DE4100122A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von ringfoermigen wickelkoerpern - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zur herstellung von ringfoermigen wickelkoerpernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur
Herstellung von ringförmigen Wickelkörpern aus Bandmaterial, ins
besonders von Dichtungsringen aus Graphitband, mit einer Wickelein
heit, welcher das von einer Schneideinheit abgelängte Bandmaterial
zugeführt ist, und einer Preßeinheit mit Matrize und Stempel, in der
der in der Wickeleinheit hergestellte Bandwickel in Richtung seiner
Achse verpreßbar ist.
Bekannte Vorrichtungen der genannten Art bestehen grundsätzlich
aus mehreren verschiedenen unabhängig voneinander arbeitenden Teilen,
wobei die jeweilige Bedienungsperson das Rohmaterial bzw. die Halb
fabrikate manuell in die einzelnen Vorrichtungsteile einbringt bzw.
aus diesen nach dem durchgeführten Verfahrensschritt wieder entfernt,
oder aber einzelne Verfahrensschritte überhaupt manuell ausgeführt
werden. Letzteres gilt beispielsweise für das Aufwickeln des Bandma
terials zu dem dann zu verpressenden Bandwickel, was insbesonders bei
größeren Wickelkörpern aus dem genannten Graphitband Probleme berei
tet, da dieses relativ spröde ist. Auch das Einbringen des Band
wickels in die Preßeinheit - entweder durch Einlegen in die Matrize
oder durch direktes Umwickeln des Stempels - erfordert einiges
Geschick, um Beschädigungen und damit Ausschuß zu vermeiden. Auch bei
sorgfältiger und konzentrierter Arbeit sind aus den genannten Gründen
mit den bekannten Vorrichtungen bzw. nach den bekannten Verfahren nur
relativ geringe Stückzahlen bezogen auf die Zeiteinheit herstellbar,
was neben der erwähnten Gefahr von Ausschuß auch die Kosten derarti
ger Wickelkörper und insbesonders von Dichtungsringen aus dem erwähn
ten Graphitband relativ hoch macht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bzw.
ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die
genannten Nachteile nicht auftreten und daß insbesonders eine ein
fache, rasche und unproblematische Herstellung der Wickelkörper in
einem automatischen Betrieb der Vorrichtung möglich wird, wobei der
Bedienungsperson der Vorrichtung im wesentlichen nur die Aufgabe der
Überwachung der Versorgung mit Bandmaterial zukommt.
Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Vorrichtung
der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Wickeleinheit
einen im wesentlichen koaxial zur Matrize angeordneten Wickeldorn
aufweist, welcher zwischen einer außerhalb der Matrize liegenden
Wickelposition und einer bezüglich der Matrize gegenüberliegenden
Ruheposition entlang seiner Achse verschiebbar und um diese drehbar
ist und der weiters an seinem Wickelende im wesentlichen zylindrisch
ausgeführt ist und einen ihn vom Umfang her zumindest teilweise
durchsetzenden Schlitz von zumindest der Breite des Bandmaterials
aufweist, und daß eine Einlaufbahn zur Zuführung des Bandmaterials
vorgesehen ist, deren Zuführrichtung in der Wickelposition des
Wickeldorns am Beginn des Wickelvorganges im wesentlichen mit der
Ausrichtung des Schlitzes übereinstimmt. Damit ist auf sehr einfache
Weise die Wickeleinheit funktionell mit der Preßeinheit kombiniert.
Es wird der Bandwickel koaxial mit der Matrize der Preßeinheit an Ort
und Stelle hergestellt und einfach durch Bewegen des Wickeldorns von
der Wickelposition in seine Ruheposition in die Matrize der Preß
einheit eingebracht. Der zum Zwecke der Herstellung des Bandwickels
in seine Wickelposition vorgeschobene Wickeldorn hat an seinem
Wickelende einen Schlitz für das zugeführte Bandmaterial, der am
Beginn des Wickelvorganges so ausgerichtet ist, daß er das von der
Einlaufbahn her zugeführte Bandmaterial mit Sicherheit aufnimmt. Der
durch einfaches Drehen des Wickeldorns hergestellte Bandwickel kann
dann ohne die Gefahr von Verformungen und ähnlichen Beschädigungen
direkt in die Matrize eingebracht und dort zum Endprodukt verpreßt
werden.
