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Haspelvorrichtung für Kunststoffschläuche und -rohre
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Die Erfindung betrifft eine Haspelvorrichtung zum Wickeln insbesondere
von Kunststoffschläuchen und -rohren aus weich bis halbhart gestelltem Kunststoff
mit mindestens einem auf einer Haspelwelle angeordneten Haspel mit radial verstellbaren
Kernsegmenten, einem ersten, aus Profilen oder Stäben erstellten, gegebenenfalls
axial verstellbaren Flansch sowie einem durch zur Entnahme eines fertiggestellten
Bundes nach außen schwenkbare Abschnitte gebildeten zweiten Flansch.
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Beim Wickeln von Kunststoffschläuchen oder -rohren werden an die hierbei
verwendeten Haspel relativ hohe Ansprüche bezüglich ihrer Flexibilität gestellt.
Insbesondere bei Rohren ist der geringste hierbei anzuwendende Biegeradius sowohl
vom Rohrdurchmesser als auch von dessen Wandstärke und insbesondere von den Materialeigenschaften
des das Rohr bildenden Kunststoffes abhängig. Hinzu kommt, daß zum Verpacken aus
Rationalisierungsgründen meist eine vorgegebene Reihe von Kartonagen zur Verfügung
steht, die durch die erstellten Bunde ausgefüllt sein sollen. So wird der jeweils
optimale Kerndurchmesser des Wickelhaspels auch noch von der Länge des zu konfektionierenden
und zu wickelnden Schlauches bzw. Rohres abhängig.
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Vorbekannte Haspel weisen daher eine Vielzahl von Anstellmöglichkeiten
auf. Zumindest der äußere der Flansche besteht
meist nur aus einer
Anzahl, bspw. sechs oder acht, Stegen, die normal zur Haspelwelle fixierbar sind,
zur Entnahme eines gewickelten Bundes aber nach außen ausschwenkbar sind.
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Meist ist auch der innere Flansch aus einer Anzahl von Profilstücken
gebildet. Zur Anpassung des für die Wicklung zur Verfügung stehenden Raumes an die
jeweiligen Bedürfnisse ist auch der Kern durch einzelne profile oder Segmente gebildet,
die entlang von Speichen eines Rades verschiebbar und an diesen spannbar bzw. arretierbar
sind, und auf diesen sind achsparallel verschiebbar und in gewählten Stellungen
fixierbar die Stäbe des inneren Flansches angeordnet.
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Eine derartige Haspelvorrichtung ist zwar sowohl bezüglich der Wickelbreite
als auch des Kerndurchmessers den jeweiligen Anforderungen anpaßbar, als nachteilig
aber hat es sich erwiesen, daß die jeweiligen Umstellungen einen nicht unbeträchtlichen
Aufwand erfordern. Während des Extrudierens eines Schlauches oder Rohres macht es
sich unliebsam bemerkbar, daß während des Ausfalls einer Haspelvorrichtung wegen
der Umstellung der Extrusionsvorgang weitergeht, und beim Umstellen auf andere Schlauch-
bzw. Rohrdurchmesser und/oder -wandstärken erweist es sich als unvorteilhaft, daß
außer den das Extrusionswerkzeug Wechselnden noch weitere Arbeitskräfte durch das
Umstellen der Haspelvorrichtung erforderlich bzw. gebunden sind. Das Entnehmen eines
gewickelten Bundes ist bereits vereinfacht und beschleunigt, indem die den äußeren
Flansch bildenden Segmente bzw. Profilstäbe gemeinsam aus ihrer während des Wickelns
eingenommenen Arbeitsstellung nach außen verschwenkt werden. Die für das Abbinden
und das Entnehmen eines Bundes erforderliche Zeit läßt sich hier überspielen, indem
zwei alternierend wirksame Haspelvorrichtungen vorgesehen werden. Als nachteilig
erweisen sich jedoch auch hier insbesondere die zur Änderung des Kerndurchmessers
erforderlichen Rüstzeiten, und der bei der Verstellung des Kerndurchmessers herrschende
Zeitmangel führt
oft dazu, daß bei der Verstellung die einzelnen
Kernsegmente nicht in exakt gleiche Stellungen verschoben werden. Die Erfindung
geht daher von der Aufgabe aus, eine Haspelvorrichtung der angegebenen Gattung zu
schaffen, mit der Abänderungen des Wickelraumes, insbesondere des Kerndurchmessers,
schnell und symmetrisch durch5tihrbar sind.
