DE1072668B - Mechanical braking and compensation system on a winding device - Google Patents
Mechanical braking and compensation system on a winding deviceInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung befaßt sich mit einem mechanischen Brems- und Ausgleichssystem an einer Wickelvorrichtung, von deren Spule das aufgerollte Wickelgut unter konstanter Spannung und Verringerung des Spülenhalbmessers abgewickelt wird. Es ist bereits ein derartiges System bekanntgeworden, bei welchem das von der Spule ablaufende Band über eine Umlenkeinrichtung geführt wird, welche mit der Bremse derart in Verbindung steht, daß die Bremskraft in Abhängigkeit vom Durchmesser der Spule geregelt wird. Bei dieser bekannten Anordnung werden die Bremsbacken gegen den Bremskranz mit Hilfe von Federn gepreßt, wobei jedoch die Bremsbacken unter der Gegenwirkung von Rollen stehen, die von einem um einen Zapfen drehbar gelagerten Hebel getragen werden. Wenn nun auf diesen Hebel beispielsweise ein Moment in entgegengesetztem Uhrzeigersinn wirkt, ist die von der oberen Rolle auf die Bremsbackenanordnung ausgeübte Kraft keineswegs gleich derjenigen Kraft, welche von der unteren Rolle auf die Bremsbacken von der entgegengesetzten Seite her ausgeübt wird. Diese Unsymmetrie der Bremskraft macht die Regelung der Federn zwangläufig kompliziert und erschwert dadurch auch in gleichem Maße die Aufrechterhaltung einer konstanten Spannung des Wickelgutes. Ganz abgesehen davon macht die Montage dieser bekannten Einrichtung auf ein in Drehung befindliches System wegen der komplizierten Ausgestaltung der Gesamtanordnung erhebliche Schwierigkeiten.The invention is concerned with a mechanical braking and compensation system on a winding device, the rolled-up material from the spool under constant tension and a reduction in the radius of the sink is handled. Such a system has already become known in which the The tape running off the reel is guided over a deflection device, which with the brake is in communication in such a way that the braking force is regulated as a function of the diameter of the spool will. In this known arrangement, the brake shoes are against the brake rim with the help of Springs pressed, but the brake shoes are under the counteraction of rollers that of a be carried around a pin rotatably mounted lever. If now on this lever, for example a counterclockwise moment is that of the top roller on the brake shoe assembly The force exerted is by no means equal to the force exerted by the lower roller the brake shoes are applied from the opposite side. This asymmetry of the braking force makes the regulation of the springs inevitably complicated and difficult to the same extent the maintenance of a constant tension of the winding material. Apart from that, the assembly does it this known device on a rotating system because of the complicated Design of the overall arrangement considerable difficulties.
Es ist ferner ein mechanisches Brems- und Ausgleichssystem bekanntgeworden, bei welchem zwischen der Herabsetzung des Bremsdruckes und der Größe des Halbmessers der Spindel überhaupt keine Beziehung besteht, was einen erheblichen Nachteil bedeutet. It has also become known a mechanical braking and compensation system in which between the reduction of the brake pressure and the size of the radius of the spindle have no relation whatsoever exists, which is a significant disadvantage.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, alle Nachteile dieser bekannten Einrichtungen zu vermeiden. Erreicht wird dieses Ziel mit einem mechanischen Brems-und Ausgleichssystem an einer Wickelvorrichtung, von deren Spule das aufgerollte Wickelgut unter konstanter Spannung und Verringerung des Spulenhalbmessers abgewickelt wird, das aus einer von einer Feder gegen die Spule gepreßten Bremsbacke und einer ersten Umlenkrolle besteht, welche auf die Bremsbacke in Abhängigkeit vom Spulenhalbmesser eine veränderliche Kraft ausübt, wobei die erste Umlenkrolle zwischen der Spule und einer zweiten Umlenkrolle mit fester Achse angeordnet ist, bei dem gemäß der Erfindung die Achse der Rolle mit dem einen äußeren Ende eines um eine Achse drehbar gelagerten Winkelhebels verbunden ist, auf dessen anderem äußeren Ende die Bremsbacke vorgesehen ist, wobei die Achse der ersten Rolle derart angeordnetThe invention has set itself the task of avoiding all the disadvantages of these known devices. This goal is achieved with a mechanical braking and compensation system on a winding device, from the spool the rolled up winding material under constant tension and reduction of the Coil radius is unwound from a brake shoe pressed against the coil by a spring and a first pulley, which is on the brake shoe depending on the spool radius exerts a variable force, the first pulley between the spool and a second pulley is arranged with a fixed axis, in which, according to the invention, the axis of the roller with is connected to the one outer end of an angle lever rotatably mounted about an axis, on which the other outer end of the brake shoe is provided, the axis of the first roller arranged in such a way
Brems- und Ausgleictissystem
an einer WickelvorrichtungBrake and leveling system
on a winding device
Anmelder:
Societe Anonyme Geoffroy-Delore, ParisApplicant:
Societe Anonyme Geoffroy-Delore, Paris
