 23.

Dasjenige Ende 22,22' der betreffenden Hohlwelle 3, 3' auf welches hin die Behälter 12 gerichtet sind, trägt aufgekeilt einen Förderring 17 mit regelmäßig am Umfang verteilten Rollen 18 einer solchen Anzahl, wie die zugeordnete Wickeleinheit 1, Γ Fadenspulen 15 aufweist. Ferner ist ein Steuerkopf 19 für ein wendeiförmiges Auflegen der Fäden 23 auf den Schlauch 9, die je von einer Rolle 18 auf den Schlauch 9 hingeleitet werden, mit der betreffenden Hohlwelle 3,3' in de- Nähe des Förderringes 17 verkeilt.

Der Schlauch 9 tritt in den Hohlraum 21 der Hohlwelle 3 an deren Ende 22 ein, bewegt sich längs derselben, gelangt dann in den gleichachsigen Hohlraum der Hohlwelle 3' der Wickeleinheit Γ una erreicht das Ende 22' dieser Hohlwelle 3', wo er mit einer weiteren Lage von Fäden 23 der Wickeleinheit Γ bedeckt wird, die eine entgegengesetzte wendeiförmige Richtung erhalten. Der auf diese Weise bewickelte Schlauch 20 wird dann mittels eines nicht dargestellten Extruders mit einer schlauchförrnigen Hülle abgedeckt.

Bei jeder Wickeleinheit 1, Γ sind die Behälter 12 der einen Gruppe mit Bezug auf diejenigen aller anderen Gruppen versetzt.

Bremseinrichtungen für die Fäden 23, 24 deren Zahl derjenigen der Öffnungen 14 der Behälter 12 entspricht, sind als je eine Gruppe an jeder Scheibe 10 angeordnet und den Auslaßöffnungen 14 zugekehrt so befestigt, daß sie mit der betreffen«'en Hohlwelle 3,3' umlaufen. Diese Bremseinrichtung 24 sind für jede Behältergruppe auf der zugeordneten Scheibe 10 befestigt, die sich vor dieser Gruppe befindet, mit Ausnahme der ersten bzw. letzten Gruppe, für welche diese Bremseinrichtung 24 an dem Förderring 17 angeordnet sind.

Die BremseinrichtuTigen 24 sind in Fig. 3 im einzelnen dargestellt.

Jede Bremseinrichtung 24 besteht im wesentlichen aus folgenden Elementen:

Einem Träger 25 zur Anbringung an der Hohlwelle 3, 3', mit welcher der Faden 23 und die Bremseinrichtung 24 umlaufen,

einem Schaft 26, der mit einer öffnung oder einem Schlitz 27 versehen und vorzugsweise in einer Stellung senkrecht zur Achse der Hohlwelle 3,3' angeordnet is».

zwei kleinen Scheiben, nämlich einer Scheibe 28, die der Hohlwelle 3, 3' näherliegt und nachfolgend als »innere Scheibe« bezeichnet ist. und einer Scheibe 29, die der ersten Scheibe 28 überlagert ist und nachfolgend ι ο als »äußere Scheibe« bezeichnet wird, wobei diese Scheiben 28, 29 auf dem Schaft 26 so angeordnet sind, daß sie um einen Betrag frei gleitbar sind, der etwa der Öffnung oder dem Schlitz 27 entspricht,

einer Feder 30, welche den Schaft 26 umgibt und sich ι "> einerseits gegen den Träger 25 und andererseits gegen die äußere Scheibe 29 abstützt, welche ihrerseits gegen die innere Scheibe 28 wirkt, die von einer Mutter 31 gehalten wird.

Der von der Fadenspule 15 herkommende Faden 23 .'<> tritt durch die Auslaßöffnung 14 des betreffenden Behälters 12 aus. verläuft durch die Öffnung oder den Schlitz 27 zwischen den beiden Scheiben 28,29 hindurch und erreicht dann ohne weitere Führung den Förderring 17, wobei er zwischen den Scheiben 28, 29 festgepreßt :"> bleibt.

