DE917303C

DE917303C - Machine for wrapping concrete containers with wire

Info

Publication number: DE917303C
Application number: DEB19946A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Vogt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-04-16
Filing date: 1952-04-11
Publication date: 1954-08-30

Description

Maschine zum Umwickeln von Behältern aus Beton mit Draht Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Umwickeln von Behältern aus Beton mit Stahldraht. Es ist bekannt, die Wände von Betonbehältern mit rundem oder ovalem Querschnitt, die im Betrieb einem Innendruck ausgesetzt sind, mit unter Zugspannung stehendem Stahldraht zu umwickeln, so daß im Beton eine tangentiale Druckspannung erzeugt wird. Bei diesen Maschinen umkreist ein Gestell mit einer Plattform, auf der ein ,Draht haspel und eine Spilltrommel gelagert sind, den Behälter, indem sich die Spilltrommel auf einnn um den Behälter und über die Spilltrommel gespannten Seil abrollt, wobei die Plattform in der Höhe verstellt. wird, so daß sich ein vom Haspel abrollender Draht schraubenlinienförmig mit gewünschter Steigung um den Behälter wickelt.Machine for wrapping concrete containers with wire The invention relates to a machine for wrapping concrete containers with steel wire. It is known, the walls of concrete tanks with a round or oval cross-section, which are exposed to internal pressure during operation, with steel wire under tension to be wrapped, so that a tangential compressive stress is generated in the concrete. With these Machines encircled a frame with a platform on which a wire reel and a capstan drum are stored, the container by the capstan drum on einnn unwinds around the container and over the capstan drum, the platform adjusted in height. so that a wire unwinding from the reel turns helically wraps around the container with the desired pitch.

Der Drahtzug wird bei bekannten Muschänen dieser Art dadurch erzeugt, daß der Draht durch eine Ziehdüse gezogen wird, welche dessen Querschnitt verdünnt. Diese Maschinen erfordern für die Erzeugung des Drahtzuges einen sehr hohen Kraftaufwand und bedingen, daß der Anfang eines Drahtbundes des abzuwickelnden Drahtes bemits dünner ausgezogen ist, damit er durch die Düse gezogen und wn Behälter befestigt werden kann. Bei einer anderen bekannten Mlaschine wntd der Draht zwischen Klemmplatten hirndurchgezogen. In beiden Fällen wird die entstehende Reibung in Wärme umgewandelt, welche durch Kühlmättel beseitigt werden muß, und bei beiden Ausführungen bietet die Verbindung des Endes eines ablaufenden Drahtbundes mit dem Anfang eines neuen Drahtbundes einen BetriebsunteTbruch, weil die an der Verbindungsstelle entstehende Verdickung weder die Ziehdüse noch eine KBenmeinrichtung passieren kann. Die Antriebsleistung des Motors berechnet sich bei solchen Maschinen aus Wickelgeschwindigkeit und Zugkraft des Drahtes zusätzlich sämtlicher Reibungsverluste: Wird z. B. ein 5-mm-IStahldraht unter einem Zug von 2ooo kg mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m/s um die Wand eines Behälters gewickelt, so ist die reine Wickelleistung zooo x. 1,5 75 - 4o PS. Derartige Maschinen sind daher ziemlich groß, schwer und teuer und erfordern stets einen Bedienungsmann auf deren Plattform.The wire drawing is generated in known mussels of this type in that the wire is drawn through a drawing nozzle which thins its cross section. These machines require a very high expenditure of force to generate the wire draw and require that the beginning of a wire bundle of the wire to be unwound is drawn out thinner so that it can be pulled through the nozzle and fastened in the container. In another known machine, the wire is pulled through between clamping plates. In both cases, the resulting friction is converted into heat, which must be eliminated by cooling mats, and in both versions the connection of the end of a running wire bundle with the beginning of a new wire bundle offers a break in operation, because the thickening at the connection point neither the drawing nozzle nor the a kenmeinrichtung can happen. In such machines, the drive power of the motor is calculated from the winding speed and tensile force of the wire, in addition to all friction losses. If, for example, a 5 mm I steel wire is wound around the wall of a container under a pull of 2,000 kg at a speed of 1.5 m / s, the pure winding power is zooo x. 1.5 75 - 40 hp. Such machines are therefore quite large, heavy and expensive and always require an operator on their platform.