Vertreter: Dipl.-Ing. A. Boshart, Patentanwalt,
Stuttgart-N, Am Kräherwald 93Representative: Dipl.-Ing. A. Boshart, patent attorney,
Stuttgart-N, Am Kräherwald 93
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 5. April 1956Claimed priority:
France April 5, 1956
Otto Haugwitz, La Celle Saint Cloud (Frankreich),
ist als Erfinder genannt wordenOtto Haugwitz, La Celle Saint Cloud (France),
has been named as the inventor
ist, daß diese einen mechanischen Freiheitsgrad in einer Richtung besitzt, welche senkrecht zu der geraden Linie verläuft, die'vom Mittelpunkt der Spule durch die Achse geführt ist.is that it has a mechanical degree of freedom in a direction which is perpendicular to the straight line The line runs through the axis from the center of the coil.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung in rein schematischer Weise noch kurz erläutert. In dieser zeigtThe invention is explained briefly in a purely schematic manner with reference to the drawing. In this shows
Fig. 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is a front view of a first embodiment of the invention,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 1,FIG. 2 shows a side view of the arrangement according to FIG. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung mit mehreren Radien der Spule,3 shows a schematic representation of the mode of operation of the arrangement according to the invention with several Coil radii,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Abwandlung der ersten Ausführungsform der Erfindung,4 shows a schematic representation of a modification of the first embodiment of the invention,
Fig. 5 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Anordnung in Verbindung mit einer bekannten, doppeltwirkenden Maschine.5 shows a view of the arrangement according to the invention in connection with a known, double-acting Machine.
In Fig. 1 und 2 ist eine mit einem nicht gezeichneten Rahmen fest verbundene Achse 1 dargestellt. Ein Zylinder 2, der sich frei um die Achse 1 drehen kann, hat auf einer Seite eine zylindrische Scheibe 3. Eine Spule 4 des Papierbandes 4' ist ohne möglichen Schlupf gegen die Scheibe 3 auf dem Zylinder 2 mit-In Fig. 1 and 2 an axis 1 fixedly connected to a frame (not shown) is shown. A cylinder 2, which can rotate freely about the axis 1, has a cylindrical disc 3 on one side. A reel 4 of the paper tape 4 'is without possible slippage against the disk 3 on the cylinder 2 with-
909 708/210909 708/210
tels der Verschraubung 5 aufgespannt. Gegen den Umfang der Scheibe 3 oder gegen eine Bremstrommel, die mit ihr fest verbunden ist, ist eine Bremsbacke 6 angelegt, die schwenkbar um eine auf dem Rahmen der Einrichtung angebrachten Achse 9 auf dem äußeren Ende 7 eines Winkelhebels 7, 8, 15 angebracht ist. Eine Feder 11, deren Spannung mittels einer in einer kleinen, in einem Teil des Rahmens angeordneten Gewindeführung 13 sitzenden Schraube 12 reguliert ist, übt auf die Achse 10 des Teiles 8 des Winkelhebels 7,8, 15 über die Stange 14 einen Zug aus, so daß die Bremsbacke 6 mit einem bestimmten Anpreßdruck gegen die Scheibe 3 angelegt wird. Mit dem einen äußeren Ende des um die Achse 10 drehbar gelagerten Winkelhebels 7, 8, 15 ist eine Achse 17 der Rolle 16 verbunden. Die Achse 17 wiederum ist durch einen Hebel 18 beliebiger Länge mit einer auf dem Rahmen sitzenden Gelenkachse 19 verbunden oder darüber hinaus frei zwischen zwei Gleitschienen gelagert, deren Richtung senkrecht zum Hebel 18 verlaufen soll. Eine Leitrolle 20 sitzt auf einer im Rahmen befestigten Achse 21. Vorzugsweise sind die Achsen 17 und 21 derart angeordnet, daß bei voller Spule 4 das von ihr ablaufende Band 4 die Rolle 16 tangiert und danach über die Leitrolle 20 läuft. Durch eine anschließende Zieheinrichtung wird eine bestimmte Spannung des ablaufenden Bandes gewährleistet. Diese Zieheinrichtung ist nicht dargestellt und kann in an sich bekannter Weise aus einer motorisch angetriebenen Scheibe bestehen, auf deren Umfang das Band durch eine Gegenrolle mit Hilfe einer Feder angedrückt wird.by means of the screw connection 5 clamped. A brake shoe 6 is placed against the circumference of the disc 3 or against a brake drum that is firmly connected to it, which is mounted pivotably about an axis 9 mounted on the frame of the device on the outer end 7 of an angle lever 7, 8, 15 . A spring 11, the tension of which is regulated by means of a screw 12 seated in a small threaded guide 13 arranged in a part of the frame, exerts a tension on the axis 10 of the part 8 of the angle lever 7, 8, 15 via the rod 14, see above that the brake shoe 6 is applied against the disc 3 with a certain contact pressure. With one outer end of the angle lever 7, 8, 15 rotatably mounted about the axis 10, an axis 17 of the roller 16 is connected. The axis 17 is in turn connected by a lever 18 of any length to a hinge axis 19 seated on the frame or, moreover, is freely supported between two slide rails, the direction of which is intended to run perpendicular to the lever 18. A guide roller 20 sits on an axle 21 fastened in the frame. A subsequent pulling device ensures a certain tension of the running strip. This pulling device is not shown and can consist in a known manner of a motor-driven disk, on the circumference of which the band is pressed by a counter roller with the aid of a spring.
