Verseilmaschine

Abstract

 Um eine Einfach-Verseilmaschine (1) mit geschlossenem Verseilrotor zu schaffen, die ein einfaches Lösen/ Befestigen der Auf-/Abwickelspule zwischen den Wellenenden (23, 24) sowie einen vibrationsfreien und sicheren Betrieb der Verseilmaschine gewährleistet, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die konzentrisch in der Welle (3) für den Verseilrotor angeordnete Spulenwelle (5) beidseitig über die Welle (3) hinausragt, jedes freie Spulenwellenende drehbeweglich, jedoch in Richtung der Spulenwelle (5) formschlüssig mit einem Übertragungselement (29) verbunden ist, die beiden Übertragungselemente (29) gegeneinander verspannbar sind und auf mindestens eines der Übertragungselemente (29) ein Antrieb (34) für die Bewegung der Auf-/Abwickelspule (4)in axialer Richtung wirkt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft das Gebiet der Verseilung. Es ist bekannt, daß eine Metallschnur aus einer Mehrzahl von Einzeldrähten gebildet wird, die nach verschiedenen geometrischen Konfigurationen verdrallt bzw. verseilt werden. Diese Konfigurationen werden durch geeignete permanente Verformungen stabilisiert, die an den Einzeldrähten hervorgerufen werden.

[0002] Die Erfindung betrifft im speziellen eine Einfach-Verseilmaschine, bestehend aus einem mit einer Welle versehenen geschlossenen Verseilrotor und einer in diesem in Richtung der Welle innerhalb des Verseilrotors beweglich angeordneten Auf-/Abwickelspule, einem Antrieb für den verseilrotor sowie einem Antrieb für die Auf-/Abwickelspule, bei der das zu verseilende Gut von Ablaufspulen abgezogen und der Auf-/Abwickelspule über an dem Verseilrotor gestellfest angeordnete Führungsmittel zugeführt wird, wobei eine konzentrisch zu der Welle für den Verseilrotor angeordnete Welle die Auf-/Abwickelspule antreibt und zugleich über diese Welle die Bewegung der Auf-/Abwickelspule in axialer Richtung übertragen wird.

[0003] Einfach-Verseilmaschinen mit geschlossenem Verseilrotor sowie Einfach-Verseilmaschinen mit offenem Verseilrotor sind aus dem Stand der Technik bekannt.

[0004] Der offene Verseilrotor der Einfach-Verseilmaschine ist einseitig gelagert und mit einem Antrieb für den Verseilrotor verbunden. Durch die Antriebswelle des Verseilrotors wird über Umlenkrollen das von Ablaufspulen abgezogene zu verseilende Gut einer Aufwickelspule zugeführt, die mit einem weiteren Antrieb verbunden ist. Die drehzahlgeregelte Spule sowie der Spulenantrieb einschließlich Lagerung sind auf einem Kugelführungssystem angeordnet. Durch die Hin- und Herbewegung (Traversierung) des gesamten Systems in Richtung der Spulenachse wird das verseilte Gut gleichmäßig auf die traversierende Spule aufgewickelt.

[0005] Unter anderem durch die einseitige Lagerung sowohl des Verseilrotors als auch der Aufwickelspule sind Einfach-Verseilmaschinen mit offenem Verseilrotor in der Höchstdrehzahl und damit ihrer Leistungsfähigkeit begrenzt.

[0006] Auch die aus dem Stand der Technik bekannten Einfach-Verseilmaschinen mit geschlossenem Verseilrotor und darin angeordneter statischer Aufwickelspule sind in ihrer Leistungsfähigkeit begrenzt.