Es ist damit die automatische Durchführung des beschriebenen
Verfahrens ermöglicht, was hohe Stückzahlen bei gleichzeitiger
Senkung der Ausschußgefahr bringt.
Die Wickeleinheit kann in bevorzugter Ausgestaltung der Erfin
dung weiters einen koaxial zur Matrize der Preßeinheit an diese im
wesentlichen innen umfangsgleich anschließenden und mit dieser
feststehenden Wickelkopf aufweisen, an dem ein Umfangsschlitz für die
Einlaufbahn ausgebildet ist. Damit ist nun einerseits sichergestellt,
daß das zugeführte Bandmaterial auch bei das Wickelende des Wickel
dorns komplett durchsetzendem Schlitz am Beginn des Wickelvorganges
nur maximal bis zur der Zuführseite gegenüberliegenden Innenfläche
des Wickelkopfes durchsteht. Andererseits bildet die Innenfläche des
Wickelkopfes eine Art Führung für den Bandwickel sowohl während des
Wickelvorganges als auch beim nachfolgenden Einziehen in die Matrize
der Preßeinheit, sodaß die Gefahr von Verformungen des Bandwickels
weiter herabgesetzt und die Zuverlässigkeit der Funktion der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung erhöht wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist
vorgesehen, daß ein den Wickeldorn koaxial umgebender Auswerfer axial
beweglich in der Matrize der Preßeinheit angeordnet ist, der in einer
Mittelstellung eine Anlageschulter für das auf den Wickeldorn in
seiner Wickelposition aufwickelbare Material und in seiner hinteren
Endstellung die innere Ringbegrenzung des Preßraumes in der Matrize
bildet. Dieser Auswerfer steht also beim Wickelvorgang so, daß eine
Anlageschulter für das zugeführte Bandmaterial beim Aufwickeln
gegeben ist, sodaß sich ein sauberer Bandwickel auf dem Wickelende
des Wickeldorns bildet. Beim Einbringen des Bandwickels in die
Matrize wird der Auswerfer in seine hintere bzw. innere Endstellung
bewegt, wo er dann unmittelbar die innere Ringbegrenzung des Preßrau
mes für den herzustellenden Wickelkörper bildet. Mach dem Verpressen
kann der Auswerfer in seine Auswurf-Endstellung bewegt werden, wobei
er den fertigen Wickelkörper vor sich her schiebt, der damit aus der
Matrize der Preßeinheit entfernt wird. Es ist einzusehen, daß die
Bewegungen von Wickeldorn, Auswerfer, Stempel und Zuführung des
Bandmaterials für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend
aufeinander abgestimmt gesteuert sein müssen - näheres ist der
Figurenbeschreibung zu entnehmen.
Der Stempel der Preßeinheit kann in weiterer vorteilhafter
Ausgestaltung der Erfindung einen abgesetzten vorderen Führungsteil
mit einem dem Innendurchmesser des zu fertigenden Wickelkörpers
entsprechenden Außendurchmesser aufweisen, der beim Preßvorgang in
die innere, auch das Wickelende des Wickeldorns führende Ausnehmung
des Auswerfers eintaucht. Damit bildet der vordere Führungsteil des
Stempels beim Pressen auch die Anlage für die innere Zylinderfläche
des Wickelkörpers, wobei der Stempel im Auswerfer sicher geführt ist.
Zur Sicherstellung einer Entlüftung der inneren Ausnehmung des
Auswerfers beim eigentlichen Preßvorgang kann der Stempel in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung auch eine im wesentlichen achsparallel
verlaufende Entlüftungsbohrung aufweisen.