Bei der Abrollung bildet das Band 4', nach Maßgabe der Abnahme des Radius R der Spule 4 der konstant gewünschten Spannung folgend, einen Umschlingungswinkel um die Rolle 16, der etwa 0° beträgt, wenn die Spule voll ist, und sich dann in dem Maße vergrößert, wie der Radius R kleiner wird, wobei dadurch eine Kraft Q erzeugt wird, die in der Achse der Rolle 16 angreift.During unwinding, the tape 4 'forms, in accordance with the decrease in the radius R of the reel 4 of the constant desired tension, a wrap angle around the roller 16 which is approximately 0 ° when the reel is full, and then changes to the same extent increases as the radius R becomes smaller, thereby generating a force Q which acts on the axis of the roller 16.
Die Berechnung oder die graphische Ermittlung, wie sie in Fig. 3 vorgenommen ist, zeigt, daß die Größenveränderung dieser Kraft nicht proportional der Veränderung des Radius R ist; d. h. daß der Anstieg der Kraft Q im Anfang der Abrollung der Spule 4 zu stark und dem Ende zu zu klein ist. Aber sowie dagegen die Angriffsrichtung der Kraft Q einen immer kleineren Winkel gegen die Stange 15 bildet und die Komponente der Kraft Q, mit Rücksicht auf die mechanische Verbindung der in Gleitschienen parallel zur Stange 15 geführten oder auf einem senkrecht zum Teil 15 stehenden Hebel 18 montierten Achse 16, nur in Richtung der Stange 15 wirkt, erhält man sodann Komponenten qv q2, qz,..., die mit einer hinreichenden Annäherung den Größen (R0-R1), (R0-R2), (R0-R3), also der Abnahme des Radius R bei einer Umdrehung der Spule 4 und damit der Stärke des Wickelgutes proportional sind. Diese Komponenten üben auf die Teile 7 und 8 des Winkelhebels 7, 8, 15 im Punkte 9 Spannungen aus, die folglich proportional zum Radius der Spule 4 sind und die der Spannung der Feder 11 entgegenwirken. Somit ist die Veränderung des Druckes von der Bremsbacke 6 auf die Scheibe 3 proportional zur Veränderung des Radius der Spule 4, und die Spannung des Bandes 4' bleibt konstant, wogegen sich die Drehzahl der Spule 4 erhöht. Durch die geeignete Bemessung der Entfernung von der Achse 9 zur Stange 15 und von der Achse 17 zur Achse 1 und durch Einstellen der Spannung der Feder 11 wird die Spannung des Bandes auf einem gewünschten konstanten Wert festgelegt.The calculation or graphical determination made in FIG. 3 shows that the change in magnitude of this force is not proportional to the change in the radius R ; ie that the increase in the force Q is too strong at the beginning of the unwinding of the coil 4 and too small at the end. But as soon as, on the other hand, the direction of application of the force Q forms an ever smaller angle against the rod 15 and the component of the force Q, with regard to the mechanical connection of the axis guided in slide rails parallel to the rod 15 or mounted on a lever 18 perpendicular to the part 15 16, only acts in the direction of the rod 15, one then obtains components q v q 2 , q z , ..., which with a sufficient approximation of the quantities (R 0 -R 1 ), (R 0 -R 2 ), ( R 0 -R 3 ), that is, the decrease in the radius R with one revolution of the bobbin 4 and thus the thickness of the winding material are proportional. These components exert tensions on the parts 7 and 8 of the angle lever 7, 8, 15 at point 9, which are consequently proportional to the radius of the coil 4 and which counteract the tension of the spring 11. Thus, the change in the pressure from the brake shoe 6 on the disc 3 is proportional to the change in the radius of the reel 4, and the tension of the belt 4 'remains constant, whereas the speed of the reel 4 increases. By appropriately dimensioning the distance from the axis 9 to the rod 15 and from the axis 17 to the axis 1 and by adjusting the tension of the spring 11, the tension of the belt is set at a desired constant value.
