DD201578A5

DD201578A5 - Bandwickelmaschine

Info

Publication number: DD201578A5
Application number: DD81231995A
Authority: DD
Inventors: Sandor Jaszai; Andras Vida
Original assignee: Diosgoeri Gepgyar
Priority date: 1980-07-25
Filing date: 1981-07-22
Publication date: 1983-07-27
Also published as: SU1263202A3; GB2081208B; IT8123105A0; PL131453B1; FR2487315B1; GB2081208A; HU180594B; DE3127186A1; YU183981A; PL232342A1; FR2487315A1; IT1138858B

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandwickelmaschine zum Umwickeln von Rohren, Stangen Stäben u. dgl. mit einem bandförmigen Isolier- oder Schutzmaterial. Durch die Erfindung wird mit relativ einfachen Mitteln auch bei Änderung der Dreh- bzw. Wickelrichtung eine konstante, relative Drehgeschwindigkeit zwischen den Bandwickelköpfen und dem sich ebenfalls drehenden, zu umwickelnden Erzeugnis aufrecht erhalten. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass im Antrieb jedes Bandwicklers (4) zwischen der Zahnradübersetzung und dem Wickelkopf 5 ein Planetenradgetriebe angeordnet ist, dessen innenverzahntes Ringrad z ind 13 mit dem Wickelkopf 5, sein Arm K mit dem Getriebekasten und sein Sonnenrad z ind 11 mit der Schaltgetriebeeinheit des Bandwickelantriebes in einer Drehbewegung übertragenen Verbindung stehen. Fig.4

Description

23.1995.6

B andwicke !maschine Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandwickelmaschine zum Umwickeln von Rohre»} Stangen, Stäben oder dgl. mit einem Bandförmigen Isolier- und Schutzmaterial.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen;

Zum Umwickeln von Rohre/» Stangen, Stäbe/? o. dgl, wird die Wicke !richtung der aufeinanderfolgenden Bänder immer verändert. Das bedeutet, daß die Wickelköpfe der nacheinander angeordneten Bandwickler in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden müssen. Dabei ist es wichtig, daß die Gewindesteigung in beiden Drehrichtungen gleich groß ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind schon mehrere Einrichtungen vorgeschlagen worden. Die gewünschte Drehzahl wird durch Zahnradübersetzungen oder durch stufenlose Drehfcahlschalter eingestellt und die Drehrichtung mit Schieberad~Richtungswender verändert. Die Wickelköpfe haben dabei in beiden Drehrichtungen die gleiche Drehzahl.

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Diese Lösung ermöglicht eine unkomplizierte Drehzahleinstellung und leichte Handhabung. Das zu umwickelnde Erzeugnis dreht sich nicht um seine Achse. Das umwickelte Band hat immer die gleiche Gewindesteigung, da die relative Geschwindigkeit zwischen dom Erzeugnis und dem Wickelkopf immer konstant ist· Bei einer Veränderung der Drehrichtung bzw. Wickelrichtung muß nur d®g Schieberad umgestellt werden. Die Übersetzung verändert sich nicht»

Mit der technologischen Weiterentwicklung bei der Herstellung umwickelter Produkte ging man dazu über, daß sich auch der zu umwickelnde Gegenstand während des technologischen Prozesses um seine eigene Achse dreht. In diesem Falle ist aber die Drehzahleinstellung für eine konstante, relative Geschwindigkeit bei den herkömmlichen Bandwickelmaschinen eine sehr komplizierte und zeitraubende, meistens unlösbare Aufgabe» Die Wickelköpfe müssen dann abwechselnd in die eine oder in die > andere Richtung gedreht werden, während die Drehrichtung des Produktes aber immer die gleiche ist. Demzufolge wird die Drehzahl des Produktes einmal zu der Drehzahl des Wickelkopfes addiert oder von der Drehzahl des Wickelkopfes subtrahiert. Für eine konstante Gewindesteigung besteht aber unverändert die Aufgabe, daß die relative Geschwindigkeit zwischen dem Produkt und dem Wickelkopf ständig aufrechterhalten bleiben muß. Das bedeutet, daß bei jeder Eichtungsänderung des Winkelkopfes auch die Zahnradübersetzung verändert werden muß· Eine einfache Verstellung mit Hilfe eines Schieberades reicht hierzu nicht mehr aus. Im übrigen kann eine konstante rdative Geschwindigkeit mit einem Wechselrad-Schaltgetriebe auf Grund der Abstuf.ung in den Zähnezahlen nicht verwirklicht werden. Es muß

alsoi/stufenloses Schaltgetriebe verwendet werden.

