DE3604509C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bandagiermaschine zum Umwickeln von langgestreckten Produkten, wie Schläuche, Kabel, Rohre und dergleichen, mit einem bandförmigen Material, mit einer Wickelscheibe, die um eine zur Scheibenfläche senkrechte Drehachse rotierend antreibbar ist und eine mit der Dreh­ achse fluchtende Öffnung zum Durchführen des zu umwickelnden Produktes in Richtung der Drehachse aufweist, mit einer auf der Wickelscheibe um eine zu deren Drehachse parallele Achse drehbar gelagerte Wickeltrommel für das bandförmige Material sowie mit einer auf der Wickelscheibe angeordneten Umlenk­ einrichtung mit zumindest einem von dem bandförmigen Mate­ rial umschlungenen Umlenkelement, dessen Längsachse zur Um­ lenkung des bandförmigen Materials in einem Winkel α zur Drehachse der Wickeltrommel angeordnet ist, wobei die Relativgeschwindigkeit zwischen der Umfangsfläche des Umlenkelementes und dem bandförmigen Material gleich Null ist.

Bei einer ersten Art einer bekannten Bandagiermaschine wird aufgrund der parallelen Anordnung der Drehachsen der Wickel­ scheibe und der Wickeltrommel ein Umlenkdorn verwendet, der das bandförmige Material aufgrund seiner Ausrichtung in in einem Winkel α zur Drehachse der Wickeltrommel um einen Win­ kel 2 α in Richtung des zu umwickelnden Produktes umlenkt. Der Umlenkdorn ist hierzu als zylindrischer Stift ausgebil­ det, der auf der Wickelscheibe in der gewünschten Winkelan­ ordnung starr befestigt ist, so daß das bandförmige Mate­ rial während des Wickelvorganges reibend über die Oberfläche des Umlenkdorns geführt wird. Bei textilen Bändern funk­ tioniert dies problemlos, da zwischen dem Band und der glat­ ten Umfangsfläche des Umlenkdorns nur eine geringe Reibung entsteht und da textile Bänder relativ hohe Zugkräfte schadlos aufnehmen können. Hierbei können Wickelscheibendreh­ zahlen von 500 bis 600 U/min erreicht werden. Insbesondere bei der Herstellung von Kabeln oder Schläuchen kommt es jedoch häufig vor, daß die Produkte mit Rohgummistreifen umwickelt werden müssen. Dabei entsteht jedoch zwischen dem stillstehenden Umlenkdorn und dem Rohgummistreifen eine hohe Reibung, so daß es aufgrund der Empfindlichkeit des Gummima­ terials und durch die zur Überwindung der Reibung erforder­ lichen hohen Zugkräfte zu Deformationen oder gar zum Zer­ reißen des Rohgummibandes kommt. Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt, die Oberfläche des Umlenkdornes mit einer Beschichtung, insbesondere einer Teflonbeschichtung, zu versehen, um die Reibung herabzusetzen. Damit werden jedoch nur Wickelscheibendrehzahlen von maximal 200 U/min erreicht, wodurch die Fertigung sehr teuer wird. Weiterhin wurde versucht, den Umlenkdorn drehbeweglich zu lagern, was jedoch dazu führt, daß das bandförmige Material aufgrund seiner Winkelanordnung zur Längsachse des Umlenkdornes während des Wickelvorganges in Richtung der Längsachse des Umlenkdorns "wegwandert", was ebenfalls zu seiner Zerstörung führt. Diese Möglichkeit scheidet daher zur Lösung des aufgezeigten Problems von vornherein aus.

