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Dokumentenidentifikation DE3042986C2 23.03.1989
Titel Vorrichtung zum Umspinnen eines langgestreckten Gegenstandes
Anmelder kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover, DE
Erfinder Obieglo, Roland, Ing.(grad.), 1000 Berlin, DE;
Nordmeyer, Friedrich, Dr.-Ing., 4020 Mettmann, DE;
Staschewski, Harry, Ing.(grad.), 3012 Langenhagen, DE
Vertreter Döring, R., Dipl.-Ing., Pat.-Ass., 3000 Hannover
DE-Anmeldedatum 14.11.1980
DE-Aktenzeichen 3042986
Offenlegungstag 08.07.1982
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.03.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.03.1989
IPC-Hauptklasse B65H 81/06
IPC-Nebenklasse H01B 13/26   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs (US-PS 28 75 570).

Derartige Vorrichtungen mit Bandspinnern werden insbesondere bei der Herstellung von elektrischen Kabeln verwendet. Mit dem Band werden dabei einzelne Leiter, Gruppen von Leitern oder auch ganze Kabelseelen umsponnen. Die Umspinnung dient einerseits der Kennzeichnung und andererseits auch zum Zusammenhalt des umsponnenen Gegenstandes. Ein spezielles Anwendungsgebiet sind Starkstromkabel mit einem aus ceanderförmig, d. h. also mit wechselnder Schlagrichtung, aufgebrachten Einzeldrähten bestehenden Schutzleiter, der durch ein aufgesponnenes Band zusammengehalten wird.

Für die unterschiedlichen Anwendungsfälle werden unterschiedliche Bänder verwendet. So ist es beispielsweise üblich, Papierbänder oder Kunststoffbänder aus relativ dünnem Folienmaterial einzusetzen. In allen Fällen sollen die Bänder nach dem Umspinnen fest auf dem umsponnenen Gegenstand aufliegen, so daß für ihre Aufbringung eine bestimmte Zugspannung vorgegeben ist. Durch mögliche Unwuchten innerhalb der Fertigungsvorrichtung, durch schwankende Durchmesser des zu umwickelnden Gegenstandes oder durch die Drehung der Spule sowie durch Wickelfehler kann es geschehen, daß die auf das Band einwirkende Zugspannung erhöht wird, insbesondere schlagartig, so daß das Band reißt. Die Fertigungsanlage muß dann so schnell wie möglich angehalten werden, damit das Band wieder geflickt werden kann.

Es sind auch Vorrichtungen bekannt geworden, bei welchen die Spule, auf der das Band aufgewickelt ist, mittels eines Elektromotors angetrieben wird. Hierzu wird beispielsweise ein Drehstrommotor mit einer Magnetkupplung verwendet. Die Einhaltung der erforderlichen Zugspannung für das Band kann damit zwar verbessert werden, jedoch ist eine solche Vorrichtung gegenüber schlagartigen Erhöhungen der Zugspannung weiterhin empfindlich, so daß auch mit dieser Vorrichtung ein Bandriß nicht ausgeschlossen werden kann.

Mit der Vorrichtung nach der eingangs erwähnten US-PS 28 75 570 soll ein Band um ein elektrisches Kabel gewickelt werden. Damit das Band nicht reißt, ist an der Rolle, von welcher es abgezogen wird, eine Bremse angebracht, die über eine Stange und weitere komplizierte Bauteile mit einem Hebel verbunden ist, an dessen freiem Ende eine Umlenkrolle angebracht ist. An diesem Ende des Hebels greift auch eine Feder an. Bei einem vom Kabel ausgehenden Ruck am Band wird am Hebel entgegen der Wirkung der Feder gezogen. Über die Stange wird dadurch die Bremse gelockert. Allein wegen der bei diesem Vorgang zu bewegenden vielen Teile mit ihren zum Teil erheblichen Massen ist auch diese bekannte Vorrichtung so träge, daß gerade bei ruckartigen Belastungen ein Reißen des Bandes nicht vermieden werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit einem Bandspinner anzugeben, die bei einfachem Aufbau sicherstellt, daß das Band auch bei ruckartigen Belastungen nicht reißt und die auf einfache Weise auf die Zugfestigkeit von unterschiedlichen Bändern eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.

Die Federkraft, welche auf mindestens eine der Umlenkrollen einwirkt, kann leicht auf die spezifischen Werte der Vorrichtung und insbesondere des Bandes eingestellt werden. Als Parameter für die Auswahl der hierfür zu verwendenden Einrichtung werden u. a. die Zugfestigkeit des Bandes und die Abzugsgeschwindigkeit desselben von der Spule vorgegeben. So ist es beispielsweise leicht möglich, mit einer Spiralfeder die auf die verstellbare Umlenkrolle einwirkende Federkraft durch einfache Längung oder Kürzung der Feder auf gewünschte Bedingungen einzustellen.

