DE1063001B - Messpumpenregelung hydrostatischer Getriebe insbesondere bei Antriebsvorrichtungen zum Aufwickeln von biegsamen Guetern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meipumpenregclung hydrostatischer Getriebe insbesondere bd Antriebsvorrlchttmgcn zum Aufwickeln von biegsamen Gütern, die aus einer von einem hydrostatischen Motor angetriebenen Wfckcltrocnmel tutd einer den Motor an- S trabenden Flüssigkeitspumpe bestehen. Ferner ist eine zweite Trommel vorgesehen, wobei das aufzuwickelnde GuI zwischen diesen beiden Trommeln geführt 1st. Sowohl die WidceJtromme] el$ auch die zweite Trommel treiben MeBpnmpen an. »o

Die Erfindung bezweckt eine Steuerung der Antriebsvorrichtung der Wickeleinrichtung derart, dafl zwischen den Trommeln in dem aufzuwickelnden Gut, z. B. einer Gewebebahn, eines Bandes, eines Fadens, eines Drahtes oder einer Schnur, eine be· is stimmte Spannung aufrechterhalten wird, die insbesondere konstant ist. Dabei ist zu beachten, daß vor allem durch die Veränderung do wirksamen Durch* mcssers der WidtcUrommd während des Wickelvoigajigei die Spannung in der aufzuwickelnden Bahn so Veränderungen unterworfen ist. Die beiden Trommel« können abhängig oder unabhängig voneinander angetrieben sein. Nachstehend wird angenommen, daß die beiden Trommeln unabhängig voneinander angetrieben sind. E$ wird bemerkt, daß die erfindungs- *s gemäße Vorrichtung nicht nur beim Aufwickeln, sondern auch beim Abwickeln brauchbar ist; hierbei arbeitet der Motor al* Pumpe.

Es ist bekannt, zur Spannungsregelung einer Z. B. Draht aufwickelnden Trommel Flüssigkeitsgetriebe 3» zu verwenden. Ein« Steuerung dieses Flüssigkeitsgetriebe* entsprechend dem Zweck der Erfindung ist jedoch nicht vorgesehen. Weiter ist bekannt, 2ur Regelung der Spannung einer aufzuwickelnden Bahn elektrische Mittel zu benutzen. Der Trommelantrieb 3$ erfolgt dabei durch unabhängige Motoren.

Die Erfindung geht von einer Antriebsvorrichtung der eingangs erwähnten Art aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Elemente stetig verstellbares Kegelventil in der Druckleitung der Pumpe vorgesehen bzw. in den Antrieb eine auf Druck ansprechende Einrichtung zur Leistungsänderung der mit der Wickcltrommel gekoppelte Meßpumpe ein· gebaut ist und zwischen dem Auslaß der Meßpumpe und dem Eintafi der Mcßpumpc eine DracJcrcgelkitung angeordnet ist, so daß. bedingt durch Kopplung der auf Druck ansprechenden Einrichtung mit den Verstellorganen einerseits und dem Regelventil über Elemente andererseits, der Flüssigkeitsdmcfc in der DruckregeJleitung die Bewegung der auf Druck ansprechenden Einrichtung so steuert, daß stets eine konstante Spannung in der zwischen den beiden Trommeln gerührten Bahn des aufzuwickelnden Gutes unabhängig vom Wkkeldurchmesser aufrechterhalten wird.

Meßpumpenregelung

hydrostatischer Getriebe

insbesondere bei Antriebsvorrichtuiigen

zinn Aufwickeln von biegsamen Gütern

Anmelder:

The Keelavite Company Limited,

Allesley, Coventry, Warwickshire

(Großbritannien)

Vertreters Di.-Ing. Λ. van des Werth, Patentanwalt, Hamburg-Harburg I, WUelorfer Str. 32

BewMpratfil» Priori lit: Großbritannien vom 10. Dezember 1954

George Edward Chltteaden, Allesley, Coventry,
Warwickshire (Großbritannien),
Ist als Erfinder genannt worden