In Fig. 4 sind eine zweite Ausführungsart in schematischer Form und die geometrische Ermittlung der Komponenten der den aufeinanderfolgenden Radien R0.. . Ri entsprechenden Kräften dargestellt. In diesem Beispiel wirken die verschiedenen Komponenten q0 . . . g4 in gleichem Sinne wie die Feder 11., deren Spannung offenbar geringer ist als diejenige des vorhergehenden Beispieles. Bei diesem Beispiel ist die Komponente q am größten, wenn die Spule 4 voll ist, und wird Null, wenn sie leer ist. Das Prinzip ist das gleiche, und man erreicht dieselbe konstante1 Spannung des Bandes 4'.4 shows a second embodiment in schematic form and the geometrical determination of the components of the successive radii R 0 ... R i shown corresponding forces. In this example, the various components q 0 are at work . . . g 4 in the same sense as the spring 11, the tension of which is evidently less than that of the previous example. In this example, the component q is greatest when the coil 4 is full and becomes zero when it is empty. The principle is the same and one achieves the same constant 1 tension of the belt 4 '.
Aus den beiden vorangegangenen Beispielen ist zu erkennen, daß die gesamte Einrichtung zur Veränderung der Bremskraft bezüglich der Spule 4 unbeweglich ist, da die Bremsbacke 6 auf der Scheibe 3 aufgelegt bleibt. Diese Anordnung hat den Vorteil sowohl der Einfachheit der verwendeten Teile als auch ihrer Funktion im Vergleich zu bekannten Brems- und Ausgleichssystemen mit beweglichen Teilen. Die Anordnung beseitigt auch alle Erscheinungen der Trägheit.From the two previous examples it can be seen that the entire facility is subject to change the braking force is immobile with respect to the coil 4, since the brake shoe 6 on the disc 3 remains hung up. This arrangement has the advantage of both the simplicity of the parts used also their function in comparison to known braking and compensation systems with movable ones Share. The arrangement also removes all appearances of indolence.
In Fig. 5 ist die Anwendung des Bremssystems gemäß der Erfindung an einer Maschine mit rotierender Zuführung und Entdrillung des Wickelgutes dargestellt. Die Vorratsspulen 23 sind in Rahmen 24 gelagert, die mittels mechanischer Antriebselemente 26 in gleichem Verhältnis wie der Aufnahmerahmen 25 in Drehbewegung versetzt werden. Feste Leitrollen 27 bringen den Draht 28 in die Mittelebene der Rahmen 24. Etwa am Ende der Rahmen befinden sich feste Rollen 29. Zwischen den Leitrollen 27 und den Rollen 29 sind die Rollen 30 auf Hebeln 31 angebracht, die an der Stelle 32 mit Bremsbacken 33 tragenden Armenden verbunden sind. Eine durch eine Schraube 36 einstellbare Feder 35 bestimmt den Anpreß druck dieser Backen. Ein Gegengewicht 34 hält die Massen dadurch im Gleichgewicht, daß der Schwerpunkt des Bremsausgleichssystems auf der Drehachse des Rahmens liegt. Wenn die Vorratsspule 23 leer ist, berührt der Draht 28 die Rolle 30. Bei Vergrößerung des Durchmessers der auf den Spulen befindlichen Drahtwicklungen gleicht genau so wie bei den vorhergehenden Beispielen die Kraft, welche auf die Achse der Rolle 30 wirkt, den Einfluß der Radiusveränderung der Windungen auf die Bremskraft aus, so daß die Spannung des Drahtes konstant bleibt.In Fig. 5 is the application of the braking system according to the invention on a machine with rotating Feeding and untwisting of the winding material shown. The supply reels 23 are in frame 24 stored, which by means of mechanical drive elements 26 in the same ratio as the receiving frame 25 be set in rotary motion. Fixed guide rollers 27 bring the wire 28 into the center plane of the frame 24. Fixed rollers 29 are located approximately at the end of the frame. Between the guide rollers 27 and the rollers 29, the rollers 30 are mounted on levers 31, the arm ends carrying brake shoes 33 at the point 32 are connected. An adjustable by a screw 36 spring 35 determines the contact pressure these cheeks. A counterweight 34 keeps the masses in balance that the center of gravity of the Brake compensation system lies on the axis of rotation of the frame. When the supply spool 23 is empty, touch the wire 28 the roller 30. When the diameter of the wire windings located on the reels is increased is the same as in the previous examples, the force acting on the axis of the Roller 30 acts, the influence of the change in the radius of the turns on the braking force, so that the The tension of the wire remains constant.
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