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Schlauch- oder Kabeltrommel
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Die Erfindung betrifft eine Schlauch- oder Kabeltrommel mit einer
auf einer Achse drehbar gelagerten und durch eine erste Feder entgegengesetzt zur
Abrollrichtung vorgespannten Trommel, auf die ein Schlauch oder ein Kabel an einem
Ende ortsfest zuführbar, in mehreren Lagen wickelbar und am anderen Ende abziehbar
ist.
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Viele Werkzeuge, wie Bohrmaschinen, Schlag- und Niethämmer usw., werden
mit Druckluft oder elektrischer Energie angetrieben. Die Druckluft wird über einen
Schlauch und die elektrische Energie über ein Kabel zugeführt. Die Werkzeuge werden
mit der Hand bedient und nicht nur an einer einzigen Stelle, sondern zum Beispiel
entlang eines Fließbandes eingesetzt. Das heißt, daß das Werkzeug einen veränderlichen
Abstand von der Druckluft- oder Stromquelle aufweist. Entsprechend müssen der Schlauch
und das Kabel ausreichend lang sein.
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Ein langer Schlauch oder ein langes Kabel können den Arbeitsablauf
stören. Deshalb werden sie auf eine Schlauch- oder Kabeltrommel der eingangs genannten
Gattung aufgewickelt. Diese wird über dem Arbeitsplatz aufgehangen. In vielen Fällen
läßt sich die Trommel auch entlang einer Längsführung verschieben.
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Eine Schwierigkeit liegt nun darin, daß das eine mit der Druckluft-
oder Spannungsquelle verbundene Ende des Schlauches oder der Kabel ortsfest ist,
während das andere zum Werkzeug führende Ende ortsbeweglich ist und der Schlauch
oder das Kabel auf und mit der Trommel gedreht wird. Beim Stand der Technik wird
die Druckluft über Kupplungen zugeführt,
die aus ineinandergeschobenen
und gegeneinander verdrehbaren Buchsen bestehen. Diese Buchsen verschleißen verhältnismäßig
schnell. Dann gehen 15 bis 20 % der Druckluft verloren. Die elektrische Energie
wird über Bürsten oder Schleifkontakte zugeführt. Hierbei entstehen Funken und/oder
elektromagnetische Felder. Anlagen, in denen mit geringen Steuerströmen gearbeitet
wird, werden hierdurch empfindlich gestört.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schlauch-
oder Kabel trommel der genannten Gattung so auszubilden, daß die Druckluft oder
elektrische Energie an einem Ende des Schlauches oder des Kabels ohne Kupplung und
die mit dieser verbundenen Störungen zugeführt werden können und das andere Ende
des Schlauches oder des Kabels orts- und längenveränderlich bleibt und das Werkzeug
ohne Einschränkungen hin- und herbewegt werden kann.
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Die Lösung für diese Aufgabe ergibt sich bei einer Trommel der eingangs
genannten Gattung nach der Erfindung dadurch, daß die Trommel in eine Vorratsrolle
und eine axial neben dieser liegende Abroll-Rolle unterteilt ist, an einem axial
außen liegenden Ende der Vorrats-Rolle eine ortsfeste Halterung für die Zufuhr des
Schlauches oder Kabels vorgesehen und der Schlauch oder das Kabel vom axial abgelegenen
Ende der Abroll-Rolle frei abziehbar ist. Die Bezeichnungen Vorrats- und Abroll-Rolle
sind willkürlich gewählt. Sie sind nicht beschränkend im Sinne einer bestimmten
konstruktiven Ausgestaltung der Rollen zu verstehen. An dieser Stelle sei weiter
bemerkt, daß unter der Bezeichnung Trommel immer eine Schlauch- oder Kabeltrommel
zu verstehen ist. Ebenso kann unter der Bezeichnung Schlauch auch ein Kabel verstanden
werden.
