DE3900060A1 - Einrichtung zum bebaendern eines durchlaufenden materialstranges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bebändern eines durchlaufenden Materialstranges mit wenigstens einem Band, insbesondere zum Bebändern eines Kabels, die mit einer um die Stranglängsachse rotierend antreibbaren Bandzuführungs­ einrichtung für das Band versehen ist, die eine Bandspule aufweist.

Materialstränge, insbesondere Kabel, werden im Durchlauf mit ein oder zwei Bändern aus Papier, Kunststoff, Metall und/oder Gewebe aus Fasern oder Metalldrähten umwickelt. In vielen Einsatzfällen wird der so bewickelte, d.h. bebän­ derte Materialstrang anschließend noch mit einer Ummantelung aus Kunststoff versehen. Das Aufbringen der Kunststoffummante­ lung erfolgt im Wege der Koextrusion, d.h. der bebänderte Materialstrang wird durch einen entsprechend ausgebildeten Extruder geführt. Die zum Bebändern erforderliche Bandlänge ist um ein Vielfaches größer als die Länge des Materialstran­ ges, so daß die gesamte Einrichtung jeweils angehalten und

solange stillgesetzt werden muß, bis die leere Bandspule gegen eine volle Bandspule ausgewechselt und das ablaufende Bandende mit dem zulaufenden Bandende verbunden ist. Da während der Stillstandszeit der Extruder auf Temperatur gehalten werden muß, wurde bisher über eine Ablaßleitung während des Stillstandes das Kunststoffmaterial fortlaufend abgezogen, um so zu verhindern, daß sowohl die Kunststoffül­ lung im Extruder selbst als auch die bereits aufgebrachte, jedoch noch im Bereich der Extruderdüse befindliche Kunststoff­ ummantelung infolge Überhitzung beschädigt wird. Abgesehen von den während der Stillstandszeit auftretenden erheblichen Verlusten an Kunststoffen, besteht gleichwohl die Gefahr, daß die Ummantelung infolge der erhöhten Hitzeeinwirkung während des Stillstandes Beschädigungen erhält.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der vorstehend bezeichneten Art so zu gestalten, daß ein fortlaufender Betrieb und zugleich ein Spulenwechsel im Betrieb mit Verknüpfung von Bandende und Bandanfang möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens zwei Bandspulen vorgesehen sind, die jeweils auf einem gegenüber der Bandzuführungseinrichtung unabhängig und koaxial zum Materialstrang drehbar gelagerten Spulen­ träger gelagert sind, daß jedem Spulenträger zur Herstellung einer drehfesten Verbindung mit der Bandzuführungseinrichtung jeweils eine lösbare Kupplung zugeordnet ist und daß jeder Spulenträger mit Leiteinrichtungen für den Bandanfang verse­ hen ist. Bei einer derartigen Einrichtung besteht die Band­ zuführungseinrichtung beispielsweise aus einem Rotor, der koaxial um die Stranglängsachse rotiert und der mit Führungs­ und Spannelementen für das aufzubringende Band versehen ist. Die Durchlaufgeschwindigkeit des Materialstranges und die Drehzahl des Rotors bestimmt hierbei die Steigung der Bandumwicklung. Je nach Einsatzzweck können auch mehrere Bänder, auch aus unterschiedlichen Materialien in einem Arbeitsgang aufgebracht werden. Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung sind nun je Bandart zwei Bandspulen vorgesehen, wobei jeweils von einer Bandspule das Band abläuft und auf den Materialstrang aufgebracht wird, während die andere Bandspule mit umläuft. Durch Leiteinrichtungen wird nun bewirkt, daß beim Ablaufen des Bandendes von der in Betrieb befindlichen Bandspule von der zweiten Bandspule der Bandanfang zulaufen kann und mit dem Bandende verbunden wird, so daß ohne Stillstand der Bebänderungsvorgang weitergeführt werden kann. Je nach Art der Verbindungstechnik, mit der das Bandende mit dem Bandanfang verbunden wird, kann hierbei über einen kurzen Zeitraum die Durchlaufgeschwindigkeit des Materialstran­ ges einerseits und die Rotationsgeschwindigkeit der Bandzufüh­ rungseinrichtung andererseits reduziert werden, so daß eine zuverläßige und einwandfreie Verbindung des ablaufenden Bandendes mit dem zulaufenden Bandanfang bewirkt werden kann. Sobald dies geschehen ist, kann dann die Einrichtung wieder auf ihre volle Arbeitsgeschwindigkeit hochgefahren werden. Dies hat insbesondere bei der Bebänderung von Materi­ alsträngen, beispielsweise Kabeln, die nach der Bebänderung im Wege der Koextrusion mit einem thermoplastischen Material versehen werden, den Vorteil, daß es im Bereich des Extruders nicht zu einem Stillstand kommt, sondern der Materialstrang weiterhin, wenn auch mit geringerer Geschwindigkeit, durch die Extruderdüse hindurchgeführt wird. Über eine entsprechende Regelung kann dann die Extrusionsleistung des Extruders reduziert werden, gleichwohl wird jedoch eine Ummantelung mit gleichbleibender Qualität auf den Materialstrang aufge­ bracht. Das Ablassen von überflüssigem Kunststoff, wie es beim Extruderstillstand notwendig ist, entfällt hier ganz.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auch beim Bandwechsel der Materialstrang durchläuft, so daß hier gegenüber Einrichtungen, bei denen für den Bandwechsel die Maschine stillgesetzt werden muß, ein erheblich höherer Durchsatz erreicht wird. Beim oder nach dem Hochfahren der Bandzuführungseinrichtung auf ihre Betriebsdrehzahl wird dann die Kupplung des Spulenträgers mit der nunmehr leeren Bandspule gelöst und der Spulenträger stillgesetzt. Die leere Spule kann nunmehr während des Betriebes gegen eine volle Spule ausgetauscht werden. Nach erfolgtem Spulenwech­ sel wird über die Kupplung der Spulenträger wieder an die rotierende Bandzuführungseinrichtung angekoppelt, so daß wiederum eine volle Bandspule als Vorratsspule mit umläuft.