Eine Bandagiermaschine der gattungsgemäßen Art ist aus der DE-PS 7 21 118 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt eine "Einrichtung zum Umwickeln von stangen- oder ringförmigem Gut und dergleichen", die eine Wickelscheibe (Wickelring) aufweist, auf der eine Wickeltrommel (Rolle) für bandförmi­ ges Material (Wickelband) um eine zur Drehachse der Wickel­ scheibe parallele Achse drehbar gelagert ist. Diese bekann­ te Vorrichtung weist eine Umlenkeinrichtung mit zwei in Richtung des Bandverlaufs voneinander beabstandet angeordne­ ten, drehbar gelagerten Leitrollen auf. Das Wickelband ist zunächst um die erste Leitrolle, die mit ihrer Drehachse senkrecht zur Bandlängsachse angeordnet ist, und dann um die zweite, schwenkbeweglich gelagerte Leitrolle herumgeführt. Diese zweite Leitrolle ist dabei in einem spitzen Winkel α zu der Drehachse der Wickelscheibe bzw. der Wickeltrommel angeordnet. Diese bekannte Vorrichtung ermöglicht bereits höhere Wickelgeschwindigkeiten, weil aufgrund der Drehbar­ keit der Leitrollen die Relativgeschwindigkeit zwischen diesen und dem Wickelband gleich Null ist. Bei der bekann­ ten Vorrichtung ist nun aber schwierig, daß zwei Leitrollen erforderlich sind, die jeweils drehbar gelagert werden müssen, wobei zusätzlich die zweite Leitrolle über einen in einer Schwenklagerung gelagerten Träger schwenk- bzw. schwingbar ausgebildet sein muß.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen­ den Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Bandagiermaschine hinsichtlich der Umlenkeinrichtung zu vereinfachen, wobei dennoch auch zug- bzw. reißempfindliche Materialien mit sehr hohen Wickelgeschwindigkeiten zu verarbeiten sein sollen.

Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Durch die erfindungsgemäße, diaboloförmige Ausgestaltung des Umlenkdorns erübrigt sich vorteilhafterweise eine zusätzli­ che Leitrolle. Dies bedeutet, daß nur noch ein einziges Umlenkelement, nämlich der erfindungsgemäße Umlenkdorn, vor­ gesehen ist, womit aber dennoch - auch mit den zugempfind­ lichsten Bandmaterialien - Wickeldrehzahlen von bis zu 600 U/min erreicht werden können.

Anhand der Zeichnung soll im folgenden die Erfindung bei­ spielhaft näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht auf die Wickelscheibe einer Bandagiermaschine mit einem herkömmlichen, zylindrischen Umlenkdorn,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Wickelscheibe in Pfeil­ richtung II gemäß Fig. 1,

Fig. 3 und 4 Perspektivansichten einer möglichen Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen Umlenkdornes und

Fig. 5 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Umlenkdorns in Pfeilrichtung V gemäß Fig. 4.

Eine erfindungsgemäße Bandagiermaschine 1 weist einen Maschinenrahmen 2 auf, der eine Wickelscheibe 3 trägt, die um eine zur Scheibenfläche senkrechte, vorzugsweise horizontale Drehachse 4 rotierend antreib­ bar ist. Die Wickelscheibe 3 weist eine mit der Drehachse 4 fluchtende Öffnung 5 zum Durchführen eines mit einem bandförmigen Material 6 zu umwickeln­ den langgestreckten Produktes 7, wie Kabel, Schläuche, Rohre usw., auf, wobei die Drehachse 4 der Wickelscheibe 3 und die Längsachse 9 des zu bandagierenden Produktes 7 zusammenfallen.

Die Wickelscheibe 3 trägt eine Wickeltrommel 10 für das Bandmaterial 6, die um eine zur Drehachse 4 der Wickelscheibe 3 parallele Achse 11 drehbar gelagert ist. Bei Rotation der Wickelscheibe 3 wird somit die Wickeltrommel 10 mit dem bandförmigen Material 6 um das langgestreckte Produkt 7 herumgeführt. Zum Umlenken des Bandmaterials 6 in Richtung des zu umwickelnden Produktes 7 ist auf der Wickelscheibe 3 ein Umlenkdorn 12 angeordnet, dessen Längsachse 13 in einem Winkel α zu Drehachse 11 der Wickeltrommel 10 angeordnet ist, wodurch das bandförmige Material 6 um einen Umlenkwinkel 2 α umgelenkt wird (Fig. 2).

Zum Bandagieren wird die Wickelscheibe 3 in Richtung des Pfeiles 14 in Fig. 1 in Rotation versetzt und das langgestreckte Produkt 7 mit einer an die Drehzahl der Wickelscheibe 3 angepaßten Vorschubgeschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 15 in Fig. 2 durch die Öffnung 5 der Wickelscheibe 3 hindurchgeführt.

Darüber hinaus ist es mit der erfindungsgemäßen Bandagiermaschine 1 aber auch möglich, bandagierte Produkte wieder auszuwickeln, indem die Wickelscheibe 3 in Pfeilrichtung 16 gedreht und das langgestreckte Produkt 7 in Pfeilrichtung 17 bewegt wird. In diesem Fall ist ein Antrieb der Wickeltrommel 10 vorgesehen, um das abgewickelte Bandmaterial 6 wieder aufwickeln zu können.