Im Ruhezustand der Wickelmaschine A und bei relativ niedrigen Anfangsdrehzahlen kann die Feder 30 die äußere Scheibe 29 so gegen die innere Scheibe 28 drücken, daß r'.er zwischen den Scheiben 28, 29 m hindurchgeführte Faden 23 bei einem freien Abwickeln gebremst und gespannt gehalten wird.

Wenn die Wickelmaschine A jedoch mit hoher Drehzahl arbeitet, dann drückt die Fliehkraft die innere Scheibe 28 gegen die äußere Scheibe 29, und beide r> Scheiben 28,29 wirken der Kraft der Feder 30 entgegen, bis diese voll zusammengedrückt ist. Andererseits hält die r-liehkraft die Scheibe 28 gegen die Scheibe 29 in Anlage, so daß auch in diesem Fall der Faden 23 bei seinem freien Abwickeln gebremst und daher in einem ■"' Spannungszustand mit nur geringfügiger Ballonbildung auch während einer sehr hohen Drehzahl der Wickelmaschine A infolge der Spannung gehalten wird, die durch den sich vorwärtsbewegenden Schlauch 9 ausgeübt wird. Somit wird durch die Bremseinrichtun- ·»-, gen 24 die Ausbildung des Fadenballons während einer hohen Maschinendrehzahl infolge des Luftwiderstandes sowie der auf den Faden 23 unmittelbar ausgeübten Fliehkraft wesentlich verringert oder sogar praktisch ausgeschaltet. Auf diese Weise kann auch bei sehr nahe beieinander angeordneten Fadenspulen 15 in den Behältern 12 keine gegenseitige Störung der Fäden 23 oder ein Hängenbleiben derselben an vorstehenden Teilen der Wickelmaschine A eintreten.

Zweckmäßig wird ein Abstand zwischen den Bremseinrichtungen 24 und dem vorderen Ende der entsprechenden Fadenspulc 15 gewählt, der zwischen 5 und 15 cm liegt. Der Wirkungsgrad der Bremscinrichtungen 24 ist derart, daß der Absland zwischen den Bremseinrichtungen 24 der am weitesten abgelegenen Gruppe und dem Förderring 17 auch größer sein kann al«, 1 m.

Auch die Behälter 12 haben eine bestimmte Funktion hinsichtlich des von der Fadenspule 15 abgewickelten Fadens 23. Ihre vorbestimmte Neigung mit Bezug auf die Hohlwellenachse, ihre seitlichen Gesamtabmessungen, welche denjenigen der eingeschlossenen Fadenspule 15 sehr nahe kommen, und ferner der vorbestimmte Winkel des Profils des Abschlußdeckels 13, von dessen Oberseite der Faden 23 abgegeben wird, wirken zusammen, um ein regelmäßiges und ordnungsgemäßes Abwickeln des Fadens 23 von der Fadenspule 15 bei mäßiger 3allonbildung sicherzustellen, welche, selbst wenn sie das Ergebnis der unvermeidlichen Wirkung ist, die von der Fliehkraft auf den Faden 23 ausgeübt wird, durch den erhöhten Luftwiderstand infolge der Drehung nicht beeinflußt wird.

Dieses regelmäßige und ordnungsgemäße Abwickeln der Fäden 23 von den Fadenspulen 15 und ihr ordnungsgemäßes und regelmäßiges Weiterbewegen vor dem Aufbringen auf den Schlauch 9 hat zur Folge, daß weder eine Unterbrechung des Fadenablaufs noch eine Fadendehnung eintritt.