Die Kupplung ist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung mit einem steuerbaren Anlaufschlupf versehen, so daß der zugehörige Spulenträger aus dem Stillstand heraus über die antreibbare Bandzuführungseinrichtung auf Betriebs­ drehzahl gezielt beschleunigt werden kann. Besonders zweck­ mäßig ist es hierbei, wenn die Kupplung als elektromagneti­ sche Kupplung ausgebildet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder Spulenträger mit einer Bremse zur Festlegung gegen­ über dem Maschinengestell versehen ist. Hierdurch ist ge­ währleistet, daß der Spulenträger im Stillstand fixiert bleibt und nicht durch Restreibungskräfte, die über die Kupplung übertragen werden, mitlaufen kann.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Spulenträger jeweils mit einem in Bezug auf das Maschi­ nengestell wirksamen Positionssensor versehen sind, der mit einer auf die Bremse einwirkenden Steuereinrichtung verbunden ist, die beim Abbremsen eine vorgegebene Ausrich­ tung der Bandspule gegenüber dem Maschinengestell bei Still­ stand des Spulenträgers bewirkt. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß die Spulenträger im Stillstand zuverlässig immer in der gleichen Ausrichtung gegenüber dem Maschinen­ gestell angehalten werden, so daß der Wechsel der Bandspu­ len ebenfalls automatisiert werden kann. Dies geschieht beispielsweise über entsprechende Vorratsmagazine und Greif­ einrichtungen, die nach dem Lösen einer Verriegelung die leere Bandspule vom Spulenträger abheben und anschließend eine volle Bandspule aufsetzen. Da üblicherweise der zu bebändernde Materialstrang horizontal durch die Maschine geführt wird, ist es zweckmäßig, daß beim Stillstand des Spulenträgers die Bandspule jeweils oberhalb des Material­ stranges steht. Hierdurch ist es möglich, oberhalb der Bebän­ derungseinrichtung Transportmittel für die Zufuhr voller Spulen und den Abzug leerer Spulen anzuordnen, sowie ein oder mehrere Vorratsmagazine für volle Bandspulen vorzusehen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder Spulenträger mit wenigstens einem Gegengewicht zur Bandspule versehen ist. Die Größe des Gewichtes hängt einmal vom Gesamtgewicht einer vollen Spule, d.h. also von dem jeweils eingesetzten Bandmaterial ab und ist zweckmäßiger­ weise so ausgelegt, daß bei voller Spule die auf den Spulen­ träger einwirkenden Fliehkräfte des Gegengewichtes einerseits und der Bandspule andererseits in etwa ausgeglichen sind. Legt man das Gegengewicht in seiner Masse etwas kleiner aus als die Masse der vollen Bandspule, so ist die verbleibende Restunwucht bei voller Spule einerseits und bei vollständig oder nahezu vollständig entleerter Spule andererseits noch in vertretbaren Grenzen, da nach der Übernahme des Bandendes einer vollen Spule die Bandzuführungseinrichtung von einer niedrigen Drehzahl auf eine höher liegende Betriebsdrehzahl beschleunigt wird und während dieser Beschleunigungsphase bereits Bandmengen abgezogen werden. Sobald bei der in Be­ trieb befindlichen Bandspule eine vorgegebene Restmenge vorhanden ist, wird wiederum die Drehzahl der Bandzuführungs­ einrichtung reduziert, so daß die nunmehr durch die größere Masse des Gegengewichtes bewirkte Unwucht im Hinblick auf die abnehmende Drehzahl wieder tolerierbar ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß am Spulenträger jeweils ein zweiteilig ausgebildetes Gegengewicht angeordnet ist und daß die beiden Teilgewichte vorzugsweise während des Betriebes in Umfangsrichtung über einen Verstellantrieb gegenläufig zueinander verstellbar gelagert sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das Gegengewicht durch eine entsprechende Verstellung der Teilge­ wichte zueinander auf jedes beliebige Spulengewicht einstell­ bar ist, so daß dementsprechend unterschiedliche Bandmateria­ lien verarbeitet werden können, ohne daß es notwendig ist, die Gegengewichte auszuwechseln bzw. Zusatzgewichte anzubrin­ gen bzw. zu lösen. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß bei der Anordnung eines entsprechend ausgebildeten Verstellantriebes die Teilgewichte während des Betriebs entsprechend der Abnahme des Spulengewichtes gegeneinander verstellt werden können, so daß hier der durch Spulenträger, Spule und Gegengewicht gebildete Rotor immer wuchtfrei und damit praktisch über die ganze "Reise" einer Bandspule praktisch auf Betriebsdrehzahl gehalten werden kann. Die Anfahrzeit aus der Langsamdrehzahl in die Betriebs­ drehzahl nach Inbetriebnahme einer Bandspule und die Brems­ zeit auf die niedrige Drehzahl, die während der Zeit zum Anknüpfen des ablaufenden Bandendes mit dem zulaufenden Bandanfang der nächsten Bandspule benötigt wird, kann hierbei ebenfalls reduziert werden. Der besondere Vorteil besteht ferner darin, daß bei einer Verstellung der beiden Teilgewich­ te durch Verdrehen um die Rotationsachse des Spulenträgers die Teilgewichte selbst durch Fliehkräfte nicht verstellt werden, so daß die für eine fortlaufende Verstellung erforder­ lichen Verstellkräfte nur so groß sein müssen, daß die Reibung der Lagerung der Teilgewichte und in der Beschleunigungsphase die Beschleunigungskräfte der Teilgewichte in Umfangsrichtung zu überwinden ist. Da bei dieser Ausführungsform die Bandzu­ führungseinrichtung jedoch sehr schnell auf eine dann konstan­ te Betriebsdrehzahl hochgefahren werden kann, ist die fortlau­ fende Verstellung bis zum Abbremsen kurz vor Bandende ohne Kraftaufwand möglich, da die Teilgewichte praktisch keiner Massenbeschleunigung in Umfangsrichtung ausgesetzt sind.