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Gelöst wird diese Aufgabe, indem die Haspelwelle eine Scheibe aufweist,
die mit Führungsschlitzen ausgestattet ist, entlang deren Kernsegmente stützende
Schlitten verschiebbar geführt sind, und indem den Schlitten eine gemeinsame Anstellvorrichtung
zugeordnet ist. Durch diese gemeinsame Anstellvorrichtung erübrigt sich die getrennte
Anstellung der Segmente, so daß bereits hierdurch die Einstellzeit auf einen Bruchteil
der bisherigen reduziert wird, und gleichzeitig werden, ohne daß eine besondere
Sorgfalt an den Tag gelegt werden muß, zwangsläufig gleiche Anstellungen aller Kernsegmente
erreicht. Für diese gemeinsame Anstellung hat es sich bewährt, hinter der Scheibe
eine gegen diese durch eine Stellvorrichtung verdrehbare Stellscheibe vorzusehen,
welche die Schlitten abstützt. Diese Abstützung kann durch schräg oder spiralartig
verlaufende Nokken oder Nuten erfolgen, auf denen aus den Schlitten auskragende
Bolzen, gegebenenfalls über zur Reibungs- und Schleißminderung vorgesehene Laufrollen
aufliegen. Bewährt hat es sich jedoch, die Stellscheibe und die Schlitten jeweils
mit Bolzen auszustatten, die von den beidendig an StellsLangen vorgesehenen Augen
umfaßt sind, so daß der Stern je Schlitten einen Bolzen aufweist und je Bolzen der
Stellscheibe und der Schlitten eine Stellstange vorgesehen sind.
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Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Stellscheibe mit einem Schneckenrad
zu verbinden, in das eine an der Scheibe gelagerte Schnecke eingreift, so daß die
gegenseitige Verdrehung definiert und selbstsperrend durch die Schnecke bewirkt
werden kann. Diese Schnecke kann durch einen Schlüssel
verstellbar
sein, der in einen bspw. auf der Schneckenwelle vorgesehenen Vierkant einzugreifen
vermag. Andererseits kann, gegebenenfalls zusätzlich, die Schnecke direkt durch
einen Getriebemotor antreibbar sein, wobei zweckmäßig in mindestens einem der Stellwege
eine Friktionskupplung vorgesehen ist.
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Zum Zwecke der unbedingten Sicherung einer einmal herbeigeführten
Einstellung hat es sich bewährt, die Schneckenwelle durch eine Arretiervorrichtung
feststellbar zu gestalten.
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Beim praktischen Aufbau hat es sich bewährt, die Schlitten jeweils
mit einem Bock auszustatten, der eine Rohrführung trägt, und an den ein Kernsegment
angelenkt ist. Mit Vorteil wird hierbei eine axial anstellbare Druckscheibe vorgesehen,
welche im wesentlichen radial verschiebbar jeweils ein Ende einer Schaltstange führt,
deren anderes an einen Arm eines am Kernsegment angelenkten Winkelhebels angreift,
dessen anderer über einen Lenker mit dem freien Ende des zugeordneten Flanschstückes
verbunden ist.
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Eine relativ einfache Konstruktion ergibt sich, wenn die Rohrführungen
axial einstellbare Flanschstücke führen und/oder tragen, die bspw. frei verschiebbar
sind und durch Klemmen fixiert werden können. Andererseits hat es sich bewährt,
auch den Flanschstücken eine ihnen gemeinsame Verstellvorrichtung zuzuordnen, die
mit einer Fixiervorrichtung versehen ist.
