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Bezeichnung: Gerät zum Bewickeln von Rohren, Kabeln
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oder dergleichen Beschreibung: Die Erfindung betrifft ein Gerät zum
Bewickeln von Rohren, Kabeln, Kabelbäumen oder dergleichen mit Isolier- und/oder
Klebeband, das einen das zu bewickelnde. Rohr oder dergleichen umfassenden Rotor
aufweist, auf dem wenigstens eine Spule mit dem Bandmaterial drehbar gelagert ist
und der mit einem Motor in Verbindung steht.
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Für das Aufbringen eines Korrosionsschutzbandes auf Großrohre ist
aus der US-PS 40 58 427 eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art bekannt.
Dagegen wurden bisher Rohre mit Durchmessern von beispielsweise 2 bis 5 cm, soweit
sie nicht werkseitig isoliert waren, von Hand bewickelt. Das gleiche gilt für Kabel
pder aber auch für das Zusammenbinden von Kabelbäumen, bei denen an den jeweiligen
Befestigungsstellen von Hand ein Klebeband umwickelt wurde.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen,
mit dem auch die vorstehend genannten Einsatzfälle bearbeitet werden können, das
es insbesondere ermöglicht, auch im Bereich der handwerksmßigen Bearbeitung eine
maschinelle Umwicklung von Rohren oder Kabeln zu ermöglichen und hierdurch gegenüber
dem Umwickeln von Hand die Genauigkeit der Umwicklung insbesondere bei berlappender
Umwickelung zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Rotor
aus einem sich über mehr als 1800 Zentri-winkel.
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erstreckenden Kreisringabschnitt besteht, der eine Achse für die
Bandspule trägt, und daß ein maulartig geformtes Halteelement vorgesehen ist, das
mit Führungen für den Rotor sowie auf den Rotor wirkenden Antriebsmitteln versehen
ist, die mit dem Motor in Wirkverbindung stehen, und daß wenigstens ein der Maulöffnung
gegenüberliegendes Stützmittel am Halteelement angeordnet ist. Ein derartiges Gerät
hat den Vorteil, daß es an jeder beliebigen Stelle ohne Montagearbeiten auf gesetzt
werden kann und nach dem Festlegen des freien Bandendes auf dem zu bewickelnden
Gegenstand die vorgesehene ein-oder mehrlagige Bewicklung vorgenommen werden kann.
Insbesondere für den handwerksmäßigen Einsatz ist däs erfindungsgemäße Gerät von
großem Vorteil, da das zweckmäßigerweise mit einem entsprechenden Griff versehene
Halteelement auf den zu bewik-
kelnden Gegenstand bis zur Anlage
am Stützmittel quer zur Längserstreckung des Gegenstandes aufgesetzt werden kann.
Die Bewicklung kann je nach Wunsch ein- oder mehrlagig erfolgen, wie dies beispielsweise
beim Zusammenbinden von Kabeln eines Kabelbaumes mit Hilfe von Klebeband zweckmäßig
ist. Aber auch das Umwickeln eines Rohres oder dergleichen über die Länge kann mit
diesem Gerät durchgeführt werden, da von Hand zusätzlich zu der um die Rohrachse
erfolgenden Wickelbewegung das Gerät in Rohrlängsrichtung bewegc werden kann. Durch
eine entsprechende Abstimmung der. Längsbewegung auf die Umwicklungsgeschwindigkeit
kann auch von Hand bei einiger Übung eine gleichmäßige überlappende Bewicklung erzeugt
werden.
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Die Führung des Rotors auf dem Halteelement kann in entsprechend geformten
Gleitführungen erfolgen. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch
vorgesehen, daß am Halteelement auf zwei konzentrisch zur Rotordrehachse ausgerichteten
Kreisen mit Abstand zueinander Führungsrollen angeordnet sind, zwischen denen der
Rotor an seiner Umfangsfläche gehalten ist. Der Abstand der Führungsrollen zueinander
hängt im wesentlichen von der Größe der Rotoröffnung ab, damit der Rotor bei seiner
Umlaufbewegung in jeder Position zum Halteelement sicher geführt ist und die Reaktionskräfte
gegenüber den Antriebs-
mitteln entsprechend aufgenommen werden.