Während des Wickelns und/oder Abwickelns sorgt eine auf der Wickelscheibe 3 angeordnete Kraftmeßvorrichtung 19 durch Regelung der Bremsung und/oder des Antriebes der Wickeltrommel 10 für eine gleichmäßige Spannung des Bandmaterials 6. Zum Antrieb der Wickeltrommel 10 dient zweckmäßigerweise ein regelbarer Gleichstrom­ antrieb.

Erfindungsgemäß ist nun der Umlenkdorn 12 (Fig. 3 bis 5) derart in Abhängigkeit von dem Winkel α diaboloförmig ausgebildet, daß bei Umschlingung des Umlenkdornes 12 durch das band­ förmige Material 6 am Anfang der Umschlingung eine Berührungsgerade zwischen dem Umlenkdorn 12 und dem bandförmigen Material 6 gebildet ist, die ebenso wie alle zu dieser Berührungsgeraden parallel auf der Bandebene liegenden Berührungsgeraden senkrecht zur Bandlängsachse 21 angeordnet sind. Weiterhin ist die Umfangsfläche des Umlenkdornes 12 erfindungs­ gemäß derart antreibbar, daß die zwischen ihr und dem bandförmigen Material 6 auftretende Relativge­ schwindigkeit gleich Null ist, wodurch keinerlei Reibung zwischen dem Umlenkdorn 12 und dem band­ förmigen Material 6 mehr auftreten kann.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Umfangsfläche des Umlenkdornes 12 von über den Umfang verteilt angeordneten Stangen 22 gebildet, deren Enden auf zwei bezüglich der Längsachse 13 des Umlenkdornes 12 konzentrischen Kreisen 23 gleichen Durchmessers angeordnet und gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Diese Stangen 22 sind in Fig. 3 in zueinander paralleler Anordnung dargestellt, wodurch der durch die Umfangsfläche d.h. seine Hüll­ fläche, begrenzte Umlenkdorn 12 zylindrisch ist. Durch gemeinsame Drehung der Enden der Stangen 22, d.h. des Kreisbogens 23 um die Achse 13 relativ zu den gegenüberliegenden Stangenenden in Richtung des Doppelpfeiles 24 wird dann die in Fig. 4 darge­ stellte Anordnung der Stangen 22 erreicht; der durch die Umfangsfläche, d.h. die Hüllfläche, begrenzte Körper ist hierdurch erfindungsgemäß doppelkonisch und diaboloartig ausgebildet. Die Anpassung der Ausbildung des Umlenkdornes 12 an den Winkel α kann somit vorteilhafterweise durch das Maß der gegenseitigen Verdrehung der gegenüberliegenden Kreise 23 erfolgen.

Um zu erreichen, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen der Umfangsfläche des Umlenkdornes 12 und dem Bandmaterial 6 gleich Null ist, sind erfindungs­ gemäß drei Ausbildungen möglich. Erstens kann der ganze Umlenkdorn 12 um seine Längsachse 13 drehbar gelagert sein, zweitens können die Stangen 22 an dem Umlenkdorn 12 drehbar gelagert sein und drittens können die Stangen 22 drehbar gelagerte Hülsen (nicht dargestellt) tragen.

Es ist vorteilhaft, wenn die Stangen 22 zwischen zwei auf einer zentrischen Achse 25 angeordneten Scheiben 26 befestigt sind, die in Längsrichtung der Achse 25 voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Achse 25 senk­ recht zu den Scheiben 26 angeordnet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Achse 25 des Umlenkdornes 12 zur Einstellung des Winkels α schwenkbeweglich auf der Wickelscheibe 3 gelagert, da hierdurch auch der Umlenkwinkel 2 α einstellbar ist. Zur erforderlichen Anpassung der Form der Umfangsfläche des Umlenkdornes 12 an den Winkel α ist in diesem Fall erfindungsgemäß zumindest eine der Scheiben 26 auf der Achse 25 verdrehbar gelagert. Die Stangen 22 sind über Gelenkverbindungen an den Scheiben 26 befestigt.

Zweckmäßigerweise kann in diesem Fall eine der auf der Achse 25 verdrehbaren Scheiben 26 derart mechanisch mit der Wickelscheibe 3 verbunden sein, daß bei Verschwenken des Umlenkdornes 12 zum Einstellen des Winkels α eine automatische Verdrehung der Scheibe 26 relativ zu der anderen Scheibe 26 erfolgt. Hierdurch wird vorteilhafterweise die Ausbildung des Umlenkdornes 12 selbsttätig an den jeweils ein­ gestellten Winkel α angepaßt.