In weiterer voteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bandzuführungseinrichtung mit einem Bandzufuhrarm versehen ist und eine Positionierungsein­ richtung aufweist, die über eine Steuereinrichtung auf die Kupplung einwirkt, so daß in der Betriebsstellung beide Bandspulen jeweils in einer vorgegebenen Ausrichtung zum Bandzufuhrarm gehalten sind. Die Positioniereinrichtung ist hierbei zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß die beiden Spulen diametral zueinander ausgerichtet sind. Somit kann nach dem Auswechseln einer leeren Bandspule gegen eine volle Bandspule über die Positioniereinrichtung durch Einwirkung auf die Ansteuerung der Kupplung der Spulenträger mit der neuen, vollen Bandspule mit seiner Leiteinrichtung genau auf den Bandzufuhrarm positioniert werden, so daß mit "Band ende" der in Betrieb befindlichen Spule der Bandanfang dem Bandzufuhrarm zugeführt werden kann und mit dem ablaufenden Bandende verknüpft werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder Spulenträger mit einer antreibbaren Bandführung versehen ist, die zumindest beim Einfädeln des Bandanfanges in den Bandzufuhrarm das Band und/oder die Spule antreibt. Hierdurch ist es möglich, den zulaufenden Bandanfang auf die Geschwindigkeit des ablaufenden Bandendes zu beschleuni­ gen, so daß in dem Augenblick, in dem Bandende und Bandanfang miteinander verbunden werden müssen, beide Bänder sich mit gleicher Geschwindigkeit bewegen und nach Beendigung des Verbindungsvorganges das neu zulaufende Band ruckfrei weiter­ geführt wird. Dies hat insbesondere den Vorteil, daß die Verbindung von Bandende und Bandanfang praktisch nicht auf Zug belastet wird, so daß hier an die Festigkeit der Verbin­ dung nur geringe Anforderungen zu stellen sind. Sobald das Band auf den zu bebändernden Materialstrang aufgebracht ist, werden hier Bandanfang und Bandende infolge der Überlap­ pung ohnehin festgehalten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bandzuführungseinrichtung mit einem Signalgeber "Bandende" versehen ist, der über eine Steuereinrichtung jeweils den Bandführungsantrieb der vollen Bandspule ein­ schaltet. Über eine entsprechende Steuereinrichtung wird dann nicht nur der Gleichlauf von Bandende und Bandanfang bewirkt, sondern zugleich auch der Zeitpunkt und der Ort vorgegeben, an dem Bandende und Bandanfang miteinander ver­ bunden werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bandzuführungseinrichtung vorzugsweise im Bereich des Bandzufuhrarmes mit einer Heftvorrichtung versehen ist, die das ablaufende Ende des einen Bandes mit dem zulaufenden Ende des anderen Bandes verbindet. Der Begriff "Heftvorrichtung" im Sinne der vorliegenden Erfindung betrifft alle Vorrichtun­ gen, mit denen Bandende und Bandanfang miteinander verbunden werden können. Ausführungsform und Arbeitsweise richten sich zum Beispiel auch nach dem verwendeten Bandmaterial. So können Papierbänder durch einen einfachen Preßvorgang miteinander verbunden werden, wenn jeweils Bandanfang und Bandende mit einer Beschichtung eines sogenannten Molekular­ klebers versehen sind. Die Heftvorrichtung kann jedoch außer der Preßeinrichtung auch eine Beleimungseinrichtung enthalten. Bei der Verarbeitung von Bändern aus einem thermoplastischen Material kann die Verbindung durch ein Verschweißen unter dem Einfluß von Wärme, Strahlung oder auch Ultraschall erfol­ gen. Für Bänder aus Metall kann die Heftvorrichtung beispiels­ weise als Punktschweißvorrichtung ausgebildet sein. Dies setzt jedoch entweder eine "fliegende" Schweißvorrichtung voraus oder aber für beide Bandspulen muß ein zusätzlicher Bandantrieb vorgesehen sein, der es ermöglicht, zumindest das ablaufende Bandende durch entsprechende Beschleunigung in eine "Speicherschleife" zu fahren, so daß die für einen Schweißvorgang erforderliche Stillstandszeit an der Schweiß­ stelle gegeben ist, während gleichwohl die Bandzufuhreinrich­ tung weiter rotiert und die zuvor gebildete "Speicherschleife" wieder abgebaut wird. Bei Bändern aus Metall, insbesondere bei Stahlbändern ist es wegen der sehr viel höheren Festig­ keit zweckmäßig, die Verbindung von Bandende und Bandanfang über einen Stanz-Präge-Vorgang auszuführen, so daß beide Bänder über eine formschlüssige Verbindung auf Zug belastbar miteinander verhakt sind.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorge­ sehen, daß der Bandzufuhrarm zumindest im Auflaufbereich des Bandes am Materialstrang rohrförmig ausgebildet ist. Hierdurch wird verhindert, daß das zulaufende Band bei den hohen Drehzahlen durch den Windwiderstand verdreht oder in Schwingungen versetzt wird. Zweckmäßig ist es hierbei, wenn zumindest ein Teil des rohrförmigen Bereichs aus einem durchsichtigen Werkstoff hergestellt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß an jeder Bandspule ein Sensor für die auf den Spulenkörper wirkende Fliehkraft angeordnet ist, der über eine Steuerein­ richtung auf den Drehantrieb der Bandzuführungseinrichtung sowie auf die den Durchlauf des Materialstranges bewirkende Antriebseinrichtung einwirkt, so daß in Abhängigkeit eines vorgebbaren konstanten Wertes für die Fliehkraft die Drehzahl der Bandzuführungseinrichtung und die Abzugsgeschwindigkeit des Materialstranges verändert wird, wobei das Verhältnis der Drehzahl der Bandzuführungseinrichtung zur Abzugsgeschwin­ digkeit des Materialstranges entsprechend der vorgegebenen Steigung der Bebänderung konstant gehalten wird. Durch diese Anordnung ist es möglich, bei zunächst vollen Spulen mit geringen Betriebsdrehzahlen zu fahren, dann aber mit der zunehmendem Abnahme des Wickeldurchmessers die Drehzahl der Bandzuführungseinrichtung zu steigern. Die auf den jeweils in Betrieb befindlichen Spulenkörper wirkende Fliehkraft ist hierbei ein Maß für die Abnahme des Wicklungsdurchmessers und die stellt die Führungsgröße dar, nach der Drehzahl und Abzugsgeschwindigkeit geregelt werden. Damit ist es möglich, die Bebänderungseinrichtung immer im optimalen Drehzahlbereich zu betreiben. Nach einer durch die vorgegebene Fliehkraft bestimmten Ausgangsdrehzahl ergibt sich für die restliche Betriebszeit ein progressiver Anstieg bis zur maximal zulässigen Drehzahl, die bis zum Ende eingehalten werden kann, bis dann die Vorrichtung wieder auf geringe Drehzahlen abgebremst werden muß, damit die Verbindung des ablaufenden Bandendes mit dem zulaufenden Bandanfang vorge­ nommen werden kann. Insgesamt läßt sich somit eine erhebliche Produktionssteigerung bei verbesserter Qualität erzielen.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß an jeder Bandspule ein Sensor für die auf die Spulenkörper wirkende Fliehkraft angeordnet ist, der über eine Steuereinrichtung auf einen Verstellantrieb für die gegeneinander verstellbaren Teilgegengewichte einwirkt. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Bebänderungseinrich­ tung praktisch wuchtfrei gefahren werden kann, da zum einen die volle Vorratspule voll ausgewuchtet über ihre Kupplung mit der Bandzuführungseinrichtung fest verbunden ist und daß die in Betrieb befindliche Bandspule, die ebenfalls über ihre Kupplung fest mit der Bandzuführungseinrichtung verbunden ist, ebenfalls voll ausgewuchtet ist, da mit abneh­ mendem Spulengewicht die beiden Teile des Gegengewichtes sich ebenfalls gegeneinander verdrehen, so daß hierdurch die Gewichtsabnahme der Bandspule fortlaufend kompensiert wird.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im schematischen Längschnitt eine Einrich­ tung zum Bebändern eines Kabels,

