CH221677A - Stufenlos veränderliches Kraftübertragungsgetriebe, insbesondere für Wickelmaschinen. - Google Patents

Description

  Stufenlos veränderliches     lfraftfibertragungsgetriebe,    insbesondere für     Wickelmaschinen.       Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf ein stufenlos veränderliches     Kraftüber-          tragungsgetriebe,    insbesondere für Maschinen  zum Wickeln von wickelbarem Material, wie  Bändern, Fäden, Drähten und dergleichen.  Die Wicklung solchen Materials stellt an die  Wickelvorrichtung besondere Anforderungen  hinsichtlich der Anpassung der auftretenden  Zugspannungen an die gegebenen Festigkeits  eigenschaften des Materials.  



  Bisher wurden für solche Zwecke Rei  bungsbremsen verwendet, z. B. Lamellen-,  Trommel- oder     Konusbremsen.    Das zur     )Vik-          kelarbeit    verfügbare Drehmoment wird durch  einstellbare Bremswirkung entsprechend der  zulässigen Zugspannung des Wickelmaterials  reduziert.

   Für kleine Arbeitsleistungen be  friedigt diese Methode, nicht aber für grosse  Leistungen, bei denen die Nachteile der Rei  bungsbremsen spürbar hervortreten, wie     bei-          spiels =eice    unzulässige Erwärmung und  Klemmen der Bremsen, Abnützung der     Rei-          bun-:#flächen,        Ungleichmässigkeit    der Wickel  arbeit infolge unregelmässiger Bremswirkung.    Die     Erkenntnis    dieser Nachteile hat be  reits zur Entwicklung von zweckmässigeren  Wickelapparaten geführt, die     entweder    elek  trisch angetrieben und gesteuert werden oder  mit Flüssigkeitsgetrieben versehen sind.  



  Gegenstand vorliegender     Erfindung    ist  nun ein stufenlos veränderliches     Kraftüber-          tragungsgetriebe,    insbesondere für Wickel  maschinen, mit selbsttätig in der gewünsch  ten Weise sich einstellender     Abtriebskraft,     welches Getriebe gekennzeichnet ist durch  eine zwischen der Antriebswelle und dem an  zutreibenden Organ eingeschaltete, als Überset  zungswechselgetriebe     wirkendeZahnradpumpe     mit drehbarem Gehäuse und durch ein in Ab  hängigkeit von einer vorbestimmten Grösse  gesteuertes Drosselorgan, durch dessen Dros  selwirkung auf die Förderung der Zahnrad  pumpe das Mass der Kraftübertragung von  der Antriebswelle auf das anzutreibende  Organ     bestimmt    ist.

    



  In der beiliegenden Zeichnung ist .eine  beispielsweise     Ausführungsform    des Erfin  dungsgegenstandes dargestellt.           Fig.    1 zeit einen Längsschnitt durch das  Getriebe und       Fig.    2 einen Querschnitt desselben     längs     der Linie     II-II    in     Fig.    1;       Fig.    3 zeigt die die     Kraftübertragung     regulierende     Steuervorrichtung    des Getriebes.

    Auf der treibenden     'Welle    1 ist ein Zahn  rad 2     aufgekeilt,    in welches zwei einander  diametral     gegenüberliegende    Planetenräder 3  eingreifen. Die beiden Planetenräder sind in  einem drehbar im Getriebegehäuse 4     gelager-          ten    Pumpengehäuse 5 angeordnet und bilden  im Zusammenwirken mit dem Zahnrad 2 eine  Flüssigkeitspumpe.

   Das Pumpengehäuse  besitzt zwei Saugkammern 6, die über den  Hohlraum 7 und den     Saugkanal    8 mit dem  im Unterteil des Gehäuses 4 befindlichen  Flüssigkeitssumpf 9 in     Verbindun-;    stellen,  und zwei Druckkammern 10, aus denen die  geförderte Flüssigkeit durch den Hohlraum  11 und den Druckkanal 12 zur Steuervorrich  tung     gelangt.    Das drehbare Pumpengehäuse  5 trägt auf seinem Aussenumfang einen Zahn  kranz 13, der mit dem auf die     getriebene     Welle 14     aufgekeilten    Zahnrad 15     kämmt.     



  Die     Steuervorrichtung    besitzt einen in  einer Bohrung des     Gellätises        verschiebbaren          Steuerkolben    16, dessen obere Stirnseite der       Wirkung    einer Druckfeder 17 und dessen  untere     Seite    der     Druclz-wirl@unb    der geförder  ten Flüssigkeit     ausgesetzt    ist.

   Durch den  Steuerkolben 16 wird je nach seiner     Stellung     der Austritt der geförderten     Flüssigkeit     durch einen Kanal 18 in den Flüssigkeits  sumpf 9 im Unterteil des     Gehäuseraumes    19       versperrt    oder mehr oder weniger     freigegeben.     Wie aus     Fig.    3 ersichtlich ist, befindet sich  im obern Teil der genannten Bohrung eine  darin verschiebbare Hülse \20 von U-förmi  gem     Achsialschnitt,    durch deren Boden eine  Stellschraube 21 geschraubt ist,     mittelst    wel  cher die     Spannung    der Druckfeder     l.7    ver  ändert werden kann.