Durch die Verwendung der elastisch federnd verstellbaren Umlenkrolle ist mit großer Sicherheit gewährleistet, daß das zu verarbeitende Band nicht mehr reißen kann. Bei einer Erhöhung der Zugspannung wird die verstellbare Umlenkrolle entgegen der Federkraft ausgelenkt, und zwar je nach Erhöhung der Zugkraft mehr oder weniger stark. Die federnd verstellbare Umlenkrolle wirkt dadurch wie eine Art Speicher. Sie verkürzt durch ihre Auslenkung zwischen den beiden Festpunkten des Bandes, das sind der Ablaufpunkt von der Spule und der Auflaufpunkt auf den zu umspinnenden Gegenstand, die Länge des Bandes und verhindert so, daß die Erhöhung der Zugspannung bis zu einem dieser Festpunkte weitergeht. Ein Bandriß ist dadurch vermieden. Wenn die Zugspannung wieder geringer wird, geht die Umlenkrolle in ihre Ausgangsstellung zurück. Da die Umlenkrolle außerdem parallel zu dem zu umspinnenden Gegenstand - also geradlinig - verstellbar ist, ergibt sich ein besonders einfacher Verstellweg. Ein Verklemmen oder Verkanten der Umlenkrolle beim Verstellen kann dadurch ausgeschlossen werden.

Durch den geradlinigen Verstellweg der Umlenkrolle ergibt sich auch die Möglichkeit, die Skala an dem Verstellweg anzubringen, mit der die benötigte Federkraft auch von jeder ungelernten Person einfach eingestellt werden kann. Die Einteilung der Skala entspricht der Charakteristik der eingesetzten Feder, so daß bei einer Auslenkung der Umlenkrolle aus ihrer Ruhestellung das Maß der Erhöhung der Zugspannung direkt abgelesen werden kann. Beim Überschreiten einer bestimmten Marke kann damit die Fertigungsvorrichtung angehalten werden, ohne daß es zum Bandriß gekommen ist. Ein eventuell vorliegender Fehler, wie beispielsweise ein Wickelfehler, kann dann schnellstens behoben werden und die Vorrichtung kann ohne Zusatzarbeiten wieder in Gang gesetzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorichtung zum Umspinnen von langgestreckten Gegenständen nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung der Federkraft in vergrößerter Darstellung.

Mit 1 ist ein sogenannter Flyer bezeichnet, welcher zum Aufspinnen eines Bandes 5 auf einen durch ihn hindurchgeführten langgestreckten Gegenstand 2 dient. Ein solcher Gegenstand ist beispielsweise ein elektrisches Kabel 2, auf das in der folgenden Beschreibung, stellvertretend auch für alle anderen zu umspinnenden Gegenstände, Bezug genommen wird.

Das elektrische Kabel 2 wird in Richtung des Pfeiles 3 durch den Flyer 1 hindurchgezogen. An dem Flyer 1 ist außerdem konzentrisch zum Kabel 2 eine Spule 4 angebracht, auf welcher das Band 5 aufgewickelt ist, das um das Kabel 2 herumgesponnen werden soll. Diese Ausführungsform eines Bandspinners wird als Zentralspinner bezeichnet. Das Band 5 wird von der Spule 4 abgezogen, über Umlenkrollen 6, 7, 8 und 9 zum Kabel 2 geführt und um dasselbe herumgewickelt.

Von den Umlenkrollen ist in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Umlenkrolle 8 geradlinig, parallel zum Kabel 2 verstellbar angeordnet. Sie wird durch eine Feder 10 ständig in ihre dargestellte Ausgangsstellung gezogen, in welcher die auf das Band 5 einwirkende Zugspannung gerade die gewünschte Größe hat. Für das Aufbringen des Bandes 5 auf das Kabel 2 wird der Flyer 1 mit allen Umlenkrollen 6 bis 9 um das Kabel 2 herumgedreht, wodurch auch das Band 5 von der Spule 4 abgewickelt wird. Die Spule 4 kann zusätzlich angetrieben werden, damit bei abnehmendem Wickeldurchmesser des Bandes 5 ein Ausgleich geschaffen wird und nicht zusätzlich Zugbelastungen auf das Band 5 einwirken.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung der Federkraft geht beispielsweise aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 2 hervor:

Das von der Umlenkrolle 6 kommende Band 5 wird bei der Vorrichtung nach Fig. 2 über die verstellbare Umlenkrolle 8 und die beiden auf festen Achsen angeordneten Umlenkrollen 9 und 11 zum Kabel 2 geführt. Die Umlenkrolle 8 ist in Richtung des Doppelpfeiles 12 hin- und herbewegbar, und zwar unter Einwirkung der Feder 10, die über ein Zugseil 13 an der Umlenkrolle 8 angreift. Hierzu ist das Zugseil 13 über eine Rolle 14 geführt. Für den Fall, daß die auf das Band 5 einwirkende Zugspannung dem gewünschten Wert entspricht, befindet sich die Umlenkrolle 8 mit ihrem Anschlagkörper 15 beispielsweise am rechten Rand des Schlitzes 16.