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Die Sicherung des Rotors in axialer Richtung kann auch bei der Verwendung
von Führungsrollen durch entsprechende Gleitführungen vorgesehen werden. Besonders
zweckmäßig ist es jedoch, wenn die Führungsrollen an ihren Enden jeweils einen ihre
Lauffläche überragenden Bund aufweisen, der die Stirnflächen des Rotors übergreift.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die auf den
Rotor wirkenden Antriebsmittel durch wenigstens zwei, vorzugsweise diametral gegenüberliegende,
gleichsinnig angetriebene Räder gebildet werden, die an der Umfangsfläche des Rotors
anliegen. Hierdurch ist gewährleistet, daß zu jedem Zeitpunkt während des Rotorumlaufes
wenigstens ein Rad auf den Rotor einwirkt. Der besondere Vorteil dieser Ausgestaltung
des Antriebes ist darüber hinaus dadurch gegeben, daß der Rotor als ein einfaches
Drehteil hergestellt werden kannn. Bevorzugt ist hierbei die Ausbildung der Räder
als Reibräder, da dadurch die Kraftübertragung vom Motor auf die als Antriebe wirkenden
Räder einfacn gestaltet werden kann. Bei einem zwangsgesteuerten Antrieb, beispielsweise
über einen Zahnriemen, durch den praktisch der Gleichlauf der beiden Räder gewährleistet
ist, kann der Rotor auf seiner Umfangs fläche mit einer entsprechenden Verzahnung
versehen werden, in die die als Zahnräder aus-
gebildeten Antriebsräder
eingreifen. Es muß lediglich dafür Sorge getragen werden, daß zu beiden Seiten der
Verzahnung am Rotorumfang noch eine entsprechende glatte Lauffläche vorhanden ist,
über die sich der Rotor an Gleitsteinen oder Führungsrollen abstützen kann. Bei
der Ausbildung als Reibradantrieb kann dagegen die Kraftübertragung vom Motor auf
die Antriebsräder über einen einfachen Riementrieb erfolgen.
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Das der Maulöffnung gegenüberliegende Stützmittel ist zweckmäßigerweise
als Anschlag ausgebildet und so ausgerichtet, daß die Achse des zu bewickelnden
Gegenstandes, beispielsweise die Rohr- oder Kabelachse, mit der Drehachse des Rotors
zusammenfällt. Soll das erfindungsgemäße Gerät zur fortlaufenden, überlappenden
Bewicklung eines Rohres oder dergleichen eingesetzt werden, ist das Stützmittel
zweckmäßigerweise als Rolle ausgebildet. In einer bevorzugten Ausgestaltung der
Erfindung ist hierbei vorgesehen, daß als Stützmittel zwei unter einem Winkel zueinander
ausgerichte.te Rollen vorgesehen sind, wobei die durch die Rollenachsen definierte
Ebene parallel. zur Drehebene des Rotors ausgerichtet ist. Durch diese Anordnung
ist praktisch eine Zwangsführung für das Gerät gebildet, so daß auch bei handwerklichem
Einsatz, beispielsweise für die nachträgliche Isolierung von bereits montierten
Rohren
eine gleichmäßige, überlappende Bewicklung, beispielsweise
mit einem Korrosions--- oder Wärmeisoiationsband möglich ist.
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Sofern das Gerät zur Bewicklung von Gegenständen mit unterschiedlichen
Durchmessern eingesetzt werden soll, ist es zweckmäßig, wenn das Stützmittel in
Richtung auf die Rohrachse auf dem Halteelemennt verschieb- und festlegbar gelagert
ist, so daß das als Anschlag dienende Stützmittel für den jeweiligen Einsatzfall
so eingerichtet werden kann, daß die Achse des zu bewickelnden Gegenstandes zumindest
annähernd mit der Rohrachse zusammenfällt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Achse der Bandrolle in ihrer Winkellage gegenüber der Drehebene des Rotors einstellbar
mit diesem verbunden ist. Dies ist insbesondere für ein durchgehendes, überlappendes
Bewickeln von Bedeutung. Die Winkellage der Achse der Bandrolle ist so eingestellt,
daß der Winkel dem Steigungswinkel der sich durch die Bewicklung ergebenden Schraubenlinie
entspricht. Bei einer vorgegebenen Drehzahl für den Rotor kann dann bei einiger
Übung auch bei Führung des Gerätes von Hand die Vorschubgeschwindigkeit in Achsrichtungdes
zu bewickelnden Gegenstandes so eingestellt werden, daß sich eine gleichmäßige überlappende
Bewicklung des Rohres
ohne Verzug des aufzubringeden Bandes ergibt.