[0007] Eine an dem geschlossenen verseilrotor traversierende Umlenkrolle wickelt das verseilte Gut gleichmäßig auf die Aufwickelspule auf. Für das Verlegen der umlenkrolle ist ein gesonderter Antrieb erforderlich. Bedingt durch die große Masse des außen am Verseilrotors mitgeführten Vorlegeantriebs ist auch bei einer solchen Einfach-Verseilmaschine die Höchstdrehzahl des Verseilrotors begrenzt. Die durch den Vorlegeantrieb einseitige Belastung des Verseilrotors muß durch entsprechende Gegengewichte auf der gegenüberliegenden Seite des Verseilrotors ausgeglichen werden. Diese zusätzliche, nutzlose Masse erfordert stärker dimensionierte Bauteile, insbesondere verstärkte Wellenlager und Antriebe, bei gleichzeitig beschränkter Höchstdrehzahl.

[0008] Aus der DE 31 11872 A1 ist eine Einfach-Verseilmaschine mit geschlossenem Verseilrotor bekannt, die keinen am Verseilrotor angeordneten Vorlegeantrieb für die Umlenkrolle benötigt. Um das verseilte Gut gleichmäßig auf die Aufwickelspule aufzuwickeln, wird dieselbe ständig in Achsrichtung über ihre gesamte Breite hin und her bewegt. Durch diese Maßnahme in Verbindung mit der "starren" Abstützung der Aufwickelspule sind höhere Drehzahlen der Maschine und damit eine höhere Produktionsgeschwindigkeit möglich.

[0009] Ausgehend von einer Verseilmaschine, wie sie sich aus der DE 31 11872 A1 ergibt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung vorzuschlagen, die ein einfaches Lösen/ Befestigen der Auf-/Abwickelspule sowie einen vibrationsfreien und sicheren Betrieb der Verseilmaschine gewährleistet.

[0010] Diese Aufgabe wird bei einer Einfach-Verseilmaschine der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die konzentrisch in der Welle für den verseilrotor angeordnete Spulenwelle beidseitig über die Welle hinausragt, jedes freie Spulenwellenende drehbeweglich, jedoch in Richtung der Spulenwelle formschlüssig mit einem Übertragungselement verbunden ist, die beiden Übertragungselemente gegeneinander verspannbar sind und auf mindestens eines der Übertragungselemente ein Antrieb für die Bewegung der Auf-/Abwickelspule in axialer Richtung wirkt.

[0011] Auf einfache Art und Weise wird die Auf-/Abwickelspule mit dem erfindungsgemäßen Spannmechanismus zwischen den Wellenenden der Spulenwelle verspannt. Da die für das Verspannen erforderlichen Elemente außerhalb der drehenden Maschinenteile angeordnet sind, ist die Handhabung bei dieser Ausführungsform einfacher. Außerdem läßt sich die Bewegung der Auf-/Abwickelspule in axialer Richtung ebenfalls an nicht rotierenden Teilen bewerkstelligen.

[0012] Das grundsätzlich bei Verseilmaschinen bestehende Problem, daß für den Verseilrotor und die Auf-/Abwickelspule unterschiedliche und dazu noch veränderliche Drehzahlen erforderlich sind, kann beispielsweise mit zwei getrennten Antrieben oder aber auch durch zwischengeschaltete Getriebe oder elektromagnetische Überträger zwischen den Wellen gelöst werden. Derartige Lösungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und bedürfen im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung keiner näheren Erläuterung. Die Ausführungen sollen jedoch verdeutlichen, was mit dem Oberbegriffsmerkmal "einem Antrieb für den Verseilrotor sowie einem Antrieb für die Auf-/Abwickelspule" gemeint ist.

[0013] Um das einfache Wechseln der Auf- und Abwickelspule zu unterstützen, ist die Welle der Auf-/Abwickelspule auf deren Breite unterbrochen und die Auf-/Abwickelspule zwischen den Stirnseiten der Wellenenden lösbar verspannt.

