CH676356A5

CH676356A5 -

Info

Publication number: CH676356A5
Application number: CH4561/88A
Authority: CH
Inventors: Peter Stupp
Original assignee: Ortlinghaus Ag
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1991-01-15
Also published as: DE3940071A1; IT1237864B; IT8922616A0; FR2640247A1; FR2640247B3

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verändern der Wickelgeschwindigkeit an einem Gerät zum Aufwickeln von band-, draht- oder fadenförmigem Material auf einen Spulenkörper, welches Gerät eine drehbare Antriebsspindel für den Spulenkörper und eine Antriebsvorrichtung zum Drehen der Antriebsspindel aufweist.

Seit längerer Zeit sind pneumatisch betätigte Scheibenbremsen bekannt, welche das genaue Einstellen, bzw. Regeln des Bremsmomentes beim Abwickeln von Material, z.B. Papier, Kunststoff, Metallfolie, Draht, Faden, usw. ermöglichen. Des weiteren sind auch elektronische Bahnzugsteuerungen bekannt geworden, welche die Steuerung des Bremsmomentes einer pneumatisch betätigten Wickelbremse übernehmen können. Ähnliche Probleme wie beim Abwickeln ergeben sich auch beim Aufwickeln. Hier kann so vorgegangen werden, dass die Antriebsspindel für die Aufwickelspule von einer Antriebsvorrichtung über eine Friktionskupplung angetrieben wird und eine Bremse vorgesehen wird, mit welcher die Antriebsspindel bei Bedarf abgebremst werden kann. Dies erfordert aber einen relativ hohen Aufwand, wobei der Ver-schleiss bei der Friktionskupplung und der Wickelbremse wegen der hohen Relativgeschwindigkeiten gross ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche verhältnismässig einfach und billig ist und eine hohe Betriebssicherheit aufweist.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird dies mit einer Vorrichtung gemäss Patentanspruch 1 erreicht.

Fliesst kein Strom in der Magnetwicklung, so sind die Federmittel voll wirksam, so dass das volle Drehmoment von der Antriebsvorrichtung auf die Antriebsspindel und somit auf den Spulenkörper übertragen wird. Fliesst hingegen ein relativ kleiner Strom durch die Magnetwicklung, so wird die Anker-scheibe entgegen der Kraft der Federmittel axial verschoben, so dass die auf die Lamellenscheibe wirkenden Reibungskräfte abnehmen und somit nicht mehr das volle Drehmoment übertragen wird. Es findet eine Relativbewegung zwischen der Lamellenscheibe und dem Gehäuse statt. Diese Relativbewegung ist jedoch wesentlich geringer, als wenn anstelle der erfindungsgemässen Vorrichtung eine Bremse verwendet würde, infolgedessen ergibt sich auch ein geringerer Verschleiss. Weil die Vorrichtung gemäss der Erfindung einfach ist, ist sie auch billig in der Herstellung. Da das Magnetfeld direkt auf die Ankerscheibe wirkt, kann die Lamellenscheibe mit Reibbelägen versehen sein, ohne dass dies den Magnetkreis stören würde. Es findet somit zur Übertragung des Drehmoments keine Reibung zwischen metallischen Teilen statt. Dadurch wird die Lebensdauer der Vorrichtung wesentlich erhöht. Die Vorrichtung ist auch sparsam im Stromverbrauch, weil nur dann Strom für die Magnetwicklung benötigt wird, wenn das zu übertragende Drehmoment vermindert werden soll.

Vorteilhaft ist das Gehäuse auf der Antriebsspindel drehbar gelagert. Dies ergibt eine einfache Konstruktion der Vorrichtung. Vorteilhaft ist der stationäre Magnetkörper auf einer Nabe des Gehäuses gelagert und durch eine Drehsicherung gesichert. Dies ermöglicht eine kompakte Konstruktion der Vorrichtung. Sie kann als Baueinheit gefertigt werden. Es sind keine besonderen Justierarbeiten notwendig, um bei der Montage der Aufwickelvorrichtung bei einer Maschine den sta-tiorären Magnetkörper in bezug auf das Gehäuse einzustellen.