Soll das.
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Gerät beispielsweise zum Zusämmenbinden von Kabelbäumen eingesetzt
werden, wobei lediglich eine "punktweise" Bewicklung auf den Kabelbaum aufgebracht
wird, dann entfällt jeder Vorschub in Längsrichtung und die Achse der Bandrolle
muß dann unter einem Winkel von 900 zur Drehebene des Rotors ausgerichtet sein.
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Für das fortlaufende Bewickeln, beispielsweise von Rohren, ist es
zweckmäßig, wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wenigstens
eine der als Stützmittel vorgesehenen Rollen mit dem Antriebsmotor in Verbindung
steht. Hierbei wird zweckmäßigerweise die Winkellage der Achse der Bandrolle zur
Drehebene des Rotors fest vorgegeben und die Drehgeschwindigkeit des Rotors und
die sich aus der Drehgeschwindigkeit der Stützrolle ergebende Vorschubgeschwindigkeit
so aufeinander abgestimmt, daß die durch die Winkellage der Bandrolle vorgegebene
Steigung der Bewicklung eingehalten wird. Die angetriebene Stützrolle ist hierbei
zweckmäßigerweise mt einem entsprechenden Haftbelag versehen, so daß åter nicht
immer ermeidbare Schlupf zwischen der Rohroberfläche und der Antriebsrolle auf ein
Minimum reduziert wird und somit eine gleichmäßige Bewicklung gewShrleistet ist.
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Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine rotorseitige Aufsicht auf das Gerät; Fig.
2 eine antriebsseitige Aufsicht auf das Gerät; Fig. 3 eine Stirnansicht in Richtung
des Pfeiles "A" mit einem Teil des zu bewickelnden Rohres; Fig. 4 eine andere Ausführungsform
für den Rotorantrieb.
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Wie die Aufsicht gemäß Fig. 1 zeigt, weist das Wickelgerät ein Halteelement
1 auf, das an einem Ende maulartig ausgebildet ist, so daß es mit der Maulöffnung
über einen zu bewickelnden Gegenstand, beispielsweise ein Rohr 2, senkrecht zur
Längsachse des Rohres geschoben werden kann.
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Auf dem Halteelement 1 ist ein Rotor 3 gelagert, der aus einem teilweise
offenen Kreisring besteht, wobei sich der Kreisring über einen Zentriwinkel von
mehr als 1800, vorzugsweise 2400 erstreckt und somit eine Maulöffnung mit einmen
entsprechenden Zentriwinkel 8~ = 1200 verbleibt. Der Rotor 3 hat beispielsweise
einen rechteckigen Querschnitt, wie die Stirnansicht in Fig. 3 erkennen läßt, und
ist auf dem Haltelement in entsprechenden Führungen gelagert, die eine Rotation
um die geometrische Achse 4 des Kreisringes ermöglichen. Diese Führungen können
in Form einer entsprechend
kreisringförmig gestalteten Ausnehmung
auf dem Halteelement 1, Gleitsteinen oder ähnlichem gebildet sein. In der dargestellten
bevorzugten Ausführungsform wird die Führung durch Führungsrollen bewirkt, die auf
zwei konzentrisch zur Rotorachse 4 ausgerichteten Kreisen über den Umfang des Rotors
verteilt angeordnet sind und die den Rotorkörper zwischen sich einschließen. Die
Führungsrollen des äußeren Kreises sind mit 5 gekennzeichnet, die Führungsrollen
des inneren Kreises sind mit 6 gekennzeichnet. In Fig. 1 ist der Rotor in bezug
auf das Halteelement in einer Stellung gezeigt, bei der die Maulöffnung des Halteelementes
und die Öffnung des Rotors übereinander liegen. Die Führungsrollen 5 und 6 sind
nun so auf den Umfang verteilt, daß jeweils an den Enden der Maulöffnungen des Halteelements
je eine Führungsrolle 5, 6 sich unmittelbar gegenüberliegen, während in den übrigen
Bereichen jeweils die an der Innenseite und an der Außenseite der Umfangsfläche
des Rotors 3 anliegenden Führungsrollen abwechseln. Der Abstand der auf der Innen-
bzw. der Außenseite des Rotors anliegenden, aufeinanderfolgenden Führungsrollen
5 bzw. 6 ist nun so bemessen, daß bei einer Drehung des Rotors 3 um die Achse 4
jeweils mindestens drei Führungsrollen den Rotor 3 führen. Die Führung des Rotors
3 in axialer Richtung wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch bewerkstelligt,
daß die Führungsrollen 5 bzw. 6 jeweils an ihren Enden mit einem Bund 7 versehen
sind, der die beiden Stirnflächen
des Rotors 3 übergreift (Fig.