[0014] Eine weitere Anordnung, die ein einfaches Lösen/ Befestigen der Auf-/Abwickelspule zwischen den Wellenenden sowie einen besonders festen Halt der Auf-/Abwickelspule zwischen den Stirnseiten der beiden Wellenenden gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, daß in dem einen Wellenende eine vorzugsweise mittels Druckluft angetriebene, über die Breite der Unterbrechung verschiebliche, in dem Wellenende gelagerte Achse angeordnet ist, die durch eine entsprechende Öffnung in der Auf-/Abwickelspule geführt in ein Gegenlager des anderen Wellenendes greift. Das Herausrutschen der Achse aus dem Gegenlager dieses erfindungsgemäßen Spannsystems verhindert beispielsweise ein sich in dem Gegenlager festkrallender Konus. Der Spannmechanismus nimmt das Gegenlager mit und gewährleistet einen festen Halt der Auf-/Abwickelspule. und ermöglicht damit das problemlose Traversieren der Spule innerhalb des Bügels.

[0015] Eine elegante Lösung zur Übertragung der axialen Bewegung auf die drehende Welle erhält man durch ein Ausgleichsgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Für die Hin- und Herbewegung der Auf-/Abwickelspule ist es lediglich erforderlich, eines der ortsfest angeordneten Abtriebsglieder zu beschleunigen oder zu verzögern.

[0016] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. Es zeigen

Fig. 1

Eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Verseilmaschine,

Fig. 2

eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verseilmaschine

[0017] Die insgesamt mit (1) bezeichnete Verseilmaschine besteht im wesentlichen aus einem geschlossenen Verseilrotor (2), einer den Verseilrotor (2) tragenden Welle (3) sowie einer Auf-/Abwickelspule (4), die von einer weiteren Spulenwelle (5) getragen wird.

[0018] Auf die Welle (3) wirkt ein Antrieb (6) für den Verseilrotor (2). Die Spulenwelle (5) wird über einen Antrieb (7) in Rotation versetzt. Ein ebenfalls auf die Spulenwelle (5) wirkender Vorlegeantrieb (8) bewegt die Auf-/Abwickelspule (4) in axialer Richtung der konzentrisch zueinander angeordneten Wellen (3, 5).

[0019] Über an dem Verseilrotor (2) angeordnete Umlenkrollen (9a, 9b, 9c) wird das Verseilgut (11) der Auf-/Abwickelspule (4) zugeführt bzw. von ihr weggeführt, je nach Einsatzzweck der Verseilmaschine.
Der Antrieb (6) des Verseilrotors (2) besteht im einzelnen aus einem Elektromotor (12), der über ein Getriebe (13) die Welle (3) in Rotation versetzt. Zwar ist in der Zeichnung lediglich ein letztes Getrieberad gezeigt, daß auf die hohle Welle (3) des Verseilrotors (2) wirkt, in der Praxis werden jedoch regelmäßig zwei solcher letzten Räder auf der Welle (3) angeordnet und zwar jeweils eins auf beiden Seiten des Verseilrotors (2).

[0020] Der Antrieb (7) für die Aufwickelspule weist im gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls einen Elektromotor (14) sowie ein Getriebe(15) auf, dessen letztes Rad auf die Spulenwelle (5) wirkt.

[0021] Der nur schematisch angedeutete Vorlegeantrieb (8) dreht mit der rotierenden Spulenwelle (5). Die stromzuführung zu dem in der Zeichnung nicht gezeigten Elektromotor für den Vorlegeantrieb (8) erfolgt über Schleifringe. Das letzte Rad des Vorlegeantriebs (8) greift in ein in die Welle (5) integriertes Zahnstangensegment (17), das entsprechend der Länge des erforderlichen Verschiebeweges (18) der Auf-/Abwickelspule (4) (im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 75 cm), dimensioniert ist. Die innerhalb der hohlen Welle (3) für den Verseilrotor (2) axial verschiebliche Spulenwelle (5) weist in ihrem Inneren einen Druckluftzylinder (21) auf, der über einen Kolben (22) auf eine längsverschiebliche Achse (23) wirkt. Mit Hilfe des Druckluftzylinder (21) ist die verschiebliche Achse (23) zwischen den Wellenenden (23, 24) der Spulenwelle (5) beweglich. Die verschiebliche Achse (20) wird durch eine entsprechende Öffnung in der Auf-/Abwickelspule (4) geführt und greift in ein Gegenlager (25) des Wellenendes (24). Die verschieblichen Achse (20) verkrallt sich im Widerlager (25) und nimmt dieses mit. Die zwischen dem Lager (25) und dem Lager (26) verspannte Spule vermeidet Vibrationen der Welle (5) weitgehend.

