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Vorrichtung zum Verbinden des Endes einer kontinuierlich von einem
Wickel abgezogenen Warenbahn mit dem Anfang einer neuen Wickelrolle Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden des Endes einer kontinuierlich von einem
Wickel abgezogenen Warenbahn mit dem Anfang einer neuen Wickelrolle, die auf eine
der ablaufenden Bahngeschwindigkeit entsprechende Umfangsgeschwindigkeit gebracht,
mit der ablaufenden Bahn verklebt und anschließend gebremst wird, mit einer zwischen
den Antrieb und die Welle jedes Wickels zwischengeschalteten Rutschkupplung, deren
Drehmoment eingestellt ist.
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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art erfolgt die Bremsung und damit
die Regelung der Zugspannung in der Warenbahn in Abhängigkeit vom Drehmoment der
Antriebselemente. Hierzu werden stufenlose Getriebe und Antriebsmotoren verwendet,
die sich den raschen Schwankungen der Drehmomente selbsttätig anpassen. Dabei wird
die in der Warenbahn gewünschte Spannung mit Hilfe eines induktiv gesteuerten, rotierenden
Drehmomentenwandlers stufenlos eingestellt und konstant auf einem bestimmten Wert
gehalten. Der betreffende Drehmomentenwandler besteht aus zwei durch einen dünnen
Luftspalt getrennten Rotoren, von denen der eine vom Antriebsmotor in Drehung versetzt
wird, während der andere, den Antrieb tragende Rotor eine Wicklung aufweist, die
durch Ferneinschaltung und Regelung ein Magnetfeld erzeugt, das das Leitersystem
des angetriebenen Rotors induktiv derart beeinflußt, daß darin Sekundärströme entstehen,
die im Zusammenwirken mit dem Hauptfeld einen regelbaren Kraftschluß erzeugen. Nachteilig
an dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch der große Aufwand an elektrischen Einrichtungen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung der eingangs
genannten Art das Problem, die Wickelrolle vor dem Ankleben der neuen Bahn an das
Ende der vorhergehenden zu beschleunigen und die neue Wickelrolle nach dem Ankleben
abzubremsen, mit einfacheren Mitteln zu lösen. Dies erfolgt ers9ndungsgemäß dadurch,
daß die Antriebsseite jeder Rutschkupplung mit der Antriebsseite eines zwischen
den Antrieb und die Kupplungen eingeschalteten gemeinsamen Geschwindigkeitswechselgetriebes
verbunden ist. Es ist zwar bereits bekannt, bei Vorrichtungen ähnlicher Art eine
mechanische Kupplung zwischen Antrieb und Wickelrolle vorzusehen. Diese bekannte,
mit Klauen versehene Kupplung ist so ausgebildet, daß sie auch bei hohen Geschwindigkeiten
ohne Zerstörung der Klauen eingerückt werden kann. Sie wird jedoch, nachdem die
neue Bahn mit der ablaufenden alten Bahn verbunden ist, wieder ausgerückt. Der durch
die Erfindung erzielte Vorteil, daß die Wickelrolle stets mit dem Antrieb, der gegebenenfalls
auch bremsend wirkt, verbunden bleibt, wird somit nicht erreicht.
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In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung können - wie
dies bei Zylindertrockenmaschinen bekannt ist - die Rutschkupplungen mit druckmittelbetätigten
Kolben ausgestattet sein, die zwischen dem antreibenden und dem angetriebenen Kupplungsteil
angeordnete Reibflächen gegeneinander drücken.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Seitenansicht
der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2 einen senkrechten Teilschnitt durch
eine Kupplung mit regelbarem Schlupf.
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In Fig. 1 ist ein Hauptantrieb 1 dargestellt, der über eine Welle
2 und ein Kegelradgetriebe 3 sowie einen Kettentrieb 4 ein Quetschwalzenpaar 5,
6 antreibt. Die Walzen 5 und 6 versinnbildlichen die Bearbeitungsmaschine.
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Die verlängerte Welle 2 treibt über ein weiteres Kegelradpaar 7 ein
stufenlos regelbares Getriebe an, dessen Regelscheiben mit 8 und 9 bezeichnet sind.
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Zwischen den Scheiben 8 und 9 ist ein Kettentrieb 10 vorgesehen. Die
Ausgangswelle des Getriebes ist mit 11 bezeichnet. Von ihr geht eine Transmission
12 zu einer Hülse 13, die coaxial zur Schwenkachse eines
die Wickel
aufnehmenden Schwenkrahmens R gelagert ist. Drehfest mit der Hülse 13 sind Riemenscheiben
14 und 15 verbunden, von denen je ein Riementrieb zu jeder der beiden Lagerungen
für die auswechselbaren Wickeldorne an den Enden des Schwenkrahmens R gehen, an
denen weitere Riemenscheiben 16 und 17 angeordnet sind. Zwischen den Riemenscheiben
16 und 17 und dem eigentlichen Wickeldorn ist jeweils eine Kupplung 1C1 bzw. K2
mit regelbarem Schlupf angeordnet.
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In einem in F i g. 1 nicht in Einzelheiten dargestellten Gestell
ist ein in Fachwerkkonstruktion ausgebildeter Schwenkrahmen 26 um eine Querachse
25 beweglich gelagert. Zur Erzeugung der Schwenkbewegungen dient ein druclcmittelbetätigter
Zylinder 28, in dem ein über eine Kolbenstange 27 auf den Rahmen 26 einwirkender
Kolben geführt ist. Am Schwenkarm 26 sind weitere druckmittelbetätigte Zylinder
29 und 30 vorgesehen, von denen der Zylinder 29 die Bewegungen einer schwenkbar
gelagerten Bürste 31 bewirkt und der Zylinder 30 ein Trennmesser 32 betätigt.
