DE3127186A1 - Bandeinwickler - Google Patents

Description

DIPUINCHEINZBARDEHLE PATENTANWALT / Aktenzeichen:

Anmelder: Di6egyori Gepgyir Miskolc H - 35¹»¹* Ungarn

9.JuIi 1981

Mein Zeichen:

p 3270

Bandeinwickler

BAUDEHiWICKLER

Die Erfindung betrifft einen Bandeinwieklar,, der einen mit je einem Getriebe versehenen Aussieher und Aufwinder, sowie einen Getriebekasten, eine Schaltgetriebeeinheit , ^ahnradübersietsung und einen Einwicklerkopf hat_s wobei die Getriebe des Aussialiars uBd des Aufwieders miteinander und mit dem Getriebekasten kinematisch verbunden sind und mehrere, kinematisch verbundene Bandeinwiokler nacheinandergeschaltet 0ind_o· Der Bandeinwiekler ist eine Arbeitsmaschine, womit Röhre, Stangen, Stäbe o₀ figlo mit einem Band ©us Isolier- oder Schutzmaterial eingewick^t werden*. Die Richtung der EinwioJsalujsg mit des nacheinanderfolgesden Bändern wird immer verändert „ also werden die Binwiekler-= köpfe der nacheinanderfolgenden Bandeinwickler in ent·= gegengesetgter HioJatnsg gedrehte Dabei ist es wichtig_p dass die Gewiadest®igung in beides Drehrichtungen gleieh gross sei«

Zur Lösung diesar Aufgabe sind schon a@lirere Einrichtungen vorbekanat gewordene Die gewünschte Drehzahl wurde durch ZüJmradübersetzungen oder stufenlose Drehzahlschalter eingestellt₉ die Drehrichtung wurde fflit 0cnieberad,-RichtuQgawender veränderte Die Einwicklerköpfe der Bam&einwiekler hatten dabei in beiden Breh-=- richtungen die gleiche! Drehzahl „ BAD ORIQIfsSAL

Diese Lösung ermöglicht eine unkomplizierte Drehzahleinstellung und leichte Handhabung, das einzuwickelnde Erzeugnis dreht sich Ja nicht um seine Achse. In diesem Falle wird d89 aufgewickelte Band . immer die gleiche Gewindesteigung haben, da die relative Geschwindigkeit zwischen dem Erzeugnis und dem Einwicklerkopf immer konstant ist. Bei einer veränderung der Drehrichtung muss nur dts Schieberad umgestellt werden, die Übersetzung muss nicht verändert werden.

Die technologische Weitereintwicklung bei der

es/ Erzeugung der einzuwickelnden Produkte brachte/mit sich dass die Produkte während der technologischen Vorgänge sich auch um ihre eigene Achse drehen. In diesem Falle ist aber die Drehzahleinstellung für die konstante relative Geschwindigkeit bei den herkömmlichen Bandeinwicklern eine sehr komplizierte und zeitraubende, meistens unlösbare Aufgabe. Die Einwicklerköpfe werden nämlich auch in diesem falle abwechselnd in einer und in der anderen Richtung gedreht, die Drehrichtung des Produktes ist aber immer die gleiche. In dieser Weise wird die Drehzahl.des Produktes einmal zu der Drehzahl des Einwicklerkopfes addiert und andersmal von der Drehzahl des Einwicklerkopfes subtrahiert. Pur eine konstante Gewindesteigung besteht aber unverändert die Aufgabe, dass die relative Geschwindigkeit zwischen dem Produkt und dem Einwieklerkopf ständig aufrechterhalten bleiben soll. Das bedeutet, dass bei jeder Richtungs-

Wendung dea Einwicklerkopfes auch die Zalmradübarsetzung verändert'werden muss, genügt es nicht die einfache Verstellung des Schieberadea«, Die konstante relative Geschwindigkeit kann übrigens mit Wechselrad-Schalt-. getriebe wegen der Stufe der Zähnzahl öfters nicht verwirklicht werden, es muss also ein stufenloses Schalt·= getriebe angewendet werden.»

Das Ziel der Erfindung ist das Eliminieren der oben erwähnten allen Unzulänglichkeiten und die Schaffung eines Bandeinwicklers mit dem die Richtungs·=-

Wendungen ohne besondere Schwierigkeiten durchgeführt, werden können· .

Die mit der Erfindung au ""Lösende Aufgabe besteht nun in der Ausbildung eines die relative Geschwindigkeit zwischen dem einzuwickelnden Produkt und. .dem Einwicklerkopf bei allen Drehrichtungen beibehaltenden Bnndein-Wicklers.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sind wir durch die Erkenntnis gekommen₉ dass in dem Ban&ein-= wickler ein Planetengetriebe angewendet werden sollo

Die Weiterentwicklung, d» ho die Erfindung selbst besteht, nua darin₉ dass zwischen der Zahnrad=- übersetzung und dem Einwicklerkopf ein Plansten= getriebe angeordnet ist, dessen innenverzahntes Ringrad au dem Einwicklerkopf₉ sein Arm zu dem Getriebekasten und sein Sonnenrad au der Schaltgetriebeeinheit geschaltet sind₀ Die Bedeutung 'lieser Lösung besteht darin, dass diese relativ einfachen tech-

BAD ORIGIMAL

312710b

nischen Massnahmen ermöglichen, die konstante relative Geschwindigkeit zwischen dem Produkt und dem Einwicklerkopf bei j'eder Drehrichtung beibehalten zu können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend auf die Zeichnung bezugsnehmend erläutert. In •der Zeichnung sind

• Fig. 1 eine scheraatische Seitenansicht einer Kabelverseilmaschine mit einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Bandeinwicklers; pig, 2 eine Bandführungaskizze eines beispielhaften

Bandeinwicklers bei gleicher Drehrichtung des Produktes und des Einwicklerkopfesj Pig. 3 eine Bandführungsskizze wie in Fig. 2, jedoch bei entgegengesetzter Drehrichtung des Produktes und des Einwieklerkopfesf Fig. 4

und
Fig. 5 Antriebsschemen zwei verschiedener Ausführungs-

formen des erfindungsgmäsaen Bandeinwickleraj und schliesslich

Fig. 6 Geschwindigkeit- und Drehzahldiagrammen des Planjietengetriebes der Ausführungsformen in

Fig. 4 und 5.

In Fig. 1 iet der erfindungsgetuässe Bandeinwickler in einer beispielhaften Anordnung mit eine-r Yer-. aeiluiaachine zusammengebaut dargestellt* Die Verseilelemente werden von Spulen 1 abgenommen und durch Führungselemente 3 in ein Verseilkaliber geführt. Das Kabel vollendet vom hler nns auch eine Drehung urn seine

§AD ORSGIMÄL

eigene Achse. Danach kommt das drehende Kabel in einen erfindungsgemässen Bandeinwickler 4ο Durch die hohle Hauptwelle wird das Kabel ζυ einem Einwieklerkopf 5 geführt, wo das Band auf dan Kabel gewickelt wird. In Pig. 1 kommt danach noch ein Bandeinwickler 4₀ dessen Einwicklerkopf 5 aber in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird* Das Kabel wird im weiteren durch einen Auszieher β zu einem Getriebekasten 7 geleitet und sohliesslich mit Hilfe eines Aufwinders 8 auf einem Aufnahoietromiael 8 gesammelt» Die einzelnen Bauelemente des Systems werden durch eine T.^ansmissionswelle 10 mit einem Hauptantriebmotor 11 angetrieben, bsw_a miteinander kinematisch verbundene

Wie schon oben erwähnt _s werden die Einwickler= köpfe 5 der zwei Bandeinwickler 4 in entgegengesetztem Richtung'gedreht. In Figo 2 und 3 sind die zu den ein-· zelnen Drehrichtungen gehörenden Bandführungsschemen dargestellt. In Fig« 2 ist die Drehung des Einwickeln kopfes 5 mit n_f9 des Kabels mit n^ angezeigt, diese zwei Richtungen sind jetzt also entgegengesetzte

In Fig. 3 hat n_f und n_k die gleiche Richtung« Das Band wird im beiden Fällen von einer Bandspule 21 durch fi;c gelagerte Pührungsrollen 22₉ eine Rolle 23 des selbsteinstellenden Bremsarmes und über einen mit dem Kabel 25 parallelen Führungsbolzen 24 um das Kabel 25 geführt,,

In den Figuren können auch die Anordnungs~ unterschiede· der zwei Drehungsrichtungen und die

BAD ORIGINAL

~ X ~ α

verschiedene Richtung doi· Gewinde nt eigung beobachtet werden. Aus den J)¹IgUren UJ, auch et nichtlich, dass die Einwickelung mit dew Band von der relativen Geschwindigkeit n_re2 ^{= n}f ~ ⁿy zv/iochen dom Einv/icklerkopf 5 /n^./ und dem Kabel 25 /n_]r/ abhängt. Die Gewindesteigung . h in mm steht mit der linearen Geschwindigkeit ν in ra/min und mit der relativen Drehzahl in min in dem nachstehenden Zusammenhang;

_{h =} 1000 ν
· ⁿrel

In Pig. 4 ist das Antriebeschema des erfindungsgemässen Bandeinwicklers mit einer Wechselradpär- -Geschwindigkeitseinstellung dargestellt. Die Drehung des Hauptantriebsmotors 11 wird durch die Transmissionswelle 11 in den einzelnen Bandeinwicklern 4 durch ein an einer Welle I verkeiltes Zahnrad 1 zu einer Welle II /durch Zahnrad 2/ weitergegeben. Die Welle II ist einerseits mit einer aus Zahnrädern z^, Zg, z„ und z_Q bestehenden Schaltgetriebeeinheit und anderseits - in diesem Beispiel - mit einem Rad z^ und durch einen/verrieten j I Riemen 26 mit einen anderen Rad z^ in Verbindung. Die Schaltgetriebeeinheit beinhaltet auch zwei Wechselräder, die mit ζ angedeutet sind und deren eines /wie das Zahnrad s_? und das Rad z-,/ an der Welle II und anderes an der Welle III verkeilt sind. Das Zahnrad z,- ist an der Welle III verschiebbar angeordnet. Das Zahnrad Sg ist an der Welle HIa und die Zahnräder Zq und Sg an der Welle IV verkeilt. DIo Wellen III, HIa und IV

sind in dem R_aum so angeordnet, dass das verschiebbare Zahnrad-5 einmal mit dem Zahnrad Zg /wie in Fig_e 4/, andersmal mit dem Zahnrad z_Q /in der Figur mit geatri-* chelter Linie angegeben/ in Verbindung gestellt werden kann. Damit wird eine Richtungswechsler-Funktion ermöglicht, wodurch die Drehrichtung des Einwicklerkopfes 5 verändert werden kann«

In Pig. 4 ist über die Welle IV ein Planetengetriebe angeordnet. An einer weiteren Welle V ist das Rad ζ ^ für den (verriptenj <RTemen 26 verkeilt, sowie ein Arm K des Planetengetriebes gefixt „ An dem Arm K ') ist ein Plantenrad oder Umlaufrad Z₁₂ verdrehbar gelagert, das einerseits mit einem an einer Welle V des verdrehbar gelagerten Sonnenrads Z₁₁ und anderseits mit einem Ringrad Z₁^ in Verbindung steht,, Das Ringrad· Z₁, ist mit einem Zahnrad Z₁* zusammengebaut, das zu einem an der hohlen Hauptachse VI verkeilten Zahnrad Zic geschaltet ist. Auf dieser hohlen Hauptwelle VI ist übrigens auch der Bimwicklerkopf 5 das Bandein- .

Wicklers 4 gekeilt« Im dieser Weise ist die Verbindung zwischen dem Ringrad b·^ und dem Einwicklerkopf 5 sichergestellt«

Das Sonnenrad Z₁₁ steht durch ein mit ihm zusammengebautes und an fier Welle IV verkeiltes Zahm=* rad ζ mit der Schaltgetriebeeinheit und der Richtungen wendeeinheit in Verbindung.=

In Pig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel wie im Pig. 4 dargestellt j mit der Ausnahme, dass anstatt

BAD ORIGINAL

-to

WechselrMdem ζ ein an den Wellen II und III befestigtes stufenlos -verstellbares Schaltgetriebe, ein Variator eingebaut ist. Die Anordnung der anderen Zahnräder ist unverändert wie in Pig. 4.
. Im Betrieb des Bandeinwicklers 4 wird die konstante, mit der Drehzahl des Kabels 25 proportionale Drehzahl durch das Rad z^, der Riemen 26 und das Rad z. zu dem Arm des Planetengetriebes geleitet. Diese von dem Hauptantriebmotor 11 kommende Drehung hat eine konstante Richtung. Danach wird - bei einer Ausführungsform mit dem entsprechenden Auswählen der Wechsο Irader z, bzw. - bei der anderen Ausführung - mit dem "Variator die gewünschte Einwicklungsgeschwindigkeit eingestellt. Diese Drehzahl wird auf das Sonnenrad z·,-, des Planeten-

"L5 getriebes geführt. Die Richtung dieser Drehung kann durch das Schieberad z^ des Richtungswenders verändert werden. Diese ändernde Drehung wird also auf das Sonnenrad z-,-. des Planetengetriebes und die mit der der Drehung des Kabels 25 proportionale Drehzahl wird auf den Arm K des Planetengetriebes geführt, dadurch ist es sichergestellt, dass von dem Ringrad ζ-,-j des Planetengetriebes eine mit der Drehzahl des Kabels 25 proportionale konstante relative Drehzahl entnommen werden kann. Das bedeutet, dass die relative Drehzahl η ^ zwischen dem Einwicklerkopf 5 und dem Kabel 25 unabhängig von der Drehrichtung konstant ist.

Mit anderen V/orten können die obigen^och anschaulicher gemacht werden. Daß Planetengetriebe hat so-

BAD ORIGINAL

vf-

zusagen zwei "Eingänge" und einen "Ausgang"_β Bei dem einen "Eingang" /Arm K/ wird die mit der Drehung des Kabelfi proportionale Drehzahl, bei dem anderen "Eingang" /Sonnenrad Z^₁/ die mit der gewünschten Drehzahl de3 BiTv..lcklerkopfes 5 proportionale Drehzahl "einge= geben" und bei dem "Ausgang" /Ringrad z,~/ die mit der Jeweiligen relativen Drehzahl proportionale Drehung "entnommen".

Das wird vergegenständlichtauf Grund ä<SB Ge= schwindigkeits- und Drehsahldiagrammsdes Pla*£#engetri<= ebes in Pig. 6. Im weiterem wird mit Bezug auf diese Figur ein konkretes Berechnungsbeispiel.abgeschrieben» Teil A in Fig. 6 g©igt den PaIl₅ wenn das Kabel 25 und der Einwicklerkopf 5 dich in dert-aelben Richtung drehen, und Teil B₉ wenn in entgegengesetzter Richtung. Die Zusammenhange sind die folgendem

/A/

/B/

4 · „

BAD ORIGINAL

3 K

Bei einer maximalen Drehgeschwindigkeit des Kabols n_kma,_{c a} I₅O min"¹ ist die damit proportionale grösste Geschwindigkeit der Transmissionswelle ⁿtmax ^{= 50}° κΙτΓ¹. Die Aufgabe dabei besteht darin, dass die grösste relative Drehzahl des Einwickelkopfes ⁿrel max ^{= 6o}° ^¹*¹""^{1 se}*n soll.

Mit der kinematischen Kette der Pig. 5 kann diese Aufgabe mit den folgenden Zähnzahlen gelöst werden:

²I = 27

Z₂ = 50

Z₃ = 20 Z₄ = 48 Z₅ = 83 H = ³⁷

Z₇ = 27

²S = ²^

Z₉ = 64 ²IO = ⁷² Z₁₁ = 30

Z₁₂ = 30

«₁₃ =90

Z₁₄ = 80

Z₁₅ = 80

Die Regelbarkeit des atufenlosen Getriebes ist Sz = 6.

In den Zusammenhängen sind die Drehzahl n^- des Armee K dos Pl αηά eng et riebe π und die Drehzahl n·,-, des

Sonnenradea S₁₁ enthalten, mi¹ (Ionen dip Drehzahl n·,-des inncnverzalmten Ring}·οΛο■:-. :;..> keiku.liort werden kann, die nätürlichorwGiao wit η_χ ,, ferner - angenommen, dass Z₁₄ / Z₁₅ = 1 : 1 - mit der Drehzahl n_f des Einwicklerkopfes 5 gleich ist.

l λ 71 on τ

= ⁿt · ST · T_A " 5°° · ^u · Ü - ⁿ2.5 tnin"¹

= 500 . |g . 6 .

= 500 . 6 . S2 . £4 ₌ 500 . 2,458 . Sä . & = _lf8Oo 50 72 50 72

Bei einer entgegengesetzter Drehung:

η - -η - - llraax _ ± fmax ^U13nax ~ ^ 3 ⁿKmax

1800

. 112,5 = -600 H- 150 = -450 min"¹

Bei einer gleichgerichteten Drehung?

v, -n -j. Htnax . 4
ⁿfmax " ⁿ13 max ~ ⁺ " T"" ⁺ 1

_s + i|00 + L . 112,5 = + 600 + 150 = + 750 rain"¹

ⁿrelmax * ⁶⁰° ^min , womit es bewiesen ist,

dass die relative Drehzahl mit der Richtungswenfiung. nicht verändert wird und da3s die Aufgabe mit realen Zähnzahlen gelöst werden kann»

Der erfindungsgemüose Bandeinwickler kann natürlich auch bei anderen einzuwickelnden Erzeugnissen,, nicht nur bei Kabeln angewendet werden. Die ob iqen Aus-

BAD ORIGINAL

führungen beschreiben nur ein Beispiel, was veranschaulicht) dass die gestellte Aufgabe mit dieser Erfindung restlos erfüllt ist·

BAD ORIGIfSIAL

Claims (1)

1. BAITDEIIPiriCKLBR

   Patentanspruch

   versehenen Auszieher /β/ und lufwiaddr /8/₉ sowie einem Getriebekasten /7/₉ ©ine Seha,ltg@tri®b@@inh@it_P Zahn*= radtibersetzung und eines Einwicklerkopf /5/ hat_a wobei die Getriebe^ des lusgi©h®rs/6/ uad d©s Aufwinders /8/ miteinander und mit &®m Getriebekasten /7/ kinematisch verbunden sind und
   einwiekler naoheiBanderg©©©h®lt®t

   dadurch gekeaag@ichaet ₉ zwischen der Zahnradüb©ra®tgimg uad &®m Einwieklarkopf /5/ ein Planetengetrieb® ®ag©ordm@t ist, desaen innen·=· verzahntes Ringrad A₁^/ bu dem Eiawioklerkopf /5/»

   sein Arm /K/ su dem ©©t^iebekastea /7/ ¹^aO. s©ia Sonaee,=

   ■ · -frad Zz₁₁/ zu der @©iial%e%±@b<a®is&@it geschaltat