3).
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Auf dem Rotor (3), vorzugsweise im Bereich eines freien Endes ist
auf einer Achse 8 (vgl. Fig. 3), die mit nicht näher dargestellten Mitteln hinsichtlich
ihrer Winkellage in bezug auf die Drehebene des Rotors einstellbar ist, eine Spule
9 mit dem auf das Rohr 2 aufzubringenden Bandmaterial drehbar gelagert. Die Lagerung
der Spule 9 ist in herkömmlicher Weise so ausgebildet, daß mit Hilfe einer nicht
näher dargestellten, vorzugsweise einstellbaren Reibbremse die für den Abzug des
Bandes erforderliche Kraft reguliert werden kann. Wird nun ein freies Ende des Bandmaterials
auf die Rohroberfläche aufgebracht und dort durch Klebung oder mechanisch befestigt
und der Rotor 3 mit der auf ihm befestigten Bandspule 9 in Richtung des Pfeiles
10 gedreht und hierbei gleichzeitig das Gerät mit einer aüf die Drehgeschwindigkeit
des Rotors abgestimmten Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 11 (Fig. 3) in Richtung
der mit der Drehachse 4 des Rotors zusammenfallenden Rohrachse bewegt, so ergibt
sich die in Fig. 3 dargestellte schraubenlinienförmige Umwicklung der Rohraußenfläche.
Je nach Einstellung des Winkels der Achse 8 der Bandrolle und der Abstimmung von
Wickelgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit ergibt sich dann eine entsprechende
Überlappung der Bewicklung. In der Aufsicht gemäß Fig. 1 ist das zur Rohroberfläche
von der
Bandspule 9 ablaufende Band mit 12 gekennzeichnet.
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Zwei vorzugsweise auf der der Rotorlagerung abgewandten Seite des
Halteelementes 1 unter einem Winkel zueinander angeordnete Stützrollen 13 bilden
hierbei für das Gerät einen Anschlag, mit dem sichergestellt ist, daß die Drehachse
4 des Rotors zumindest annähernd mit der Rohrachse zusammenfällt. Bei dem vorstehend
beschriebenen Wickelvorgang wird das Gerät gegen die Rohroberfläche gedrückt, wobei
die Ausbildung der Stützmittel als Rollen die in Fig. 3 in Richtung des Pfeiles
11 angegebene Bewegung in Achsrichtung störungsfrei von Hand ermöglicht.
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Wie anhand von Fig. 2 dargestellt, ist es zweckmäßig, wenn die Stützrollen
in einer eigenen Halterung 14 gelagert sind, .das mit hier nur angedeuteten Feststell-
und Führungsmitteln 15, beispielsweise in einem Längsschlitz 16 im Halteelement
1 in. Richtung der Mittelachse 17 der Maulöffnung verschieb-und feststellbar ist.
Auf diese Weise können die Führungsmittel, im vorliegenden Fall die Stützrolleh
13 immer so eingerichtet werden, daß die Achse des zu bewickelnden Gegenstandes
und die Drehachse des Rotors zumindest annähernd zusammenfallen.
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Der Rotor 3 wird nun über einen vorzugsweise elektrischen Motor
17
in Drehung versetzt, der zweckmäßigerweise auf einem als Griff ausgebilaeten Ende
des Halteelementes 1 befestigt ist.- Da der Rotor 3 keinen geschlossenen Kreisring
darstellt, muß die Kraftübertragung an mindestens zwei Punkten erfolgen, so daß
gewährle.istet-ist, daß sich wenigstens.immer ein Punkt des Rotors im Krafteingriff
.befindet. Üei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich,
auf den die Maulöffnung begrenzenden Teilen des Halteelementes diametral gegenüberliegend
zwei Antriebsräder 18 gelagert, die im vorliegenden Fall als Reibräder ausgebildet
sind und mit einer entsprechenden Anpreßkraft an der äußeren Umfangsfläche des Rotors
3 anliegen. Die Wellen der Antriebsräder 18 sind durch das Halteelement 1 hindurchgeführt
und auf der Unterseite (Fig.