Im Bereich der Auswurf-Endstellung des Auswerfers ist nach einer
anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein im wesentlichen
senkrecht zu dessen Achse bewegbarer Ausstoßer vorgesehen. Bevorzugt
ist dabei noch eine im wesentlichen in Bewegungsrichtung des Aus
stoßers ausgerichtete Führungsbahn für die ausgestoßenen Wickelkörper
vorgesehen, was insgesamt einen beschädigungsfreien Abtransport der
fertigen Wickelkörper sicherstellt.
Der Schlitz im Wickelende des Wickeldorns verläuft in weiterer
Ausbildung der Erfindung parallel zu einer dessen Achse enthaltenden
Ebene mit Abstand zu dieser. Damit ist insbesonders für größere
Innendurchmesser der zu fertigenden Wickelkörper sichergestellt, daß
das in den Schlitz im Wickelende des Wickeldorns eingeschobene Stück
des Bandmaterials möglichst weit außen zu liegen kommt, was den
Vorteil bietet, daß beim Abziehen des Bandwickels vor dem endgültigen
Verpressen dieses Stück nicht allzu weit ins Innere des Bandwickels
vorsteht, sodaß der Stempel der Preßeinheit bzw. dessen vorderer
Führungsteil allenfalls ein kleines Stück des Bandmaterials abtrennt
oder verformt.
Im letztgenannten Zusammenhang ist eine bevorzugte Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Verfahrens von großem Vorteil, gemäß welchem
der Wickeldorn beim Einziehen in die Matrize gegen die Wickelrichtung
aufgedreht wird, da damit ein leichteres Herausziehen des Wickelendes
aus dem Bandwickel und auch ein besseres Anliegen des vorher im
Schlitz des Wickelendes steckenden Stücks des Bandmaterials am
Innenumfang des Bandwickels erreicht wird. Es kann mit diesen
Maßnahmen ein praktisch verlustloses Arbeiten der Vorrichtung er
reicht werden, wobei fast kein Abfall der beschriebenen Art anfällt,
für dessen Entfernung aus der Preßeinheit ansonsten Sorge getragen
werden müßte.
Das Wickelende des Wickeldorns und/oder der Wickelkopf können in
bevorzugter Ausbildung der Erfindung auch aus Kunststoff ausgeführt
sein. Dies erleichtert einerseits die Herstellung und ermöglicht
andererseits auch glatte und relativ reibungsfreie Oberflächen, was
den Betrieb der Vorrichtung vereinfacht.
Zur Ermöglichung einer leichten Anpassung der gesamten Vorrich
tung an verschiedene Dimensionen der zu fertigenden Wickelkörper
können Wickeldorn, Wickelkopf, Auswerfer, Matrize und Stempel auch
austauschbar sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Welleinheit mit
zwei verzahnt zusammenwirkenden Walzen vorgesehen, durch die das dem
Wickeldorn von einer Vorratsrolle zugeführte Bandmaterial läuft. Auf
diese Weise kann eine Wellung des zugeführten Bandmaterials erzeugt
werden, die die Elastizität beispielsweise von Graphitmaterial
wesentlich verbessert und damit Störungen in der Arbeit der Vorrich
tung etwa durch gerissenes Bandmaterial vermeiden hilft.
In Zuführrichtung des Bandmaterials nach den genannten Walzen
kann in weiterer Ausbildung der Erfindung die ein getaktet betätigtes
Messer aufweisende Schneideinrichtung angeordnet sein, was den
Bandtransport und die Bandführung vereinfacht.
Zur Sicherstellung eines problemlosen Dauerbetriebes der Vor
richtung können im Bereich der Zuführung des Bandmaterials Sensoren
zur Feststellung des Vorhandenseins des Bandmaterials angeordnet und
mit der Steuerung der Vorrichtung verbunden sein, welche Fehlfunk
tionen insbesonders im Hinblick auf Transport und Zuführung des
Bandmaterials erkennen und damit beispielsweise bei gerissenem Band
die Vorrichtung stoppen und die Bedienungsperson alarmieren können.
Die Antriebe von Wickeldorn, Auswerfer, Stempel, Welleinheit und
Schneideinrichtung können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
pneumatisch, hydraulisch oder elektromagnetisch bzw. elektromotorisch
betätigbar sein, was die automatische Durchführung des Verfahrens
bzw. den automatischen Betrieb der Vorrichtung sowie deren Steuerung
vereinfacht.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung
teilweise schematisch dargestellten Vorrichtung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt dabei eine Draufsicht auf die gesamte Vorrichtung
und die
Fig. 2 bis 4 zeigen einen teilweisen Schnitt im Bereich von
Detail A aus Fig. 1, jeweils in unterschiedlichen Be
triebsstellungen der Vorrichtung.
Die dargestellte Vorrichtung dient zur Herstellung von ringför
migen Wickelkörpern aus Bandmaterial, insbesonders von Dichtungsrin
gen (in Fig. 3 mit 1 bezeichnet) aus Graphitband, welches hier auf
einem Rohmaterialspender 2 zu einer Rolle aufgewickelt gehalten ist.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Wickeleinheit 3,
welcher das von einer Schneideinheit 4 abgelängte Bandmaterial 5
zugeführt ist, und einer Preßeinheit 6 mit Stempel 7 und Matrize 8,
in der der in der Wickeleinheit 3 hergestellte Bandwickel in Richtung
der Achse 9 zum endgültigen Dichtungsring 1 verpreßbar ist.
Die den Rohmaterialspender 2 und die Schneideinheit 4 tragende
Zuführeinrichtung weist weiters nach einer Zubringerbahn 10 eine
Welleinheit 11 im Weg des zugeführten Bandmaterials 5 (in Fig. 1 ist
nur ein Ende des bereits in die Wickeleinheit eingezogenen Bandma
terials angedeutet) auf, mit zwei verzahnt zusammenwirkenden Walzen
12, die das zugeführte Bandmaterial wellen und so dessen Elastizität
erhöhen. Der gemäß Fig. 1 pneumatisch erfolgende Antrieb der auch den
Vorschub des Bandmaterials bewirkenden Walzen 12 ist mit 13 bezeich
net und wirkt über eine Transmissionskette 14 auf die Walzen 12 ein.
Die Schneideinheit 4 ist beispielsweise ebenfalls pneumatisch betä
tigt und wirkt mit einem nicht näher dargestellten Messerbalken nach
Art eines Schafotts bei Betätigung auf das Bandmaterial.
Der Stempel 7 der Preßeinheit ist in einem Stempelaufnehmer 15
auf der Kolbenstange 16 des hier hydraulisch ausgeführten Preßzylin
ders 17 gehalten und kann somit entlang der Achse g bewegt werden.
In Fig. 1 weiters ersichtlich ist noch eine Einlaufbahn 18 zur
Zuführung des Bandmaterials 5 zu einem Wickelkopf 19 der Wickelein
heit 3, wobei - wie in den Fig. 2 bis 4 ersichtlich ist - die Ein
laufbahn 18 in einem Umfangsschlitz 20 am Wickelkopf 19 steckt. Eine
Auswerferstange 21, welche gemäß den Fig. 2 bis 4 einen Auswerfer 22
trägt, ist über ein Joch 23 und Kupplungen 24 mit zwei hier ebenfalls
pneumatisch betätigten Zylinderpaaren 25, 26 verbunden und über
Distanzringe 27 an einer feststehenden Halteplatte 28 angelenkt.
Eine weitere Halteplatte 29 trägt die Matrize 8 und den Wickelkopf 19
und ist ebenso wie die den Preßzylinder 17 tragende Halteplatte 30
zusammen mit der ersterwähnten Halteplatte 28 am Bett 31 der Vorrich
tung befestigt.
Zwischen den Zylinderpaaren 25 bzw. 26 ist ein weiterer pneuma
tisch betätigter Zylinder 32 an der Bett 31 befestigt, der auf eine
Mutenstange 33 in Richtung der Achse 9 einwirken kann. Diese Muten
stange 33 ist damit relativ zu einem feststehenden Lagerbock 34 bzw.
auch relativ zu einem über einen Kettentrieb 35 erfolgenden Antrieb
verschiebbar, und zwar - wie aus der Beschreibung zu den Fig. 2 bis 4
hervorgehen wird - unabhängig von der axialen Bewegung der Auswer
ferstange 21.
Das dem Zylinder 32 abgewandte Ende der Nutenstange 33 ist mit
einem Wickeldorn 36 (siehe Fig. 2 bis 4) verbunden, der an seinem
anderen Ende ein im wesentlichen zylindrisch ausgeführtes Wickelende
37 aufweist. Der Kettentrieb 35 der Nutenstange 33 ist schließlich
über ein Getriebe 38 und eine Kupplung 39 mit einem pneumatischen
Drehzylinder 40 verbunden.
Der koaxial zur Matrize 8 der Wickeleinheit 3 angeordnete
Wickeldorn 36 ist zwischen der in Fig. 2 strichliert eingetragenen,
außerhalb der Matrize 8 liegenden Wickelposition und einer bezüglich
der Matrize 8 gegenüberliegenden Ruheposition (in Fig. 3 strich
punktiert eingezeichnet) entlang seiner Achse bzw. der Achse 9
verschiebbar und - unter Einwirkung des Kettentriebes 35 auf die
Mutwelle 33 - um diese Achse drehbar. Am Wickelende 37 des Wickel
dorns 36 ist ein nur in Fig. 3 angedeuteter, ihn vom Umfang her
zumindest teilweise durchsetzender Schlitz 41 von zumindest der
Breite des Bandmaterials 5 vorgesehen, der in der Wickelposition des
Wickeldorns 36 bzw. des Wickelendes 37 am Beginn des Wickelvorganges
mit der Ausrichtung der Einlaufbahn 18 zur Zuführung des Bandma
terials 5 übereinstimmt.
Der Auswerfer 22 ist hier im wesentlichen hülsenförmig ausgebil
det und liegt koaxial zur Matrize 8 und zum Wickelende 37 zwischen
diesen. Der Wickelkopf 19 ist ebenfalls koaxial zur Matrize 8 der
Preßeinheit 6 ausgebildet und schließt an diese im wesentlichen innen
umfangsgleich an.
Der mit Hilfe der Auswerferstange 21 bzw. der Zylinderpaare 25,
26 und des Jochs 23 auch unabhängig von der Mutstange 33 bzw. dem
Wickeldorn 36 axial bewegbare Auswerfer 22 bildet in einer Mittel
stellung (siehe Fig. 2) auch gleichzeitig eine Anlageschulter 42 für
das auf den Wickeldorn 36 bzw. dessen Wickelende 37 in der Wickel
position aufwickelbare Bandmaterial - in seiner hinteren Endstellung
(siehe Fig. 3) bildet eben diese Anlageschulter 42 die innere Ringbe
grenzung des Preßraumes für den Dichtungsring 1 in der Matrize 8.
Der Stempel 7 der Preßeinheit 6 weist - wie insbesonders aus
Fig. 3 ersichtlich ist - einen abgesetzten vorderen Führungsteil 43
mit einem dem Innendurchmesser des zu fertigenden Wickelkörpers bzw.
Dichtungsringes 1 entsprechenden Außendurchmesser auf, der beim
Preßvorgang gemäß Fig. 3 in die innere, auch das Wickelende 37 des
Wickeldorns 36 führende Ausnehmung 44 des Auswerfers 22 eintaucht.
Zentral weist der Stempel 7 weiters eine im wesentlichen achsparallel
verlaufende Entlüftungsbohrung 45 auf, die an der dem Führungsteil 43
abgewandten Seite des Stempels 7 auf nicht weiter dargestellte Weise
nach außen geführt ist.
Gemäß Fig. 4 ist im Bereich der Auswurf-Endstellung des Auswer
fers 22 ein im wesentlichen senkrecht zu dessen Achse 9 bewegbarer
Ausstoßer 46 (beispielsweise ebenfalls pneumatisch betätigt) vor
gesehen, der den gemäß Fig. 3 hergestellten Dichtungsring 1 in
Richtung des Pfeiles 47 von der Anlageschulter 42 des Auswerfers 22
entfernt und in eine Führungsbahn 48 zum Abtransport aus der Vorrich
tung stößt.
Der Betrieb der dargestellten und besprochenen Vorrichtung zur
Herstellung von Dichtungsringen aus Graphitband läßt sich wie folgt
beschreiben:.
Vorerst befindet sich der Auswerfer 22 gemäß Fig. 2 in einer
Mittelstellung, sodaß sich das über die Einlaufbahn 18 zugeführte
Bandmaterial an seiner Anlageschulter 42 anlegen kann. Der Stempel 7
der Preßeinheit befindet sich in seiner etwa der Darstellung nach
Fig. 1 entsprechenden Ruhestellung außerhalb des Wickelkopfes 19. Die
Stellung des Wickelendes 37 des Wickeldorns 36 ist axial nicht
notwendigerweise fixiert - wenn das Wickelende 37 in diesem Stadium
in der in Fig. 2 strichliert eingetragenen Stellung ist, muß natür
lich der Schlitz 41 (siehe Fig. 3) bereits im wesentlichen mit der
Richtung der Einlaufbahn 18 übereinstimmen.
Es wird nun über die Einlaufbahn 18 das Bandmaterial 5 zuge
führt, welches an der in der Darstellung gemäß Fig. 2 unteren Seite
an der Innenseite des Wickelkopfes 19 anstößt. Je nach der Länge des
für einen Arbeitsgang zugeführten Bandmaterials kommt es dabei im
Bereich zwischen der Schneideinheit 4 und dem Umfangsschlitz 20 des
Wickelkopfes 19 zu einem schlangenartigen Rückstau. Bei ebenfalls
möglicher Schrittmotorensteuerung kommt es zu keinem Rückstau, da der
Vorschub- und Wickelmotor computergesteuert synchronisiert mit einem
gewissen Schlupf gleichzeitig arbeiten können. Wenn das Wickelende 37
zu diesem Zeitpunkt bereits in der in Fig. 2 strichliert darge
stellten vorderen Stellung ist, so fährt das Bandmaterial unmittelbar
in den Schlitz 41 des Wickelendes 37 ein - wenn dies nicht der Fall
ist, so wird der bezüglich des Schlitzes 41 ausgerichtete Wickeldorn
36 bei seinem Vorschieben in die Wickelposition das vordere Ende des
Bandmaterials 5 in den Schlitz 41 aufnehmen. Nun kann das Bandma
terial durch Betätigung des Drehzylinders 40 (Fig. 1) um das Wickel
ende 37 aufgewickelt werden, wonach sich der Auswerfer 22 und der
Wickeldorn 36, bzw. dessen Wickelende, in Fig. 2 nach rechts bewegen,
bis sie schlußendlich die in Fig. 3 eingetragene, innere Endstellung
einnehmen. Es ist dabei relativ belanglos, ob die axialen Bewegungen
des Auswerfers und des Wickeldorns dabei koordiniert sind bzw.
welches der beiden Elemente zuerst seine hintere Endposition er
reicht. Vorteilhaft ist jedoch, wenn der Wickeldorn 36 auf dem Wege
von der Wickelposition ins Innere der Matrize 8 zumindest ein wenig
entgegen der Wickelrichtung aufgedreht wird, da damit das im Schlitz
41 befindliche Anfangsstück leichter aus diesem Schlitz heraus kann
und auch besser an der inneren Wand des sonstigen Bandwickels an
liegt.
Als nächstes bewegt sich der Stempel 7 unter der Wirkung des
Preßzylinders 17 in die Matrize 8, wo der eigentliche Dichtungsring 1
im Freiraum zwischen Stempel 7, Matrize 8 und Auswerfer 22 entsteht
(Siehe die in Fig. 3 gezeichnete Stellung dieser Bauteile). Das
aufgewickelte Graphitband schiebt sich dabei in Richtung der Achse
des Bandwickels so zusammen, daß die in Fig. 3 eingetragene wellige
Struktur der einzelnen Lagen des Bandwickels entsteht - dies ist
durchaus beabsichtigt, da damit der fertige Graphit-Dichtungsring
sehr gute Elastizitätseigenschaften erhält.
Der Stempel 7 bewegt sich nun wieder aus der Matrize 8 in
Richtung der Achse 9 in seine äußere Ruhestellung. Der Auswerfer 22
fährt unter Mitnahme des Wickelendes 37 des Wickeldorns 36 aus der
Matrize 8 in seine in Fig. 4 dargestellte vordere Endposition und
bringt damit den fertigen Dichtungsring 1 aus dem Werkzeug. Hier
bekommt er vom Ausstoßer 46 einen seitlichen Stoß in Richtung des
Pfeiles 47 und wird über die Führungsbahn 48 aus der Vorrichtung
entfernt.
Daran anschließend fahren Auswerfer 22 und Wickeldorn 36 wieder
in die eingangs besprochene Grundstellung zurück, worauf der Zyklus
unmittelbar wieder beginnen kann.
Abweichend von der dargestellten Ausführung sind auch Anord
nungen möglich, bei denen beispielsweise der Wickelkopf 19 den
hergestellten Bandwickel nicht allseitig umgibt, oder bei denen der
Auswerfer anders ausgebildet ist - wesentlich ist in allen Fällen,
daß das Aufwickeln des Bandmaterials zum Wickelkörper mittels eines
im wesentlichen koaxial zur Matrize der Preßeinheit geführten Wickel
dorns erfolgt, der beim Einziehen in die Matrize das ringförmig
aufgewickelte Bandmaterial in diese einbringt.
Weiters könnten abweichend von der dargestellten Ausbildung die
Antriebe 13 und 40 auch beispielsweise elektromotorisch bzw. mit
Schrittmotoren ausgebildet sein - auch die pneumatischen bzw. hydrau
lischen Zylindereinheiten könnten durch andere geeignete Antriebsein
heiten ersetzt werden.
Claims (16)
1. Vorrichtung zur Herstellung von ringförmigen Wickelkörpern aus
Bandmaterial, insbesonders von Dichtungsringen aus Graphitband,
mit einer Wickeleinheit, welcher das von einer Schneideinheit
abgelängte Bandmaterial zugeführt ist, und einer Preßeinheit mit
Matrize und Stempel, in der der in der Wickeleinheit herge
stellte Bandwickel in Richtung seiner Achse verpreßbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelein
heit (3) einen im wesentlichen koaxial zur Matrize (8) angeord
neten Wickeldorn (36) aufweist, welcher zwischen einer außerhalb
der Matrize (8) liegenden Wickelposition und einer bezüglich der
Matrize (8) gegenüberliegenden Ruheposition entlang seiner Achse
(9) verschiebbar und um diese drehbar ist und der weiters an
seinem Wickelende (37) im wesentlichen zylindrisch ausgeführt
ist und einen ihn vom Umfang her zumindest teilweise durch
setzenden Schlitz (41) von zumindest der Breite des Bandma
terials (5) aufweist, und daß eine Einlaufbahn (18) zur Zu
führung des Bandmaterials (5) vorgesehen ist, deren Zuführrich
tung in der Wickelposition des Wickeldorns (36) am Beginn des
Wickelvorganges im wesentlichen mit der Ausrichtung des
Schlitzes (41) übereinstimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wickeleinheit (3) weiters einen koaxial zur Matrize (8) der
Preßeinheit (6) an diese im wesentlichen innen umfangsgleich
anschließenden und mit dieser feststehenden Wickelkopf (19)
aufweist, an dem ein Umfangsschlitz (20) für die Einlaufbahn
(18) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
ein den Wickeldorn (36) koaxial umgebender Auswerfer (22)
achsial beweglich in der Matrize (8) der Preßeinheit (6) an
geordnet ist, der in einer Mittelstellung eine Anlageschulter
(42) für das auf den Wickeldorn (36) in seiner Wickelposition
aufwickelbare Bandmaterial (5) und in seiner hinteren Endstel
lung die innere Ringbegrenzung des Preßraumes in der Matrize
(8) bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stempel (7) der Preßeinheit (6) einen abgesetzten vorderen
Führungsteil (43) mit einem dem Innendurchmesser des zu ferti
genden Wickelkörpers (1) entsprechenden Außendurchmesser auf
weist, der beim Preßvorgang in die innere, auch das Wickelende
(37) des Wickeldorns (36) führende Ausnehmung (44) des Auswer
fers (22) eintaucht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stempel (7) eine im wesentlichen achsparallel verlaufende
Entlüftungsbohrung (45) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im
Bereich der Auswurf-Endstellung des Auswerfers (22) ein im
wesentlichen senkrecht zu dessen Achse (9) bewegbarer Ausstoßer
vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine im
wesentlichen in Bewegungsrichtung (47) des Ausstoßers (46)
ausgerichtete Führungsbahn (48) für die ausgestoßenen Wickel
körper (1) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schlitz (41) im Wickelende (37) des Wickel
dorns (36) parallel zu einer dessen Achse (9) enthaltenden Ebene
mit Abstand zu dieser verläuft.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Wickelende (37) des Wickeldorns (36) und/oder
der Wickelkopf (19) aus Kunststoff ausgeführt sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß Wickeldorn (36), Wickelkopf (19), Auswerfer (22),
Matrize (8) und Stempel (7) austauschbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Welleinheit (11) mit zwei verzahnt zusammen
wirkenden Walzen (12) vorgesehen ist, durch die das dem Wickel
dorn (36) von einer Vorratsrolle (2) zugeführte Bandmaterial (5)
läuft.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in
Zuführrichtung des Bandmaterials (5) nach den Walzen (12) die
ein getaktet betätigtes Messer aufweisende Schneideinrichtung
(4) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Bereich der Zuführung des Bandmaterials Sen
soren zur Feststellung des Vorhandenseins des Bandmaterials
angeordnet und mit der Steuerung der Vorrichtung verbunden sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Antriebe von Wickeldorn (36), Auswerfer (22),
Stempel (7), Welleinheit (10) und Schneideinrichtung (4) pneuma
tisch, hydraulisch oder elektromagnetisch bzw. elektromotorisch
betätigbar sind.
15. Verfahren zur Herstellung von ringförmigen Wickelkörpern aus
Bandmaterial, insbesonders von Dichtungsringen aus Graphitband,
wobei abgelängtes Bandmaterial ringförmig aufgewickelt, sodann
in eine Preßeinheit eingebracht und anschließend in Achsrichtung
zu einem Ringkörper verpreßt wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Aufwickeln mittels eines im wesent
lichen koaxial zur Matrize der Preßeinheit geführten Wickeldorns
erfolgt, der beim Einziehen in die Matrize das ringförmig auf
gewickelte Bandmaterial in diese einbringt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Wickeldorn beim Einziehen in die Matrize gegen die Wickelrich
tung aufgedreht wird.
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---|---|---|---|
AT3690A AT397072B (de) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Vorrichtung und verfahren zur herstellung von ringförmigen wickelkörpern |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1991-01-08 CS CS9131A patent/CS3191A2/cs unknown
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