Ziel der Erfindung:

Durch die Erfindung werden die vorstehend aufgezeigten Probleme gelöst und eine relativ einfache Lösung vorgeschlagen, mit

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der eine Richtungsänderung ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden kann·

Darlegung des Wesens der Erfindungt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bandwicke!maschine zu entwickeln* bei der zwischen dem zu umwickelnden Produkt und dem Wickelkopf in allen Drehrich-

Ctiä

tungeηνerforderliche relative Geschwindigkeit vorhanden ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Zahnradübersetzung und dem Wickelkopf ein Planetengetriebe angeordnet ist, dessen innenverzahntes Ringrad mit dem Wickelkopf, sein Arm mit dem Getriebekasten und sein Sonnenrad mit der Schaltgetriebeeinheit verbunden sind. Durch diese relativ einfache technische Maßnahme wird erreicht, daß die konstante relative Geschwindigkeit zwischen dem Produkt und dem Wickelkopf bei jeder Drehrichtung beibehalten werden kann.

Ausführungsbeispie1;

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In dem dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Kabe!verseilmaschine die mit einer Bandwickelmaschine nach der Erfindung gekoppelt ist.

Pig. 2 eine BandführungsSkizze bei gleicher Drehrichtung des Produktes und des Wickelkopfes;

Fig. 3 eine Bandführungsskizze bei entgegengesetzter Drehrichtung de¹ s Produktes und des Wickelkopfes;

Fig. 4- u. Antriebsschemen zwei verschiedener Ausführungen der Fig. 5 erfindungsgemäßen Bandwickelmaschine;

Fig. 6 das Geschwindigkeit- und Drehzahldiagramm des Planetengetriebes in der Ausführung nach Fig. 4· und 5·

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Entsprechend Fig. 1 werden die Verseilelemente von den Spulen 1 abgenommen und durch Führungselemente 3 in ein Verseilkaliber geführt. Das Kabel vollführt ab hier eine Drehung um seine eigene Achse. Danach kommt das sich drehende Kabel in einen erfindungsgemäßen Bandwickler 4. Durch die hohle Hauptwelle wird das Kabel zu einem Einwicklerkopf 5 geführt, wo das Band auf das Kabel gewickelt wird. Gemäß Fig. 1 ist ein zweiter Bandwickler 4 vorgesehen dessen Wikkelkopf 5 sich aber in entgegengesetzter Richtung dreht. Das Kabel wird im weiterem durch einen Auszieher 6 zu einem Getriebekasten 7 geleitet und schließlich mit Hilfe eines Aufwinders 8 auf einei^ Aufnahmetrommel 9 aufgerollt. Die einzelnen Maschinen des Systems werden durch eine Transmissionswelle 10 von einem Hauptantriebsmotor 11 angetrieben, bzw. sind mit einander kinematisch verbunden.

Wie bereits erwähnt, werden die Wickelköpfe 5 der beiden Bandwickler 4 in entgegengesetzten Richtungen gedreht. I_n Fig. 2 ist die Drehrichtung des Wickelkopfes 5 mit n^ und die des Kabels mit n^ gekennzeichnet. Beide Richtungen verlaufen entgegengesetzt.

In Fig. 3 haben n^ und n^ die gleiche Drehrichtung. Das Band wird in beiden Fällen von einer Bandspule 21 abgenommen und über bewegliche gelagerte Führungsrollen 22, der Rolle 23 eines selbsteinstellenden Bremsarnf und über einem zum Kable 25 parallelen Führungsbolzen 24 um dasKabel 25 gewickelt.

In den Fig. 2 und 3 sind die Anordnungsunterschiede der beiden Drehrichtungen und die verschiedene Richtung der Gewindesteigung dargestellt. Ferner geht aus ihnen hervor, daß das Umwickeln mit dem Band von der relativen Geschwindigkeit ⁿrel ^{= n}f ~ ⁿk ^{zwisciien dem} Wickelkopf 5 /n^/ und dem Kabel

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25 /&v/ abhängt. Die Gewindesteigung b in mm steht mit der linearen Geschwindigkeit ν in m/min und mit der relativen

—1 '

Drehzahl in min in dem nachstehenden Zusammenhang:

v, 1000 ν

In Fig. 4 ist das Antriebsschema des erfindungsgemäßen Bandwicklers mit einer Wechselradpaar-Geschwindigkeitseinstellung dargestellt. Die Drehbewegung des Hauptantriebsmotors 11 wird über die Transmissionswelle 10 zu den einzelnen Bandwicklern

