CH651276A5 - Regler zur regulierung einer gleichbleibenden spannung von zwangslaeufig abzuwickelnden faeden und verwendung desselben. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Regler zur Regulierung einer gleichbleibenden Spannung von zwangsläufig abzuwickelnden Fäden, welcher einen Spannungsfühler enthält, der an die Eingabe des Regelements angeschlossen ist, dessen Ausgabe über das Steuerelement des Leistungsregelorgans mit der Antriebswelle und der Abtriebswelle des Antriebs der Abwicklung der Fäden verbunden ist, welcher Antrieb auf die Veränderung der Führungsgrösse seines Steuerelements durch Veränderung des Verhältnisses der Winkelgeschwindigkeiten zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle reagiert, und wobei der Eingang des Regelements durch eine drehbare Scheibe gebildet wird, die verschiebbar zwischen zwei koaxial angeordneten Kupplungsscheiben des Regelements gelagert ist, die zwangsläufig gegeneinander drehbar sind.

Es sind Maschinen bekannt, auf welchen biegsames Material von einem Zylinder auf einen anderen unter der Bedingung gleichbleibender Spannung umgebäumt werden muss. Das Problem, wie die gleichbleibende Spannung bei dem umzubäumenden Material zu erhalten ist, gilt als besonders schwerwiegend bei Webmaschinen. Auf diesen sind die Kettfäden auf dem Kettbaum gelagert, und werden von dort zwangsläufig abgewickelt. Nach Einbindung des Schussfadens entsteht das Gewebe, welches weiter durch den Abzugszylinder zum Warenbaum abgezogen wird. Dabei ist die Einhaltung einer ständigen optimalen Spannung nicht einfach, da durch das Einbinden des Schussfadens die Länge der Kettfäden relativ verkürzt wird. Weiters ändert sich der Wicklungsdurchmesser der Kettfäden auf dem Kettbaum, so dass sich die Abzugsgeschwindigkeit ändert, und auch weitere ungünstige Einflüsse auftreten, die mit der rhythmischen Bildung des Webfaches zusammenhängen, u.a. Deswegen ist es nötig, die Abzugsgeschwindigkeit der Kettfäden nach der ansteigenden oder sich verringernden Spannung zu regulieren. Auf Webmaschinen werden Regler angewandt, deren Spannungsfühler von einem Spannriegel gebildet wird, d.h. einem Zylinder oder einer Rolle, die auf einem angefederten Hebel gelagert ist, wobei das Hauptelement des Reglers ein Leistungsregelorgan darstellt, welches oft im Form eines Riemenvariators ausgebildet ist. Seine Antriebswelle ist üblicherweise mit der Hauptwelle der Maschine verbunden, und die Abtriebswelle treibt den Kettbaum über einen Getriebemechanismus an. Hier wird dann auf die Veränderung der Führungsgrösse vom Fühler auf das Regelement mit einer Veränderung des Verhältnisses der Winkelgeschwindigkeiten zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle reagiert. Bei diesen Reglern reagiert der Fühler, d.h. der Spannriegel auf die Veränderung der Spannung mit der Veränderung seiner Stellung, und der Variator durch Veränderung der Abzugsgeschwindigkeit der Kettfäden, wobei diese Veränderungen bis zu einer weiteren Spannungsveränderung unverändert bleiben und in einer direkten, d.h. proportionalen Abhängigkeit voneinander sind.

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Regler dieser Art haben einen Nachteil, den die Abweichung der Kettenfädenspannung vom eingestellten Optimalwert darstellt. Diese Abweichung kann sich dann noch infolge der Verringerung des Durchmessers der Kettfädenwicklung auf dem Kettenbaum im Verlauf des Webvorgangs vergrössera und eine höhere Fadenbruchzahl sowie eine Verschlechterung der Qualität des Gewebes verursachen.