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Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden
Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei: Figur 1 einen abgebrochenen Schnitt einer
Haspelvorrichtung, und Figur 2 eine abgebrochene Ansicht des Stellsternes sowie
des schlitten führenden Haspelsternes mit zwei unterschiedlich ausgebildeten Schlittenführungen.
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In Fig. 1 ist abgebrochen eine Haspelwelle 1 gezeigt, auf der vermittels
eines Keiles drehfest ein Stellstern 2 angeordnet ist, der drehfest mit einem Schneckenrad
3 verbunden ist. Auf dem freien Ende der Haspelwelle 1 ist ein durch zwei miteinander
verbundene Bleche gebildeter Haspelstern 4 gelagert, in dem Führungsschlitze 5 ausgespart
sind.
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Beidseitig der Führungsschlitze sind die Bleche des Haspelsternes
durch Distanzbuchsen durchgreifende Bolzen verbunden, auf denen mit einer V-Nut
ausgestattete Rollen 6 gelagert sind, zwischen denen Schlitten 7 eingespannt sind,
deren prismatische Laufflächen in die V-Nute eingreifen. Die Schlitten ihrerseits
sind mit die Führungsschlitze 5 durchgreifenden Bolzen 8 ausgestattet. Entsprechende
Bolzen 28 sind in Bohrungen des Stellsternes 2 angeordnet, und die Bolzen 8 und
28 sind jeweils von den Augen von diese verbindenden Stellstangen 9 umgriffen, so
daß eine Verdrehung des Stellsternes 2 gegen den Haspelstern 4 auch eine Verschiebung
der Schlitten 7 bewirkt.
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Die Schlitten 7.sind weiterhin mit einem Bock 10 ausgestattet, und
dieser und die Gruiidijlatte des Schlittens ist von einer Rohrführung 11 durchgriffen.
An den jeweiligen Bock 10 ist weiterhin ein Ende eines Kernsegmentes 12 angelenkt.
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Die Rohrführungen 11 sind von Schaltstangen 13 durchgriffen, deren
freies Ende an einen Arm eines Winkelhebels 14 angreift, der an das Kernsegment
12 angelenkt ist, und dessen freier Arm über einen Lenker 15 mit einem Hebelarm
des an das Kernsegment 12 angelenkten Flanschstückes 16 verbunden ist. Das gegenüberliegende
Flanschstück 17 ist mit seiner gabelartig aufgeschnittenen Bohrung über die Rohrführung
11 geschoben und mit einer Innensechskantschraube 27 dort festgeklemmt. Die Schaltstange
13 durchgreift die Rohrführung 11, und ihr gegenüberliegendes Ende ist mit einem
Kopf 18 ausgestattet, der eine Führungsstange 19 umgreift, die radial vor der Druckscheibe
20
stehend mit dieser verbunden ist. Die Druckscheibe 20 ist auf
einer Schiebebüchse 21 gelagert, die mittels zweier Stellgabeln 22 axial verschiebbar
ist.
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An der Rückseite des Haspelsternes 4 sind zwei Lagerböcke 23 angeordnet,
welche die Schneckenwelle einer in das Schneckenrad 3 eingreifenden Schnecke 24
tragen. Die Schneckenwelle ist durch eine Klemmvorrichtung 25 festlegbar und ein-
oder beidseitig mit je einem zum Angriff eines Schlüssels vorgesehenen Vierkant
26 ausgestattet.
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Fig. 1 zeigt die Betriebsstellung der Haspelvorrichtung. Ist ein Bund
gewickelt und gegebenenfalls abgebunden, so werden mittels die Bolzen der Schiebebüchse
21 umfassenden Schaltgabeln 22 die Schiebebüchse 21 mit der Druckscheibe 20 aus
ihrer dargestellten Lage nach links verschoben. Durch die Führungsstangen 19 der
Druckscheibe 20 werden hierbei die Schaltstangen 13 mitgenommen, und die Winkelhebel
14 werden im Rechtssinne verschwenkt. Wegen der Linearführung der Schaltstangen
13 in den Rohrführungen 11 wird hierbei bereits der Schwenkpunkt der Winkelhebel
14 in Richtung auf die Achse der Haspelwelle 1 verlagert, so daß die Kernsegmente
12 um ihren Anlenkpunkt geringfügig nach 4 nnen verschwenkt werden und durch eine
konische Verminderung des Kerndurchmessers das Abnehmen des Bundes erleichtert wird.