[0022] Die Verseilmaschine arbeitet wie folgt:
Das in der Figur 1 nicht dargestellte zu verseilende Gut wird von ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellten Ablaufspulen abgezogen. Mindestens zwei Drähte werden an dem Verseilpunkt (27) miteinander verseilt und über die Umlenkrollen (9a, 9b, 9c), die mit dem Verseilrotor (2) rotieren, der Aufwickelspule (4) zugeführt und auf diese aufgewickelt. Hierzu wird das Verseilgut durch die mitrotierende Welle (3) des Verseilrotors (2) teilweise hindurchgeführt. Die erforderliche gleichmäßige Verlegung des verseilten Gutes auf der Auf-/Abwickelspule bzw. das gleichmäßige Abziehen des verseilten Gutes ermöglicht der Vorlegeantrieb (8), der die Spulenwelle (5) elektronisch geregelt in Abhängigkeit der Abzugsgeschwindigkeit sowie der Wellendrehzahl die Auf-/Abwickelspule hin- und herbewegt. Die umlenkrollen könne aufgrund dieser Maßnahmen fest an dem Verseilrotor angeordnet werden, was die ansonsten erforderlichen Massen für einen Vorlegeantrieb für die Umlenkrollen erspart, was höhere Drehzahlen, geringere Vibrationen und damit eine höhere Leistungsausbeute sowie eine längere Lebensdauer der Verseilmaschine zur Folge hat.

[0023] Der Spannmechanismus, mit dem die Auf-/Abwickelspule (4) zwischen den Wellenenden (23, 24) verspannt wird, sorgt darüber hinaus für einen vibrationsfreien und sicheren Betrieb der Verseilmaschine (1). Die traversierende Welle (5) ist in der Hohlwelle (3) des Verseilrotors (2) längsbeweglich angeordnet.

[0024] Die in Figur 2 gezeigte Verseilmaschine unterscheidet sich im wesentlichen in der Anordnung des Vorlegeantriebs sowie des Spannmechanismus, um die Wellenenden 23,24 gegeneinander zu verspannen. In der Funktion übereinstimmende Bauteile sind daher in Figur 2 mit denselben Positionsnummern wie in Figur 1 bezeichnet.

[0025] Bei der Verseilmaschine nach Figur 2 ragt die konzentrisch in der Welle (3) für den Verseilrotor angeordnete Spulenwelle (5) beidseitig über die Welle (3) hinaus. Jedes freie Spulenwellenende (28) ist drehbeweglich, jedoch in Richtung der Spulenwelle (5) formschlüssig mit einem Übertragungselement (29) verbunden. Die beiden Übertragungselemente (29) sind gegeneinander mittels eines Spannstabs (31) verspannbar. Hierzu besitzt das in Figur 2 rechts gezeigte Übertragungselement (29) eine Spannbacken (32) aufweisende Hülse (33). Das andere Übertragungselement (29) ist fest mit dem Spannstab (31) verbunden. Durch lösen bzw. verspannen der Übertragungselemente läßt sich mit dieser Ausführungsform auf einfache Art und Weise die Auf-/Abwickelspule zwischen den Spulenenden (23,24) lösen oder befestigen.

[0026] Auf das rechts in Figur 2 gezeigte Übertragungselement (29) wirkt ein Antrieb (34) für die Bewegung der Auf-/Abwickelspule (4) in axialer Richtung.

[0027] Der Antrieb (34) umfaßt einen auf eine Spindel (35) wirkenden Getriebemotor (36). Die Spindel (35) ist mit dem Übertragungselement (29) verbunden und überträgt deren Hin- und Herbewegung auf das Übertragungselement (29) und damit auf die Spulenwelle (5).