4 geleitet und durch ein auf einer Welle I verkeiltes Zahnrad 1 auf eine Welle II /durch Zahnrad 2/ übertragen. Die Welle II ist einerseits mit einer aus Zahnräder Zr, Zg» Zr₇ und Zq bestehenden Schaltgetriebeeinheit und andererseits in diesem Beispiel mit einem Bad Zo und durch einen verripp$en Riemen 26 mit einen Rad z^ verbunden. Die Schaltgetriebeeinheit besitzt ferner zwei Wechselräder, die mit ζ gekennzeichnet sind, von denen ein Rad,/wie das Zahnrad z^ und das Rad Zo/ auf der Welle II und das andere auf der Welle III befestigt 3ind. Das Zahnrad Zr ist auf der Welle III verschiebbar angeordnet. Das Zahnrad Z₆ ist auf der Welle IHa und die Zahnräder Z₈ und Zq auf der Welle IV befestigt. Die Wellen III, IHa undIV sind so angeordnet, daß das verschiebbare Zahnrad 5 mit dem Zahnrad z^ /wie in Fig. 4/» und mit dem Zahnrad Zg /wie in Fig. 4, gestrichelt dargestellt / in Eingriff gebracht werden kann. Damit wird eine Richtungsgeschwindigkeit ermöglicht, wodurch die Drehrichtung des Wickelkopfes

5 verändert werden kann.

In Fig· 4 ist über der Welle IY ein Planetengetriebe angeordnet« Auf einer weiteren Welle V ist das Rad z^ für den verrippten Riemen 26 verkeilt, sowie ein Ana K des Planetengetriebes drehbar gelagert. An dem Arm K ist-ein Plarrbenrad oder Umlauf rad

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Zxjp verdrehbar angeordnet, das einerseits mit einem auf einer Welle V verdrehbar gelagerten Sonnenrad z^ und andererseits mit einem Ringrad z^ in Verbindung steht. Das Ringrad Z/jo ist mit einem Zahnrad z^ versehen, das in ein auf der hohlen Hauptwelle VI verkeiltes Zahrad z^c angreift. Auf der hohlen Hauptwelle VI ist ebenfalls der Wickelkopf 5 des Bandwicklers 4- befestigt und auf diese Weise die Verbindung zwischen dem Ringrad z^^ und dem Wickelkopf 5 hergestellt.

Das Sonnenrad z^ steht durch ein auf der Welle IV verkeiltes Zahnrad Zq mit der Schaltgetriebeeinheit unt/der Richtungswendeeinheit in Verbindung·

In Fig. 5 zeigt ein analoges Ausführungsbeispiel wie in Fig. 4·, jedoch, mit der Ausnahme, daß anstelle der Wechselräder ζ ein auf den Wellen II und III befestigtes stufenlos verstellbares Schaltgetriebe, ein Variator, eingebaut ist. Die Anordnung der anderen Zahnräder ist unverändert wie in Fig.4,

Im Betrieb der Bandwickelmaschine 4 wird die konstante, zur Drehzahl des Kabels 25 proportionale Drehzahl über das Rad Zo» den Riemen 26 und das Rad z^ zum Arm des Planetengetriebes geleitet. Diese vom Hauptantriehsmotor 11 kommende Drehbewegung hat eine konstante Richtung. Danach wird entweder mit Hilfe der Wechselräder z, oder mit dem Variator die gewünschte Umwickelgeschwindigkeit eingestellt. Diese Drehzahl wird auf das Sonnenrad z^ des Planetengetriebes geleitet. Die Drehrichtung dieser Drehbewegung ist durch das Schieberad Zc des Richtungswenders veränderbar. Diese ändernde Drehzahl wird also auf das Sonnenrad z^ des Planetengetriebes und die mit der der Drehbewegung des Kabels 25 proportionale Drehzahl auf den Arm K des Planetengetriebes geleitet. Dadurch ist sichergestellt, daß vom Ringrad z^ des Planeten-

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getriebes eine zur Drehzahl das Kabels 25 proportionale konstante relative Drehzahl abgenommen werden kann. Das bedeutet, daß die relative Drehzahl η -, zwischen dem Wickelkopf 5 und dem Kabel 25 unabhängig von der Drehrichtung konstant ist.

Mit|anderen Worten ausgedrückt besitzt das Planetengetriebe zwei "Eingänge" und einen "Ausgang". An dem einen "Eingang" /Arm K/ wird die mit der Drehbewegung des Kabels proportionale Drehzahl, an dem anderen "Eingang" /Sonnenrad z^/ die mit der gewünschten Drehzahl des Wickelkopfes 5 proportionale Drehzahl "eingegeben" und am "Ausgang" /Ringrad z^o/ die mit der jeweiligen relativen Drehzahl proportionale Drehbewegung "entnommen".