Diese Nachteile zu beseitigen ist der Zweck der vorliegenden Erfindung. Sie besteht darin, daß zur Erzeugung der Wickeldrahtspannung die Kombination einer Spilltrommel und einer mit dieser in kraftschlüssiger Verbindung stehenden Wickelscheibe .dient, welche so zusammenwirken, daß der Abrollweg der Spilltrommel auf dem Drahtseil größer ist als die in der gleichen Zeit von der fVickelsoheibe freigegebene Länge spannungslosen Drahbew.To eliminate these drawbacks is the purpose of the present invention. It consists in the fact that to generate the winding wire tension, the combination of a Capstan drum and a winding disc that is in positive connection with this . Serves, which work together in such a way that the unwinding path of the capstan drum on the wire rope is greater than the length released by the fVickelsoheibe at the same time tension-free Drahbew.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulIicht. Es zeigt Fig. i die @-Maschine im Aufriß, Fig. 2, im Grundriß und Fig. 3 im Seitenriß, Fig. 4 und 5 eine in ihrem Abrolldurchmesser veränderbare, als Spilltrommel oderDrahtabwickelscheibe verwendbare Scheibe, Fig. 6, eine als D'rahtwickelscheibe verwendbare Scherbe-.The drawing shows an example embodiment of the subject matter of the invention illustrated. It shows Fig. I the @ machine in elevation, FIG. 2, in plan and Fig. 3 in side elevation, Figs. 4 and 5 a variable in its unrolling diameter, disc usable as capstan drum or wire unwinding disc, Fig. 6, one as The wire winding disc usable shard.

Das Fahrgestell 29 ist mittels des Armes 29a, dessen Lagerbüchse 3o auf dem in der Achsmitte des Behälters 31 angeordneten Bolzen 3.1a gelagert ist, um den Behälter 31 drehbar, wobei die Laufräder 44 auf der Außenwand des Behälters 311 abrollen. Auf dem Fahrgestell 29 sitzt der Motor 34, der das Schneckenrad 32 antreibt, welches auf der Büchse 33 festsitzt, die in Lagern 3311 drehbar gelagert ist. Inder Büchse 3.3 ist die Welle 38, axial verschiebbar, aber undrehbar gelagert. Von dem Motor 34 wird über ein nicht näher gezeichnetes Getriebe die !Seilwinde 35 kuppelbar angetrieben, mittels welcher der am Windenseil 36 hängende Wickelrahmen 37 in seiner Höhe verstellt wird, um den Wickeldraht mit einer vorbestimmbaren Steigung auf den Behälter aufzuwicloe-ln. Diie Räder 44 des Wickelrahmens stützen eich gegen die Außenwand des Behälters 31 ab, und die Räder 449 tragen das Fahrgestell. Der Antrieb der Winde kann, wenn vom Motor entkuppelt, auch mittels Kurbel von Hand erfolgen. Die Welle 38 kann z. B. aus einem oder mehreren zusammengekuppelten Stücken eines Vierkantrohres bestehen. ;Sie isst an ihrem unteren Ende mit der Welle 39 das Wickelwerkes gekuppelt, auf der die Spilltrommel 4o fesit aufgekeilt ist. Die Wickelscheibe 41 ist auf der Welle 39 frei drehbar gelagert und ist mit der Spilltrommed durch die Rutschkupplung 42 verbunden.The chassis 29 is by means of the arm 29a, the bearing bush 3o is mounted on the bolt 3.1a arranged in the center of the axis of the container 31, rotatable around the container 31, the running wheels 44 on the outer wall of the container 311 unroll. The motor 34, which drives the worm wheel 32, is seated on the chassis 29 drives, which is stuck on the sleeve 33, which is rotatably mounted in bearings 3311 is. In the sleeve 3.3, the shaft 38 is axially displaceable but non-rotatable. The cable winch 35 driven by means of which the winding frame hanging on the winch cable 36 37 is adjusted in height to the winding wire with a predetermined pitch to wicloe-ln on the container. The wheels 44 of the winding frame are counterbalanced the outer wall of the container 31 and the wheels 449 support the chassis. Of the If the winch is disconnected from the motor, it can also be driven by hand using a crank take place. The shaft 38 can, for. B. from one or more pieces coupled together consist of a square tube. ; She eats at her lower end with the shaft 39 the winding mechanism is coupled, on which the capstan drum is wedged 4o fesit. the Winding disc 41 is freely rotatably mounted on the shaft 39 and is with the Spilltrommed connected by the slip clutch 42.

Das Drahtseil 45 wird, wie in Fig. 2 ersichtlich, in bekannter Weise um den Behälter 311, die Spilltrommel 4o und die Spannrolle 416 gelegt und durch Betätigung des Handrades 47 angespannt.The wire rope 45 is, as can be seen in FIG. 2, in a known manner placed around the container 311, the capstan drum 4o and the tensioning roller 416 and through Actuation of the handwheel 47 tense.

