Einrichtung zum Umrollen von Textil-, Papier-, Kunststoff- oder Metallbändern und -bahnen für Färbezwecke von einer Walze auf eine andere
Der Patentanspruch des Hauptpatentes betrifft eine Einrichtung zum Umrollen von Textil-, Papier-, Kunststoff- oder Metallbändern und -bahnen, z. B. für Jigger für Färbezwecke von einer Walze auf die andere, welche Einrichtung sich auszeichnet durch zwei räumlich getrennte Wickelwalzen, zwei räumlich getrennte stufenlos drehzahlregelbare Antriebsaggregate mit gemäss den reziproken Walzen von drehzahlbestimmenden Steuergrössen verlaufender Drehzahlcharakteristik und durch eine Steuereinrichtung, die zwei Ausgangswerte liefert, deren Quadratsumme bei jeder beliebigen Einstellung der Steuereinrichtung konstant ist,
wobei die genannten drehzahlbestimmen- den Steuergrössen der Antriebsaggregate den genannten Ausgangswerten der Steuereinrichtung proportional sind.
Bei einem Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes werden als Antriebsglieder Doppelkegel mit gegeneinander verschiebbaren Kegelscheiben und als Antriebsglied ein über die Doppelkegel geführter Keilriemen beschrieben. Die vorliegende Erfindung hat erkannt, dass es wichtig ist, den Umrollerantrieb so auszubilden, dass eine Verstellung des Treibgliedes gegenüber den Abtriebsgliedern auch im Stillstand der Maschine leicht möglich ist und dass zweitens ein etwaiger Abrieb oder eine Formveränderung des Treibgliedes ohne jeden Einfluss auf die Wirkungsweise des Antriebs bzw. auf die uneingeschränkte Konstanz der Warengeschwindigkeit bleibt. Formveränderungen des Treibgliedes würden z. B. bei dem erwähnten im Hauptpatent dargestellten Ausführungsbeispiel die Wirkungsweise beeinträchtigen.
Die Erfindung erzielt einen Umroller von technisch wirtschaftlicher und einfacherer Bauart.
Die Erfindung besteht darin, dass bei einer Einrichtung gemäss Patentanspruch des Hauptpatentes die zwei Antriebsaggregate je ein Reibpaar aufweisen, deren Treibreibräder gleiche Drehzahl haben.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erörtert.
Es hat sich gezeigt, dass es für bestimmte Anwendungsgebiete vorteilhaft ist, das Umrollen bei konstanter Geschwindigkeit und gleichem Bandzug des Umwickelgutes dadurch zu erreichen, dass als Treibglied ein Reibradpaar dient, wobei die Abtriebsglieder als Reibkonen oder Reibscheiben ausgebildet sind und wobei die mit konstanter Geschwindigkeit angetriebenen Einzelreibräder an den als Konen oder Reibscheiben ausgebildeten Abtriebsgliedern angreifen und das Leitgetriebe auf die Treibglieder in Form eines Doppelkurven-Kulissengetriebes einwirkt.
Schliesslich ist es vorteilhaft, statt einer elektrischen Stelleinrichtung des Leitgetriebes eine durch Druckmittel beeinflusste beispielsweise hydraulisch oder auch mechanisch beeinflusste Stelleinrichtung anzuwenden.
Bei einer Ausbildungsform wird die als Tänzerwalze arbeitende Leitrolle, nicht über eine Feder, sondern auf hydraulischem oder pneumatischem Wege vorgespannt.
Die Anwendung eines in dieser Weise gesteuerten Umrollers ist besonders dann in Betrieben von Vorteil, wenn nicht über ausreichendes Wartungspersonal hinsichtlich elektrischer Einrichtungen verfügt wird.
Die Erfindung lässt sich in verschiedener Weise ausführen. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der Umwickelvorrichtung,
Fig. 2 Grundriss der Umwickelvorrichtung mit Reibkonengetriebe und Leitgetriebe,
Fig. 3 eine schematische Ansicht der Reibkonen mit Reibscheibengetriebe,
Fig. 4 eine andere Ausführung des Umwickelgetriebes im Grundriss mit Reibradpaaren.
In Fig. 1-3 sind 1 und 2 die Mäntel des auf die beiden Umwickeltrommeln aufgewickelten und über die Leitwalzen 12, 13 und 14 geführten und über die Breithalter 101 und 102 breitgestreckten Umwickelgutes. Die momentanen Durchmesser der Dockenmäntel sind df bzw. d2.
Die mit den Umwickeltrommelwellen 103 und 104 über die Vorgelege 52 resp. 53 und die Kupplungen 54 resp, 55 verbundenen Abtriebsglieder des Umrollerantriebs sind die Reibkonen 3 resp. 4, welche Reibräder bilden.
Treibglieder der Reibradpaare sind zwei gleich grosse Reibräder 7 und 7'. Das Reibrad 7 treibt den Reibkonus 3 und das Reibrad 7' den Reibkonus 4 an, und beide Reibräder 7 und 7' sind auf den beispielsweise als Keilwellen ausgebildeten Antriebswellen 107 bzw. 108 verschiebbar. Die auf den Wellen 107 und 108 aufgekeilten Riemenscheiben 109 bzw. 110 werden mittels eines Treibriemens 111, der über die Verstellriemenscheibe 112 des Motors 113 geführt ist, mit konstanter, der Grösse nach einstellbarer Geschwindigkeit angetrieben. Die Naben der Reibräder 7 und 7' sind in Führungsarmen 114 bzw. 115 gelagert, die ihrerseits längs der Führungsbolzen 116 bzw. 117 verschiebbar sind.
