DE2604012B2

DE2604012B2 - Vorrichtung zum Aufwickeln von strangförmigem Gut, wie Drähte, Litzen, Seile o.dgl. auf eine Spule, mit einer die Drahtspannung ausgleichenden Einrichtung und mit einem die Spule umkreisenden Flyer, der im Inneren des Flyertopfes im Bereich der Drehachse des Flyers und entfernt von dieser Umlenkmittel für das Gut trägt

Info

Publication number: DE2604012B2
Application number: DE2604012A
Authority: DE
Inventors: Werner 6349 Hoerbach Henrich
Original assignee: HENRICH KG MASCHINEN fur DIE DRAHTINDUSTRIE 6349 HOERBACH
Current assignee: HENRICH KG MASCHINEN fur DIE DRAHTINDUSTRIE 6349 HOERBACH
Priority date: 1976-02-03
Filing date: 1976-02-03
Publication date: 1978-04-20
Also published as: JPS5295560A; DE2604012A1; US4164331A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Bei derartigen Vorrichtungen wird der Draht mit Hilfe von Rollen geeignet geführt (vgl. DE-OS 22 62 84¹J). Findet der Aufwickelvorgang des Gutes, nachfolgend auch der Einfachheit halber als Draht bezeichnet, mit sehr hoher Geschwindigkeit statt, dann werden die Führungsrollen und vornehmlich ihre Lagerungen in dem rotierenden System, nachfolgend auch der Einfachheit halber als Flyer bezeichnet, aufgrund der auftretenden Zentrifugalkraft sehr stark belastet, und das eingefüllte Schmiermittel wird aus den Lagern herausgeschleudert. Dadurch werden unzumutbar kurze Standzeiten erreicht und ein wirtschaftlicher Dauerbetrieb unmöglich gemacht. Mit den zum Stand der Technik gehöhrenden Mitteln, wie Vorsehen von besseren Schmiermöglichkeiten, entsprechend wirksam gestalteten Abdichtungen, oder auch Vorsehen von Lagern hoher Belastbarkeit, kann man die Aufwickelgeschwindigkeit wohl erhöhen, man kommt aber über eine gewisse Maximalgeschwindigkeit nicht hinaus.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Führen und Umlenken des Gutes anzugeben, welche aufgrund der auftretenden Zentrifugalkräfte und den dadurch bedingten Beschränkungen hinsichtlich ihrer Rotationsgeschwindigkeit und damit Aufwickelgeschwindigkeit nicht begrenzt ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches 1 gelöst.

Der Draht wird üblicherweise in der Drehachse dem rotierenden System zugeführt. Ein erstes Umlenkelement, das gemäß der Erfindung bereits eine Gleitkufe sein kann, aber auch wie bisher eine Umlenkrolle, lenkt den Draht an die Peripherie des rotierenden Systems. Hier wird der Draht ein- oder zweimal derart umgelenkt, daß er eine Richtung auf den Spulenkern hin

einnimmt und auf den Kern aufgewickelt werden kann. Rotiert der Flyer und wird er oder die Spule gleichzeitig in Richtung der Drehachse des Flyers hin- und herbewegt, erfolgt ein lagenweises Aufwickeln des Gutes.

Es hat sich gezeigt, daß dann, wenn das System mit hoher Geschwindigkeit rotiert, durch die auftretenden Zentrifugalkräfte bedingt, der auf der Gleitkufe oder den Gleitkuien geführte Draht sich von diesen Gleitkufen abzuheben trachtet Damit wird der Anpreßdruck des Drahtes auf den Gleitkufen vermindert Das heißt, die sich bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik als nachteilig auswirkenden Zentrifugalkräfte schlagen bei der erfindungsgemäßen Ausbildung in einen Vorteil um. Ein Drahtbruch ist auch beim Aufwickeln von extrem dünnen Drähten mit der erfindungsgemäßen Einrichtung nicht zu befürchten.

Die Belastung des Drahtes wird jedoch dann größer, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Flyers abnimmt, da dann die entlastende Wirkung der Fliehkraft nachläßt Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das rotierende System zum Aufwickeln des Drahtes auf die Spule anläuft oder bei Beendigung des Aufwickelvorganges abbremst.

