DE3908898C2 - Vorrichtung zum Aufwickeln von strangförmigem Gut, insbesondere von Draht oder deregleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufwickeln von strangförmigem Gut, insbesonderee von Draht oder dergleichen zu einem Wickel, wobei die Vorrichtung die im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Vorrichtung dieser Art sind bereits bekannt. Diese Vorrichtungen unterscheiden sich von solchen bekannten Aufwickelvorrichtungen, wie sie beispielsweise in der CH-PS 404 330 gezeigt sind, gattungsmäßig dadurch, daß das strang­ förmige Gut nicht auf einen im Betrieb synchron mit der Führungseinrichtung rotierenden Wickelträger gewickelt wird, sondern um eine im Betrieb normaler­ weise stillstehende Wickeltrommel herumgelegt wird. Die Verwendung einer "nicht drehenden" Trommel hat den Vorteil, daß das Zentrum des aus dem strangförmigen Gut gebildetene Wickels nicht durch eine Berührung mit einem sich drehenden Bauteil abgetrieben oder beschädigt wird.

Bei den Aufwickelvorrichtungen der eingangs genannten Art, bei denen die konzentrisch zur Hauptwelle angeordnete Wickeltrommel relativ zur Hauptwelle drehbar ist, bei der die Drehbewegung der letzteren jedoch dadurch im Still­ stand gehalten ist, daß Planetenräder eines an der in der Art eines Flyers ausge­ bildeten Führungseinrichtung vorgesehenen Planetengetriebes mit einem vor­ richtungsfesten ersten Sonnenrad und mit einem an der Wickeltrommel befestigten zweiten Sonnenrad kämmen, ergeben sich jedoch Probleme, wenn im System übermäßige Belastungen aufgrund mehr oder weniger abrupt wechselnder Beschleunigungen auftreten. Beschleunigungen, seien sie positiv oder negativ, ergeben Belastungen, die an den Planetenrädern auftreten, die mit der Ritzelwelle verbunden sind. Um Beschädigungen an teureren Bauteilen des Systems zu vermeiden, hat man bei manchen derartigen Aufwickelvorrichtungen daher die Planetenräder aus einem Werkstoff gefertigt, der leicht zu Bruch gehen kann, wenn entsprechende Belastungen auftreten. Der Bruch dieser mit der Ritzelwelle verbundenen Stirnzahnräder verhindert zwar eine Beschädigung anderer Teile des Systems. Beim Bruch der auf der Ritzelwelle befindlichen Planetenräder kann sich jedoch der untere Teil des Wickelsystems, nämlich die Trommelanordnung, frei drehen. Zwar wird bei der Anordnung eine Zer­ störung einiger Teile des Systems vermieden, es kann aber dabei zu einer positiven Beschleunigung der Trommelanordnung kommen, so daß diese eine Drehzahl erreichen kann, bei der ein Abscheuern der Innenseite der Wicklung aus dem Strang die Folge ist.

Bei anderen Vorrichtungen hat man zur Verhinderung einer Beschädigung des Systems Stirnzahnräder benutzt, die aus einem standfesteren Werkstoff sind, die jedoch mit der Ritzelwelle über einen Scherkeil verbunden sind. Auch in diesem Falle kann der Keil bei Auftreten positiver oder negativer Beschleunigungen abscheren, um eine Zerstörung der mit der Ritzelwelle und den unteren Teilen des Wickelsystems verbundenen Planetenräder zu vermeiden, jedoch kann auch in diesem Falle eine Beschleunigung des unteren Teils des Systems auftreten, wie bei dem zuvor erwähnten Beispiel.

Bei einer in der GB-PS 815 434 gezeigten, bekannten Aufwickelvorrichtung der eingangs genannten Art, bei der die auf der Ritzelwelle befindlichen Planeten­ räder über eine schaltbare Klauenkupplung kuppelbar sind, zeigen sich ähnliche Probleme, weil übermäßige positive oder negative Beschleunigungen zu einer Zerstörung der Klauenkupplung führen.