       Fig.    3 zeigt ferner sche  matisch die Verkoppelung der Steuervorrich  tung mit dem Wickel<B>2-9</B>     bezw.    mit dessen  veränderlichem Durchmesser D über die am  Wickelumfang laufende Leitrolle 23, den He  bel 24 mit Scheibe 25, der an dieser     Scheibe            gelegten    Rolle 26 und den die Hülse 20  verschiebenden Hebel 27. Die Scheibe 25  entspricht in der Form ihrer Leitkurve einem  bestimmten,     gewünschten    Wickelgesetz, wäh  rend mit der Stellschraube 21 die     Kraft-          übertragungsvorrichtun-    von Hand auf einen       ge\viznschten    Wickelzug eingestellt werden  kann.  



  Die     Wirkungsweise    der     Kraftübertra-          gungsvorrichtung    ist     beispielweise    folgende:  Durch die Rotation der Pumpenräder wird  die Flüssigkeit vom Sumpf 9 durch den  Saugkanal 8 und den Hohlraum 7 in die       Saugkammern    6     angesaugt        und    durch die       Druckkammern    10, den Hohlraum 11 und  den     Druckkanal    12 zum Steuerkolben 16 ge  leitet. Beim     Vorgang    des     Aufwickelns    von  Bandmaterial ist der     -N'iel;eldurchinesser    vor  erst klein.

   Die     Stellung    des Steuerhebel  sy     stems    sei dabei zum     Beispiel    derart, dass  der     Steuerkolben    entgegen dem durch die  Pumpe     erzeugten    Flüssigkeitsdruck in einer  den     Auslasskanal    18     absperrenden    Stellung  gehalten wird.

   Die     Flüssigkeitsförderung          bezw.    die     Eigendrehung    der beiden     Pumpen-          oder    Planetenräder 3 hört     infolgedessen        pra.k-          tiscli    auf, so dass die     Drehbewegung    der trei  benden     'Welle    1 annähernd starr auf das  Pumpengehäuse 5, dessen Zahnkranz 13 und  das     finit    diesen kämmende Zahnrad 15 auf der       getriebenen    Welle 14 und somit auf diese  selbst übertragen wird.

   Die durch das trei  bende Drehmoment und das     Übersetzungsver-          bältnis        zwischen    Zahnrad<B>13</B> und Zahnrad 15  erzeugte     Zugspannung    Z in dem zu wickeln  den Band sei     null    zu hoch für das betreffende  Bandmaterial.

   Durch     angemessenes        Zurück-          schrauben    der Stellschraube 21     wird    der Fe  derdruck auf den Steuerkolben 16 um so viel  verringert. dass der     Flüssigkeitsüberdruck    den       Kolben    in eine Stellung zu verschieben     ver-          ma-,    bei welcher der Austrittskanal 18 auf       edlem    kleinen Bruchteil seines     (Auerschnittes     geöffnet ist, so dass     Druckflüssigkeit    aus  fliessen und in     gleichem    Mass durch die  Pumpe     gefördert    werden kann.

   Der     Auslass-          querschnitt    am     Austrittskanal    18 ist also       massgebend    für die Eigendrehzahl der Pla-           netenräder    3 und damit für das Überset  zungsverhältnis     zwischen    Zahnrad 2 und  Zahnrad 13, das annähernd eins ist bei  gesperrtem Querschnitt und gegen unend  lich ansteigt bei zunehmend freigegebenem  Querschnitt.  



  Die mit der Stellschraube 21 von Hand  eingestellte Zugkraft am Wickelband kann  bei entsprechend geformter Leitkurve der  Scheibe 25 für den ganzen weiteren Verlauf  des Wickelvorganges zum Beispiel konstant  gehalten werden. In diesem Falle ist mit  wachsendem Wickeldurchmesser D einerseits  eine Vergrösserung des die Wickelwelle 14  "treibenden Drehmomentes erforderlich, was  dadurch bewirkt wird, dass die Zunahme des  Wickeldurchmessers über das Hebelgestänge  der Steuervorrichtung eine Druckzunahme  auf der Federseite des Steuerkolbens 16  hervorruft.

   Unter der Voraussetzung, dass  das Wickelband mit konstanter Geschwindig  keit auf den Wickel 22 aufläuft, und dass die  Drehzahl der treibenden Welle 1 konstant ist,  nimmt anderseits die Drehzahl der Wickel  welle 14 proportional mit dem wachsenden       Wickeldurchmeser    D ab, was eine Steigerung  der Flüssigkeitsförderung durch die Zahnrad  pumpe beziehungsweise einen Druckanstieg  auf der Flüssigkeitsseite des Steuerkolbens 16  bewirkt. Diese erläuterten Auswirkungen der  Durchmesserzunahme des Wickels 22 auf den  Steuerkolben sind also einander entgegenge  setzt und heben sich zumindest teilweise auf.  Damit nun das die Wickelwelle 14 treibende  Drehmoment trotzdem im erforderlichen  Masse zunimmt, verläuft die     Leitkurve    der  Scheibe 25 nach dem diesem Erfordernis ent  sprechenden Gesetz.  