Fig. 2 einen Schnitt gem. der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 die Regelung einer Bebänderungsanlage in Form eines Blockschaltbildes.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Bebänderungseinrich­ tung weist eine Bandzuführungseinrichtung 1 auf, die in einem Maschinengestell 2 drehbar gelagert und über einen nicht näher dargestellten Antrieb in Richtung des Pfeiles 3 antreibbar ist. Koaxial zu ihrer Drehachse wird durch die Bandzuführungseinrichtung 1 ein zu bebändernder Material­ strang 4, beispielsweise ein Kabel, in Richtung des Pfeiles 5 durchgeführt. Die Durchlaufgeschwindigkeit des Material­ stranges 4 einerseits und die Rotationsgeschwindigkeit der Bandzuführungseinrichtung andererseits sind so aufeinander abgestimmt, daß ein über die Bandzuführungseinrichtung 1 zulaufendes Band 6 in der sich aus dem Verhältnis von Durch­ laufgeschwindigkeit des Materialstranges und Drehgeschwindig­ keit der Bandzuführungseinrichtung ergebenden Steigung um­ wickelt wird. Die Einrichtung ist so geführt, daß die Umwick­ lung überlappend erfolgt. Als Material für das Band 6 kommen hierbei neben Geweben aus natürlichem und künstlichem Faser­ material und/oder Drähten, auch Bänder aus Fliesstoff, Kunst­ stoff oder Metallfolie einschließlich Stahlbändern in Betracht.