Vorteilhafter sind Regler mit intergrierend proportionalen Verhalten, wo die Spannungsveränderung mittels eines Fühlers auf die Eingaben eines parallel angeordneten proportionalen und integrierenden Elements übertragen wird, welches mit seiner gemeinsamen Summenausgabe, die an das Steuerungselement des Leistungsregelorgans angeschlossen ist, eine Erhöhung oder Herabsetzung der Abzugsgeschwindigkeit der Kettfäden durchführt, wobei das Integrie-rungselement die Beständigkeit des in dieser Weise eingestellten Wertes der Abzugsgeschwindigkeit und der Rückkehr des Fühlers, d.h. des Spannriegels in die Ausgangsstellung sichert. In einer bekannten Ausführung ist dies derart ausgeführt, dass der Austritt des Fühlers mittels eines Hebelgetriebes mit der Scheibe des Integrierungselements verbunden ist, welches verschiebbar und nicht drehbar auf der drehbaren Welle zwischen zwei Kupplungsscheiben gelagert ist. Diese sind gegeneinander zwangsläufig drehbar angeordnet, wobei die drehbare Welle auf ihrer Verlängerung mit einem Bewegungsgewinde versehen ist, auf welchem ein verschiebbares und nicht drehbares Austrittselement des Integrierungselements gelagert ist, welches summenbildend an den Austritt des proportionalen Elements des Reglers angeschlossen ist. Mit dem zweiten Arm des Hebelgetriebes ist der Fühler an die verschiebbare Schraube des proportionalen Elements angeschlossen, welches in einer nicht drehbar gelagerten Bewegungsschraubenmutter gelagert ist. Die verschiebbar Schraube bildet dabei den erwähnten Austritt des proportionalen Elements und ist gemeinsam mit dem Austritt des Integrierungselements an das Steuerungselement des Leistungsregelorgans des Reglers angeschlossen.

Der hauptsächliche Nachteil dieser bekannten Ausführung ist dessen beträchtliche konstruktive sowie technologische Kompliziertheit, die auch von Betriebsstörungsanfälligkeit begleitet wird.

Die erwähnten Nachteile und Unzulänglichkeiten werden in beträchtlichem Masse durch einen Regler der eingangs genannten Art beseitigt, welcher erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass das Paar der Kupplungsscheiben des Regelelements zu seinem Antrieb mit der Antriebswelle des Leistungsregelorgans gekoppelt ist, und dass die Scheibe des Regelelements mit einer Öffnung mit Innengewinde versehen ist, mit welchem diese drehbar auf der Spindel des Regelelements in deren Aussengewinde gelagert ist, wobei die Spindel im Körper des Regelelements verschiebbar, jedoch nicht drehbar gelagert ist und den Ausgang des Regelelements bildet.

Es ist zweckmässig, dass die Stirnteile der Scheibe des Regelements, die zum Eingriff mit den Kupplungsscheiben des Regelements bestimmt sind, gegenseitig axial verstellbar sind.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Achse der drehbaren Lagerung der Kupplungsscheiben des Regelelements parallel mit der Antriebswelle des Leistungsregelorgans verläuft, wobei die Kupplungsscheiben mit Kettenrädern versehen sind, und auf der Antriebswelle ein Antriebskettenrad angeordnet ist, welches mit einer Antriebskette mit dem Kettenrad einer Kupplungsscheibe verbunden ist, während das zweite Kettenrad der zweiten Kupplungsscheibe mit einer weiteren Kette und mit einem weiteren Kettenrad verbunden ist, welches drehbar gelagert und nicht drehbar mit einem weiteren zweiten Kettenrad verbunden ist, welches sich mit der ersten Antriebskette an deren Aussenseite in Eingriff befindet.

Es ist weiters zweckmässig, wenn das Antriebskettenrad auf der Antriebswelle des Leistungsregelorgans drehbar, jedoch nicht verschiebbar gelagert ist, wobei der Stirnteil des Antriebskettenrades für den Verbindungseingriff mit dem Stirnteil einer Verbindungsmuffe ausgebildet ist, welche auf der Antriebswelle verschiebbar, jedoch nicht drehbar gelagert ist und sich unter der Einwirkung eines Sicherungselements befindet, wobei zwischen dem Antriebskettenrad und der Verbindungsmuffe eine Druckfeder angeordnet ist.