Dieser Nachteil läßt sich durch verschiedene Maßnahmen abstellen:

1. kann der Umschlingsungswinkel auf den Gleitkufen so groß gewählt werden, daß auch in den genannten Anlauf- und Abbremsphasen ein en;-sprechend leichtes Gleiten des Gutes auf den Gleitkufen gewährleistet ist,

2. können die Gleitkufen aus einem Material mit geringen Reibungskoeffizienten hergestellt werden bzw. mit einer Oberflächenbeschaffenheit, die eine geringe Reibung gewährleistet,

3. kann ein geschlossener Drahtführungskanal auf den Gleitkufen vorgesehen werden, durch den in Laufrichtung des Drahtes gesehen zumindest in den Anlauf- und Abbremsphasen Druckluft gepreßt wird, wodurch der Transport des Drahtes gefördert wird,

4. kann die Reibung des Drahtes auf der Gleitkufe durch Erzeugung eines Luftpolsters zwischen Draht und Gleitkufe bzw. eines Schmiermittelfilmes gemindert werden.

Maßnahmen zur Erfüllung dieser Bedingungen sowie zur Weiterentwicklung des Gegenstandes des Hauptanspruches sind in den Unteransprüchen niedergelegt. Die Unteransprüche sollen nur Bedeutung in Verbindung mit dem Hauptanspruch haben.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Aufwickelvorrichtung für Drähte mit einem Flyer, teilweise geschnitten;

F i g. 2 eine Einzelheit der Fig. 1; F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der F i g. 2;

F i g. 4 eine Einzelheit der F i g. 3 in geänderter Ausbildung;

F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der F i g. 4;

Fig.6eine geänderte Ausbildung; to

Fig.7 einen Schnitt nach der Linie VlI-VII der Fig. 6.

Gemäß Fig. 1 wird aus einer nicht dargestellten Drahtziehmaschine ein Draht 1 angeliefert und über einen Tänzer 2 einer Drahtaufwickelvorrichtung, fr> welche generell mit 3 bezeichnet worden ist, zugeführt. Die Aufwickelvorrichtung hat eine zentrale, in Richtung des Pfeiles 4 drehbare Welle 5, die hohl ausgebildet ist.

Der Antrieb der Welle 5 erfolgt über eine Riemenscheibe 6 von einem Motor 7 aus. An der Welle 5 ist ein Topf 20 befestigt, welcher Umlenkmitte'i 24, 25, 26 für den Draht trägt Die Umlenkmittel 25,26 sind als Gleitkufen ausgebildet Auch die Umlenkrolle 24 könnte durch eine Gleitkufe ersetzt werden. Topf und Umlenkmittel bilden einen mit der Welle 5 drehbaren Flyer. In den Flyer ist mit Hilfe eines Wagens 27 eine Spule 28 einfahrbar.

Dreht sich die Welle 5 und damit der Flyer, dann wird der Draht auf den Spulenkern gewiekelt. Zum lagenweisen Aufwickeln wird eine Relativverschiebung zwischen Spule 28 und Flyer in axialer Richtung erzeugt.

Um dies zu erreichen, ist auf gerätefesten Führungsstangun 8 und 9 ein Schlitten tO in Richtung des Pfeiles 12 hin- und herbewegbar. Die Bewegung wird beispielsweise auf hydraulischem Wege bewirkt Der Schlitten 10 trägt eine Nabe 15, in der die Welle 5 einerseits drehbar gelagert ist, andererseits jedoch bei der Hin- und Herbewegung der Hülse mitgenommen wird.

Die Welle 5 ist an ihrem rechten Ende als Profilwelle, zum Beispiel Vielkeilwelle, ausgebildet und greift durch die Riemenscheibe 6 hindurch, so daß diese wohl die Welle antreiben kann, jedoch bei deren Axialverschiebung selbst stehenbleibt. Die Welle 5 wird durch ein Lager 22 getragen, durch das sie sich in axialer Richtung bewegen kann.

Andere Lösungen für den Antrieb sind denkbar, beispielsweise dahingehend, daß der Antriebsmotor 7 und die Riemenscheibe 6 zusammen mit der Welle verschiebbar sind.

Auch ist es denkbar, den Flyer nur drehbar auszubilden und seine axiale Hin- und Herbewegung durch eine Hin- und Herbewegung der Spule zu ersetzen.

Die Gleitkufte 25 ist parallel zur Drehachse A-A verschiebbar angeordnet. 1st der Topf kegelförmig ausgebildet, wird man die Gleitkufe 25 längs einer Mantellinie des Kegels verschieben.

Die Verschiebung der Gleitkufte 25 erfolgt beispielsweise mit Hilfe einer Spindel 30, welche in Lagern 31,32 angeordnet ist und durch eine Mutter 33 greift. Eine Führung 34 sichert der Gleitkufte 25 eine verkantungsfreie Lage zu.

Die Gleitkufe kann auch diskontinuierlich verstellt werden.