Gleichzeitig werden aber auch die horizontal nach rechts ausladenden Hebelarme der
Winkelhebel 14 um deren Schwenkachse in der Zeichnung im Uhrzeigersinne verschwenkt
und hierbei die Lenker 15 mitgenommen, welche die unteren Hebelarme der Flanschstücke
16 herabziehen und diese aus ihren achsnormalen Stellungen in etwa achsparallele
herunterschwenken. Das fertiggestellte Bund kann nunmehr leicht von den Kernsegmenten
12 abgezogen werden.
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Zum Verstellen des Kerndurchmessers wird bei stillgesetztem Haspel
dieser soweit verdreht, daß der Vierkant 26 bzw. einer der Vierkante der Schneckenwelle
durch einen entsprechenden
Schlüssel erreichbar ist. Sodann wird
die Klemmvorrichtung 25 gelockert und mittels des Schlüssels die Schnecke betätigt.
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Hierbei schraubt sie sich entlang der Zahnung des Schneckenrades 3
und verdreht damit das Schneckenrad und den mit diesem verbundenen Stellstern 2
gegen den Haspelstern 4. Die über die Stellstangen 9 angekoppelten Schlitten 7 verschieben
sich dementsprechend in ihren Führungen 6, so daß aufgabengemäß der Kerndurchmesser
des Haspels geändert wird.
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Mit der radialen Verschiebung der Schlitten 7 werden auch die Schaltstangen
13 verschoben; ihr Kopf 18 gleitet hierbei entlang der jeweiligen Führungsstange
19, ohne daß hierbei die Schaltstangen 13 eine Verschiebung innerhalb ihrer Rohrführungen
11 erfahren. Damit sind die Verschiebung der Schlitten 7 und somit Abänderung des
Kerndurchmessers und das öffnen des Haspels durch Ausschwenken der äußeren Flanschstücke
vollständig voneinander entkoppelt und können unabhängig voneinander durchgeführt
werden.
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Die Erfindung ist einer Reihe von Abänderungen fähig. So erzielt die
gemeinsame Anstellung der Schlitten durch eine handbetriebene Schnecke bereits eine
erhebliche Beschleunigung der Verstellung, die nunmehr zentral erfolgt und die gesonderten
Einstellungen und Fixierungen von bspw. sechs bis acht Kernsegmenten ersetzt. Der
Antrieb über Schnecke und Schneckenrad ergibt ein selbstsperrendes Getriebe, dessen
Sicherheit jedoch durch Anwendung der Klemmvorrichtung 25 noch erhöht werden kann.
Die gleichen Verhältnisse ergeben sich, wenn das Schneckenrad leichter erreichbar
auf der Frontseite des Haspelsternes 4 angeordnet ist. Auch hier kann der Stellstern
2 mit dem Schneckenrad 3 über Keile bzw. Federn verbunden sein: Die Nabe des Stellsternes
ist mit dem freien Ende der Haspelwelle 1 durch einen ersten Keil bzw. eine Feder
verbunden, und jenseits des Haspelsternes 4 ist das Schnekkenrad gleicherweise mit
der Haspelwelle verbunden, so daß eine gemeinsame Buchse, welche größere Lagerdurchmesser
des
Haspelsternes bedingen würde, vermieden ist. Weiterhin könnte
auch der 1laspelstern selbst mit dem freien Ende der Haspelwelle verbunden sein.
