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Umroller zum ein- oder mehrmaligen Umwickeln von Textil-, Kunststoff-oder
Metallbändern oder -bahnen, z. B. Jigger für Färbezwecke Zusatz zum Patent 962 424
Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiterentwicklung des Gegenstandes des Patentes
962 424. Durch dieses Patent ist ein Umroller zum ein- oder mehrmaligen Umwickeln
von Textil-, Kunststoff- oder Metallbändern oder -bahnen, z. B. Jigger für Färbezwecke,
beschrieben, wobei das Abwickeln von einer Wickelwalze zur anderen, und umgekehrt,
erfolgt. Dabei wird der Umrollerantrieb durch zwei stufenlos regelbare Getriebe
und ein zur Steuerung dienendes Leitgetriebe gebildet.
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Die Erfindung bezieht sich auf die Ausgestaltung des Antriebes des
stufenlos regelbaren Getriebes sowie darauf, in welcher Weise das Leitgetriebe das
stufenlos regelbare Getriebe beeinflußt. Nach dem Patent 962 424 werden als Abtriebsglieder
Doppelkegel mit gegeneinander verschiebbaren Kegelscheiben und als Antriebsglied
ein über die: Doppelkegel" geführter Keilriemen beschrieben. In der Praxis hat sich
gezeigt, daß es wichtig ist, den Umrollerantrieb so auszubilden, daß eine Verstellung
des Treibgliedes gegenüber den Abtriebsgliedern auch im Stillstand der Maschine
möglich ist. Insbesondere soll aber der Nachteil eines Abtriebes oder einer Formveränderung
des Treibgliedes, wie es bei dem nach dem Patent 962 424 ausgebildeten stufenlosen
Getriebe möglich ist, aufgehoben werden, da jeder Einfluß auf die Wirkungsweise
des Antriebes bzw. auf die uneingeschränkte Konstanz der Warengeschwindigkeit unterbleibt.
Diese Formveränderung des Treibgliedes würde bei der Ausführung nach dem Hauptpatent
die Wirkungsweise des Umrollers ungünstig beeinflussen.
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Die Erfindung besteht darin, daß das stufenlos regelbare Getriebe
durch zwei Reibradpaare gebildet ist und daß das Leitgetriebe auf die Antriebsreibräder
der Reibradpaare einwirkt, wobei die Naben der Reibräder in Führungsarmen drehbar
gelagert sind, in deren Schlitze Kurbelzapfen des mit einer Doppelkurbel versehenen
Leitgetriebes einfassen.
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Durch diese Ausbildung des Umrollergetriebes wird außerdem eine technisch
einfache und wirtschaftliche Bauart erzielt.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Abtriebsglieder
Reibkonen sind, die mit als Treibglieder dienenden Reibscheiben zusammenarbeiten,
deren Achsen parallel zu der Richtung zweier untereinander paralleler Kegelerzeugender
der Reibkonen liegen.
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Weitere Erfindungsmerkmale bestehen darin, daß das Leitgetriebe auf
die Treibglieder in Form eines Doppelkurven-Kulissengetriebes einwirkt.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine neue Ausbildung der als
Tänzerwalze arbeitenden Leitrolle, um diese nicht nur über eine Feder, sondern auf
hydraulischem oder pneumatischem Wege vorzuspannen.
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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.
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Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise ausführen. In der Zeichnung
sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Abb.1 zeigt eine schematische Seitenansicht der Umwickelvorrichtung,
Abb. 2 einen Grundriß der Umwickelvorrichtung mit Reibkonengetriebe und Leitgetriebe,
Abb. 3 eine schematische Ansicht der Reibkonen mit Reibscheibengetriebe, Abb. 4
eine andere Ausführung des Umwickelgetriebes im Grundriß mit Reibradpaaren.
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In Abb. 1 bis 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 dl bzw. d2.
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Die mit den Umwickeltrommelwellen 103 und 104 über die Vorgelege 52
bzw. 53 und die Kupplungen 54 bzw.55 verbundenen Abtriebsglieder des Umrollerantriebes
sind die Reibkonen 3 bzw. 4.
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Treibglied des Umrollers ist ein aus zwei vorzugsweise gleich großen
Reibrädern 7 und 7' gebildetes Reibradpaar, bei dem das Reibrad 7 den Reibkonus
3 und das Reibrad 7' den Reibkonus 4 antreibt und bei dem beide Reibräder 7 und
7' auf den beispielsweise als Keilwellen ausgebildeten Antriebswellen 107 bzw. 108
verschiebbar sind. 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.
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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 90° 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 116a bzw. 117a
ein.
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Der Drehwinkel (p des Leitgetriebes wird über einen hydraulischen
Stehtrieb 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.
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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 dem 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 Umurickelgutes ist über den Tachometer 139 angegeben.
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Mit y als Kurbelradius des Leitgetriebes und mit a = U ist
der jeweilige Laufkreisdurchmesser d,' am Reibkonus 3 proportional B = y
- cos 99. d,'2 -[- d2`2 ist hiermit analog c.,2 -E- d22 jederzeit
konstant.
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Die auf Grund d,'2 + d2`? analoz 42 -;- c22 konstant erfüllbare
Analogbedingung
= const. wird, da
und den Winkelgeschwindigkeiten . und
damit -
und - den jeweiligen Umfangsgeschwindig-
keiten der Dockenmäntel 1 und 2 proportional sind, über die jeweiligen momentanen
Längeänderungen des über die U mlenkwalzen geführten Umwickelgutes zwischen den
beiden Kaulen und damit abhängig von den jeiv-eiligen Auspendelungen der Tänzerwalze
13 nach links oder nach rechts eingestellt.
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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.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Abb.4 sind die über Kupplungen 54
bzw. 55 und Vorgelege 52 bzw. 53 mit den beiden Wickelwalzen gekuppelten Abtriebsglieder
die Reibscheiben 3 und 4. Treibglied ist ein Reibradpaar mit den Reibrädern 7 und
7', die über eine ihnen gemeinsame Antriebswelle 150 von einem vorzugsweise drehzahlregelbaren
Motor 151 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben werden und die in der Achsrichtung
der Antriebswelle 150 verstellbar angeordnet sind. 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, 115a in die mit den Reibrädern 7 bzw.
7' verbundenen Führungsarme 114 bzw°. 115 einfassen. Mit dieser Anordnung ist der
Laufkreisradius y, an der linken Reibscheibe y - cos p, der Laufkreisradius
r,'
an der rechten Reibscheibe gleich r - sin (p, die notwendige Bedingung
d,'2 + d2'2 analog d12 -f- d22 const. für die Erfüllung der Analogbedingung
ist also auch bei diesem Ausführungsbeispiel gegeben. Die Einstellung des Winkels
p erfolgt wieder in Abhängigkeit von der positiven bzw. negativen Abweichung der
algebraischen Summe der Umfangsgeschwindigkeiten beider Docken vom Wert Null über
ein elektrisches, hydraulisches oder aber rein mechanisches, vorzugsweise automatisches
Verstellgetriebe.