Aus F i g. 2 erkennt man, daß der Umschlingungswinkel des Drahtes 1 auf der Gleitkufte 25 etwa 90° beträgt. Die Gleitkufe ist im Bereich der Umschlingung kreisförmig ausgebildet. Der Umschüngungswinkel wird kleiner, wenn die Gleitkufe 25 in die Lage 25' gefahren wird. Die optimale Lage der Gleitkufe und damit die Einstellung des optimalen Umschlingungswinkels wird empirisch ermittelt.

Im gleichen Verhältnis verringert sich der Umschüngungswinkel auf der Gleitkufe bzw. Rolle 24.

F i g. 3 zeigt einen Schnitt durch die Gleitkufe 25. Die Gleitkufe 25 weist an ihrem oberen Ende eine V-förmige Rille 40 auf, welche in der Mitte eine Rundung 41 zeigt, derart, daß der in der Rundung liegerde Draht 1 praktisch in Linienberührung in der Rille 40 läuft. Im Bereich der Auflagezone besteht die Gleitkufe 25 vorzugsweise aus hochverschleißfestem Material 42 und ist aus Gewichtsgründen in Aufnahmeteilen aus Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium oder auch Kunststoff, gehalten. Um ihre Masse zusätzlich zu verringern, weisen die Aufnahmctcile Eindrehungen 43 und 44 auf. Zwischen der Gleitkufe 25 und dem

Leichtmetall- oder Kunststoffkörper sind elastische Elemente 45, 46 vorgesehen, welche die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der verschiedenen Materialien im Betrieb der Einrichtung kompensieren. Die Gleitkufe 25 ist mit Hilfe einer Schraube 47 in den s Aufnahmeteilen eingespannt.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Der durch die Welle 5 angelieferte Draht wird mit Hilfe der Umlenkrolle oder Gleitkufe 24 und den Gleitkufen 25 und 26 der Spule 28 zugeführt und bei Hin- und Herbewegung sowie gleichzeitiger Drehbewegung des Flyers lagenweise auf den Kern der Spule aufgewickelt. Je größer die Drehgeschwindigkeit des Flyers und damit der Gleitkufen 25 und 26 ist, um so mehr trachtet der Draht 1 danach, sich von den Gleitkufen 25, 26 abzuheben, so daß der Anpreßdruck auf den Gleitkufen geringer wird. Hierdurch tritt eine Drahtentlastung auf.

Die durch die Zentrifugalkraft bedingte Drahtentlastung geht jedoch dann unter, wenn die Drehbwegung der Trommel bei Beendigung des Wickelvorganges abgebremst wird oder aber auch, wenn der Flyer zu Beginn des Aufwickelvorganges beschleunigt wird. Hier können noch erhebliche Drahtbelastungen auftreten.

Diese Drahtbelastungen werden gemäß F i g. 2 durch günstige Einstellung der Gleitkufe und damit des optimalen Umschlingungswinkels des Drahtes auf dieser Gleitkufe minimal gehalten.

Die F i g. 4 und 5 zeigen ein geändertes Ausführungsbeispiel für eine Drahtentlastung. Die Kerbe 40 in der Gleitkufe 36 trägt eine Abdeckung 16, so daß der Draht 1 sozusagen in einem Kanal 17 läuft. Durch den Kanal 17 wird in Laufrichtung 18 des Drahtes Luft geblasen. Diese Luft hilft den Draht 1 transportieren.

An die Enden des Kanals 17 können Verlängerungsstücke 19 druckdicht angeschraubt sein, die bis zur nächsten Gleitkufe reichen, so daß nur am Einlaß des so gebildeten Rohres Luft eingeblasen zu werden braucht.

Eine wesentliche Drahtentlastung erreicht man ferner dadurch, daß man die Flächen, auf denen der Draht gleitet, aus Material herstellt, das nur eine geringe Gleitreibung zeigt.

Auch ist es möglich, den Draht durch einen Schmiermittelbehälter 23 laufen zu lassen oder auch die Druckluft nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 4 und 5 oder dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 6 und 7 mit Schmiermitteln anzureichern.