Vorteilhafte Weiterausgestaltungen des erfindungsgemäs-sen Reglers sind Gegenstand der Ansprüche 5 und 6.

Der Hauptvorteil des Reglers gemäss der vorliegenden Erfindung gegenüber den bekannten Ausführungen ist dessen verhältnismässige konstruktive, sowie Fertigungs- und Montageeinfachheit, bei beträchtlicher Betriebsverlässlich-keit, wobei die weiteren Vorteile des integrierend proportionalen Reglers erhalten bleiben.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Verwendung des erfindungsgemässen Reglers zur Regulierung einer gleichbleibenden Spannung von Kettfäden auf Webmaschinen.

Eine beispielsmässige Ausführung der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Anblick auf einen Teil der Webmaschine mit Gesamtanordnung des Reglers der beständigen Spannung der Kettfäden im Teilschnitt;

Fig. 2 und 3 ein Schema des Kettenantriebs der Kupplungsscheiben des Regelungselements; und

Fig. 4 und 5 eine alternative Ausführung der Lagerung des Antriebskettenrades auf der Antriebswelle des Leistungsregelorgans.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die gesamte Vorrichtung auf dem Maschinenrahmen 1 angeordnet. Der Regler besteht vor allem aus einem Fühler 2 zur Abfühlung der Spannung der Kettfäden 3, welcher durch Veränderung seiner Stellung auf eine Veränderung der Spannung der Kettfäden 3 reagiert. Der Fühler 2 ist an den Eingang 4 des Regelelements 5 angeschlossen, wobei sein Ausgang 6 mit dem Steuerelement 7 des Leistungsregelorgans 8 verbunden ist. Dieses Regelorgan 8 ist über die Antriebswelle 9 mit dem Antrieb der Maschine verbunden, üblicherweise über einen nicht dargestellten Getriebemechanismus mit einer ebenfalls nicht dargestellten Hauptwelle der Maschine. Die Abtriebswelle 10 bildet dabei einen Antrieb des Kettbaumes 11, welcher über ein Schneckenrad 12, ein Ritzel 13 und gekoppelte Zahnräder 14, 15 vermittelt wird. Der Fühler 2 des Reglers wird durch einen Streichbaum 16 gebildet, der drehbar auf ausschwenkbaren Hebeln 17 gelagert ist, welche zwecks Eingriff des Streichbaumes 16 mit den Kettfäden 3 abgefedert sind. Die Kettfäden 3 sind auf dem Kettbaum 11 gelagert, von wo sie über den Streichbaum 16 weiter in die Maschine geführt werden. Der Fühler 2 ist über die Zugstange 18 und einen auf dem Rahmen 1 ausschwenkbar gelagerten zweiarmigen Hebel 19 an den Eingang 4 des Regelelements 5 angeschlossen, welcher durch eine drehbare Scheibe 20 gebildet wird. Diese Scheibe 20 ist verschiebbar zwischen zwei koaxial angeordneten Kupplungsscheiben 21, 22 des Regelements 5 angordnet. Die Kupplungsscheiben 21, 22 sind zwangsläufig gegeneinander drehbar auf dem Körper 23 des Steuerelements 5 angeordnet. Das Kupplungsscheibenpaar 21, 22 ist dabei zu seinem Antrieb mit der Antriebswelle 9 des Leistungsregelorgans 8 gekoppelt. In der dargestellten beispielsmässigen Ausführung ist dieses mit Vorteil derart ausgeführt, dass die Achse der drehbaren Lagerung der Kupplungsscheiben 21, 22 mit der Antriebs5

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welle 9 des Leistungsregelorgans 8 parallel ist, wobei die Kupplungsscheiben 21, 22 mit Kettenrädern 24, 25 versehen sind.

Auf der Antriebswelle 9 ist dann ein Antriebskettenrad angeordnet, welches mittels einer Antriebsrollenkette 27 mit einem der Kettenräder, z.B. 20, verbunden ist. Das zweite Kettenrad 25 auf der zweiten Kupplungsscheibe 22 ist zu seinem Antrieb über eine weitere Kette 28 mit einem weiteren Kettenrad 29 verbunden. Das Kettenrad 29 ist drehbar auf dem Maschinenrahmen 1 und nicht drehbar mit einem weiteren Kettenrad 30 verbunden, welches auf seiner Aussenseite mit der ersten Antriebskette 27 in Eingriff steht. Die Scheibe 20 des Regelelements 5 ist mit einer Öffnung mit Innengewinde versehen, mittels welchem sie drehbar auf der Spindel 31 des Regelements in dessen Aussengewinde gelagert ist. Dabei ist die Spindel 31 im Körper 23 längs verschiebbar jedoch nicht drehbar gelagert, z.B. mittels einem Keil 32, und bildet gleichzeitig den Ausgang 6 des Regelelements 5 des Reglers. Zwecks Begrenzung des Spieles zwischen den Stirnteilen 33, 34 der Scheibe 20 und den Kupplungsscheiben 21, 22 sind die Stirnteile 33, 34 gegenseitig axial verstellbar. Das wird beispielsweise derart durchgeführt, dass die Scheibe 20 aus zwei gegenseitig ineinander verschraubbaren Teilen 35, 36 besteht, die zwecks Begrenzung des Spiels mit einem bekannten, nicht beschriebenen Mittel gesichert sind.

Was das Leistungsregelorgan 8 betrifft, ist dieses mit Vorteil als ein bekannter Riemenvariator ausgebildet, welcher einen genügenden Übersetzungsbereich aufweist. Dieser ist derart ausgeführt, dass auf der Antriebswelle 9 nicht drehbar eine Riemenscheibe 37 angeordnet ist, die durch zwei Scheiben 38, 39 gebildet wird, zwischen welchen der Keilriemen 40 gelagert ist. Ähnlich ist dem auf der Abtriebswelle 10, wo die zweite Riemenscheibe 41 für den Keilriemen 40 mit einer verschiebbaren und einer festen Scheibe 42 und 43 angeordnet ist. Die verschiebbaren Scheiben 39, 42 befinden sich unter Einwirkung des Steuerelements 7, welches aus einem Paar zweiarmiger Hebel 44 und 45 besteht, die auf dem Maschinenrahmen 1 ausschwenkbar gelagert sind, wobei jeder mit seiner verschiebbaren Scheibe 39 und 42 in Eingriff steht, und mit dem anderen Arm mit der Zugstange 46 des Steuerelements 7 gekoppelt ist. Die Zugstange 46 ist dabei mit dem Ausgang 6 des Regelements 5 verbunden, d.h. der Spindel 31, und bildet in der dargestellten beispielsmässigen Ausführung zusammen ein Ganzes.

Weiters ist nach Fig. 1 auf der Antriebswelle 9 des Leistungsregelorgans 8 drehbar und unverschiebbar das Antriebskettenrad 26 des Regulierelements 5 gelagert. Dessen Stirnteil ist für einen Verbindungseingriff mit dem Stirnteil der Verbindungsmuffe 47 zugerichtet, die auf der Antriebswelle 9 verschiebbar, jedoch nicht drehbar gelagert ist, z.B. mittels dem Keil 56. Die Verbindungsmuffe 47 befindet sich in Verbindungseingriff mit dem Stirnteil des Antriebskettenrades 26 unter Einwirkung des Sicherungselements 48, welches hier als Schraubenmutter 50 ausgebildet ist, welche auf dem mit einem Gewinde versehenen Teil der Antriebswelle 9 des Leistungsregelorgans 8 aufgeschraubt ist. Dabei ist zwischen dem Antriebskettenrad 26 und der

Verbindungsmuffe 47 eine Druckfeder 49 angebracht, zwecks Unterbrechung des Antriebsverbindungseingriffes zwischen ihnen.

Gemäss Fig. 4 und 5 ist das Sicherungselement 48 alternativ als Zugstange 51 ausgebildet, welche verschiebbar in der Antriebswelle 9 des Leistungsregelorgans 8 gelagert ist. Ein Ende der Zugstange 51 ist mittels Zapfen 57 über die Aussparung 58 in der Antriebswelle 9 verbunden, und das andere Ende der Zugstange 51 ist drehbar in der Bewe-gungsschraube 52 gelagert. Die Bewegungsschraube 52 ist im Stirnteil der Antriebswelle 9 angebracht und unter dessen Kopfteil mit Unterlage ist drehbar und verschiebbar auf der Antriebswelle das Zahnrad 53 des Antriebs gelagert. Der Stirnteil dieses Zahnrades 53 ist für den Verbindungseingriff mit dem Stirnteil der Kupplungsnabe 54 ausgebildet, welches nicht drehbar auf der Antriebswelle 9 gelagert ist. Zwischen der Kupplungsnabe 54 und dem Zahnrad 53 des Antriebs ist eine weitere Druckfeder 55 zur Unterbrechung des Antriebsverbindungseingriffes zwischen ihnen gelagert. So wird durch Hinausschrauben des Verbindungselementes 48, d.h. der Zugstange 51 auf der Bewegungsschraube 52 nicht nur das Antriebskettenrad 26 abgetrennt, sondern ausserdem im Vergleich mit der Anordnung gemäss Fig. 1 auch der Antrieb der Antriebswelle 9, so dass es möglich ist, den Kettbaum manuell mittels einer nicht dargestellten Handkurbel ohne Beeinflussung der Einstellung des Regelelements 5 zu drehen. Die Regelung der Kettfäden 3 beim Lauf der Webmaschine geht folgendermassen vor sich: Die Kettfäden 3 werden stetig vom Kettbaum 11 abgewickelt, und falls es zu keiner Disproportion zwischen der Abwicklungsgeschwindigkeit und der Abzugsgeschwindigkeit der Kettfäden 3 kommt, bleibt der Fühler 2, d.h. der Streichbaum 16, in seiner eingestellten Stellung, und die Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle 10 des Leistungsregelorgans ist konstant, da der Ausgang 6 des Regelelements 5 sich in Ruhe befindet. Bei einer Veränderung der Spannung der Kettfäden 3 ändert der Fühler 2, d.h. der Streichbaum 16 seine Stellung. Diese Änderung wird über die Zugstange 18 und den zweiarmigen Hebel 19 zur Eingabe 4 des Regelelementes 5, d.h. auf die drehbare Scheibe 20 gebracht, welche gemäss dem Sinne der Abweichung mit einer der Kupplungsscheiben 21 oder 22 in Eingriff kommt. Das Resultat ist dann eine Veränderung der Führungsgrösse, also eine Veränderung der Stellung der Spindel 31, die in Verbindung mit dem Steuerelement 7, d.h. der Zugstange 46, durch eine Veränderung der Stellung der verschiebbaren Scheiben 39, 42 der Riemenscheiben 37, 41, eine Veränderung der Winkelgeschwindigkeit des Kettbaumes 11 sichert. Nach Ausgleich der Spannung der Kettfäden 3 bleibt die veränderte Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle 10 des Leistungsregelungsorgans 8 erhalten, während der Streichbaum 16 in die ursprünglich eingestellte Stellung bis zu einer weiteren Veränderung der Spannung der Kettfäden zurückkehrt, wenn sich der ganze Prozess wiederholt. Der Regler hat also ein porportional integrierendes Verhalten.

Die vorliegende Erfindung kann mit Vorteil überall dort angewandt werden, wo das aufgewickelte biegsame Material unter der Bedingung einer gleichbleibenden Spannung abgewickelt werden soll.

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3 Blätter Zeichnungen

Claims (7)

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1. Regler zur Regulierung einer gleichbleibenden Spannung von zwangsläufig abzuwickelnden Fäden, welcher einen Spannungsfühler enthält, der an die Eingabe des Regelelements angeschlossen ist, dessen Ausgabe über das Steuerelement des Leistungsregelorgans mit der Antriebswelle und der Abtriebswelle des Antriebs der Abwicklung der Fäden verbunden ist, welcher Antrieb auf die Veränderung der Führungsgrösse seines Steuerelements durch Veränderung des Verhältnisses der Winkelgeschwindigkeiten zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle reagiert, und wobei der Eingang des Regelements durch eine drebare Scheibe gebildet wird, die verschiebbar zwischen zwei koaxial angeordneten Kupplungsscheiben des Regelelements gelagert ist, die zwangsläufig gegeneinander drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Paar der Kupplungsscheiben (21, 22) des Regelelements (5) zu seinem Antrieb mit der Antriebswelle (9) des Leistungsregelorgans (8) gekoppelt ist, und dass die Scheibe (20) des Regelements (5) mit einer Öffnung mit Innengewinde versehen ist, mit welchem diese drehbar auf der Spindel (31) des Regelelements in deren Aussengewinde gelagert ist, wobei die Spindel (31) im Körper (23) des Regelelements (5) verschiebbar, jedoch nicht drehbar gelagert ist und den Ausgang (6) des Regelelements (5) bildet:

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die Stirnteile (33, 34) der Scheibe (20) des Regelelements (5), die für den Eingriff mit den Kupplungsscheiben (21, 22) des Regelelements (5) bestimmt sind, gegenseitig axial verstellbar sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Regler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der drehbaren Lagerung der Kupplungsscheiben (21, 22) des Regelelements (5) parallel zur Antriebswelle (9) des Leistungsregelorgans (8) verläuft, wobei die Kupplungsscheiben (21, 22) mit Kettenrädern (24, 25) versehen sind, und auf der Antriebswelle (9) ein Antriebskettenrad (26) angeordnet ist, welches mittels einer Antriebskette (27) mit dem Kettenrad (24) einer Kupplungsscheibe (21) verbunden ist, während das zweite Kettenrad (25) der zweiten Kupplungsscheibe (22) mit einer weiteren Kette (28) und einem weiteren Kettenrad (29) verbunden ist, welches drehbar gelagert und nicht drehbar mit einem zweiten weiteren Kettenrad (30) verbunden ist, welches sich mit der ersten Antriebskette (27) an deren Aussenseite in Eingriff befindet.

4. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

dass das Antriebskettenrad (26) auf der Antriebswelle (9) des Leistungsregelorgans (8) drehbar, jedoch nicht verschiebbar gelagert ist, wobei der Stirnteil des Antriebskettenrades (26) für den Verbindungseingriff mit dem Stirnteil einer Verbindungsmuffe (47) ausgebildet ist, welche auf der Antriebswelle (9) verschiebbar, jedoch nicht drehbar gelagert ist, und sich unter der Einwirkung eines Sicherungselements (48) befindet, wobei zwischen dem Antriebskettenrad (26) und der Verbindungsmuffe (47) eine Druckfeder (49) angeordnet ist

5. Regler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

dass das Sicherungselement (48) als Schraubenmutter (50) ausgebildet ist, die auf dem mit einem Gewinde versehenen Teil der Antriebswelle (9) des Leistungsregelorgans (8) aufgeschraubt ist.

6. Regler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

dass das Sicherungselement (48) als Zugstange (51) ausgebildet ist, welche verschiebbar in der Antriebswelle (9) des Leistungsregelorgans (8) gelagert ist, und deren eines Ende mittels einem sich erstreckenden Zapfen (57) in der Aussparung (58) der Antriebswelle (9) mit der Verbindungsmuffe (47) verbunden ist, und deren anderes Ende drehbar in einer Bewegungsschraube (52) gelagert ist, welche im Stirnteil der Antriebswelle (9) angeordnet ist, wobei unter dem Kopfteil der Bewegungsschraube (52) drehbar und verschiebbar das Antriebszahnrad (53) gelagert ist, dessen Stirnteil für den Verbindungseingriff mit dem Stirnteil der Kupplungsnabe (54) ausgebildet ist, die auf der Antriebswelle (9) des Leistungsregelorgans (8) nicht drehbar gelagert ist, wobei zwischen der Kupplungsnabe (54) und dem Antriebszahnrad (53) eine weitere Druckfeder (55) gelagert ist.

7. Verwendung des Reglers nach Anspruch 1 zur Regulierung einer gleichbleibenden Spannung von Kettfäden auf Webmaschinen.