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Maschine zum schraubenförmigen Bewickeln von gesponnenem Faserstoff
für Bedeckungen von unvulkanisiertem Kautschukschlauch Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf eine Maschine zum schraubenförmigen Bewickeln von unvulkanisiertenKautschukrohren
oder -schläuchen mit einer doppelten Lage aus verstärkendem Faden oder Garn. Bekannte
Maschinen sind so ausgeführt, j daß sie Kautschukschläuche für ein Druckmittel mit
einem Gespinst überziehen; die Schläuche könneu daher hohen Innenbeanspruchungen
unterworfen werden. Diese Maschinen werden als Umspinnmaschinen bezeichnet, da der
erhaltene Überzug aus einer Anzahl von geflochtenen Fäden besteht. Ein Nachteil
dieser Maschinen besteht darin, daß sie zufolge der komplizierten Bewegungen langsam
arbeiten, da die Spulen, auf welchen das Garn zum Bedecken aufgewickelt ist, längs
sich fortlaufend) kreuzender Wege bewegt werden.
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1)ie Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist demgegenüber so
ausgeführt, daß sie zwei ü ber einanderliegende Lagen aus Gespinst herstellt, die
in entgegengesetzten Richtungen in Schraubenform gewickelt werden, und zwischen
die beiden schraubenförmigen Lagen eine dünne Kautschuklage zwischengelegt und eine
feste Verbindung dieser Lagen nach der abschließenden Vulkanisation des Schlauches
erhalten wird. Die vorliegende Maschine ist gerade wegen der Art der angebrachten
Bedeckung als Maschine zum schraubenförmigen Bewickeln bezeichnet worden, und zufolge
der Einfachheit der Arbeitsbewegung (die beiden Spulenreihen werden auf kreisförmigen
Bahnen bewegt) ermöglicht sie, einen Wirkungsgrad zu erhalten, der etwa zehnmal
höher als derjenige ist, der durch Umspinnmaschinen erhalten werden kann.
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Die Maschine arbeitet wie folgt: der Rohkautschukschlauch, der aus
der Schlauchherstellungsmaschine kommt und auf Trommeln, Spulen o. dgl.
aufgewickelt
ist, wird von dem unteren Abschnitt der Maschine in -senkrechter Richtung nach oben
zugeführt und wird mit der ersten schraubenförmigen Lage aus Fäden oder Gespinst
bedeckt, wird dann mit der Kautschuk- und dann mit der zweiten schraubenförmigen
Lage aus Fäden oder Gespinst überzogen; danach wird der Schlauch über eine Ziehtrommel
gewickelt, in senkrechter Richtung nach abwärts weitergefördert und in einen zweckentsprechenden
Behälter eingerollt, in welchem er dann den Vulkanisiervorgängen unterworfen wird.
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Die Merkmale der Erfindung und die Arbeitsweise der neuen Maschine
gehen aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
hervor, in denen eine Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben ist.
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Fig. i ist eine Ansicht einerAbwickeleinrichtung, welche in Fig. ia
weiterhin einen Querschnitt des Getriebes für die fortlaufende Veränderung der Abwickelgeschwindigkeit
und einen Querschnitt einer Einrollpfanne wiedergibt.
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Fig. 2 ist eine schematische Ansicht der gesamten Maschine, welche
eine Einzelheit des Getriebes zum Ziehen des Schlauches wiedergibt.
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Fig. 3 ist ein' Querschnitt durch das Getriebe zum Ziehen des Schlauches,
welche weiterhin einen Querschnitt des Getriebes wiedergibt, durch welches die Vorrichtung
zum Zuführen der Kautschuklage gesteuert wird.
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Fig.4 ist in schematischerDarstellung eineQuerschnittsansicht der
beiden Platten oder Teller und der Spindeln.
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Fig. 5a und 51) sind Ansichten und Querschnitte einer Anzahl
von Einzelheiten der Fadenzuführvorrichtung.
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Fig.6 ist eine Gesamtansicht der beiden Vorrichtungen zum Zuführen
der Kautschuklagen. Fig.7 ist ein Querschnitt eines Getriebes zur fortlaufendenVeränderung
derZuführgeschwindigkeit der Kautschuklage.