Wie erwähnt, kann die Wickelmaschine A in Reihe mit einem Extruder B für die Herstellung eines Schlauches 9 angeordnet sein. In diesem Falle wird der Schlauch 9 mit einer ersten Fadenlage unmittelbar nach seinem Austritt aus dem Extruder B beschichtet und dann am Ende seiner Bewegung durch die Wickelmaschine A mit einer zweiten Fadenlage beschichtet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   !. Wickelmaschine zum Aufwinden eimer Verstärkungseinlage aus zwei mehrfädigen gegenläufigen Wendeln auf einen Schlauch, mit einer Hohlwelle für den Durchtritt des Schlauches, zwei hintereinander koaxial um die Hohlwelle drehbar angeordneten Scheiben, je einer Mehrzahl von mit der zugeordneten Scheibe fest verbundenen Aufnahmen für je eine Fadenspule, Bremseinrichtungen zum Abbremsen in der von den Fadenspulen ablaufenden Fäden und je einem, je einer der Scheiben zugeordneten Verteilerring für die Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen für die Fadenspulen (15) aus geschlossenen Behältern (12) mit einer i"> axialen Auslaßöffnung (14) für den Faden (23) und je einem gleichachsigen Abspuler bestehen, und daß die Bremseinrichtungen (24) aus je einem Faden (23) zugeordneten Scheibenpaaren (28, 29) geringer Abmessungen bestehen, zwischen deren federnd (30) aneinanderdrückbaren Scheiben (28, 29) der Faden (23) hindurchgeführt ist
2. 2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Mittelachse jedes Behälters (12) mit Bezug auf die Hohlwellenachse etwa 13° bis 17° beträgt
3. 3. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß jeder Behälter (12) im wesentlichen zylindrische Form aufweist und einen vorderen kegelförmigen Abschlußdeckel (13) mit der zentralen Auslaßöffnung (14) des Behälters aufweist wob 21 das Kegelprofil einen Winkel von vorzugsweise etwa 45° bis 65° bildet
4. 4. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichne!, daß der Abstand « zwischen den Bremseinrichtungen (24) und den vorderen Enden der Fadenspulen (15) innerhalb der Behälter (12) etwa 5 bis 15 cm beträgt
5. 5. Wickelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsein- *) richtungen (24) je einen Träger (25) aufweisen, der eine feste Verbindung der betreffenden Bremseinrichtung (24) mit der Hohlwelle (3, 3') bildet, fernei einen Schaft (26), der mit einer öffnung oder einem Schlitz (27) für den Fadendurchgang versehen ist « und vorzugsweise senkrecht zur Längsachse der Hohlwelle (3, 3') angeordnet ist und mit seinem Fußende an dem Träger (25) befestigt ist, weiterhin zwei auf dem Schaft (26) gegeneinander axial beweglich gehaltene Scheiben (28, 29), nämlich eine w innere Scheibe (28), die sich auf der Seite der Mittelachse der Hohlwelle (3, 3') befindet, und eine äußere Scheibe (29), die gleichachsig der inneren Scheibe (28) überlagert ist, wobei der Faden (23) zwischen den beiden Scheiben (28, 29) gehalten und « geführt ist und der Betrag der Bewegung der Scheiben (28, 29) gegeneinander etwa demjenigen der Öffnung oder des Schlitzes (27) entspricht, sowie eine auf dem Schaft (26) gehaltene Feder (30), die sich einerseits am Fußende des Schaftes (26) und ^b(> andererseits auf der äußeren Scheibe (29) abstützt und derart letztere unter dem Druck der Feder (30) gegen die innere Scheibe (28) in Anlage hält, die sich ihrerseits an einer Mutter (31) am anderen Ende des Schaftes (26) abstützt. ^

   Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Aufwinden einer Verstärkungseinlage aus zwei mehrfädigen gegenläufigen Wendeln auf einen Schlauch, mit einer Hohlwelle für den Durchtritt de» Schlauches, zwei hintereinander koaxial um die Hohlwelle drehbar angeordneten Scheiben, je einer Mehrzahl von mit der zugeordneten Scheibe fest verbundenen Aufnahmen für je eine Fadenspule, Bremseinrichtungen zum Abbremsen der von den Fadenspuien ablaufenden Fäden und je einem, je einer der Scheiben zugeordneten Verteilerring für die Fäden.

   Bekannt ist eine Maschine zur Herstellung von Schläuchen aus Elastomer (US-PS 19 14 455), die in der Lage ist, einen Verstärkungsaufbau aus wendelförmig gewickelten Fäden für die Schläuche auszubilden. Hierbei wird ein Dorn verwendet entlang dem drei Paare von genuteten Rollen vorgesehen sind, durch welche drei Bänder aus Elastomer um den Dorn herum zu einem Schlauch geformt werden. Zur Ausbildung und Anbringung der Fadenwickel sind zwei Wickeleinheiten vorhanden, von denen jede Einheit versehen is; mit