Ansprüche

1. Einfach-Verseilmaschine, bestehend aus einem mit einer Welle versehenen geschlossenen Verseilrotor (2) und einer in diesem in Richtung der Welle (3, 5) innerhalb des Verseilrotors (2) beweglich angeordneten Auf-/Abwickelspule (4), einem Antrieb (6) für den Verseilrotor sowie einem Antrieb (7) für die Auf-/Abwickelspule, bei der das zu verseilende Gut von Ablaufspulen abgezogen und der Auf-/Abwickelspule über an dem Verseilrotor gestellfest angeordnete Führungsmittel (9a, 9b, 9c) zugeführt wird, wobei eine konzentrisch zu der Welle (3) für den Verseilrotor angeordnete Welle (5) die Auf-/Abwickelspule (4) antreibt und zugleich über diese Welle (5) die Bewegung der Auf-/Abwickelspule in axialer Richtung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrisch in der Welle (3) für den Verseilrotor angeordnete Spulenwelle (5) beidseitig über die Welle (3) hinausragt, jedes freie Spulenwellenende drehbeweglich, jedoch in Richtung der Spulenwelle (5) formschlüssig mit einem Übertragungselement (29) verbunden ist, die beiden Übertragungselemente (29) gegeneinander verspannbar sind und auf mindestens eines der Übertragungselemente ein Antrieb (34) für die Bewegung der Auf-/Abwickelspule (4) in axialer Richtung wirkt.

2. Verseilmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle der Auf-/Abwickelspule (4) auf deren Breite unterbrochen ist und die Auf-/Abwickelspule zwischen den Stirnseiten der Wellenenden (23, 24) verspannt ist.

3. Verseilmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (34) für die Bewegung der Auf-/Abwickelspule in axialer Richtung einen auf eine Spindel (35) wirkenden Getriebemotor (36) umfaßt und die Spindel mit dem Übertragungselement (29) verbunden ist.

4. Einfach-Verseilmaschine, bestehend aus einem mit einer Welle versehenen geschlossenen Verseilrotor (2) und einer in diesem in Richtung der Welle (3, 5) innerhalb des Verseilrotors (2) beweglich angeordneten Auf-/Abwickelspule (4), einem Antrieb (6) für den Verseilrotor sowie einem Antrieb (7) für die Auf-/Abwickelspule, bei der das zu verseilende Gut von Ablaufspulen abgezogen und der Auf-/Abwickelspule über an dem Verseilrotor gestellfest angeordnete Führungsmittel (9a, 9b, 9c) zugeführt wird, wobei eine konzentrisch zu der Welle (3) für den Verseilrotor angeordnete Welle (5) die Auf-/Abwickelspule (4) antreibt und zugleich über diese Welle (5) die Bewegung der Auf-/Abwickelspule in axialer Richtung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Welle (5) der Auf-/Abwickelspule (4) auf deren Breite unterbrochen ist und die Auf-/Abwickelspule zwischen den Stirnseiten der Wellenenden (23, 24) verspannt ist und

- daß in dem einen Wellenende (23) eine vorzugsweise mittels Druckluft angetriebene, über die Breite der Unterbrechung verschiebliche, in dem Wellenende gelagerte Achse (20) angeordnet ist, die durch eine entsprechende Öffnung in der Auf-/Abwickelspule (4) geführt in ein Gegenlager (25) des anderen Wellenendes (24) greift, so daß ein fester Halt der Auf-/Abwickelspule (4) zwischen den beiden Wellenenden gewährleistet ist.

5. Verseilmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (8) für die Bewegung der Auf-/Abwickelspule in axialer Richtung mit der Welle (5) dreht und ein mit der Welle kämmendes Rädergetriebe aufweist.

6. Verseilmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (8) für die Bewegung der Auf-/Abwickelspule in axialer Richtung der über ein Ausgleichsgetriebe erfolgt, mit einem Ausgleichsgetrieberad auf der Welle (5) und zwei ortsfesten, dem Ausgleichsgetrieberad zugeordneten Abtriebsgliedern, die mit dem Ausgleichsgetrieberad nach Art eines Planetengetriebes kämmen.

Zeichnung