Auf der Welle 48 sind die Spannrolle 46 und das Handrad 47 sowie das Zahnrad 51 drehbar ge@ lagert, während das Zahnrad 5.o mit dieser verkeilt ist. Die Welle 48 ist an ihren beiden Enden verzahnt, und deren Zähne stehen mit je einer Zahnstange im Eingriff. Die obere Zahnstange 49 ist aus der Fig. ,2, der Zeichnung ersichtlich. Das Zahnrad 5o, das auf der Welle 48 aufgekeilt ist, besitzt einen Zahn mehr als das. Zahnrad 5.i, welches frei auf der Welle 48 gelagert ist und mit seinem Zapfen 512 in eine Vertiefung -des Rahmens 37 greift, so daß es sich nicht um seine eigene Achse drehen kann. Das Handrad 47, das sich auf der Welle 48. dreht, trägt ein Umlaufzahnrad 53, weilches mit den Rädern 5o und 51 im Eingriff steht. Die Spannralle 46 kann über die ein- und ausrückbare Rutschkupplung 54 auf das Handrad 47 ein Drehmoment übertragen. -Durch Drehen des Handrades 47 in Pfeilrichtung (Fig. 2) wälzt sich das Umlaufzahnrad 53 auf den Rädern 51 und 5o ab, wodurch sich letzteres infolge der Zahndifferenz derselben bei jeder Umdrehung des Handrades 47 um eine Zahnteilung in der gleichen Richtung dreht und die Welle 48 auf ihren Zahnstangen abwälzt. Dadurch vergrößert sich der Achsabstand zwischen den Wellen 39 und 48, wodurch ein straffes Anspannen des aufgelegten 45 infolge der großen Übersetzung mit geringer Kraft am Handrad möglich ist. Während des Umlaufes des Rahmens 37 um den Behälter bleibt die Ru tschkupplung 54 eingerückt, wodurch die Seilspannung automatisch auf einem bestimmten Wert gehalten wird, der an der Rutschkupplung durch nicht gezeichnete Mittel einstellbar ist.On the shaft 48 are the tensioning pulley 46 and the handwheel 47 as well as the Gear 51 rotatably supported while the gear 5.o is wedged with this. The shaft 48 is toothed at its two ends, and its teeth are each with one Rack in engagement. The upper rack 49 is from Fig., 2, the drawing evident. The gear 5o, which is keyed on the shaft 48, has a Tooth more than that. Gear 5.i, which is freely mounted on the shaft 48 and with his pin 512 in a recess -of the frame 37 engages so that it is not can rotate around its own axis. The hand wheel 47, which turns on the shaft 48, carries a planetary gear 53 because the wheels 5o and 51 mesh. The clamping claw 46 can be engaged and disengaged via the slip clutch 54 on the handwheel 47 transmit a torque. -By turning the handwheel 47 in the direction of the arrow (Fig. 2) the planetary gear 53 rolls on the wheels 51 and 5o, whereby the latter due to the difference in teeth the same for each revolution of the handwheel 47 by one Tooth pitch rotates in the same direction and the shaft 48 on its racks shifts. This increases the center distance between shafts 39 and 48, whereby a tight tensioning of the applied 45 as a result of the large translation is possible with little force on the handwheel. During the revolution of the frame 37 to The clutch 54 remains engaged in the container, thereby tensioning the cable is automatically held at a certain value, which is controlled by the slip clutch means not shown is adjustable.

Der Wickeldraht 55 wird vom Ablaufhaspel 56 durch ein Rohr 57 auf die Wickelscheibe 41 geführt, in bekannter Weise einige Male um die Wickelscheibe 41 geschlungen, so daß er- tangential nicht mehr ruüschen kann, und sein Anfang an der Behälterwand befestigt. Durch das gekrümmte Rohr 57 wird der Draht gebremst, so daß er unter einer geringen Zugspannung auf die Wickelscheibe 4.1 läuft. Diese kann auch an ihrem Umfang mit einer keilförmigen Rille verstehen sein, in, welcher der Draht liegt. Bei geeignetem Keilwinkel genügt ein Umschlingungswinkel von weniger als 36o0, um den Draht gegen tangentiales Verschieben auf der S'chei@be zu sichern.The winding wire 55 is taken from the pay-off reel 56 through a tube 57 the winding disc 41 out in a known manner a few times around the winding disc 41 looped so that tangential can no longer frill, and its beginning attached to the container wall. The wire is braked by the curved tube 57, so that it runs under a slight tension on the winding disc 4.1. These can also be understood on its circumference with a wedge-shaped groove in which the wire lies. With a suitable wedge angle, a wrap angle of less is sufficient as 36o0 to secure the wire against tangential shifting on the disk.