Obgleich die genannten Vorkehrungen oder Bauweisen größere Zerstörungen des Systems vermeiden, ergibt sich in beiden Fällen die gleiche unerwünschte Folge, nämlich die Gefahr einer Beschleunigung der unteren Trommelanordnung und demzufolge einer Beschädigung der Innenseite des gerade gebildeten Wickels.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufwickelvorrichtung zu schaffen, bei der die vorstehend besprochenen Unzulänglichkeiten vermieden sind. Diese Aufgabe löst erfindungsgemäß eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Die erwähnten Nachteile sind bei der Erfindung durch die Anwendung einer Rutschkupplung vermieden, die zwischen Ritzelwelle und Planetenradsatz vorgesehen ist. Wenn übermäßige positive oder negative Belastungen an der vertikalen Welle auftreten, verhindert der aufgrund der Kupplungseinrichtung zugelassene Schlupf den Bruch des mit der Ritzelwelle verbundenen Planetenrades oder das Abscheren eines Keils, der dieses Zahnrad auf der Ritzelwelle sichert. Bei der Erfindung verhindert der begrenzte Schlupf, der durch die Kupplung zur Verfügung gestellt wird, jedwede bleibenden Schäden, wie sie bei den bekannten Mechanismen, bei denen es zum Bruch kommt, auftreten. Der durch die Kupplung zur Verfügung gestellte, begrenzte Schlupf führt nicht zu einer so starken Beschleunigung der Trommel, daß ein Abscheuern des Strangerzeugnisses die Folge wäre, weil die das Zentrum des Wickels formende Trommel in keinem Falle eine Drehzahl erreicht, bei der eine derartige Beschädigung die Folge wäre.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann beispielsweise im Strangguß hergestellter und gewalzter Kupferdraht zu einem unverwirrten Ring oder Bund gewickelt werden. Die störenden Einflüsse übermäßiger positiver oder negativer Beschleunigungen des Systems sind vermieden. Dadurch werden längere Betriebszeiten möglich gemacht. Ferner ermöglicht die Erfindung die Benutzung existierender Antriebssysteme, ohne daß diese besonders stark modifiziert werden müßten. Existierende Getriebezüge können mit einem Mindestmaß an Aufwand so abgewandelt werden, daß die Rutschkupplung, die die Gefahr einer Zerstörung verhindert, in diesem Getriebezug aufgenommen werden kann.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen schematisch vereinfacht gezeichneten Längs­ schnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Haspel.

In der Schnittdarstellung der Figur ist die relative Lageanordnung der hauptsäch­ lichen Bauteile gezeigt. Eine vertikale Hauptwelle 10 mit einem ersten, oberen Ende und einem zweiten, unteren Ende ist durch einen Zahnriemen 11 ange­ trieben, der auf eine Zahnriemenscheibe 12 einwirkt, welche am ersten oder oberen Ende der vertikalen Hauptwelle 10 befestigt ist. Die vertikale Hauptwelle 10 ist innerhalb eines vertikalen Haupt-Wellengehäuses 13 aufgenommen, welches ein erstes oder oberes Ende und ein zweites oder unteres Ende aufweist und in dem die genannte Hauptwelle 10 mittels zwei im wesentlichen identischen Sätzen von Lagern 14 gehalten und ausgerichtet ist, wobei je eines der genannten Lager 14 an jedem Ende des vertikalen Wellenge­ häuses 13 angeordnet ist. Wenn sich die vertikale Hauptwelle 10 dreht, treibt sie einen Verbindungsteil 15 eines Ritzel­ wellengehäuses 16 an, wobei der genannte Verbindungsteil 15 mit der vertikalen Hauptwelle 10 fest verbunden ist. Das Ritzel­ wellengehäuse 16, das ein erstes oder oberes Ende und ein zweites oder unteres Ende besitzt, ist mit dem Verbindungsteil 15 fest verbunden. Innerhalb des Ritzelwellengehäuses 16 befindet sich ein Paar im wesentlichen identischer Lager 17 von denen je eines an jedem Ende des Ritzelwellengehäuses 16 angeordnet ist. Von den Lagern 17 getragen und positioniert ist innerhalb des Ritzelwellengehäuses 16 eine Ritzelwelle 18 gelagert, die ein erstes oder oberes und ein zweites oder unteres Ende besitzt. Mit dem ersten oder oberen Ende der genannten Ritzelwelle 18 ist ein Stirnzahnrad 19 verbunden, das so angeordnet ist, daß es mit einem feststehenden Stirnzahnrad 20 kämmt und bei seiner Umlaufbahn um das stationäre Stirnzahnrad 20 in Drehung versetzt wird. Das stationäre Stirnzahnrad 20 ist mit dem vertikalen Haupt-Wellengehäuse 13 fest verbunden. Zwischen der Ritzel­ welle 18 und dem Stirnzahnrad 19 ist eine Ritzelwellenkupplung 21 eingefügt. Die Ritzelwellenkupplung 21 bildet eine Verbindung zwischen dem Stirnzahnrad 19 und der Ritzelwelle 18. Wenn das obere Stirnzahnrad 19 auf die Ritzelwelle 18 über die Kupplung 21 einwirkt, wird ein unteres Stirnzahnrad 22, das mit dem zweiten oder unteren Ende der Ritzelwelle 18 verbunden ist, angetrieben. Das unter Strinzahnrad 22 ist so angeordnet, daß es auf ein Stirnzahnrad 23 einwirkt, das mit einer Nabe 24 fest verbunden ist, welche ein erstes oder oberes und ein zweites oder unteres Ende aufweist, das innerhalb einer Wickeltrommel (Trommel) 25 aufgenommen ist. Die genannte Nabe 24 weist im wesentlichen identische Lager 26 auf, von denen je ein Lager 26 an jedem Ende der Nabe 24 angeordnet ist, wobei die Lager so wirken, daß sich die vertikale Hauptwelle 10 innerhalb der Nabe 24 drehen kann.