Die Bandzuführungseinrichtung 1 ist mit einem Bandzufuhrarm 7 verbunden, der mit Führungs- und Umlenkeinrichtungen 8, 9 in Form von Führungsfingern, Rollen oder dergl. versehen ist. Für einen automatischen Betrieb ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel am Bandzufuhrarm ferner eine Hefteinrich­ tung 10 vorgesehen, die es ermöglicht, das von der einen Bandspule 11 ablaufende Bandende mit dem zulaufenden Bandende der anderen Bandspule 12 fest zu verbinden, so daß der Bebän­ derungsvorgang ohne Unterbrechung durchgeführt werden kann. Die Art der Heftvorrichtung richtet sich hierbei nach dem eingesetzten Material und kann beispielsweise bei der Ver­ wendung von Bändern aus Papier oder Kunststoff als Klebevor­ richtung ausgebildet sein. Bei Kunststoffen ist auch die Ausbildung als Schweißvorrichtung möglich, während bei Bän­ dern aus Metall eine mechanische Verknüpfung durch eine Präge-Stanz-Vorrichtung zweckmäßig ist.

Die beiden Bandspulen 11 und 12 sind jeweils für sich auf einem Spulenträger 13 und 14 angeordnet, wobei beide Spulen­ träger unabhängig voneinander auf der Bandzuführungseinrichtung drehbar gelagert sind. Sowohl der Spulenträger 13 als auch der Spulenträger 14 ist auf seiner der Bandspule 11 bzw. 12 abgekehrten Seite jeweils mit einem Gegengewicht 15 versehen, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in zwei Teilge­ wichte 15′ und 15′′ unterteilt ist, wobei die beiden Teilge­ wichte ihrerseits auf dem Spulenträger mit Bezug auf die Rotationsachse gegenläufig verdrehbar gelagert sind. Den beiden Spulenträgern 13 und 14 ist jeweils eine steuerbare Kupplung 16 und 17 zugeordnet, die beispielsweise als elek­ tro-magnetische Kupplung ausgebildet ist, über die die beiden Spulenträger unabhängig voneinander drehfest mit der rotieren­ den Bandzuführungseinrichtung verbunden werden können.

Die Spulenträger 13 und 14 sind ferner jeweils mit einer Bremseinrichtung versehen, beispielsweise in Form einer Brems­ scheibe 18 und 19, denen eine entsprechende Bremszange 20 und 21 am Maschinengestell 2 zugeordnet ist, so daß jeweils nach dem Lösen der Kupplung 16 oder 17 der Spulenträger 13 oder 14 in bezug auf das Maschinengestell 2 festgesetzt werden kann.

Die Spulenträger 13 und 14 sind ferner jeweils mit einer Leiteinrichtung 22 versehen, die ggf. mit einer hier nicht näher dargestellten Antriebseinrichtung versehen ist, so daß der Bandanfang jeder Spule in den Bandzufuhrarm eingeführt werden kann. Der Leiteinrichtung 22 der Spule 12 ist eine an der rotierenden Bandzuführungseinrichtung befestigte Bandüberleitung 23 zugeordnet, durch die jeweils der Bandan­ fang zum Bandzufuhrarm 7 in den Bereich der Heftvorrichtung 10 vorgeschoben werden kann.