Wird nun die Maschine in Betrieb gesetzt, so wälzt sich die Spilltrommel 4o auf dem Drahtseil 45 ab, wodurch die ganze Maschine in Pfeilrichtung (Fig. i) an der Behälterwand entlang geführt wird.If the machine is now put into operation, the capstan drum rolls 4o on the wire rope 45, whereby the whole machine in the direction of the arrow (Fig. I) is guided along the container wall.

Der Durchmesser der Wickelscheibe 41 ist kleiner als derjenige der Spilltrommel4o. Vollführt diese z. B. eine Umdrehung, so ist ihr Abrollweg auf dem Drahtseil größer als die spannungslose Drahtlänge, welche in der gleichen Zeit von der Wickelscheibe abgewickelt wird. Dadurch wird der Draht zwischen dieser und der Behälterwand gespannt. Nach Überschreiten einer an der Rutschkupplung 42 einstellbaren Drahtspannung findet zwischen Spilltrommel und Wickelscheibe eine Relativbewegung statt.The diameter of the winding disc 41 is smaller than that of the Capstan drum4o. Performs this z. B. one revolution, your roll-off path is on the Wire rope greater than the dead wire length, which in the same time of the winding disc is unwound. This will put the wire between this and the Tank wall stretched. After exceeding an adjustable on the slip clutch 42 Wire tension takes place between capstan drum and winding disc one Relative movement instead.

Diese kann durch geeignete Wahl des Wickelscheibendurchmessers auf ein Minimum beschränkt werden.This can be achieved by a suitable choice of the winding pulley diameter be kept to a minimum.

Die vom Motor zu liefernde reine Wickelleistung ist nun proportional der Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten von Spilltrommel und Wickelscheibe und beträgt daher nur noch einen Bruchteil, z. B. 5 °/o der Leistung bekannter Maschinen.The pure winding power to be supplied by the motor is now proportional the difference in the peripheral speeds of capstan drum and winding disc and is therefore only a fraction, e.g. B. 5% of the performance of known machines.

Infolge der geringen Gleitgeschwindigkeit in der Rutschkupplung 42 erwärmen sich ihre Reibelemente nur geringfügig. Dadurch bleibt das einmal eingestellte Rutschdrehmoment praktisch konstant und damit auch die Zugspannung des aufgewickelten Drahtes.As a result of the low sliding speed in the slip clutch 42 their friction elements only heat up slightly. As a result, the once set remains Slipping torque practically constant and thus also the tensile stress of the wound Wire.

Es isst nun auch möglich, die Drahtbunde auf bekannte Weise zu beliebig schweren Bunden zusammenzufügen, denn die Maschine setzt den verdickten Verbindungsstellen kein Hindernis entgegen, wie bei Verwendung einer Ziehdüse. Der Ablaufhaspel 56 kann auch auf dem Verbihdungsa.rm 29 nahe des Behälterzentrums angebracht werden, wodurch das Fahrgestell 29 entlastet und der Fahrwiderstand verringert wird. Wird der Drahtbund so schwer gewählt, daß er zur Bewicklung des ganzen Behälters ausreicht, so kann die Bewicklung vollautomatisch in einem einzigen Arbeitsgang durchgeführt werden. Es ist auch nicht nötig, da.ß ein Bedienungsmann auf der Maschine verbleibt. Hat der Wickelrahmen 37 die gewünschte Höhe erreicht, so kann die Maschine mittels eines Anschlages an der Welle 38 oder am Seil 36 abgestellt werden.It is now also possible to arbitrarily set the wire bundles in the known way to join heavy coils, because the machine sets the thickened joints no obstacle, as when using a drawing nozzle. The payoff reel 56 can also be attached to the Verbihdungsa.rm 29 near the center of the container, whereby the chassis 29 is relieved and the driving resistance is reduced. Will the wire bundle chosen so heavy that it is sufficient to wrap the entire container, the wrapping can be carried out fully automatically in a single operation will. It is also not necessary for an operator to remain on the machine. When the winding frame 37 has reached the desired height, the machine can use a stop on the shaft 38 or on the rope 36 can be turned off.

Die Hubgeschwindigkeit der Winde 35 kann mit bekannten Mitteln progressiv vergrößert werden, so daß der Abstand zwischen den Drahtwindungen des Behälters nach oben hin zunimmt.The lifting speed of the winch 35 can be progressive by known means be increased so that the distance between the wire turns of the container increases towards the top.