Als Antriebsvorrichtung kann ein Zahnrad vorgesehen werden, welches mit der Nabe des Gehäuses verbunden ist. Dies ergibt eine besonders einfache und zweckmässige Konstruktion. Bei dieser Konstruktion können Gehäuse und Zahnrad gemeinsam mittels zweier Kugellager auf der Antriebsspindel gelagert sein. Zweckmässigerweise wird ein drittes Kugellager zwischen Zahnrad und Nabe des Gehäuses zur Lagerung des stationären Magnetkörpers vorgesehen. Dies ergibt eine zweckmässige Lagerung des stationären Magnetkörpers und trägt zur kompakten Ausführung der Vorrichtung bei.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse eine Stützscheibe und eine in Abstand davon angeordnete Endscheibe aufweist, zwischen weichen die Ankerscheibe und die Lamellenscheibe angeordnet sind. Dabei kann der Zwischenraum zwischen Stützscheibe und Endscheibe an der Peripherie dieser Scheiben von einem Staubschutzring umgeben sein. Dies stellt eine besonders einfache Konstruktion dar. Es sind verschiedene Möglichkeiten zur Beabstan-dung der Endscheibe gegeben. Besonders zweckmässig ist es, wenn die Endscheibe durch eine Anzahl von Distanzbolzen in der Nähe der Peripherie von der Stützscheibe beabstandet ist. In diesem Falle können in der Ankerscheibe Schlitze oder Löcher für die Distanzbolzen vorgesehen sein. Dabei übernehmen die Distanzbolzen auch die Aufgabe, die Ankerscheibe mitzunehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In dieser Zeichnung ist die Aufwickelvorrichtung schematisch dargestellt. Die Einheit 10 sitzt auf der Antriebsspindel 11 für den Spulenkörper 13. Wie schematisch dargestellt, ist die Antriebsspindel bei 15 im Maschinengestell 17 gelagert. Die Einheit 10 besteht im wesentlichen aus einem stationären Magnetkörper 19, einem Gehäuse 21, einer Ankerscheibe 23, mindestens einer Lamellenscheibe 25 und einer Anzahl von Druckfedern 27. Dem Antrieb der Einheit 10 dient beispielsweise ein Zahnrad 29. Das Zahnrad 29 ist mit einer Anzahl Schrauben 31 mit der Nabe 33 der Stützscheibe 35 des Gehäuses 21 verbunden. Zahnrad 29 und Stützscheibe 21 sind mittels der Kugellager 37, 38 auf der Antriebsspindel 11 drehbar gelagert. Das Gehäuse 21 wird im wesentlichen durch die Stützscheibe 35, die Endscheibe 39 und den Staubschutzring 41 gebildet. Die Endscheibe wird dabei durch eine Anzahl von in der Nähe der Peripherie angeordneten Distanzbüchsen 43 von der Stützscheibe 35 beabstandet. Der Befestigung der Endscheibe 39 dienen Schrauben 45.

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Die Ankerscheibe 23 weist Schlitze 47 oder Löcher für die Distanzbüchsen 43 auf. Die Distanzbüchsen 43 dienen daher als Mitnehmer für die Ankerscheibe 23, erlauben aber eine axiale Bewegung der Ankerscheibe 23. Innerhalb des Gehäuses 21 ist ein Lamellenträger 49 mittels eines Keils 51 mit der Antriebsspindel 11 verbunden. Der Lamellenträger 49 weist Mitnehmermittel 53 für die Lamellenscheibe 25 auf. Als Mitnehmermittel kann in bekannter Weise eine Verzahnung dienen, die in eine entsprechende Innenverzahnung der Lamellenscheibe 25 passt. Die Lamellenscheibe 25 ist somit auf dem Lamellenträger 49 axial verschiebbar. In der Nähe der Peripherie weist die Lamellenscheibe 25 in bekannter Weise auf beiden Seiten einen Reibbeiagring 55 auf.

Der stationäre Magnetkörper 19 ist auf der Nabe 33 mittels des Kugellagers 57 gelagert. Eine Drehsicherung 59, welche durch geeignete Mittel 61 mit dem Maschinengestell 17 verbunden werden kann, verhindert eine Drehung des Magnetkörpers 19.

Schematisch ist eine Gleichstromquelle 63 und ein Regler 65 dargestellt, mit welchem der Stromfluss durch die Wicklung 67 geregelt werden kann.