Im Betrieb sind beide Spulenträger 13 und 14 jeweils mit einer vollen Bandspule versehen, wobei nur von einer Band­ spule, beispielsweise der Bandspule 11 das Band 6 über dem Bandzufuhrarm 7 auf den Materialstrang 4 aufgebracht wird. Beide Spulenträger sind über ihre Kupplungen 16 und 17 drehfest mit der Bandzuführungseinrichtung 1 verbunden, wobei die Ausrichtung der Leiteinrichtung 22 zum Bandzufuhrarm 7 bzw. dem Bandübertrager 23 über Positioniereinrichtungen 24 bzw. 25 erfolgt. Funktion und Wirkungsweise der Positioniereinrich­ tung 24 und 25 wird nachstehend noch näher beschrieben.

Jeder Spulenträger ist ferner mit einem hier nicht näher dargestellten Signalgeber verbunden, der das Signal "Band ende" auslöst, sobald beispielsweise auf der in Betrieb befindlichen Spule 11 nur noch eine vorgegebene Restlänge vorhanden ist. Durch diesen Signalgeber wird dann ein Antrieb an der Leitein­ richtung 22 der Bandspule 12 zugeschaltet, der den Bandanfang in dem Augenblick in die Heftvorrichtung 10 einführt, wenn das Bandende der Spule 11 die Hefteinrichtung 10 durchläuft, so daß Bandende und Bandanfang miteinander verbunden werden können und so ein "endloses Band" auf dem Materialstrang 4 aufgebracht wird.

Damit dieser Wechselvorgang zuverlässig und störungsfrei erfolgt, wird durch den vorstehend erwähnten Signalgeber die Drehzahl der Bandzuführungseinrichtung vermindert, so daß dieser Vorgang in einem "Schleichgang" der Gesamtanlage erfolgt. Sobald der Heftvorgang erfolgt ist und das Band von der Spule 12 abläuft, wird die Anlage wieder auf ihre Betriebsdrehzahl hochgefahren. Während dieses Vorgangs wird bereits die Kupplung 16 des Spulenträgers 13 mit der leeren Bandspule 11 gelöst und gleichzeitig die Bremse 18, 20 betä­ tigt, so daß der Spulenträger 13 am Maschinengestell 2 festge­ setzt werden kann. Über eine dem Maschinengestell zugeordnete Positioniereinrichtung 26 wird im Zusammenwirken zwischen der steuerbaren Kupplung und der Bremse erreicht, daß der Spulenträger 13 in einer vorgegebenen Position gegenüber dem Maschinengestell festgesetzt wird. Nunmehr wird eine in üblicher Weise ausgebildete und von Verseilmaschinen her bekannte Spulenverriegelung gelöst, so daß die leere Bandspule 11 abgenommen und durch eine volle Bandspule ersetzt werden kann. Dieser Spulenwechselvorgang erfolgt zweckmäßigerweise über einen automatisch gesteuerten Spulen­ wechsler.

Sobald der Spulenträger 13 mit einer vollen Bandspule verse­ hen ist, wird die Bremse 18, 20 gelöst und gleichzeitig die Kupplung 16 über eine entsprechende Anlaufsteuerung aktiviert, so daß der Spulenträger 13 von der mit Betriebs­ drehzahl bereits rotierenden Bandzuführungseinrichtung mitge­ nommen wird und auf die Betriebsdrehzahl beschleunigt wird. Durch die der rotierenden Bandzuführungseinrichtung zugeordne­ te Positioniervorrichtung 24 wird nunmehr über die Ansteuerung der Kupplung der Spulenträger 13 in seiner ursprünglichen, dem Bandzufuhrarm 7 zugeordneten Position festgesetzt, so daß wiederum beide Spulenträger 13 und 14 zusammen mit der Bandzuführungseinrichtung 1 als kompakte Einheit rotieren. Sobald dann der Signalgeber der Bandspule 12 das Signal "Band ende" auslöst, erfolgt der vorstehend beschriebene Spulenwechselvorgang in entsprechender Weise für den Spulen- träger 14, der ebenfalls über eine dem Maschinengestell zugeordnete Positioniervorrichtung genau positioniert fest­ gesetzt wird.

In Fig. 2 ist in einer Schnittdarstellung der Aufbau und die Funktionsweise der geteilten Gegengewichte 15′, 15′′ dargestellt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist jedes Teilge­ wicht 15′, 15′′ auf einem eigenen Führungsring auf dem Spu­ lenträger 13 bzw. koaxial zum durchlaufenden Materialstrang 4 verdrehbar gelagert, so daß durch eine entsprechende Ver­ stellung der beiden Teilgewichte zueinander jeweils das Gewicht der Bandspule 11 bzw. 12 ausgeglichen werden kann, so daß die beiden Spulenträger jeweils einen in sich ausge­ wuchteten Rotor darstellen.