Wenn der Einlaß der Mcßpumpc mit der veränderlichen Fördermenge mit dem Auslaß der anderen Mcßpumpe oder auch umgekehrt verbunden ist und vorausgesetzt, dafi die Drehgeschwindigkeit der beiden Mcipumpcn derart ist, daß die Flüssigkeits-HKfIgC, die durch die beiden fließt, dieselbe ist, wird der Druck in der Druckregelleitung konstant bleiben. Es sei bemerkt, daß die eine Meßpwmpe, die normalerweise eine konstante Fördermenge liefert, auch verstellt werden kamt. Wenn die Geschwindigkeit der Meflpumpe mit der veränderlichen Fördermenge im Verhältnis zu der Geschwindigkeit der Förderpumpe mit der gleichbleibenden Fördermenge wechselt, so wird sich der Druck in der Druckrcgelteitung verändern, und die druckgestettertc Vorrichtung wird unmittelbar die Fördermenge der Meßpumpe mit der veränderbaren Fördermenge derart verändern, so daß die erforderliche Flitesigkcitsiricnge auch bei der unterschiedlichen Geschwindigkeit gefördert wird. Die Stellung der druckgesteuerten Einrichtung und damit die mechanische Kontrolle der Fördermenge der Meßperope mit eier veränderlichen Fördermenge gibt damit eine Anzeige für das GeschwJndJgkeitsverhlltms zwischen den baden Meßpumpen. Diese Stellung verändert sich mit dem Geidrmndigkeitsvcrhaltnb zwischen den beiden Meßpumpen. Mit

anderen Worten heißt das: die Stellung der druckgesteuerten Einrichtung gibt eine Anzeige für das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den beiden Meßgängen und verändert sich mit dem Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den beiden rotierenden Gliedern, die die Meßpumpen antreiben.

Dadurch, daß die druckgesteuerte Vorrichtung derart angeordnet wird, daß sie irgendeine zusätzliche Regeleinrichtung betätigen kann, wird diese zusätzliche Regeleinrichtung entweder fortschreitend entsprechend der Bewegung der durch den Druck beeinflußbaren Vorrichtung in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitsverhältnis der beiden Meßpumpen gesteuert, oder die zusätzliche Regeleinrichtung kann irgendeine Steuerung vornehmen, wenn sich die druckgesteuerte Vorrichtung in irgendeine vorbestimmte Stellung bewegt.

Die Anwendung der Erfindung besteht in der Regelung der Zugspannung z. B. in einer Gewebebahn, die auf eine Trommel aufgewickelt bzw. die von dieser abgewickelt wird. Die Aufgabe besteht dabei beispielsweise in der Regelung der Zugspannung einer Papierbahn, während diese auf eine Wickeltrommel aufgewickelt wird. Die Wickeltrommel zieht die Bahn von einer Zuführungstrommel heran bzw. zwischen zwei Walzen hindurch, so daß die Zugspannung in der Bahn vor der Wickeltrommel von dem Drehmoment abhängig ist, das ein Antriebsmotor aufbringt. Der Motor treibt dabei die Wickeltrommel unabhängig von der Zuführungstrommel an. Ferner ist die Zugspannung von dem jeweiligen wirksamen Durchmesser der Wickeltrommel abhängig, wobei sich jedoch der wirksame Durchmesser infolge der aufgewickelten Bahn verändert. Um nun eine gleichbleibende Zugspannung in der Bahn zu erhalten, ist es erforderlich, das auf die Wickeltrommel ausgeübte Drehmoment zu regeln. Diese Regelung muß in Abhängigkeit von dem wirksamen Durchmesser der Wickeltrommel erfolgen. Gleiches gilt, wenn eine Veränderung der Zugspannung in der Bahn entsprechend irgendeiner vorbestimmten Gesetzmäßigkeit in Abhängigkeit von dem wirksamen Durchmesser erfolgen soll. Die Regelung erfolgt dann durch eine Vorrichtung, die von dem Wechsel des wirksamen Durchmessers der Trommel abhängig ist.

Eine Ausbildungsform der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt die Anwendung der Erfindung zur Regelung der Zugspannung in einem Gewebe.

In der Zeichnung ist die Erfindung bei einer Vorrichtung angewandt, die zum Auf- oder zum Abwickeln einer Gewebebahn 1 dient. Die Gewebebahn 1 kann beispielsweise aus Papier bestehen. Die Wickeltrommel 2 sitzt auf einer Welle 3 und wird von dem hydraulischen Motor 4 angetrieben, wenn die Vorrichtung zum Aufwickeln benutzt wird. Die Wickeltrommel 2 zieht dabei die Gewebebahn zwischen den Trommeln 5 und 6 hindurch. Die Trommel 5 wird von dem mit gleichbleibender Geschwindigkeit laufenden Motor 7 angetrieben.