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2) jeweils mit einem entsprechenden Räd 19 fest verbunden-.
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Auf dem Halteelement ist ferner im Griffbereich ein Umlenkrad 20 und,ein
Treibrad 21 gelagert, die beide auf der Längsachse 17 des Halteelementes hintereinander
angeordnet sind.
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Das Treibrad 21 steht hierbei über ein nur angedeutetes Winkelgetriebe
22 mit dem Motor 17 in Verbindung. Um die Räder 19, das Umlenkrad 20 und das Treibrad
21 ist ein Riemen 22 geführt, so daß bei einer Drehung des Treibrades in Richtung
des Pfeiles 23 die Räder 19 und die Antriebsräder 18 in der angegebenen Pfeilrichtung
gleichsinnig drehen. Zweckmäßig ist es, wenn das Treibrad 23 sowie die beiden Räder
19 als Zahn-
räder und der Riemen .22 entsprechend als Zahnriemen
ausgebildet sind, so daß ein Synchronlauf der beiden Antriebsräder 18 gewährleistet
ist. Da die Antriebsräder 18 als Reibräder ausgebildet sind, ist ein geringfügiger
Schlupf ungefährlich, da jeweils beim Einlauf des freien Endes des Rotors in den
Eingriff mit einem Antriebsrad keine besondere Zuordnung notwendig ist.
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Anstelle des dargestellten und beschriebenen Riementriebes können
die beiden Antriebsräder 18 auch über ein Kegelradgetriebe angetrieben werden, wie
dies in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der
Motor 17 anstelle des Treibrades 21 mit einem Kegelrad 24 versehen, das jeweils
mit Hilfe einer Welle 25, an deren Enden wiederum Kegelräder 26, 27 befestigt sind,
die Antriebskraft auf ein dem Antriebsrad 18 zugeordnetes Kegelrad 28 überträgt.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist es mit Hilfe einer entsprechenden,
nicht dargestellte Getriebeanordnung darüber hinaus möglich, wenigstens eine der
Stütz rollen 13 mit dem Antriebsmotor 17 zu verbinden, so daß der für die Längsbewicklung,
beispielsweise eines Rohres, erforderliche Vorschub nicht mehr von Hand vorgenommen
zu werden braucht, sondern auch über den Antriebsmotor bewirkt wird. Dies hat den
Vorteil, daß die erforderliche Abstimmung der Drehge-
schwindigkeit
des Rotors und die Vorschubgeschwindigkeit des Geräts insgesamt - ,t vorgegeben
iLt. Zur Handhabung muß das Gerät lediglich fest-gegen das zu bewickelnde Rohr gedrückt-werden,
um für den notwendigen Kraftschluß zwischen der Antriebsrolle und der Rohroberfläche
zu sorgen.
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Die Anwendung des Gerätes ist nun nicht auf das beschriebene Beispiel
der Umwicklung eines Rohres beschränkt. Auch das Aufbringen eines Isolierbandes
auf ein Kabel oder eine Kabelverbindung kann hierdurch in gleicher Weise bewirkt
werden.
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Bei einem Zusammenbinden von mehreren parallel verlaufenden Kabeln,
insbesondere Kabelbäumen oder zum Zusammenbinden von Stangenmaterial kann das Gerät
in gleicher Weise mit Vorteil eingesetzt werden. In diesem Fall weist die Achse
8 der Bandspule gegenüber der Drehebene des Rotors einen Winkel von 900 auf, da
für diesen Zweck lediglich eine mehrfache Umwicklung des betreffenden Bündels in
einer Drehebene zu erfolgen braucht. Für diesen Einsatzzweck ist es vorteilhaft,
wenn auf dem Rotor neben der Bandspule noch eine Schneidvorrichtung gelagert ist,
so daß das zu umwickelnde Band nach der entsprechenden Umwicklungszahl mit einem
einfachen Handgriff getrennt werden kann und das freie Ende von Hand fest an das
Bündel angedrückt werden kann, wenn das Gerät an der nächsten Bewicklungsstelle
eingesetzt wird.
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L e e r s e i t e