Beiden Bandspulen 11, 12 ist jeweils ein Fliehkraftsensor 28 zugeordnet, der auf einen Verstellantrieb 29 für die beiden Teilgewichte 15′ und 15′′ aufgeschaltet ist. Den beiden Teilgewichten 15′, 15′′ ist ebenfalls ein gemeinsamer Flieh­ kraftsensor 30 zugeordnet, der die sich aus dem Verstellwinkel der beiden Teilgewichte gegeneinander resultierende Ausgleichs- Fliehkraft der Teilgewichte erfaßt und der ebenfalls auf den Verstellantrieb aufgeschaltet ist, so daß sich jeder Spulenträger automatisch auswuchtet. Wird nun von der Band­ spule kontinuierlich Band abgezogen, so vermindert sich die auf den Sensor 28 ausgeübte Fliehkraft. Die nunmehr sich zur resultierenden Ausgleichs-Fliehkraft ergebende Differenz wird über den Stellantrieb 29 durch eine entspre­ chende Vergrößerung des Verstellwinkels zwischen den beiden Teilgewichten 15′ und 15′′ ausgeglichen. Bei der Auslegung des Verstellantriebes ist lediglich dafür Sorge zu tragen, daß die auf die Gegengewichte 15′, 15′′ wirkenden Tangential­ beschleunigungen aufgenommen werden.

In Fig. 3 ist in Form eines Blockschaltbildes eine Bebände­ rungsanlage dargestellt, bei der der zu bebändernde Material­ strang 4 nach dem Bebändern noch durch Koextrusion mit einem Schutzmantel aus einem thermoplastischen Material versehen wird. Die einzelnen Einrichtungen sind nur symbolisch darge­ stellt, wobei die Antriebe zum besseren Verständnis der Steuerung gesondert gezeichnet sind.

Die Anlage besteht im wesentlichen aus einer durch ihre Bandzuführungseinrichtung 1 kenntlich gemachte Bebänderungsein­ richtung, einem Extruder 31, dem eine Kühleinrichtung 32 und eine Wickeleinrichtung 33 zugeordnet sind. Der zu bebän­ dernde und mit einem Schutzmantel zu versehende Materialstrang 4 wird über eine Abwickelstation 34 zugeführt. Der Antrieb 35 der Bebänderungseinrichtung, der Abtrieb 36 des Extruders, der Antrieb 37 der Aufwickelvorrichtung sowie der Antrieb 38 der Abwickelvorrichtung sind nun über eine Steuerschaltung 39 miteinander verknüpft, wobei durch die Verknüpfung vorgegeben ist durch das gewünschte Steigungsverhältnis der Bebänderung auf dem Materialstrang, d.h. also durch das Verhältnis von Durchlaufgeschwindigkeit des Materialstranges zur Rotationsge­ schwindigkeit der Bandzuführungseinrichtung. Dieser Wert ist fest vorgegeben, so daß alle Antriebe hierauf ausgerichtet sind. Über die Ansteuerung des Antriebs 36 des Extruders 31 wird darüber hinaus die Regelung des Extruders 31 in üblicher Weise angesteuert. Das Fliehkraftsensorsystem der Bebänderungs­ einrichtung 1 ist durch den strichpunktierten Rahmen 40 gekennzeichnet. Dieses System gibt die Führungsgröße der Steurung an.

Da jeder Bandspule, wie vorstehend beschrieben, ein Fliehkraft­ sensor zugeordnet ist, besteht bei dieser Verknüpfung aller Antriebe die Möglichkeit, noch eine weitere Leistungssteige­ rung der Anlage zu erzielen. Mit zunehmender Verminderung des Gewichtes der jeweils in Betrieb befindlichen Bandspule vermindert sich auch das Massenträgheitsmoment des aus Bandzu­ führungseinrichtung und beiden Spulenträgern gebildeten Rotors, so daß die Drehzahl der Bandzuführungseinrichtung jeweils gesteigert werden kann, so daß die Bebänderungsein­ richtung immer im optimalen Drehzahlbereich betrieben werden kann. Die Anlage wird nach einem Spulenwechsel, d.h. der Verknüpfung eines ablaufenden Bandendes mit dem zulaufenden Bandende im "Schleichgang" zunächst auf eine durch eine vorgegebene Fliehkraft bestimmte Ausgangsdrehzahl angefahren. Danach ergibt sich dann für die restliche Spulenmenge ein progressiver Anstieg der Drehzahl bis zur maximal zulässigen Drehzahl, die solange eingehalten werden kann, bis über den entsprechenden Signalgeber an der in Betrieb befindlichen Spule das Signal "Band ende" ausgelöst wird und die Maschine wieder in den "Schleichgang" zurückgefahren wird. Insgesamt läßt sich hiermit eine erhebliche Produktionssteigerung erzielen.

Die in Fig. 1 ersichtliche Anordnung der Bandspulen mit radial ausgerichteter Spulenachse ist besonders zweckmäßig, weil hierdurch nicht nur der Spulenwechselvorgang erleich­ tert wird, sondern auch die Möglichkeit besteht, Bandspulen mit großem Durchmesser einzusetzen, gleichzeitig jedoch den das Massenschwungmoment bestimmenden Radius des als Rotor zu definierenden Spulenträgers klein zu halten. Die Achsen der Bandspulen können jedoch auch parallel oder unter einem Winkel zur Drehachse auf der Bandzuführungeinrichtung ausgerichtet sein. Bei einer mehrlagigen Bebänderung in nur einer Maschine müssen dann entsprechend der Zahl der Lagen jeweils zwei zusätzliche Spulenträger vorgesehen werden. Bei horizontaler Drehachse mit Wechseln der jeweils obenlie­ genden Spule wirkt das dann untenliegende Gegengewicht 15 stabilisierend, wenn die Bandspule vom Spulenträger gelöst ist.