Wenn die vertikale Hauptwelle 10 durch den auf die Zahnriemen­ scheibe 12 einwirkenden Zahnriemen 11 angetrieben wird, findet eine Drehbewegung statt. Bei der Drehung der vertikalen Haupt­ welle 10 wird der Verbindungsteil 15 angetrieben, so daß das genannte Ritzelwellengehäuse 16 eine Umlauf-Drehbewegung um die vertikale Hauptwelle 10 durchführt. Das Stirnrad 20 am Haupt-Wellengehäuse 13 ist im Stillstand. Wenn sich das Ritzel­ wellengehäuse 16 in einer Umlaufbewegung um das vertikale Haupt- Wellengehäuse 13 herumbewegt, bewirkt das Stirnzahnrad 19 in Zusammenwirkung mit dem Stirnzahnrad 20 eine Drehung der Ritzel­ welle 18, welche wiederum das Stirnzahnrad 22 antreibt. Wenn sich das Stirnzahnrad 22 in einer Umlauf-Drehbewegung um die vertikale Hauptwelle 10 herum bewegt, wirkt es auf das Stirn­ zahnrad 23 an der Nabe 24 ein, was zur Folge hat, daß die Nabe 24 im Stillstand verbleibt, während sich die vertikale Haupt­ welle 10 in den Lagern 26 innerhalb der Nabe 24 dreht. Wenn die vertikale Hauptwelle 10 angetrieben ist, wirken die Stirn­ zahnräder 19 und 22 als Planetenräder, die mit durch das Stirn­ zahnrad 20 und das Stirnzahnrad 23 gebildeten Sonnenrädern zusammenwirken, so daß eine Drehbewegung der vertikalen Hauptwelle 10 sowie der Ritzelwelle 16 stattfindet, wobei die Trommel 25 im Stillstand verbleibt.

Ein Flyer- oder Umlaufrohr 30 weist ein erstes, oberes Eintritts­ ende, das koaxial zur Drehachse der genannten vertikalen Haupt­ welle 10 gelegen ist, und ein zweites, unteres Austrittsende auf, das sich in einem Kreis um die Drehachse des Umlaufrohres 30 herum bewegt und so ausgerichtet ist, daß ein in das Eintritts­ ende eintretender Draht, der durch das Austrittsende des Umlauf­ rohres 30 austritt, in Windungen gelegt wird, die auf eine horizontale Oberfläche herabsinken, auf der der Draht eine Spule 40 bildet. Die Trommel 25 wirkt ("schwingt") in der Weise, daß sie den aus dem Umlaufrohr 30 austretenden Draht so führt, daß die Win­ dungen des Stabs auf der genannten horizontalen Oberfläche so abgelegt werden, daß eine Windung zur nächsten einen kleinen Abstand besitzt, wodurch ein Verheddern oder eine Wirrwarrbildung auf ein Mindestmaß herabgedrückt wird, wenn das Drahtmaterial von dem so gebildeten Wickel 40 abgezogen wird.

Die vorstehende Beschreibung und die Zeichnung beschränken sich nur auf die Angabe von Merkmalen, die für die beispiels­ weise Verkörperung der Erfindung wesentlich sind.

Soweit die Merkmale in der Beschreibung und in der Zeichnung offenbart und in den Ansprüchen nicht genannt sind, dienen sie erforderlichenfalls auch zur Bestimmung des Gegenstandes der Erfindung.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Aufwickeln von strangförmigem Gut, insbesondere von Draht oder dergleichen, zu einem Wickel, wobei die Vorrichtung auf­ weist:

• - eine antreibbare Hauptwelle (10),
• - eine konzentrisch zur Hauptwelle (10) angeordnete Wickeltrommel (25), die relativ zur Hauptwelle (10) drehbar ist und als Wickel­ formkörper zur Festlegung des Innendurchmessers des Wickels dient,
• - eine in der Art eines Flyers ausgebildete Führungseinrichtung (30) für das strangförmige Gut, die von der Hauptwelle (10) angetrieben um die Wickeltrommel (25) umläuft und das Wickelgut im wesentlichen in Umfangsrichtung der Wickeltrommel (25) abgibt,
• - ein an der Führungseinrichtung (30) angeordnetes Planetengetriebe (18, 19, 22) mit einer Ritzelwelle (18), die ein erstes Planetenrad (19) und ein zweites Planetenrad (22) trägt, von denen das erste Planetenrad (19) mit einem vorrichtungsfesten ersten Sonnenrad (20) und das zweite Planetenrad (22) mit einem an der Wickeltrommel (25) befestigten zweiten Sonnenrad (23) kämmt,
• - eine im Getriebezug zwischen der Ritzelwelle (18) und zumindest einem der Planetenräder (19, 22) wirksame Kupplung (21), und die Vorrichtung

dadurch gekennzeichnet ist, daß als Kupplung eine bei einem vor­ bestimmten Drehmoment einen Schlupf zulassende Rutschkupplung (21) vorgesehen ist, die so ausgelegt ist, daß sie bei einer der Hauptwelle (10) aufgeprägten Beschleunigung rutscht, bevor eine Beschädigung der Haupt­ welle (10) und der mit ihr getrieblich verbundenen Vorrichtungsteile eintritt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung für das strangförmige Gut ein Umlaufrohr (30) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptwelle (10) vertikal ausgerichtet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlauf­ rohr (30) an der vertikalen Hauptwelle (10) angeordnet und durch diese angetrieben ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlauf­ rohr (30) ein im wesentlichen aufrecht stehendes Eintrittsende und ein demgegenüber zur Seite versetztes Austrittsende aufweist und sich vom Eintrittsende zum Austrittsende gekrümmt nach unten und zur Seite hin erstreckt, daß die Antriebseinrichtung für die vertikale Hauptwelle (10) mit deren oberem Endbereich zusammenwirkt, daß die Hauptwelle (10) als Lagerung für das um eine Drehachse drehbare Umlaufrohr (30) dient, wobei diese Drehachse im wesentlichen mit der Längsachse des Eintrittsendes des Umlaufrohres (30) zusammenfällt, daß die Wickeltrommel (25) unterhalb des Umlaufrohres (30) angeordnet und auf dem unteren Ende der vertikalen Hauptwelle (10) drehbar gelagert ist, daß die Wickeltrommel (25) in einer im wesentlichen horizontalen Bewegungsebene um eine im wesentlichen vertikale Drehachse drehbar ist, daß ein zylinderförmiges, vertikal angeordnetes Haupt-Wellengehäuse (13) das an ihm befestigte, sich koaxial zu seinem Umfang erstreckende vorrich­ tungsfeste Sonnenrad (20) trägt, welches mit dem ersten, oberen Planetenrad (19) zusammenwirkt, daß das obere Planetenrad (19) mit dem oberen Endbereich der Ritzelwelle (18) in Verbindung ist, welche innerhalb eines Ritzelwellengehäuses (16) aufgenommen ist, das mit der Hauptwelle (10) verbunden ist, daß das zweite Planetenrad (22) mit dem unteren Ende der Ritzelwelle (18) in Verbindung ist, daß das genannte zweite Planetenrad (22) mit dem zweiten Sonnenrad (23) zusammenwirkt und daß das zweite Sonnenrad (22) mit einer zylindrischen Nabe (24) verbunden ist, die konzentrisch und koaxial im oberen, geschlossenen Ende der Trommel (25) befestigt ist.