Die mit 9 und 10 bezeichneten Meßpumpen sind derart angeordnet, daß sie je von der Welle 3 und von der Welle 8 der Trommel 5 angetrieben werden. Der Auslaß 11 der Meßpumpe 10 ist mit dem Einlaß 12 der Meßpumpe 9 durch eine Druckregelleitung 13 verbunden, während der Einlaß 14 der Meßpumpe 10 mit dem Auslaß 17 der Meßpumpe 9 über eine Leitung 15 und einem Ende des Zylinders 16 in Verbindung steht.

Das andere Ende des Zylinders 16 ist durch eine Leitung 18 mit der Druckregelleitung 13 verbunden.

In dem Zylinder 16 ist ein Kolben 19 angeordnet, auf den die Feder 20 einwirkt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel drückt die Feder 20 auf das rechte Ende des Kolbens 19. Auch der Druck in der Leitung 15 wirkt auf dieses rechte Ende des Kolbens ein. Auf das linke Ende des Kolbens 19 wirkt der Druck der Druckregelleitung 13. Ferner sind federbelastete Hilfsventile 30 und 31 zwischen der Leitung 18 und der Leitung 15 vorgesehen, um das Auftreten eines Überdruckes in einer dieser Leitungen zu verhindern. Die Meßpumpe 10 liefert eine konstante Förderleistung, während die Förderleistung der Meßpumpe 9 variiert werden kann; dies geschieht mittels des Hebels 21, der mit der Kolbenstange 22 des Kolbens 19 verbunden ist.

An ihrem entgegengesetzten Ende ist die Kolbenstange 22 als Zahnstange 23 ausgebildet und betätigt das Zahnrad 24. Das Zahnrad 24 sitzt auf einer Welle

25, die den Nocken 26 trägt. Dieser Nocken 26 regelt die Stellung des Regelventils 27, das durch seine Stellung den Druck der Arbeitsflüssigkeit bestimmt, der von einer mit einer konstanten Drehzahl laufenden Pumpe 28 in die Leitung 29 gefördert wird.

Die Bewegung des Kolbens 19 verändert nicht nur die Fördermenge der Meßpumpe 9, sondern in gleicher und vorbestimmter Weise den Druck in der Leitung 29 und damit das Drehmoment, das der hydraulische Motor 4 auf die Welle 3 der Wickeltrommel 2 ausübt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Wird vorausgesetzt, daß der Hebel 21 zunächst in seiner äußersten linken Stellung steht und dabei die Fördermengen der beiden Meßpumpen 9 und 10 ungefähr gleich groß sind, und wird ferner angenommen, daß zunächst der wirksame Durchmesser der Trommel 2 der gleiche ist wie der Durchmesser der Trommel 5, so wird in der Druckregelleitung 13 kein wesentlicher Druck auftreten, da während des Aufwickelvorganges die Meßpumpe 9 die gleiche Flüssigkeitsmenge aus der Druckregelleitung 13 absaugt, wie von der Meßpumpe 10 in die Leitung 13 hineingedrückt wird. Während des Aufwickeins der Papierbahn auf die Walze 2 steigt jedoch deren wirksamer Durchmesser. Dadurch wird die Geschwindigkeit der Walze 2 im Vergleich zu der Geschwindigkeit der Trommel 5 absinken mit dem Ergebnis, daß der Druck in der Druckregelleitung 13 ansteigt. Dieser Druckanstieg bewegt den Kolben 19 nach rechts und verstellt dabei den Hebel 21, wodurch der Druck in der Leitung 13 ungefähr wieder auf den vorigen Wert gebracht wird. Dieser Vorgang ist so zu verstehen, daß während des Aufwickeins und während der wirksame Durchmesser der Trommel 2 fortschreitend ansteigt, der Hebel 21 fortschreitend nach links bewegt wird und dabei in gleicher Weise die Fördermenge der Meßpumpe 9 verringert.

Außer der Verringerung der Förderleistung der Meßpumpe 9 bewirkt die Bewegung der Kolbenstange 22 auch eine Drehung der Welle 25 mit den Nocken

26. Dadurch wird die Stellung des Ventils 27 verändert und ferner auch der Druck in der Leitung 29 und damit das Drehmoment, das der hydraulische Motor 4 auf die Welle 3 ausübt.