In der in Fig. 2 dargestellten Position ist die Umlenkrolle 8 bereits aus ihrer Ausgangsstellung ausgelenkt. Die auf das Band 5 einwirkende Zugspannung ist dementsprechend erhöht und die Umlenkrolle 8 wurde dadurch entgegen der Wirkung der Feder 10 bewegt. Hierdurch wird der Weg zwischen der Umlenkrolle 8 und der Spule 4, von welcher das Band 5 abgewickelt wird, verkürzt, so daß die Abwickelgeschwindigkeit gleich bleibt. Schwankungen der Zugspannung können auf diese Weise so ausgeglichen werden, daß das Band 5 insbesondere auch bei ruckartigen Belastungen nicht reißt.

Die Feder 10 ist verstellbar, so daß ihre Federkraft auf unterschiedliche Materialien des Bandes 5 und unterschiedliche Zugspannungen eingestellt werden kann. Hierzu kann beispielsweise am Flyer 1 eine Einrichtung 17 mit Löchern 18 angebracht sein, in welche jeweils ein mit der Feder 10 verbundener Stift 19 eingesteckt werden kann. Die Feder 10 kann dadurch gegenüber ihrer in Fig. 2 dargestellten Position mit kürzester Länge verlängert werden, so daß die Zugspannung erhöht wird.

Die verstellbare Umlenkrolle 8 bietet noch den weiteren Vorteil, daß eine Erhöhung der Zugspannung angezeigt und gemessen werden kann. Hierzu ist an dem Schlitz 16 eine Skala 20 angebracht, an welcher die Größe der auf das Band 5 wirkenden Zugspannung abgelesen werden kann. Es kann dafür an der Umlenkrolle 8 ein Zeiger 21 angebracht werden, welcher an der Skala 20 entlangläuft. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Zeiger 21 gerade am zweiten großen Strich der Skala 20. Diese Möglichkeit zur Messung der Zugspannung erleichtert auch die Einstellung der Federkraft.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Zentralspinner angegeben. Dieser Zentralspinner hat den Vorteil, daß er besonders einfach ausgewuchtet werden kann. Allerdings kann jeweils nur ein Band 5 um das Kabel 2 gewickelt werden. Die Vorrichtung ist auch für alle anderen Ausführungsformen von Bandspinnern einsetzbar, wobei dann für jede Spule bzw. jedes Band ein eigener Mechanismus mit Feder 10 einzusetzen ist. Beim Einbau der Einrichtung mit der Feder 10 ist jeweils auch darauf zu achten, daß der Einfluß von Fliehkräften ausgeschlossen wird. Hierzu wird die Feder 10, so wie in Fig. 1 dargestellt, parallel zum Kabel 2 beansprucht.

Die Anzahl der Umlenkrollen für das Band 5 zwischen Spule 4 und Kabel 2 ist an sich beliebig. Sie wird zweckmäßig so niedrig wie möglich gewählt, damit nicht zu viel Masse mit dem Flyer 1 gedreht werden muß. Selbstverständlich können von diesen Umlenkrollen auch mehr als eine elastisch federnd verstellbar im Flyer 1 angeordnet sein.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Umspinnen eines in seiner Längsrichtung bewegten, langgestreckten Gegenstandes mit einem Band, das auf einer drehbar gelagerten Spule aufgewickelt und über mindestens zwei Umlenkrollen von der Spule zu dem zu umspinnenden Gegenstand geführt ist, von denen mindestens eine, in radialer Richtung unter Einwirkung einer Feder stehende Umlenkrolle durch die vom Band aufgebrachte Zugkraft verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet,
    1. - daß die Größe der Federkraft der Feder (10) einstellbar ist,
    2. - daß die verstellbare Umlenkrolle (8) parallel zu dem zu umspinnenden Gegenstand (2) verstellbar ist und
    3. - daß am Verstellweg der Umlenkrolle (8) eine bezüglich der Federkraft der Feder (10) eingeteilte Skala (20) angebracht ist.






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