In allen diesen Fällen brauchen keine gesonderten Anstrengungen unternommen zu werden,
um eine gleichmäßige Verstellung aller Kernsegmente zu erreichen: Die gemeinsame
Verstellung bewirkt stets symmetrische Stellungen sämtlicher Kernsegmente. Es ist
aber darüber hinaus auch möglich, die Verstellung weiterhin zu vereinfachen und
zu beschleunigen, indem anstelle der Handverstellung oder zusätzlich zur manuellen
Betätigung der Schnekke noch ein Elektromotor vorgesehen wird, der die Verstellung
auf Knopfdruck durch Links- oder Rechtslauf vornimmt. Ein solcher Motor kann als
Getriebemotor hoher Drehzahl und bei dem vorzusehenden KD-Betrieb relativ klein
und billig ausgeführt sein und über Schleifringe oder, im Stillstand des Haspels,
durch ein einzusteckendes Kabel betätigt werden. Es ist aber auch möglich, die Schlitten
jeweils mit einem kleinen hochtqurigen und hochuntersetzten Getriebemotor auszustatten,
um auch die axiale Verschiebung der Flanschstücke 17 und damit die Einstellung der
Haspelbreite selbsttätig und schnell zu bewirken. Hierbei können die Flanschstücke
mit einem Schraubbolzen und die Schlitten mit einer durch den jeweiligen Motor betriebenen
Spindelmutter ausgestattet sein, und durch Regel-und Steuerschaltungen sind sowohl
ein Gleich- bzw. Synchronlauf der Motoren möglich, wie auch durch manuelle zusätzliche
Betätigung einzelner Motoren übereinstimmende Stellungen erzielbar sind. Zweckmäßig
wird auch in diesem Falle die Rohrführung 11 zum Führen der Flanschstücke 17 benutzt,
und erforderlichenfalls kann auch zusätzlich eine Fixierung durch eine Klemm- oder
Rastvorrichtung bewirkt werden, wenn nicht Motore Verwendung finden, deren Bremse
durch die Beaufschlagung des Motors gelüftet wird.
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Weitere Varianten sind anhand der Fig. 2 erläutert. So können entweder,
wie in Fig. 1 und der Fig. 2 oben dargestellt, entlang der Führungsschlitze 5 die
Schlitten 7 führende Rollen 6
angeordnet sein; andererseits können
stattdessen aber au aucn gemäß Fig. 2 unten die Führungsschlitze 30 breiter ausgebildet
und die Schlitten 7 mit Führungsrollen 29 versehen und die hierdurch gebildeten
Wagen in den Führungsschlitzen 30 verfahrbar sein. Bei dieser Ausbildung werden
mit einer geringeren Zahl von Führungsrollen 29 stets gleiche Führungseigenschaften
erzielt. Auch kann auf die Bolzen 8 verzichtet werden, wenn die Stellstangen 9 an
die entsprechend stabil ausgeführten Rohrführungen 11 angreifen. In Fig. 1 greifen
die Kernsegmente 12 durch Öffnungen der hinteren Flanschstücke 17. In vielen Fällen
hat es sich bewährt, die Kernsegmente zumindest an ihrem den Bock 10 umfassenden
Ende gabelartig auszubilden und mit dieser Gabel auch das Flanschstück 17 zu umgreifen.
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Schließlich können auch das Schneckenrad mit dem Haspelstern und die
Schnecke mit dem Stellstern verbunden sein, es können zwischen diesen andere Stellgetriebe
angeordnet sein,und endlich kann auf jegliches Stellgetriebe verzichtet werden,
wenn nach erfolgter manueller Verstellung des Stellsternes gegen den Haspelstern
diese in der eingestellten gegenseitigen Lage durch Klemmen, Verspannen oder dergleichen
fixiert werden. Auch die rollende Führung der Schlitten kann gegebenenfalls durch
Gleitführungen, z.B. prismatische oder Rohrführungen, ersetzt werden, und die Führungen
können -gegenüber den Radien des Haspelsternes geneigt vorgesehen sein.
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In allen diesen Fällen werden die Einstellzeiten der Haspelvorrichtung
auf ein Minimum reduziert, so daß die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigenden Stillstandszeiten
weitgehend ausgeschaltet sind.
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