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Durch die erfindungsgemäße Unterteilung der Trommel in eine Vorrats-
und eine Abroll-Rolle werden zwei Bereiche geschaffen. Im Vorrats-Bereich liegt
der Schlauch in mehreren Windungen
lose nebeneinander. Im Abroll-Bereich
liegt er dagegen vorzugsweise ohne Lose in mehreren Windungen übereinander. Bei
Zug an seinem freien, mit dem Werkzeug verbundenen Ende läuft er unter Drehung der
Trommel stetig ab. An seinem anderen, mit der Druckluft- oder Spannungsquelle verbundenen
Ende ist der Schlauch ortsfest gehalten. Bei Drehen der Trommel wird der Schlauch
im Vorratsbereich auf- oder abgewickelt. Die sich hierdurch ergebenden Längenänderungen
werden dadurch aufgefangen, daß der Schlauch in diesem Bereich mit Lose aufgewickelt
ist. Er wird mehr oder weniger fest auf die Trommel aufgewikkelt bzw. die Schlauchwicklungen
erhalten einen kleineren oder größeren Durchmesser. Das heißt, daß das mit der Druckluft-
oder Spannungsquelle verbundene Ende des Schlauches ortsfest gehalten werden kann
und zwischen diesem Schlauchende und den auf der Trommel befindlichen Schlauchwicklungen
keine Kupplung oder dergleichen liegen muß. Damit verläuft der Schlauch stetig ohne
Unterbrechungen zwischen der Druckluft-oder Spannungsquelle und dem Verbraucher
bzw. Werkzeug. Die eingangs erläuterten Fehler, die durch Kupplungen, Schleifbürsten
und dergleichen entstehen, können daher nicht länger auftreten.
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In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Vorrats-Rolle
einen ortsfesten Mantel mit radial nach innen ragenden Führungsstäben aufweist.
Diese Führungsstäbe verhindern, daß die im Vorratsbereich mit Lose liegenden Schlauchwindungen
ineinanderfallen, sich verknäulen und gegenseitig beschädigen.
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Zweckmäßig beträgt die axiale Länge der Vorrats-Rolle ein Vielfaches
des Durchmessers eines Schlauches, während die axiale Länge der Abroll-Rolle gleich
dem Durchmesser eines Schlauches ist. Damit können im Vorrats-Bereich mehrere Windungen
nebeneinanderliegen, während der Schlauch im Abroll-Bereich nur übereinandergewickelt
werden kann.
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Vorzugsweise sind die Vorrats- und die Abroll-Rolle axial
durch
Scheiben begrenzt,und in der die beiden Rollen voneinander abtrennenden Scheibe
ist an einer radial innen liegenden Stelle eine Öffnung zum Durchführen des Schlauches
vorgesehen.
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Damit kann der Schlauch im Abroll-Bereich ungehindert von seiner jeweils
radial außen liegenden Windung abgezogen werden.
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Es ist bekannt, die Trommel mit einer ersten Feder in einer Drehrichtung
vorzuspannen. Die Kraft dieser Feder ist so bemessen, daß sie das Gewicht des an
dem Schlauch befestigten und an diesem ziehenden Werkzeuges ausgleicht. Das heißt,
daß sich das Werkzeug in jeder Höhenlage in stabilem Gleichgewicht befindet. Bei
Anschließen eines Werkzeuges mit einem anderen Gewicht muß die Feder nachgestellt
werden. Die Feder ist zwischen der Trommel und der Achse eingespannt und mit ihren
Enden mit diesen verbunden. Zum Nachstellen der Feder wird diese Verbindung an einer
Stelle gelöst, die Achse zum Spannen oder Entspannen der Feder gedreht und die Verbindung
anschließend wieder geschlossen. Zum Verdrehen der Achse wird ein Schlüssel auf
einen Vierkant an einem Ende der Achse aufgesetzt. Bei diesem Nachstellen kann es
vorkommen, daß sich die Feder ruckartig entspannen will und dabei die Achse in schnelle
Drehungen versetzt. Der Schlüssel folgt diesen Drehungen. Dies kann zu Verletzungen
führen. Erfindungsgemäß ist daher eine zweite Feder mit Reibungsschluß auf die Achse
aufgesetzt, wobei diese Feder an ihrem einen Ende ortsfest gehalten und an ihrem
anderen Ende frei beweglich ist und die Wirkungsrichtung der zweiten Feder der der
ersten Feder entgegengesetzt ist. Wenn sich nun die Achse unter der Einwirkung der
ersten Feder drehen will, wird die zweite Feder aufgezogen.