  Je nach Art und Beschaffenheit des     Wik-          helmaterials    werden durch das Wickelgesetz       bezw.    durch die demgemäss     ausgebildete        Leit-          kurve    der Steuerscheibe 25 bestimmte Bedin  gungen für den Wickelvorgang erfüllt wer  den müssen, so zum Beispiel die, dass die Zug  spannung im Wickelband während des     Wik-          kelvorganges    konstant bleiben muss.  



  Das beschriebene     Kraftübertragungsge-          triebe    kann sowohl zu Auf- wie auch Ab-         Wickelvorgängen    verwendet werden. Ebenso  gut können Auf- und     Abwicklung    oder meh  rere Wickelapparate     in    mechanischer oder  hydraulischer Weise miteinander verkoppelt  werden.

   So kann beispielsweise das Kraft  übertragungsgetriebe beim     Abwickelvorgang     als Bremse dienen, indem die Wickelwelle  14 die Zahnradpumpe antreibt und die da  durch     geförderte    Flüssigkeit     in    das Kraft  übertragungsgetriebe für den     Aufwickelvor-          gang    geleitet und zum Antrieb der dort als  Motor arbeitenden Zahnradpumpe verwendet  wird.  



  Das erläuterte     Kraftübertragungsgetriebe     ist in weitem Masse     unabhängig    von äussern  Einflüssen, wie Temperatur und Feuchtig  keit, und vom Schmier- und Abnützungszu  stand. Auch die Viskosität der Pumpenflüs  sigkeit ist ohne wesentlichen Einfluss. Zweck  mässig kommt Mineralöl zur Verwendung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Stufenlos veränderliches Kraftübertra- gungsgetriebe, insbesondere für Wickelma schinen, mit selbsttätig in der gewünschten Weise sich einstellender Abtriebskraft, ge kennzeichnet durch eine zwischen der An triebswelle und dem anzutreibenden Organ eingeschaltete, als Übersetzungswechselge triebe wirkende Zahnradpumpe mit dreh barem Gehäuse und durch ein in Abhängig keit von einer vorbestimmten Grösse gesteuer tes Drosselorgan, durch dessen Drosselwir kung auf die Förderung der Zahnradpumpe das Mass der Kraftübertragung von der An triebswelle auf das anzutreibende Organ be stimmt ist.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Kraftübertragungsgetriebe nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung des Drosselorganes ein Hebelgestänge mit Leitrolle und Scheibe auf weist, an welcher Scheibe eine Leitkurve vorhanden ist, die einem vorbestimmten Ge setz entspricht. 2. Kraftübertragungsgetriebe nach Pa tentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselorgan aus einem dein Druck der geförderten Pumpen flüssigkeit ausgesetzten Steuerkolben besteht, durch den ein Auslasskanal für die Flüssig keit mehr oder weniger abschliessbar ist.

   3. Kraftübertragungsgetriebe naeh Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 und \?, dadurch gekennzeichnet, dass dem Steuerkol ben eine Druckfeder zugeordnet ist, deren dem @lüsaigheitsdruck ent-,-egenwirkender Druck auf den Steuerkolben mittels Stell schraube einstellbar ist.

   4. Kraftübertragungs,etrielie nach Pa tentanspruch und U nteransprüelien 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stell schraube in eine durch das Hebelgestänge der Steuervorrichtung in einer Bohrung wer- sehiebba.re Hülse eingeschraubt ist.

   5. Kraftübertragungsgetriebe nach Pa tentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die 7,ahnrtidlzumlze we nigstens ein in dem um die Antriebswelle drehbaren Pumpengehäuse gelagertes Pla- netenrad besitzt, das mit einem Zahnrad die ser Antriebswelle kämmt. 6. Kraftübertragungsgetriebe nach Pa- tentansprueh und Unteransprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpen gehäuse an seinem Unifang einen Zahnkranz besitzt, über den die Kraftübertragung auf ein anzutreibendes Organ erfolgt.

   7. Kraftübertragungsgetriebe nach Pa- teiitansprueh und Unteranspriiehen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnrad pumpe durch einen Saugkanal mit dem Sumpf der Pumpenflüssigkeit in Verbindung stelzt. B. Kraftiilzer-tragungsgeti,iel)e nach Pa tentanspruch und Unteransprüchen 1 bis i, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen ilüssigkeit durch den Auslasskanal der Dros selvorrichtung in den Sumpf der Pumpen flüssigkeit zuriickgeleitet wird.