In Fig. 5 ist das den Umlenkdorn 12 umschlingende bandförmige Material 6 sowie dessen Längsachse 21 durch Strichpunktlinien angedeutet. Hieraus wird deutlich, daß der Winkel 27 zwischen jeder jeweils eine Berührungsgerade darstellenden Stange 22 und der Bandlängsachse 21 90° beträgt, das bandförmige Material 6 aber dennoch um den Winkel 2 α umgelenkt wird.

Neben der beschriebenen vorteilhaften Ausbildung des Umlenkdornes 12 liegt es im Rahmen der Erfindung, diesen aus einem massiven Vollmaterial oder mit einer vollflächigen Umfangsfläche auszubilden, die dann an einen bestimmten Winkel α angepaßt ist.

Claims (9)

1. Bandagiermaschine zum Umwickeln von langgestreckten Pro­ dukten, wie Schläuche, Kabel, Rohre und dergleichen, mit einem bandförmigen Material, mit einer Wickelscheibe, die um eine zur Scheibenfläche senkrechte Drehachse rotierend antreibbar ist und eine mit der Drehachse fluchtende Öff­ nung zum Durchführen des zu umwickelnden Produktes in Richtung der Drehachse aufweist, mit einer auf der Wickel­ scheibe um eine zu deren Drehachse parallele Achse drehbar gelagerte Wickeltrommel für das bandförmige Material sowie mit einer auf der Wickelscheibe angeordneten Umlenkeinrich­ tung mit zumindest einem von dem bandförmigen Material um­ schlungenen Umlenkelement, dessen Längsachse zur Umlenkung des bandförmigen Materials in einem Winkel α zur Drehachse der Wickeltrommel angeordnet ist, wobei die Relativ­ geschwindigkeit zwischen der Umfangsfläche des Umlenk­ elementes und dem bandförmigen Material gleich Null ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Um­ lenkelement von einem derart in Abhängigkeit von dem Winkel α diaboloförmig ausgebildeten Umlenkdorn (12) gebildet ist, daß bei der Umschlingung des Umlenkdornes (12) durch das bandförmige Material (6) am Anfang der Umschlingung eine Berührungsgerade zwischen der Umfangsfläche des Umlenk­ dornes (12) und dem bandförmigen Material (6) gebildet ist, die ebenso wie alle zu dieser Berührungsgeraden parallel auf der Bandebene liegenden Berührungsgeraden senkrecht zur Bandlängsachse (21) angeordnet sind.

2. Bandagiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangs­ fläche des Umlenkdornes (12) von über den Umfang verteilt angeordneten Stangen (22) gebildet ist, deren Enden auf zwei bezüglich der Längsachse (13) des Umlenkdornes (12) konzentrischen Kreisen (23) gleichen Durchmessers angeordnet und gleich­ mäßig voneinander beabstandet sind.

3. Bandagiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Umlenkdorn (12) auf der Wickelscheibe (3) um seine Längsachse (13) drehbar gelagert ist.

4. Bandagiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stangen (22) an dem Umlenkdorn (12) um ihre Längs­ achsen drehbar gelagert sind.

5. Bandagiermaschine nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stangen (22) um ihre Längsachsen drehbar gelagerte Hülsen tragen.

6. Bandagiermaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stangen (22) zwischen zwei auf einer zentrischen Achse (25) angeordneten Scheiben (26) befestigt sind, die in Längsrichtung der Achse (25) voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet sind, wobei die Achse (25) senkrecht zu den Scheiben (26) angeordnet ist.

7. Bandagiermaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Umlenkdorn (12) zur Einstellung des Winkels α schwenkbeweglich auf der Wickelscheibe (3) gelagert ist.

8. Bandagiermaschine nach Anspruch 6 oder 7, da­ durch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Scheiben (26) auf der Achse (25) verdrehbar ist und die Stangen (22) über Gelenkverbindungen an den Scheiben (26) befestigt sind.

9. Bandagiermaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der auf der Achse (25) verdrehbaren Scheiben (26) derart mechanisch mit der Wickelscheibe (3) verbunden ist, daß bei Verschwenken des Umlenkdornes (12) zum Einstellen des Winkels α eine automatische Verdrehung der Scheibe (26) relativ zu der anderen Scheibe (26) erfolgt.