Die Aufwickelvorrichtung arbeitet wie folgt: wenn eine nichteingezeichnete Antriebsvorrichtung das Zahnrad 29 antreibt, so wird von diesem das Gehäuse 21 in Drehung versetzt. Es drehen somit sowohl die Stützscheibe 35 als auch die Endscheibe 39. Wenn die Wicklung 67 nicht von der Stromquelle 63 erregt wird, so drücken die Federn 27 die axial verschiebbare Ankerscheibe 23 gegen benachbarten Reibbelag 55 der Lamellenscheibe 25. Da sich diese axial bewegen kann, drückt der zweite Reibbelag 55 gegen die Endscheibe 39. Wegen der Reibungskräfte zwischen der Ankerscheibe 23 und dem benachbarten Reibbelag 55 der Lamellenscheibe 25 und zwischen der Endscheibe 39 und dem benachbarten Reibbelag 55 der Lamellenscheibe 25 wird somit die Lamellenscheibe 25 mitgenommen. Die Lamellenscheibe 25 überträgt die Drehbewegung auf den Lamellenträger 49. Da dieser mit der Antriebsspindel 11 verkeilt ist, wird somit die Antriebs-spindei 11 angetrieben, so dass der Spulenkörper 13 dreht.

Solange der auf den Spulenkörper 13 wirkende Bandzug nicht übermässig gross ist, dreht somit der Spulenkörper 13 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie das Zahnrad 29. Soll nun das auf den Spulenkörper zu übertragende Drehmoment reduziert werden, so wird an die Wicklung 67 über den Regler 65 eine Spannung angelegt. Durch den Stromfluss in der Wicklung 67 wird ein magnetischer Kraftfluss erzeugt, der bestrebt ist, die Ankerscheibe 23 entgegen der Kraft der Federn 27 zu bewegen. Dadurch werden die wirksamen Reibungskräfte bei den Reibbelagringen 55 vermindert, und es entsteht Schlupf, also eine Relativbewegung zwischen Lamellenscheibe 25 und Gehäuse 21. Der Spulenkörper 13 dreht daher langsamer. Je grösser der Strom ist, der durch die Wicklung 67 fliesst, desto geringer ist das Drehmoment, das vom Antrieb auf den Spulenkörper 13 übertragen wird.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Verändern der Wickelgeschwindigkeit an einem Gerät zum Aufwickeln von band-, draht- oder fadenförmigem Material auf einen Spulenkörper (13), welches Gerät eine drehbare Antriebsspindel (11) für den Spulenkörper (13) und eine Antriebsvorrichtung (29) zum Drehen der Antriebsspindel (11) aufweist, gekennzeichnet durch einen stationären, eine Magnetwicklung (67) enthaltenden Magnetkörper (19), ein von der Antriebsvorrichtung (29) antreibbares Gehäuse, einen auf der Antriebsspindel (11) befestigten Lamellenträger (49), eine im Gehäuse (21) angeordnete und auf dem Lamellenträger (49) axial verschiebbare Lamellenscheibe (25), eine im Gehäuse (21) angeordnete und mit diesem gekuppelte aber axial verschiebbare Ankerscheibe und Federmittel, welche eine Kraft gegen die Ankerscheibe (23) ausüben, wobei wegen der Reibungskräfte zwischen Ankerscheibe (23) und Lamellenscheibe (25) einerseits und Gehäuse (21) und Lamellenscheibe (25) andererseits ein Drehmoment von der Antriebsvorrichtung (29) auf die Antriebsspindel (11) für den Spulenkörper (13) übertragen wird, und Mittel (65) zur Änderung des Stromflusses in der Magnetwicklung (67) zwecks Erzeugung einer Kraft, welche der Kraft der Federmittel (27) entgegenwirkt, um das übertragene Drehmoment zum Verlangsamen des Wickelvorgangs zu verkleinern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenscheibe mit Reibbelägen versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (21) auf der Antriebsspindel (11) drehbar gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Magnetkörper (19) auf einer Nabe (33) des Gehäuses (21) gelagert und durch eine Drehsicherung (59) gegen Verdrehen gesichert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsvorrichtung ein Zahnrad (29) vorgesehen ist, welches mit der Nabe (33) des Gehäuses (21) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Gehäuse (21) und Zahnrad (29) gemeinsam mittels zweier Kugellager (37, 38) auf der Antriebsspindel (11) gelagert sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Kugellager (57) zwischen Zahnrad (29) und der Nabe (33) des Gehäuses (21) zur Lagerung des stationären Magnetkörpers (19) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (21) eine Stützscheibe (35) und eine in Abstand davon angeordnete Endscheibe (39) aufweist, zwischen welchen die Ankerscheibe (23) und die Lamellenscheibe (25) angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen der Stützscheibe (35) und der Endscheibe (39) an der Peripherie dieser Scheiben von einem Staubschutzring (41) umgeben ist.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Endscheibe (39) durch eine Anzahl von Distanzbüchsen (43) von der Stützscheibe (35) beabstandet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ankerscheibe (23) Schlitze (47) oder Löcher für die Distanzbüchsen (43) vorgesehen sind.

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