Durch eine geeignete Form des Nockens 26 wird es möglich, das von dem hydraulischen Motor 4 auf die Welle 3 ausgeübte Drehmoment mit dem durch die aufgewickelte Papierbahn verursachten Anwachsen des wirksamen Durchmessers der Trommel 2 automatisch zu steuern, um eine im wesentlichen konstante Zugspannung in der Bahn 1 aufrechtzuerhalten

oder um die Zugspannung in Abhängigkeit mit einer vorbestimmten Gesetzmäßigkeit mit der Veränderung des Durchmessers der Trommel 2 zu variieren.

Ein ähnlicher Ablauf der Vorgänge ergibt sich beim Abwickeln der Bahn. Der hydraulische Motor 4 wirkt dann als Pumpe und verbraucht Arbeit bzw. bremst entsprechend einem Druck, der durch die Stellung des Ventils 27 bestimmt wird. Auf diese Weise wird ein geeignetes Drehmoment für irgendein vorgegebenes Geschwindigkeiteverhältnis zwischen der Trommel 2 und den Trommeln 5 und 6 erzeugt und die Bahn 1 beim Abwickeln der Trommel 2 in einer gleichbleibenden Zugspannung gehalten.

Wenn es erforderlich ist, kann der Motor 7 eine Ausbildung aufweisen, die eine Veränderung seiner Geschwindigkeit zuläßt. Dadurch kann die Geschwindigkeit der zwischen den Trommeln 5 und 6 durchlaufenden Bahn verändert werden. Die übrigen Teile der Vorrichtung arbeiten dabei jedoch in der vorbeschriebenen Weise und halten den gewünschten Zug in der Bahn 1 aufrecht.

Auch die Meßpumpe 10 kann von veränderlicher Fördermenge sein. Die Fördermenge kann von Hand oder auch auf andere Weise geregelt werden, mit dem Ergebnis, daß sich dadurch die Wirkung des den Zug in der Bahn 1 bestimmenden Nockens 26 verändert.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Meßpumpenregelung hydrostatischer Getriebe insbesondere bei Antriebsvorrichtungen zum Aufwickeln von biegsamen Gütern, bestehend aus einer von einem hydrostatischen Motor angetriebenen Wickeltrommel und einer den Motor antreibenden Flüssigkeitspumpe, einer zweiten Trommel, wobei das aufzuwickelnde Gut zwischen diesen beiden Trommeln geführt wird, und aus durch die Wickeltrommel und die zweite Trommel angetriebenen Meßpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Elemente (22 bis 26) stetig verstellbares Regelventil (27) in der Druckleitung der Pumpe (28) vorgesehen bzw. in den Antrieb eine auf Druck ansprechende Einrichtung (16, 19) zur Leistungsänderung der mit der Wickeltrommel (2) gekoppelte Meßpumpe (9) eingebaut ist und zwischen dem Auslaß (11) der Meßpumpe (10) und dem Einlaß (12) der Meßpumpe (9) eine Druckregelleitung (13) angeordnet ist, so daß, bedingt durch Kopplung der auf Druck ansprechenden Einrichtung (16, 19) mit den Verstellorganen (19, 22, 21) einerseits und dem Regelventil (27) über Elemente (22 bis 26) andererseits, der Flüssigkeitsdruck in der Druckregelleitung die Bewegung der auf Druck ansprechenden Einrichtung (16, 19) so steuert, daß stets eine konstante Spannung in der zwischen den beiden Trommeln geführten Bahn des aufzuwickelnden Gutes unabhängig vom Wickeldurchmesser aufrechterhalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Regelventil (27) verstellenden Elemente (22 bis 26) einen Nocken (26) aufweisen, der das Regelventil (27) steuert, und daß der Nocken (26) eine derartige Form besitzt, daß unabhängig vom Wickeldurchmesser die Zugspannung in der Bahn beim Auf- oder Abwickeln im wesentlichen konstant bleibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördermenge der Meßpumpe (10) unabhängig von der Drehzahl der Trommel (5) beispielsweise von Hand veränderbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 539 769, 725 190, 164;

USA.-Patentschriften Nr. 2 263 246, 2 250 886.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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