Die Achsen der Antriebswellen 107 und 108 und die Achsen der Führungsbolzen 116 und 117 sind untereinander parallel und gemeinsam parallel zu der Richtung der beiden Kegelerzeugenden, in denen eine durch die Spitzen der beiden Reibkonen 3 und 4 gelegte Tangentialebene die beiden Konen 3 und 4 berührt. Die durch die Achsen der Wellen 107, 108 bestimmte Ebene ist von dieser Tangentialebene um den Radius der Reibräder entfernt; die Achsen der Führungsbolzen 116 und 117 liegen vorzugsweise in der Tangentialebene selbst. Das Leitgetriebe besteht aus einer Doppelkurbel 140, 141 mit einem Kurbelradius r und zwei um 909 versetzten Kurbelzapfen 35 und 36. Die Kurbelzapfen 35 und 36 greifen in zu den Achsen der Antriebswellen 107 bzw.
108 senkrechte Führungsnuten der Lagerarme 114 bzw. 115, der auf den Führungsbolzen verschiebbaren Hülsen 11 6a bzw. 11 7a ein.
Der Drehwinkel g des Leitgetriebes wird über einen hydraulischen Stelltrieb nachgestellt, dessen Kolben 118 und 119 in Zylindern 120 bzw. 121 verschiebbar sind, die ihrerseits mit den Auslassbohrungen 122 bzw. 123 eines Umsteuerventils 124 verbunden sind, dessen Einlassbohrungen 125 über ein Regelventil 126 an den Druckstutzen 127 der über den Motor 128 angetriebenen Druckpumpe 129 angeschlossen ist.
Der Steuerschieber 130 des Umsteuerventils 124 ist von einem um den ortsfest gelagerten Bolzen 131 drehbaren Hebel 132 betätigt, in dessen einem Arm die damit eine Tänzerwalze bildende Umlenkwalze 13 gelagert ist und dem über den an seinem anderen Arm angreifenden Kolben 133 ein dem Uhrzeigersinn entgegengesetzt gerichtetes Drehmoment aufgedrückt wird. Die auf dem Manometer 134 abzulesende jeweilige Grösse dieses Drehmoments ist von der Einstellung des Regelventils 135 in der Druckleitung zwischen den Zylinder 136 und dem Druckstutzen 137 der gleichfalls am Motor 128 liegenden Druckpumpe 138 bestimmt.
Die am Manometer 134 abgelesene Zahl ist ein direktes Mass für die jeweilige Spannung des Umwickelgutes, die jeweilige Geschwindigkeit des Umwickelgutes ist über den Tachometer 139 angegeben.
Mit r als Kurbelradius des Leitgetriebes und mit a b ist der jeweilige Laufkreisdurchmesser dz'am Reibkonus 3 proportional B r cos . d1,2 + d2,2 ist hiermit analog d1 + d22 jederzeit konstant.
Die auf Grund d1,2 + d2,2 analog d12 + d22 konstant erfüllbare Analogbedingung dl = d2 = const. dl'd2 wird, da
1 und d1, d2 den Winkelgeschwindigkeiten und damit dl und dl'd2' den jeweiligen Umfangsgeschwindigkeiten der Dokkenmantel 1 und 2 proportional sind, über die jeweiligen momentanen Längenänderungen des über die Umlenkwalzen geführten Umwickelgutes zwischen den beiden Kaulen und damit abhängig von den jeweiligen Auspendelungen der Tänzerwalze 13 nach links oder nach rechts eingestellt.
Bei unveränderter Stellung der Verstellriemenscheibe 112 und bei unveränderter Stellung des Druckregelventils 135 sind somit sowohl die Geschwindigkeit als auch der Zug des Umwickelgutes über den gesamten Umwickelprozess konstant.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die über Kupplungen 54 resp. 55 und Vorgelege 52 resp.
53 mit den beiden Wickelwalzen gekuppelten Abtriebsglieder die Reibscheiben 3 und 4. Die Treibreibräder 7 und 7' haben gleiche Drehzahlen und werden über eine ihnen gemeinsame Antriebswelle 150 von einem vorzugsweise drehzahlregelbaren Motor 151 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben und sie sind in der Achsrichtung der Antriebswelle 150 verstellbar angeordnet. Das Leitgetriebe ist eine Kombination aus zwei Kurbeltrieben mit den Kurbelradien r und den Kurbelzapfen 35 und 36, die ihrerseits in zur Antriebswelle 150 und damit zur Verstellrichtung der Reibräder senkrechten Führungsnuten 114a, 1 15a in die mit den Reibrädern 7 resp. 7' bewegungsverbundenen Führungsarmen 114 bzw. 115 einfassen.
Mit dieser Anordnung ist der Laufkreisradius r1 an der linken Reibscheibe r cos cp der Laufkreisradius r1, an der rechten Reibscheibe gleich r-sin, die notwendige Bedingung d:2 + d > '2 analog d12 + d22 konstant für die Erfüllung der Analogbedingung dl - di = const. dl'd2' ist also auch bei diesem Ausführungsbeispiel gegeben.
Die Einstellung des Winkels f erfolgt wieder in Abhängigkeit von der positiven resp. negativen Abweichung der algebraischen Summe der Umfangsgeschwindigkeiten beider Docken vom Wert Null über ein elektrisches, hydraulisches oder aber rein mechanisches automatisches Verstellgetriebe.