Das wird vergegenständlicht an Hand des Geschwindigkeitsünd Drehzahldiagramms des Plantengetriebes in Fig. 6* Im weiteren atird mit bezug auf diese Figur ein konkretes Berech-

nungsbeispiel beschrieben.

Teil A in Fig. 6 zeigt den Fall, wenn das Kabel 25 und der Einwicklerkopf 5 sich in der selben Richtung drehen, und Teil B, wenn die Drehrichtung entgegengesetzt ist. Die Zusammenhänge sind folgende:

tgtXj. =CO_K tgoi ^- CO /]/|

tgOi s\yiCO ^₃

/A/ (O₁₃ =i±H ₊ 4^

11 . 4

-β- 231 9 95 6

/B/ ₁₃ = —l·- + Ik

Bei einer maximalen Drehgeschwindigkeit des Kabele von

1 β 150 min ist die damit proportionale größte Ge-

schwindigkeit der Transmissionswelle 10 Q^₁₁₁O_x = 500 min

Die Aufgabe dabei besteht darin, daß die größte relative Drehzahl des Wickelkopfes 5 n__-, ___ - 600 min sein soll*

Mit der kinematischen	Kette nach Pig· 5 kann diese Aufgabe	= 27
mit folgenden Zähnzahlen gelöst werden:	= 50
JS₁	= 20
^Z2	= 48
^Z3	= 83
^Z4	= 37
^Z5	= 27
^Z6	= 27
^Z7	= 64
^Z8	= 72
^Z9	= 30
^Z1O	» 30
^Z11	= 90
Z₁₂	= 80
Z₁₃	= 80
^Z14
²15

Die Regelbarkeit des stufenlosen Getriebes ist sz = 6»

In den Zusammenhängen sind die Drehzahl ng des Armes K des Plantengetriebes und die Drehzahl il^ des Sonnenrades z^

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enthalten, mit denen die Drehzahl n^ > des innenverzahnten Ringrades z^o kalkuliert werden kann, die natürlicherweise gleich a^ ist und mit der Drehzahl n^ des Wickelkopfes 5

übereinstimmt,	wenn	^Z1<	= 1i1	ist.	^ ^ ^J	-1 ,5 iain	I₉ 64
	ζ *		•fg.	28 _		# 6 · ^n	—1 min '
	^Z1 . Z₂		!2 ₌ ^z10 458 *	500 '	72	s 1,800
= 500 * 6 · I^		= \
l- ^{: Z}15
= 500
^Z7

Bei einer entgegengesetzten Drehung:

*Himax 4 _n 1800

ⁿfmax ^s ^3BIaX ⁼ 3 "" 5 ^{13 =} "T~

β -600 + 150 β -450 min""¹

Bei einer gleichgerichteten Drehung:

. 1800 . 4 ♦ _ΛΛΟ \-

=.+ 600 + 150 = + 750 min "¹

ⁿ Im = 600 min , womit bewiesen ist, daß sich die relative Drehzahl bei einer Richtungsänderung nicht verändert und die Aufgabe auch mit abgestuften Zahnradgetrieben gelöst werden kann_e

Die erfindungsgemäße Bandwicke!maschine kann natürlich nicht nur für Kabel sondern auch für andere zu umwiciMtade Erzeugnisse eingesetzt werden. Die vorstehend beschriebene Anwendung ist nur ein Beispiel, was veranschaulicht, daß die gestellte Aufgabe mit dieser Erfindung restlos erfüllt wird.

Claims

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Erfindungs ansprach:

Bandwicke lmschine zum Umwickeln von Rohre/; Stangen, Stäbe^ u· dgl. mit einem bandförmigen Material bestehend aus jeweils mit einem Getriebe versehenen Auszieher und Aufwinder, sowie einem Getriebekasten, einer Schaltgetriebeeinheit, Zahnradübersetzungen und einem Wickelkopf, wobei die Getriebe des Ausziehers und des Aufwinders miteinander und mit dem Getriebekasten kinematisch verbunden sind und mehrere kinematisch verbundene Bandwickler hintereinanderliegend angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß im Antrieb jedes Bandwicklers (4-) zwischen der Zahnradübersetzung und dem Wickelkopf (5) ein Planetengetriebe angeordnet ist, dessen innenverzahntes Eingrad (z/jo) mit dem Wickelkopf (5) sein Arm (K) mit dem Getriebekasten (7) und sein Sonnenrad (Z^₁) mit der Schaltgetriebeeinheit des Bandwickelantriebes in einer Drehbewegung übertragenen Verbindung stehen·

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen«