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Aufwickelvorrichtung für die kontinuierliche Fertigung von elektrischen
Leitungen
Formstränge mit unbegrenzter Länge, wie z. B.
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Drähte, Seile, elektrische Leitungen und Kabel, werden nach ihrer
Herstellung meist auf Trommeln.
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Haspeln u. dgl. aufgewickelt. Das Auswechseln einer vollen Trommel
gegen eine leere bedeutet jedesmal eine Unterbrechung des Fertigungsflusses, die
insbesondere dann unerwünscht ist, wenn in ihm Vorgänge enthalten sind, die an einen
genauen Zeitverlauf gebunden sind, wie z. B. die Durchlaufvulkanisation von Gummischlauchleitungen,
die nur dann einwandfrei ausfällt, wenn außer der Temperatur auch die Vulkanisationsdauer,
die durch die Durchlaufgeschwindigkeit gegeben ist, unverändert l)leil)t. Ähnlich
liegt der Fall auch bei Spritzmaschinen zur Herstellung von Fäden, Schläuchen, Isolierhüllen
für elektrische Leiter u. dgl. aus wärmebildsamen Massen, die meist gegen länger
dauernde Einwirkung von Wärme empfindlich sind.
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Bei einem längeren Stillstand einer solchen Spritzmaschine während
des Auswechselns der Aufwickeltrommel können die Massen in der beheizten Spritzmaschine
Schaden leiden. Auch bei dem Aufbringen von Kabelmänteln aus einem Metall mit höherer
Verarbeitungstemperatur, wie z. B. Aluminium, sind Haltezeiten der Presse unerwünscht,
da während dieser Zeit die Kabelseele in der Presse gefährdet werden kann.
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Gemäß der Erfindung können die Stillstandszeiten während des Auswechselns
der Trommel dadurch wesentlich verkürzt bzw. ganz vermieden werden, daß die Aufwickeltrommel
eine Einrichtung erhält, durch welche das der Trommel zugeführte Wickelgut sebsttätig
erfaßt und auf der Trommel festgelegt wird. Hierdurch wird es möglich, das Aufwickeln
der
Formstränge ohne Unterbrechung durch führen, so daß Beschädigungen des Gutes, die
durch Haltezeiten bedingt würden, nicht eintreten können.
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Für die Durchführung der Erfindung bestehen verschiedene Möglichkeiten.
In den Fig. I bis 7 sind einige Ausführungsbeispiele hierfür angedeutet, ohne daß
aber die Erfindung hierauf beschränkt ware.
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Fig. I und 2 zeigen eine gemäß der Erfindung ausgeführte Trommel
vor bzw. nach dem Erfassen des Wickelgutes. Die Trommel I besitzt eine axial verschiebbare
Seitenscheibe 2. Diese Seitenscheibe wird zunächst durch eine Feststellvorrichtung
beliebiger Art entgegen einem Federdruck in einem gewissen Abstand von dem Trommelkern
I gehalten.
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Sobald das Wickelgut 3 in den Zwischenraum zwischen Seitenscheibe
2 und Kern I gelangt und dort auf eine geeignete Auslösevorrichtung auftrifft, wird
die die Verschiebung der Seitenscheil>en bewirkende Feder gelöst und dadurch
das Wickelgut zwischen Kern und Seitenscheiben festgeklemmt.
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In den Fig. 3 und 4 ist eine andere Ausführungsform einer solchen
Wickeltrommel dargestellt. Hier ist auf dem Trommelkern 1 ein verschiebbarer Klemmring
4 angeordnet, der mittels axialer Bolzen, die in entsprechenden Bohrungen der Seitenscheibe
2 gleiten können, zentriert wird und im Ruhezustand entgegen einem Federdruck in
einem gewissen Abstand von dieser Seitenscheibe 2 gehalten wird. Sobald das Wickelgut
in den Zwischenraum zwischen Seitenscheibe und Klemmring 4 eintritt und dort auf
eine geeignete Auslösevorrichtung auftrifft, wird das Wickelgut durch den Klemmring
an die Seitenscheibe angedrückt und so festgelegt.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen als weiteres Ausführungsbeispiel eine Trommel,
bei-der ein Teil 5 des Trommelkernes axial verschiebbar ist und in entsprechender
Weise das Wickelgut nach Anslösung der Schließfeder an den Trommelkern anklemmt.
In sinngemäß ähnlicher Weise können andere Aufwickelvorrichtungen ausgebildet werden.
Als Beispiel zeigt Fig. 7 einen Wickelkonus, wie er beispielsweise für stärkere
Drähte in der Drahtzieherei Verwendung findet. Hier wird das Wickelgut ebenfalls
durch einen Klemmring 6 erfaßt, der den Draht 7 gegen einen Grundring 8 anpreßt.
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Das Erfassen und Festlegen des Wickelgutes kann bei ruhender oder
laufender Trommel erfolgen. In ersterem Falle ist es vorteilhaft, zugleich mit der
Festlegung des Wickelgutes eine Auslösevorrichtung zu betätigen, die den Antrieb
der Trommel in Tätigkeit setzt.
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Zweckmäßig ist es, durch besondere Führungen in Form von Kanälen,
Rohren o. dgl. dafür zu sorgen, daß das Wickelgut zuverlässig auf die Auslösevorrichtung
an der Trommel auftrifft. Die gegen die volle Trommel auszuwechselnde leere Trommel
wird dabei vorzugsweise neben dieser aufgestellt. Durch eine mit einer Schneidvorrichtung
für das Wickelgut ausgerüstete Weiche wird für eine Umlenkung des Wickelgutes von
der gefüllten auf die leere Trommel gesorgt.
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In den Fig. 8 bis 16 der Zeichnung ist ein Beispiel einer Anordnung
dieser Art dargestellt, und zwar zeigt Fig. 8 die Gesamtanordnung im Grundriß, Fig.
9 eine Seitenansicht der Aufwickeltrommel, und die Fig. 10 bis IG zeigen Einzelteile
der Anordnung in etwas größerem Ntaßstab.
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Bei der dargestellten Anordnung sind zwei gegeneinander auszuwechselnde
Trommeln und I2 nebeneinander aufgestellt. Führungen in Gestalt von Leitrohren I3
und 14 dienen dazu, das Wickelgut abwechselnd einer dieser Trommeln zuzuleiten.
Die Umschaltung des Wickelgutes wird dabei durch eine Weiche I5 bewirkt, die zugleich
als Schneidvorrichtung für das Wickelgut ausgebildet ist, das durch das Leitrohr
I6 zugeführt wird. Dieses Leitrohr I6 erhält zweckmäßig, ebenso wie die Leitrohre
I3, I4, einen lichten Durchmesser, der nur wenig größer ist als der Außendurclmesser
des Wickelgutes, so daß dieses sich ohne zu klemmen vorwärtsschieben läßt. Zur Verbesserung
der Reibungsverhältnisse können die Innenwandungen der Leitrohre mit geeigneten
Schmiermitteln versehen werden.
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Das Wickelgut wird mit Hilfe von Verlegevorrichtungen I7 üblicher
Art auf die Trommeln aufgewickelt. Der Antrieb der Trommeln 1 1 und 2 erfolgt, wie
aus Fig. tv ersichtlich, in an sich bekannter Weise durch im Werkstattboden eingelassene
Walzen iS, auf denen die Trommeln mit ihren Seitenscheiben aufliegen. Im Stillstand
ist die Berührung der Trommel mit den Walzen zunächst durch Anheben der lager der
Trommelführungsachse um einige NIillimeter aufgehoben. Zum Einrücken werden die
in der Leerlaufstellung durch ein Gesperre festgehaltenen. Achsenlager freigegeben.
so daß die Trommel auf die sich drehende Walze herunterfällt und sofort mit voller
Umdrehungszahl in Drehung versetzt wird. Der Walzenantrieb ist dabei wie üblich
mit einer verstellbaren ltutschkupplung ausgerüstet, die auch bei größter Trommeldrehzahl
noch rutscht, so daß das aufzuwickelnde Gut stets unter Zug steht.
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An den Trommeln ist gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zum Erfassen
und Festlegen des Wickelgutes angebracht, wie sie z. 13. in den Fig. I bis 6 gezeigt
ist. Eine weitere Ausführung ist in den Fig. 10 bis 13 iii vergrößertem Äiaßstab
dargestellt, und zwar zeigen die llig. in uiid 11 diese Vorrichtung in Vorderansicht
und Draufsicht vor und die Fig. I2 und 13 iii gleicher l{)arstellung iiach dem Auslösen.
Diese Vorrichtung besteht aus einem Bolzen I9, der an dem einen Ende eine Bohrung
20 besitzt, die einseitig trompetenartig erweitert ist. An dem anderen Ende des
Bolzens befindet sich ein Federteller 21. Uber den Bolzen ist eine kräftige Schraubenfeder
22 geschoben. Diese Klemme wird von außen durch ein Loch in der Trommelscheibe 23
unter Zusammendrücken der Feder so weit hindurchgeschoben, daß das Ende des Leitrohres
I3 bzw. 14 in die trompetenförmig ausgebohrte Seite des Bolzenloches hineinreicht.
In dieser Stellung wird der Bolzen entgegen dem Federdruck durch einen z. T3. am
Trommelbock fest an"eordneten Anschlag 24 gehalten. Sobald das ini Leitrohr vor
geschobene
Wickelgut in die Bohrung des Klemmbolzens eingefädelt ist. wird die Trommel in Drehung
versetzt. Dies kann durch Einrücken des Antriebes bzw. durch Ausklinken des die
Trommel in von der Antriebswalze 18 abgehobener Stellung haltenden Gesperres von
Hand aus erfolgen. Zweckmäßiger ist es jedoch, hierfür eine selbsttätige Vorrichtung
vorzusehen, indem beispielsweise das auf die Trommel auftreffende Wickelgut zusätzlich
eine entsprechende Anslösevorrichtung betätigt. Dadurch wird der Bolzen 19 frei
von dem Anschlag 24, so daß er durch die Feder 22 so weit nach außen gezogen wird,
daß das durch die Bolzenbohrung hindurchgehende und damit als Vorreiber wirkende
Ende des Wickielgutes 25 festgeklemmt wird. Nach Beendigung der Aufwicklung wird
dieses Ende des Wickelgutes unter gleichzeitigem Zusammendrücken der Feder 22 aus
dem Klemmbolzen 19 herausgezogen, so daß er aus der Scheibenbohrung herausgenommen
werden kann, und zur weiteren Verwendung frei ist.
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Eine solche Klemmvorrichtung für das Wickelgut hat den Vorzug, daß
sie an jeder üblichen Aufwickeltrommel angebracht werden kann. Selbstverständlich
können statt dessen aber auch anders gestaltete Vorrichtungen Verwendung finden.
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In den Fig. 14 bis 16 ist weiterhin die mit einer Weiche für das
Wickelgut verbundene Schneidvorrichtung in Anscht und Längs- bzw. Querschnitt gezeigt.
Das Schneiden des Wickelgutes muß so schnell verlaufen, daß seine Vorschubgeschwindig=
keit nicht merklich gestoppt und das Wickelgut infolgedessen nicht unzulässig stark
gestaucht wird.
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Zu diesem Zweck ist die dargestellte Schneidvorrichtung ähnlich einer
Profilschere für runde Profile ausgebildet, wobei der fest stehende Scherenteil
26 zwei konische Löcher 27 besitzt und der bewegliche Teil 28 ebenfalls mit einem
konischen Loch 29 versehen ist. Die bewegliche Messerplatte 28 wird zwischen ihren
beiden Endstellungen an der fest stehenden Platte 26 vorbei bewegt, wobei jedesmal
ein Schnitt ausgeführt wird. Das vom Abzug kommende Leitrohr 30 für das Wickelgut,
das beweglich oder biegsam ist, mündet in die Bohrung 29 der beweglichen Messerplatte
28. An die beiden am fest stehenden Messer 26 befindlichen Bohrungen 27 schließen
sich die biegsamen oder schwenkbaren Leitrohre 31 an, die das Wickelgut zu einer
der beiden Aufwickeltrommeln führen.
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Um die notwendigerweise hohe Schneidgeschwindigkeit zu erreichen,
wird das bewegliche Mewser 28 nicht von Hand, sondern abwechselnd durch zwei beiderseits
angebrachte kräftige Federn 32 betätigt, und zwar so, daß zunächst die eine stark
vorgespannte Feder das in der einen Endstellung befindliche Messer 28 nach der anderen
Endstellung hinüûberschnellt, sobald es durch Auslösen eines Gesperres freigegeben
wird, das beispielsweise aus einem unter dem Druck einer Feder 33 stehenden Bolzen
34 besteht. Durch Zug an der Öse 35 kann die auslösung dieses Gesperres bewirkt
werden. In der dann erreichten Endstellung wird das Messer 28 durch das gleiche
Gesperre festgehalten, so daß die andere Vorschnellfeder 32 vorgespannt werden kann,
wodurch die Schere zum nächsten Schnitt bereit ist, der wiederum durch Auslösen
des Gesperres vollführt wird. Dieses Umschalten der Federn 32 erfolgt beispielsweise
durch einen Bügel 36, gegen dessen U-förmig umgebogene Enden 37 sich die Federn
32 abstützen und der beispielsweise durch eine Kurbel 38 verschoben werden kann.
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Das Ende des vom Abzug herkommenden Wickelgutes befindet sich stets
in der Bohrung des beweglichen Nlessers 28 und wird infolgedessen abwechselnd in
eines der beiden an die Schueidvorrichtung anschließenden Leitrohre 31 gelenkt.
Diese Leitrohre 31 müssen mit der Schneidvorrichtung beweglich, z. B. durch ein
Schlauchstück oder durch ein Gelenk verbunden sein, wenn sie nicht in ihrer ganzen
Länge biegsam ausgebildet sind, damit sie von den Verlegevorrichtungen der Trommeln
zwischen zwei der jeweiligen Trommelbreite entsprechend verstellbaren Anschlägen
hin und her geschwenkt werden können. In den Verlegevorrichtungen werden die Leitrohre
in einer senkrecht stehenden Gabel geführt, damit ihre Enden sich dem vernnderlichen
Wickeldurchmesser in der Höhe anpassen können.
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Das Ende der beweglichen Leitrohre reicht bis zum Rand der Aufwickeltrommeln,
die zweckmäßigerweise so aufgestellt sind, daß ihre Achsen eine Winkel einschließen,
der gleich dem Supplement des von den Leitrohren in ihrer Mittelstellung gebildeten
Winkels ist.
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Da das Wickelgut bei einer selbsttätigen Aufwickelvorrichtung gemäß
der Erfindung nach dem Schneiden nicht wie sonst üblich unter dem von der Aufwickeltrommel
herrührenden Zug eteht, ist es nicht ohne weiteres möglich, Abzugsvorrichtungen
üblicher Bauart zu verwenden, bei denen das Wickelgut em oder mehrmals um eine angetriebene
Abzugsscheibe herumgelegt ist, da für diese Abzüge eine, wenn auch nur geringe Vorspannung
für das Wickelgut nötig ist, ohne die es auf der Abzugsscheibe rutschen würde. Bei
Abzugsvorrichtungen solcher \rt müßte durch l>esondere Vorkehrnngen, beispielsweise
durch kleine Andrückrollen, ein Rutschen des Wickelgutes verhindert werden. Es können
für die Aufwickelvorrichtungeii gemäß der Erfindung aber auch Abzüge verwendet werden,
die ohne eine Vorspannung wirksam sind, wie z. B.
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Raupenabzüge, bei denen das Wickelgut durch zwei zngetriebene Raupen
gefaßt und vorgeschoben wird.
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Der Betrieb einer Vorrichtung gbemäß dem dar= gestellten und beschriebenen
Ausführungsbeispiel geht etwa wie golgt vor sich: Unter der Annahme, daß die eine
der Trommeln eben mit dem Aufwickeln begonnen hat, wird zunächst die Schneidvorrichtung
die kurz vorher ausgelöst wurde, z. B. durch Umlegen der Kurbel 38 um 180° gespannt.
Hierauf wird die volle Trommel 11 bzw. 12 (Fig. 8) nach Stillsetzen der Antriebswalze
18 ausgebaut, eine leere Trommel an ihrer Stelle eingesetzt, ihre Lager angehoben
und in dieser Stellung verriegelt. Im Anschluß daran wird eine Klemmvorrichtung
19 durch das in der äußeren Trommelscheibe nahe ihrem Rande befindliche Loch
hindurchgesteckt
und an dem am Trommelhock befindlichen Anschlag 24 festgelegt. Die Verlegevorrichtung
I7 wird so weit gedreht, daß das Ende des Leitrohres I3 bzw. 14 in die trompetenartig
erweiterte Bohrung 20 des Bolzens 19 eintaucht. Die Trommel ist nun zur neuen Bewicklung
bereit nachdem auch die Antriebswalze i8 wieder eingerückt wurde. Sobald die andere
Trommel vollgewickelt ist, wird die Schneidvorrichtung 15 ausgelöst, wodurch das
Wickelgut auf die leere Trommel umgelenkt wird. In dem Augenblick, in dem der neue
Anfang des Wickelgutes durch die Bohrung der Klemmvorrichtung 19 hindurchgetreten
ist, werden die Trommellager vorzugsweise selbsttätig ausgeklinkt. Daraufhin setzt
sich die Trommel sofort in Drehung, die Klemmvorrichtung 19 verläßt den Anschlag
24 und klemmt das Wickelgut am Trommelrand fest. Von hier aus wiederholt sich der
beschriebene Vorgang.
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Während das Auslösen der Schneidvorrichtung und das Spannen der Feder
bequem von Hand vorgenommen werden kann, ist es vorteilhaft, das Einkuppeln der
Trommel von der gleichen Stelle aus durch elektrische oder mechanische Ubertragung
zu herverkstelligen, da bei großer Fertigungsgeschwindigkeit zu einem Platzwechsel
der Bedienung nicht genügend Zeit ist. Im übrigen lassen sich auch die anderen Vorgänge
dadurch selbsttätig gestalten, daß das Ausklinken und die Vorspannung der Schneidvorrichtung
und kurz danach das Einkuppeln der leeren Trommel selbsttätig, z. B. elektrisch
betätigt wird. Die Steuerung erfolgt dann zweckmäßig durch die Leitrohre, wenn sie
bei vollgewickelterTrommel eine Stellung nahe der Anfangsstellung erreicht haben,
und zwar so, daß zunächst die Schneidvorrichtung ausgelöst wird. Sobald das bewegliche
Schneidmesser vorgeschnellt ist, wird ein Motor zum Spannen der Abschneidefeder
in Gang gesetzt und ein Verzögerungsrelais betätigt, das nach einer einstellbaren
Zeit, nämlich sobald das Wickelgut durch den Klemmbolzen hindurchgetreten ist, die
Trommelachsenlager ausklinkt.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt. Je nach Art der gegebenen Verhältnisse und Bedingungen können die Einzelheiten
abgewandelt werden.
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Die Erfindung ist vorzugsweise für die Fertigung elektrischer Leitungen
oder Kabel bestimmt. Sie ist darüber hinaus aber mit Vorteil auch für die Fertigung
langer Formstränge aller Art, wie beispielsweise von Walz- oder Preßdrähten oder
Metallhalbzeugen und anderen Formsträngen anwendbar.