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Damit wird die Drehung abgebremst. Die erste Feder ist zweckmäßig
eine Torsionsfeder.
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Vorzugsweise weist die zweite Feder mehrere axial nebeneinander auf
die Achse aufgewickelte Windungen eines Federdrahtes auf, dessen eines Ende an einer
ortsfesten Platte befestigt ist und dessen anderes Ende radial absteht. An diesem
Ende kann die Feder erfaßt und radial so weit von der Achse entfernt
werden,
daß der Reibungsschluß aufgehoben und die Achse zum Spannen der ersten Feder gedreht
werden kann.
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Es wurde ausgeführt, daß die Trommeln häufig entlang einer horizontalen
Schiene verschiebbar geführt sind. Auf dieser Schiene verläuft der Schlauch zwischen
Trommel und Druckluft-oder Spannungsquelle. Wegen des unterschiedlichen Abstandes
der Trommel von dieser Quelle muß auch der Schlauch eine veränderliche Länge haben.
In der Praxis bedeutet dies, daß der Schlauch bei kurzem Abstand durchhängt und
bei großem Abstand linear verläuft. Bei diesem Durchhängen des Schlauches hängt
er frei im Raum und kann beschädigt werden. Zum Vermeiden dieser Beschädigungen
ist gemäß der Erfindung eine Längsführung für den Schlauch vorgesehen. Sie besteht
aus gelenkig miteinander verbundenen und den Schlauch aufnehmenden U-förmigen Elementen.
Die Längsführung ist in ihrer Längsrichtung um 1800 umkehrbar. Damit kann sie den
Schlauch ständig umschließen. Bei kurzem Abstand zwischen der Trommel und der Druckluft-
oder Spannungsquelle läuft sie einmal hin und zurück. Vorzugsweise sind die U-förmigen
Elemente an ihren Stegseiten durch Gelenke miteinander verbunden.
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Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die
Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist: Fig. 1 eine perspektivische
Gesamtdarstellung der Trommel und ihrer Längsführung auf der horizontal verlaufenden
Schiene, Fig. 2 ein Vertikalschnitt entlang der Schnittlinie II - II in Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Schlauches im Vorrats- und im Abroll-Bereich
bei im ersten Bereich mit Lose aufgewickeltem Schlauch,
Fig. 4 eine
Darstellung entsprechend Fig. 2 mit im ersten Bereich ohne Lose liegendem Schlauch,
Fig. 5 eine Stirnansicht auf die zweite Feder in Blickrichtung des Pfeiles V in
Fig. 2 und Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Längsführung des Schlauches.
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Fig. 1 zeigt die Trommel 14 mit dem auf sie aufgewickelten Schlauch.
Die Trommel 14 ist an einer Platte 38 gelagert. Diese Platte 38 ist mit Laufrädern
58 längsverschiebbar in einer Schiene 56 gehalten. Am freien herabhängenden Ende
52 des Schlauches ist ein Werkzeug 54 befestigt. In der Schiene 56 liegt, was in
Fig. 1 nicht dargestellt ist, die später noch erläuterte Längsführung des Schlauches.
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Einzelheiten der Trommel werden nun unter Bezug auf die Figuren 2
bis 4 erläutert. Die Trommel 14 ist auf einer Achse 16 drehbar. An einem Ende weist
diese einen Vierkant 18 auf. Innerhalb der Trommel befindet sich die Abroll-Rolle
20. An ihrem in Fig. 2 rechts liegenden Ende wird diese durch die Scheibe 22 begrenzt.
Die Vorrats-Rolle 26 befindet sich links seitlich neben der Abroll-Rolle 20. Sie
weist einen Boden 28 auf. Zwischen diesem und der Achse 16 befinden sich die Lager
30. Die Vorrats-Rolle 26 wird seitlich durch die Scheiben 32 begrenzt. In der zwischen
den beiden Rollen 20 und 26 befindlichen Scheibe 32 befindet sich eine Öffnung 33.