Claims (15)

1. Einrichtung zum Bebändern eines durchlaufenden Material­ stranges mit wenigstens einem Band, insbesondere zum Be­ bändern eines Kabels, die mit einer um die Stranglängsachse rotierend antreibbaren Bandzuführungseinrichtung für das Band versehen ist, die eine Bandspule aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens zwei Bandspulen (11, 12) vorgesehen sind, die jeweils auf einem gegenüber der Bandzuführungsein­ richtung (1) unabhängig und koaxial zum Materialstrang (4) drehbar gelagerten Spulenträger (13, 14) gelagert sind,
daß jedem Spulenträger (13, 14) zur Herstellung einer dreh­ festen Verbindung mit der Bandzuführungseinrichtung (1) jeweils eine lösbare Kupplung (16, 17) zugeordnet ist und daß jeder Spulenträger (13, 14) mit einer Leiteinrichtung (22) für den Bandanfang versehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (16, 17) einen steuerbaren Anlaufschlupf aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kupplung (16, 17) als elektromagne­ tische Kupplung ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spulenträger (13, 14) mit einer Bremse (18, 20; 19, 21) zur Festlegung gegenüber dem Maschi­ nengestell (2) versehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenträger (13, 14) jeweils mit einem in bezug auf das Maschinengestell (2) wirksamen Posi­ tionssensor (26, 27) versehen ist, der mit einer auf die Bremse (18, 20; 19, 21) einwirkenden Steuereinrichtung ver­ bunden ist, die beim Abbremsen eine vorgegebene Ausrichtung der jeweiligen Bandspule (11, 12) gegenüber dem Maschinenge­ stell (2) beim Stillstand des Spulenträgers (13, 14) bewirkt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei horizontal durchlaufendem Material­ strang (4) im Stillstand des Spulenträgers (13, 14) die Bandspule (11, 12) oberhalb des Materialstranges (4) steht.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenträger (13, 14) mit wenigstens einem Gegengewicht (15) zur Bandspule (11, 12) versehen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Spulenträger (13, 14) jeweils ein zweiteilig ausge­ bildetes Gegengewicht (15) angeordnet ist und daß die beiden Teilgewichte (15′, 15′′) vorzugsweise während des Betriebs in Umfangsrichtung über einen Verstellantrieb (29) gegenläu­ fig zueinander verstellbar gelagert sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandzuführungseinrichtung (1) mit einem Bandzufuhrarm (7) versehen ist und eine Positionier­ einrichtung (24, 25) aufweist, die über eine Steuereinrich­ tung auf die Kupplung (16, 17) einwirkt, so daß in der Be­ triebsstellung beide Bandspulen (11, 12) jeweils in einer vorgegebenen Ausrichtung jeweils zum Bandzufuhrarm (7) ge­ halten sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spulenträger (13, 14) mit einer antreibbaren Bandführung versehen ist, die zumindest beim Einfädeln des Bandanfanges in den Bandzufuhrarm (7) das Band (6) antreibt.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandzuführungseinrichtung (1) mit einem Signalgeber "Band ende" versehen ist, der über eine Steuereinrichtung jeweils den Bandführungsantrieb der ande­ ren Bandspule (11, 12) einschaltet.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandzuführungseinrichtung (1) vor­ zugsweise im Bereich des Bandzufuhrarmes (7) mit einer Heft­ vorrichtung (10) versehen ist, die das ablaufende Ende des einen Bandes (6) mit dem zulaufenden Ende des anderen Bandes (6) verbindet.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandzufuhrarm (7) zumindest im Auf­ laufbereich des Bandes (6) am Materialstrang (4) rohrförmig ausgebildet ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Bandspule (11, 12) ein Sensor (28) für die auf den Spulenkörper wirkende Fliehkraft ange­ ordnet ist, der über eine Steuereinrichtung auf den Drehan­ trieb (25) der Bandzuführungseinrichtung (1) und auf die den Durchlauf des Materialstranges (4) bewirkenden Antriebs­ einrichtungen (36, 37, 38) einwirkt, so daß in Abhängigkeit eines vorgegebenen konstanten Wertes für die Fliehkraft die Drehzahl der Bandzuführungseinrichtung (1) und die Ab­ zugsgeschwindigkeit des Materialstranges (4) verändert wird, wobei das Verhältnis der Drehzahl der Bandzuführungseinrichtung (1) zur Abzugsgeschwindigkeit des Materialstranges (4) ent­ sprechend der vorgegebenen Steigung der Bebänderung konstant gehalten wird.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Bandspule (11, 12) ein Sensor (28) für die auf den Spulenkörper wirkende Fliehkraft ange­ ordnet ist, der über eine Steuereinrichtung auf einen Ver­ stellantrieb (29) für die gegeneinander verstellbaren Teil- Gegengewichte (15′, 15′′) einwirkt.