Die F i g. 6 und 7 zeigen eine andere Lösung, um eine Drahtentlastung zu bewirken, die nicht nur für das Anlaufen der Aufwickelvorrichtung und Abbremsen bei Beendigung des Wickelvorganges brauchbar ist, sondern während des gesamten Betriebes der Vorrichtung. In der Gleitkufe 60 ist wiederum eine Kerbe 61 vorgesehen, in der der Draht 1 läuft. Der Flankenwinkel der Kerbe ist derart ausgebildet, daß nunmehr gewollt eine doppelte Linienberührung des Drahtes in der Kerbe erfolgt, nämlich in den Linien 52 und 53. In die Kerbe 61 münden Kanäle 62, welche über einen Hauptkanal 63 mit einem Rohr 64 verbunden sind. Durch das Rohr 64 wird Druckluft geleitet, welche durch öffnungen 80 in den Raum 65 zwischen Kerbe 61 und Draht 1 eintritt und danach trachtet, den Draht 1 anzuheben. Diese eingeführte Druckluft entlastet den Draht.

Damit in der Kerbe ein genügend großer Druck zum Abheben des Drahtes aufgebaut werden kann, ist der durch den unteren Teil der Kerbe und den Draht gebildete Kanal an seinen Enden, d. h. an den Drahtauf- und -auslaufstellen, abzudichten. Um dies zu erreichen, werden an diesen Stellen Dichtungen 66 und 67 vorgesehen, die einen Luftaustritt verhindern oder zumindest auf ein Mindestmaß reduzieren.

Die Dichtungen 66 und 67 können auch wirkungsmäßig durch Preßluftdüsen 68,69 ersetzt werden, welche in den Spalt 65 an seinen Enden Luft blasen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufwickeln von strangförmigem Gut, wie Drähte, Litzen, Seile oder dergleichen auf eine Spule mit einer die Drahtspannung ausgleichenden Einrichtung und mit einem die Spule umkreisenden Flyer, der im Innern des Flyer-Topfes im Bereich der Drehachse des Flyers und entfernt von dieser Umlenkmittel für das Gut trägt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der von der Drehachse (A—A) des Flyers (20; 24, 25, 26: 36, 60) entfernt liegenden Umlenkmittel (25,26; 36; 60) durch eine Gleitkufe gebildet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- is zeichnet, daß wenigstens bei einer der Gleitkufen (25, 26) der Umschlingungswinkel des Gutes (1) veränderbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Gleitkufen (25,26) längs einer Mantellinie des rotierenden Flyers (20, 24, 25, 26) kontinuierlich oder diskontinuierlich verstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkufe (25, 26, 36; 60) eine an sich bekannte V-förmige Rille (40; 61) (Kerbe) für die Führung des Gutes (1) aufweist

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die V-förmige Rille so ausgebildet ist, daß sich eine einlinienförmige Berührung zwischen Gut (1) und Gleitkufe ergibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkufe (25, 26) im Bereich der Auflagezone für das Gut (1) — wie an sich bekannt — hochverschleißfestes Material, vorzugsweise einen Keramikkörper (42) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerteile der Gleitkufe {25,26) wie an sich bekannt — aus Material niedriger Wichte, vorzugsweise Aluminium, Kunststoff oder dergleichen bestehen und Ausnehmungen oder Eindrehungen (43,44) aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagezone der Gleitkufe (25, 26) für das Gut (1) in einem teilbaren Träger angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Keramikkörper (42) oder dergleichen und dem weiteren Kufenkörper elastische Elemente (45,46) vorgesehen sind. so

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkufe (36) einen abgeschlossenen Drahtführungskanal (17) aufweist, durch den — wie an sich bekannt — Druckluft preßbar ist.

U. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtführungskanal (17) der einen Gleitkufe (36) mit dem Drahtführungskanal (17) der anderen Gleitkufe durch ein Verlängerungsstück (19) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkufe (60) längs der Auflagezone des Gutes (1), vorzugsweise im abgerundeten Teil der Kerbe (61) öffnungen (80) aufweist, die mit einer Druckluftzuführung verbun- <>5 den sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut (1) in zwei Linien (52,

53) an den Kerbflanken anliegt

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kerbe (61) Dichtungen (66,67), vorzugsweise aus verschleißfestem Material, angeordnet sind, welche die unter dem Gut (1) liegende Fläche der Kerbe (61) an dessen Auf- und Abhebestelle abdichten.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf den unterhalb des Gutes (1) befindlichen Querschnitt der Dichtungen (66, 67) Preßluftdüsen (68,69) gerichtet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßluftdüsen (68, 69) verstellbar gelagert sind.

17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10, 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft mit einem Schmiermittel angereichert ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (80) mit einer Schmiermittelzufuhr verbunden sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Gleitkufen (25, 26; 36; 60) ein Schmiermittelbehälter (23) vorgelagert ist, durch den das Gut (1) läuft.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkufen (25, 26; 36; 60) im Bereich der Auflage des Gutes (11) aus einem Material niedriger Reibung bestehen.