Durch diese ist der Schlauch 12 durchgeführt. Führungsstäbe 34 verlaufen radial
in der Vorrats-Rolle 26 und trennen die einzelnen Schlauchwindungen voneinander.
Sie sind auf der Innenseite eines Mantels 36 angeordnet. Dieser ist seinerseits
mit einer ortsfesten Platte 38 verbunden. Auf dieser sitzt eine Halterung 40. Diese
hält das zur Druckluft- oder Spannungsquelle führende Ende des Schlauches. Eine
erste Feder 42 liegt zwischen der Achse 16 und der Trommel 14. Mit ihrem einen Ende
44 ist sie an der Achse 16 und mit ihrem anderen Ende 46 an
der
Trommel 14 befestigt. Am anderen Ende der Achse 16 befindet sich die zweite Feder
48. In Fig. 5 wird sie im einzelnen dargestellt. Mit ihrem einen Ende 50 ist sie
an der Platte 38 befestigt. Ihr anderes Ende 52 steht radial frei ab. Nach dieser
Einzelbeschreibung kann die Arbeitsweise der Trommel erläutert werden: Bei der Darstellung
in Fig. 2 liegt der Schlauch 12 im Bereich der Vorrats-Rolle 26 mit Lose, während
er in der Abroll-Rolle 20 eng liegt. Fig. 3 zeigt das gleiche Bild. Bei einem Zug
am freien Ende des Schlauches - Fig. 4 zeigt dieses Bild - wird sich die Trommel
14 in Uhrzeigerrichtung drehen. Der Schlauch wird von der Abroll-Rolle 12 abgewickelt.
Gleichzeitig wird er innerhalb der Vorrats-Rolle 26 enger aufgewickelt. Dabei ist
wichtig, daß der Schlauch seine Lage an der Halterung 40 nicht verändert. Seine
Längenänderungen werden innerhalb der Vorrats-Rolle 26 aufgefangen. Deshalb kann
auf die beim Stand der Technik erforderliche Kupplung verzichtet werden. Bei einem
Aufrollen des Schlauches und damit einer Drehung der Trommel 14 in Gegenuhrzeigerrichtung
vergrößern die in der Vorratsrolle 26 liegenden Schlauchwicklungen ihren Durchmesser.
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Es entsteht wieder das in Fig. 3 gezeigte Bild.
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Im folgenden sei das Nachspannen der ersten Feder 42 erläutert.
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Hierzu wird ihre Verbindung mit der Achse 16 gelöst und diese mit
einem auf den Vierkant 18 aufgesetzten Schlüssel gedreht.
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Dabei versucht die Feder 42 die Achse 16 zu drehen. Dieser Drehung
widersetzt sich die zweite Feder 48. Bei der durch die erste Feder bedingten Drehung
der Achse 16 würde sie stärker auf diese aufgewickelt. Sie hemmt eine solche Drehung.
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Deshalb wird sie an ihrem Ende 52 erfaßt und - bei Blickrichtung auf
Fig. 5 - etwas in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht.
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Damit löst sich der Reibungsschluß zwischen ihr und der Achse. Nun
kann die Achse gedreht und damit die erste Feder 42 nachgestellt werden.
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Fig. 6 zeigt die Längsführung 60 des Schlauches. Sie besteht
aus
einzelnen U-förmigen Elementen 62. Diese sind über kleine Gelenke 64 miteinander
verbunden. Bei einer Verschiebung der Trommel 14 wickelt sich die Längsführung 60
in der durch die Pfeile angezeigten einen oder anderen Richtung ab. Der Schlauch
12 wird ständig umschlossen. Damit wird er geführt und gehalten. Der Schlauch 12
kann nicht frei herunterhängen und dabei arbeitende Personen stören oder selbst
beschädigt werden.
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