Der Durchmesser der Wickelscheibe wird zweckmäßig möglichst groß gewählt, damit in dem auf ihr laufenden Wickeldraht zufolge der Krümmung keine oder doch möglichst geringe Eigenspannungen entstehen, welche bekanntlich das Kriechen des gespannten Wickeldrahtes fördern und daher nachteilig sind.The diameter of the winding disc is expediently chosen as large as possible, so that in the winding wire running on it, according to the curvature, no or at least none The lowest possible internal stresses occur, which is known to cause the creep of the promote tensioned winding wire and are therefore disadvantageous.

Weitere konstruktive Ausführungen des Erfindungsgedankens sind folgende: Spi.lltrommel und Wickelscheibe werden derart miteinander verbunden, daß sie sich relativ zueinander nicht verdrehen können, also z. B. auf der gleichen Welle fest aufgekeilt sind. Zur Regulierung der Wickeldrahtspannung kann dann die Spilltrommel oder die Wickelscheibe in ihrem Durchmesser verstellbar, wie in Fig. q. angedeutet, ausgeführt werden.Further constructive embodiments of the inventive concept are as follows: Spi.lltrommel and winding disc are connected to each other in such a way that they can not rotate relative to each other, so z. B. stuck on the same shaft are wedged. The capstan drum can then be used to regulate the winding wire tension or the diameter of the winding disc is adjustable, as shown in FIG. q. indicated are executed.

Der Verstellmechanismus kann derart sein, daß der eingestellte Durchmesser von der Seil- und der Wickeldrahtspannung unabhängig ist, oder aber auch Zwischenschalten eines elastischen Gliedes, z. B. einer Feder 6o (Fig. 5), derart, daß sich die Einstellung automatisch einer veränderten Seil-oder Drahtspannung anpaßt. Ferner können Wickelscheibe und Spilltrommel in ihrem Durchmesser unveränderlich ausgeführt und als abgestufte Trommel miteinander vereinigt werden, wie in Fik. 6 dargestellt. Es kann auch mehr als eine Abstufung vorgesehen werden, wobei dann jede einer bestimmten Drahtspannung entsprechen würde.The adjustment mechanism can be such that the set diameter is independent of the rope and the winding wire tension, or it can also be interposed an elastic member, e.g. B. a spring 6o (Fig. 5), such that the setting automatically adapts to a changed rope or wire tension. Furthermore, winding disc and capstan drum designed invariably in their diameter and as graduated Drum are united with each other, as in Fig. 6 shown. It can do more can be provided as a gradation, each with a specific wire tension would correspond.

Spilltrommel oder Wickelscheibe können auch konisch ausgeführt sein, wobei je nach axialer Lage von Draht oder Seil ein anderes Durchmesserverhältnis und damit eine andere Drahtspannung zustande kommt.Capstan drum or winding disc can also be conical, depending on the axial position of the wire or rope, a different diameter ratio and so that a different wire tension is created.

Ferner kann zwischen Spilltrommel und Wickelscheibe mit konstantem Durchmesser ein Stufen-oder stufenloses Getriebe eingefügt werden, wobei die jeweilige Drahtspannung durch die Getriebeübersetzung geregelt werden kann. Eine Rutschkupplung zwischen. Spilltrommel und Wickelscheibe kann zusätzlich vorgesehen werden, damit eine gewisse '.Maximalspannung des Wickeldrahtes keinesfalls überschritten wird.Furthermore, between capstan drum and winding disc with constant A step or stepless gear can be inserted, with the respective diameter Wire tension can be regulated by the gear ratio. A slip clutch between. Capstan drum and winding disc can also be provided with it a certain maximum tension of the winding wire is never exceeded.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Machine for wrapping concrete containers with wire, which has a frame with a capstan drum and a looped around the container Has rope on which the capstan drum unwinds, whereby the frame the Circling container, which is wrapped with a wire, characterized in that that to generate the winding wire tension the combination of a capstan drum and one with this in frictional connection is used which cooperate in such a way that the unwinding path of the capstan drum on the wire rope is greater than the length released from the winding disc at the same time without tension Wire. a. Machine according to claim i, characterized in that the capstan drum drives the winding disc via a slip clutch. 3. Machine according to claim i, characterized in that an intermediate capstan drum drive is used to drive the winding disc and winding disc provided transmission with change gears is used. 4th machine after Claim i, characterized in that the winding disc consists of a disc, whose winding diameter can be changed. 5. Machine according to claims i and q., characterized in that an elastic member is used to adjust the diameter of the winding pulley determined according to the wire tension. 6. Machine according to claim i, characterized in that that the capstan drum is designed as a stepped disk. 7. Machine according to claim i, characterized in that the winding disc is designed as a stepped disc.