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Fig. 8 ist ein Querschnitt des oberen Tellers. Fig.9 ist eine schematische
Ansicht der Vorrichtung zum Anhalten des Fadens.
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i. Zuführung und vom Schlauch verfolgter Weg Der auf übliche Weise
hergestellte Schlauch wird in eine Pfanne oder Schale i (Fig. i) eingerollt. Da
der Schlauch noch nicht mit einer schraubenförmigen Bedeckung versehen ist, ist
seine Festigkeit gering, und er kann daher nur einer sehr geringen Spannung unterworfen
werden, wenn ein vorzeitiges Strecken verhindert werden soll. Dann wird der Schlauch
aus der Pfanne oder Schale herausgewickelt undvermittels einer zweckentsprechenden
Abwickelvorrichtung (Fig. i) . der Maschine zur schraubenförmigen Bewicklung zugeführt.
(Der Weg, den der Schlauch verfolgt, ist in gestrichelten Linien gekennzeichnet.)
Die Schale oder Pfanne i ist auf einem drehbaren Teller 2 befestigt, dessen Welle
3 von zwei Kugellagern .4 getragen wird; diese Lager sind an einer Säule oder einem
Ständer 5 angeordnet, dessen unteres Ende an einer Grundplatte 6 befestigt ist.
Die Abwickelvorrichtung besteht aus einem Rahmen 7 geringen Gewichts, der aus geschweißten
Eisenrohren hergestellt ist und von einer Säule oder einem Ständer 8 getragen wird.
Der Kautschukschlauch wird, nachdem er aus der Pfanne oder Schale herausgewickelt
worden ist, über eine Reihe von Rollen oder Scheiben 9 geführt, welche insgesamt
durch eine Antriebsriemenscheibe io vermittels eines Riemens i i angetrieben werden.
Der Antrieb der Riemenscheibe io wird mittels einer biegsamen Welle 12 unmittelbar
von der Maschine zur schraubenförmigen Bewicklung abgeleitet. Aus der nachfolgenden
Beschreibung der Maschine geht hervor, daß die Umlaufgeschwindigkeit oder die Umdrehungen
je .Minute der biegsamen Welle 12 zu der Geschwindigkeit zum Zuführen des Schlauches
in unmittelbarer Beziehung stehen. Um mittels der Abwickelvorrichtung eine Zuführungsgeschwindigkeit
zu erhalten, welche genau gleich der durch die Wickelmaschine erforderlichen Größe
ist, kann der Durchmesser der Riemenscheibe io, welche aus sich voneinander weg
bewegbaren Sektoren bestehen kann (Fig. ia), durch Steuerung eines Handrades 13
innerhalb bestimmter Grenzen stufenlos verändert werden. Die Drehbewegung dieses
Handrades und daher seiner mit Gewinde versehenen Nabe 14 bewirkt, daß eine konische
Nabe 15 in axialer Richtung verschoben wird, wodurch der Durchmesser der Riemenscheibe
io dementsprechend verändert wird.
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Der Rahmen 7 ist auf einer Achse 16 schwenkbar aufgehängt, so daß
er angehoben werden kann, um das Beschicken der Pfanne mit Schlauch, welcher aus
der Schlauchherstellungsmaschine kommt und auf Trommeln, Spulen o. dgl. aufgewickelt
ist, zu erleichtern.
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Der Schlauch, der aus der Abwickelvorrichtung kommt, wird in den unteren
Abschnitt der Wickelmaschine (Fig. 2) mittels zweier Scheiben 17 geführt, die durch
Lagerkonsole 18 getragen werden. Dann wird der Schlauch in senkrechter Richtung
nach oben geführt, wird mit einer ersten schraubenförmigen Bewicklung und mit der
Bedeckung aus blattförmigem Kautschuk versehen, auf den die zweite schraubenförmige
Lage nachfolgend aufgebracht wird; danach wird der Schlauch über eine Ziehtrommel
ig (zwei vollständige Windungen) und über eine entsprechende Umlenkrolle oder -Scheibe
2o geführt und wird in senkrechter Richtung nach abwärts bewegt und von Hand in
die darunterliegende Pfanne 21 hineingerollt. Die Ziehtrommel ig wird von einer
senkrechten Welle 22 angetrieben, die ihrerseits von einer Antriebsvorrichtung 23
angetrieben wird, die nachstehend beschrieben wird. Auf das obere Ende der senkrechten
Welle 22 ist eine Schnecke 24 aufgekeilt, welche mit einem Schneckenrad 25 (Fig.
2 und 3) in Eingriff steht. Das Schneckenrad 25 ist auf eine Welle 26 (Fig. 3) aufgekeilt,
durch welche der Antrieb vermittels eines Zahnräderpaares 27 auf eine Welle 28 übertragen
wird, auf welche ein Ritzel 29 aufgekeilt ist, das mit einem Kronenrad
30 in Eingriff steht, das auf der Ziehtrommel 19 befestigt ist.
Das
Zahnräderpaar 27 ist auswechselbar, wodurch die Zuführungsgeschwindigkeit von Schlauch
innerhalb gegebener Grenzen verändert werden kann; durch Verändern der Zuführung
von Schlauch, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeit der beiden spulentragenden Teller
unverändert bleibt, kann also die Steigung der Schraubenwicklung dementsprechend
verändert werden. Die biegsame Welle 12, mittels welcher die Abwickelvorrichtung
angetrieben wird, ist mit dem einen Ende der Welle 28 verbunden. und sie folgt daher
allen Änderungen der Drehgeschwindigkeit derTrommel. 2. Faden-Zuführvorrichtung
Die Gespinste oder die Fäden werden durch Abwickeln nach oben von einer doppelten
Reihe von Spulen abgewickelt (Fig.4), welche mit ihren Achsen in senkrechter Richtung
zwischen einer Unterplatte 31 und einer Oberplatte 32 angeordnet sind. Sowohl
auf der unteren als auch auf der oberen Platte sind die Spulen längs konzentrischer
Kreise angeordnet. Im nachstehenden wird die obere Platte betrachtet, und die in
bezug auf diese Platte gemachten Ausführungen gelten ebenfalls für die untere Platte.
Oberhalb der Spulen ist ein Armkreuz 33 für Fadenführer angeordnet, auf welchem
eine Anzahl Führungsbuchsen 34 aus Porzellan für den Faden vorgesehen sind; jede
Buchse ist auf der Verlängerung der Achse der darunter befindlichen Spule angeordnet.
Unmittelbar oberhalb jeder Buchse ist eine kleine Kautschukscheibe oder -rolle 35
(Fig. 4 und 5b) aufgesetzt, welche auf einem Träger 36 (Fig. 5b) befestigt ist und
durch eine Feder 37 gebremst wird, welche auf die Kautschukrollen oder -scheiben
einen Druck ausübt, der vermittels einer Gewindebuchse 38 einstellbar ist. Jeder
Faden wird, sobald er von der Spule abgewickelt ist, durch die entsprechende Porzellanluchse
hindurchgeführt und wird einmal rings um die Kautschukrolle gewickelt, welche, da
sie durch die Feder 37 gebremst wird, dem Faden eine leichte gleichbleibende Spannung
erteilt. Dann wird der Faden einem Zuführungsring 39 (Fig.4) zugeleitet, durch eine
entsprechende Porzellanbuchse geführt und um ein kurzes Stück senkrecht nach aufwärts
und durch eine Führungskrone 40 (Fig. 4 und 5 a) hindurchgeführt. Auf dieser Krone
ist eine Anzahl von Abstellteilen oder -hebeln 41 (einer für jeden Faden) eingepaßt,
welche den Zweck haben, die Maschine im Fall des Fadenbruches selbsttätig anzuhalten.
Diese beweglichen Teile arbeiten wie folgt: Jeder Abstellteil ist auf einem Zapfen
42 angelenkt und ruht als Folge der Zentrifugalkraft mit seinem oberen Ende gegen
den entsprechenden Faden. Für den Fall, daß ein Faden bricht, wird der entsprechende
Abstellteil nach auswärts geschwungen, und durch Verschwenken um seinen Zapfen 42
kommt er auf der Krone 43 zur Ruhe, die gegen die Maschine elektrisch isoliert ist.
Die Freigabe des Abstellhebels bewirkt das Schließen eines elektrischen Stromkreises,
wodurch der h-lotor durch einen ferngesteuerten Schalter. angehalten wird. Nachdem
der Faden die Führungskrone .4o verlassen hat, wird er jeweils einem Führungsring
4.4 zugeführt und geht dann, nachdem er der Oberfläche eines geriffelten Triebteiles
45 gefolgt ist, durch einen rohrförmigen Teil 46, welcher eine Reihe von in bezug
auf die Drehachse schräge Schlitze aufweist, und wird dann schraubenförmig auf die
Außenfläche des Schlauches gelegt. Der äußere Triebteil 45 (Fig. 4 und 5) ist an
dem sich drehenden Teil befestigt, während ein Innenteil 47 an einem feststehenden
Element befestigt ist und die Aufgabe erfüllt, den Schlauch nahe der Stelle zu führen,
an welcher er schraubenförmig umwickelt wird; dadurch wird zugleich vermieden, daß
er mit dem sich drehenden Element, d. h. dem Triebteil 45, in Berührung kommt.
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3. Vorrichtung zum Zuführen der Kautschuklage Zwischen den zwei Lagen
einer schraubenförmigen Bewicklung wird eine dünne Kautschuklage zwischengelegt.
Diese Kautschuklage, die praktisch aus einem Band besteht, hat eine Breite entsprechend
dem Durchmesser des Schlauches und wird in Längsrichtung auf den Schlauch aufgelegt.
Die Breite der Lage ist so groß, daß, nachdem der Schlauch mit dem ersten schraubenförmigen
Überzug versehen ist, die Kanten der Lage sich etwas überdecken. Der Vorschub der
Lage erfolgt fortlaufend. Diese Kautschuklage wird der Maschine in Form von Rollen
zugeführt, welche einen Durchmesser von etwa 1/z m haben, und sie ist auf die Rolle
so aufgewickelt, daß eine trennende Lage aus geeignetem Stoff dazwischengelegt ist,
welche den Zweck hat, jedwede Berührung zwischen den Kautschukflächen zu verhindern.
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Das fortlaufende Zuführen wird durch die Verwendung zweier Zuführeinrichtungen
gewährleistet (Fig. 6 und 7), die gleichzeitig angetrieben werden. Wenn eine Rolle
beinahe verbraucht ist, führt die Bedienungsperson die Kante oder das Ende einer
neuen bereits auf der Maschine angeordneten Rolle ein, und während diese Rolle abgewickelt
wird, ersetzt die Bedienungsperson die leere Rolle durch eine volle. Der Antrieb
wird den oberen und unteren Zuführvorrichtungen durch eine Welle 49 (Fig. 7) übertragen,
die von einem Zahngetriebe 50 (Fig. 3) vermittels einer Kette '(Fig. 7) angetrieben
wird. Das Zahngetriebe 50 wird seinerseits durch die Welle 28 (Fig. 3) vermittels
eines Riemens 52 angetrieben. Auf diese Weise wird, wie bereits ausgeführt, der
Antrieb von der Welle 28 auf das Getriebe 50 vermittels des Riemens 52 übertragen.
Auf der Welle 49 (Fig. 7) sind zwei Scheiben 53 und 54 aufgekeilt, durch welche
der Antrieb auf die oberen und unteren Zuführungsvorrichtungen übertragen wird;
diese beiden Zuführungsvorrichtungen sind in ihrer Ausbildung gleich, und daher
braucht nur die obere beschrieben zu werden. Die verschiedenen Teile, aus denen
diese Vorrichtung besteht, werden von einem Träger aus Gußeisen 55 getragen (Fig.
6). Der Antrieb wird von der Scheibe 53 auf die Scheibe 56 vermittels eines Riemens
übertragen. Um eine Vorschubgeschwindigkeit zu erhalten, die auf den genauen Wert
eingestellt ist, der durch die
Maschine zum schraubenförmigen Bewickeln
gefordert wird, kann der Durchmesser der Scheibe 56, die aus voneinander trennbaren
Sektoren besteht (Fig.7), innerhalb gegebener Grenzen durch Steuern eines Handrades
57 fortlaufend verändert werden. Die Vorrichtung ist mit der bereits unter dem Abschnitt
Schlauchabwickelvorrichtung beschriebenen Vorrichtung (Fig. i a) identisch. Die
,Rolle der Kautschuklage, die unter Zwischenschaltung z. B. eines Webstoffes aufgewickelt
ist, gleitet auf der Welle 58 (Fig. 6). Die dazwischen angeordnete Trennlage wird
auf eine Rolle aufgewickelt, die auf einer Welle 59 lose angeordnet ist. Diese Welle
ist auf einem Hebel 6o befestigt, der bei 61 angelenkt ist. Ein Gewicht 62, mit
dem der Hebel 6o versehen ist, gewährleistet, daß die Rolle mit Webstoff o. dgl.
an einem Zylinder 63 anliegen bleibt, der auf eine Welle 64 aufgekeilt ist. Rollen
67 und 68 werden vermittels Riemen 65 und 66 angetrieben. Die Kautschuklage und
die Zwischenlage, die von der durch eine Vorrichtung 70 gebremsten Rolle
abgewickelt werden, trennen sich voneinander, wenn sie mit der Rolle 67 außer Berührung
kommen. Die Zwischenlage wird auf die sich bildende Rolle aufgewickelt, die durch
Reibung von dem Zylinder 63 angetrieben wird, während die Kautschuklage über die
Rolle 68 und Umlenkrollen 78 und 71 läuft, und .wird dann durch Rollen 72 (Fig.
4) auf den Schlauch geführt, der bereits mit der ersten schraubenförmigen Bewicklung
versehen worden ist (Fig.4). Unmittelbar danach wird diese Kautschuklage durch die
zweite schraubenförmige Bewicklung auf . dem Schlauch befestigt. Auf der Welle 64
(Fig. 6) ist ein Handrad 73 aufgekeilt, das durch die Bedienungsperson gesteuert
wird, um zu bewirken, daß die erste Länge der Kautschuklage von einer neuen Rolle
abgewickelt wird. Das Vorlaufen der sich abwickelnden Kautschuklage in bezug auf
die von der Welle 49 übertragenen Steuerbewegungen wird von Vorrichtungen 74 und
75 mit freilaufenden Rädern erhalten, auf welchen die beiden Antriebsscheiben 53
und 54 aufgepaßt sind. 4. Platten- oder Tellervorrichtungen Die obere Platte 32
und die untere Platte 31 sind gleich ausgebildet und werden in entgegengesetzten
Richtungen verdreht. Jede Platte wird von einer senkrechten Welle angetrieben, die
aus der Antriebsvorrichtung 23 herausgeführt ist (Fig. 2). Wie bereits ausgeführt,
werden die untere Platte und die Ziehtrommel durch die gleiche Welle 22 angetrieben.
Die Antriebsvorrichtung 23, welche von einem Elektromotor vermittels einer V-förmigen
Riementransmission angetrieben wird, arbeitet weiterhin als Getriebe zum Verändern
der Geschwindigkeit und als Geschwindigkeits-Reduktionsgetriebe. Die Anzahl der
Umdrehungen je Minute einer senkrechten Welle 88 (Fig. 8), durch welche die obere
Platte angetrieben wird, kann innerhalb gegebener Grenzen vermittels des Getriebes
zur Veränderung der Geschwindigkeit verändert werden. Durch diese Vorrichtung können
die relativen Steigungen der beiden schraubenförmigen Bewicklungen dementsprechend
verändert werden. lm nachstehenden wird die obere Platte beschrieben, und die sich
auf sie beziehenden Ausführungen gelten auch für die untere Platte (Fig.8). Die
sich drehende Vorrichtung weist ein Kronenrad 8o auf, das auf einem sich drehenden
Träger 81 vermittels einer Platte 82 starr befestigt ist, auf welcher die Spulenzapfen
befestigt sind. Die Auflagerung wird mittels zweier Kugellager 83 und 84 mit großem
Durchmesser erhalten, welche auf einem festen Träger 85 befestigt sind. Das Kronenrad
8o ist innerhalb eines Bußeisernen Gehäuses 86 eingeschlossen und wird durch ein
Ritzel 87, das auf einer Welle 88 aufgekeilt ist, angetrieben. Das Ritzel ist innerhalb
eines Bußeisernen Kastens 89 eingeschlossen. 5. Faden-Abstellvorrichtung Diese Vorrichtung
ist so ausgeführt, daß, sobald die Maschine zur schraubenförmigen Bewicklung angehalten
worden ist, entweder durch die Bedienungsperson oder aus einem anderen Grunde, die
beiden Garnreihen, aus denen die schraubenförmigen Bewicklungen gebildet werden,
auf ihren Antrieben unmittelbar verriegelt werden. Diese Verriegelungswirkung wird
vermittels zweier Ringe 9o und 9i (Fig. 9) erhalten, welche aus je einem Metallbund
bestehen, in den je ein Kautschukring eingepaßt ist. Wenn die Maschine zur schraubenförmigen
Bewicklung angehalten wird, werden die beiden Ringe 9o und 9i durch eine zweckentsprechende
Antriebsvorrichtung gegen die Außenflächen der Antriebe gedrückt, um auf diese Weise
beide Garnreihen zu verriegeln, um jedwede Fehler in der schraubenförmigen Bewicklung
zufolge Schrumpfungseigenschaften zu verhindern, welche unvulkanisierte Kautschukschläuche
besitzen. Die Vorrichtung, vermittels welcher die obengenannten Ringe gesteuert
werden, arbeitet wie folgt: Die beiden Ringe 9o und 9i werden von zwei Hebeln 92
und 93 getragen, die z. B. bei 94 und 95 angelenkt sind. Diese Ringe werden vermittels.
zweier Federn 96 und 97 in ihrer Verriegelungsstellung gehalten. Das Anheben der
Verriegelungsringe erfolgt vermittels einer Stange 98, welche auf einem Hebel 99
befestigt ist, der z. B. bei ioo angelenkt ist. Dieser Hebel 99 ist seinerseits
vermittels eines Lenkers ioi mit einem Kern 102 eines Elektromagnets 103 verbunden.
Das eine Ende des Winkelhebels io4, der bei tos angelenkt ist, ist mit einem Elektromagnet
io6 verbunden, während das gegenüberliegende Ende des gleichen Hebels in solcher
Weise geformt ist, daß es mit Hilfe des durch eine Feder 107 ausgeübten Zuges
einen an dem Hebel 99 befestigten Zapfen io8 erfaßt. Wenn die Maschine angehalten
ist, werden die beiden vorgenannten Ringe durch die Federn 96 und 97 in ihren verriegelten
Stellungen gehalten. Dann wird, nachdem die Maschine angelaufen ist, durch die elektrische
Anlage dem Elektromagnet 103 ein Stromimpuls erteilt. Die vorbeschriebene Vorrichtung
bewirkt das Anheben der leiden Ringe und
da: Eingreifen des Hebels
99 in den Teil des Hebels io4. Sobald die Maschine abgestellt worden ist, wird von
der elektrischen Anlage dem Elektromagnet io6 ein Srornimpuls erteilt: dieser hat
die Freigabe des Hebels 99 zur Folge, und demgemäß «-erden als Folge der von den
beiden Federn 96 und 97 ausgeübten Wirkung die beiden Ringe nach abwärts gedrückt
und verriegeln daher das Garn. Diese beiden Ringe können überdies unabhängig von
der vorbeschriebenen elektrischen Einrichtung durch Einwirken auf zwei Hebel io9
und i io angehoben werden, welche auf zwei Exzeritern i i i und 112 befestigt sind,
die mit den beiden Hebeln 92 und 93 mittels zweier Verbindungsstangen
113 und 114 verbunden sind.