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Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Schwenkrahmen% an dessen einem
Ende der die noch ablaufende Bahn 35 liefernde Wickel 33 und auf dessen anderem
Ende der nach Erschöpfung des Wickels 33 zu verarbeitende Wickel 34 gelagert ist,
vorbereitend so geschwenkt, daß die ablaufende Bahn 35 dicht am Außenumfang des
neuen Wickels 34 vorbeiläuft. Der außen liegende Anfang der den Wickel 34 bildenden
Bahn ist in einem quer über die Bahn laufenden Bereich mit Klebmittel beschichtet.
Rechtzeitig vor dem vollständigen Ablaufen des alten Wickels wird der Wickel 34
mit Hilfe des zuvor geschilderten Antriebs auf eine Umfangsgeschwindigkeit gebracht,
die etwa der linearen Geschwindigkeit der Bahn 35 entspricht.
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Kurz bevor der alte Wickel vollständig erschöpft ist, wird die Bahn
35 mit Hilfe der Bürste 31 gegen den Wickel 34 gedrückt. Sobald die sich durch die
Anlage der Bahn 35 am Außenumfang des Wickels 34 bildende Klebstelle an der Bürste
31 vorbeigegangen ist, wird das Trennmesser 32 betätigt und dadurch die alte Bahn
abgeschnitten.
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Nachdem auf diese Weise der Anfang des neuen Wickels mit dem Ende
des vorhergehenden Wickels verbunden ist, beginnt die Vorrichtung, die zuvor den
neuen Wickel auf die zum Verbinden erforderliche Umfangsgeschwindigkeit gebracht
hat, eine Bremswirkung zu erzeugen. Dies beruht darauf, daß die ablaufende Bahn
gleichbleibende Lineargeschwindigkeit hat, der Durchmesser des Wickels 34 jedoch
abnimmt, so daß sich die Drehzahl des Wickeldorns steigert. Andererseits ist die
Drehzahl des Wickeldorns dadurch vorgegeben, daß die Antriebsseite der Rutschkupplung
K3 mit der Antriebsseite des gemeinsamen Geschwindigkeitswechselgetriebes 8, 9 verbunden
ist. Die die am Wechselgetriebe eingestellte Geschwindigkeit übersteigende Lineargeschwindigkeit
der Bahn muß sich daher als Schlupf in der Rutschkupplung ic1 äußern. Da sich die
Ausgangsseite der Rutschkupplung schneller als deren Antriebsseite dreht, weil diese
mit dem Getriebe verbunden ist, ergibt sich die Bremswirkung, die zur Erzeugung
der ordnungsgemäßen Spannung in der Bahn dient.
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Eine Ausführungsform der Rutschkupplung ist in F i g. 2 dargestellt.
Die Riemenscheibe 16 bzw. 17 ist drehbar auf einer Achse 18 gelagert, an der drehfest
eine Nabe 19 angeordnet ist. In der Nabel9 sind
mehrere druckmittelbetätigte Kolben
20 in entsprechenden Zylindern geführt, an die Druckmittelzuführungsleitungen L
angeschlossen sind. Die Kolben 20 sind an der der Riemenscheibe 16 bzw. 17 zugekehrten
Stirniläche mit einem Kupplungsbelag 22 ausgestattet, der bei geschlossener Kupplung,
d. h. in der in Fig. 2 gezeigten Stellung, gegen eine mit der Scheibe 16 bzw. 17
fest verbundene Gegenscheibe 23 drückt. Die Zuführung des Druckmittels erfolgt mit
Hilfe eines das Ende der umlaufenden und mit einem Kanal versehenen Welle umfassenden
Kopfstücks 24.
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Die Rückstellung der Kolben 20 in Entkupplungslage wird durch Federn
21 herbeigeführt, die an der Außenseite der Nabe 19 liegen und durch eine Mutter
M gesichert sind.
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Wenn der Wickel vom Hauptantrieb her auf die gewünschte Drehzahl
gebracht werden soll, wird die betreffende Kupplung oder K2 geschlossen. Dies erfolgt
bei der Vorrichtung nach dem vorliegenden Beispiel durch Beaufschlagung mit Preßluft.
Da, wie erläutert, am stufenlos einstellbaren Getriebe 8, 9 für den neuen Wickel
eine Umfangsgeschwindigkeit eingestellt worden ist, die bereits beim Ankleben sowie
beim weiteren Ablauf der neuen Bahn etwas kleiner als die Bahngeschwindigkeit ist,
wirkt die Kupplung an der Scheibe 17 nach der Herstellung der Klebstelle als Bremse.
Um die Bremswirkung bei kleiner werdendem Wickeldurchmesser nicht zu stark anwachsen
zu lassen, kann durch Vermindern des Druckmitteldrucks, der auf den Kolben 20 wirkt,
die Bremskraft verringert werden. Da der Schlupf an der Kupplung stufenlos einstellbar
ist, ist eine Anpassung an die jeweils gewünschte Spannung in Abhängigkeit von dem
Durchmesser des noch verbliebenen Wickels ohne weiteres möglich.
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Wenn die Kupplungen so eingestellt sind, daß sich die für die üblicherweise
vorkommenden Bahnspannungen erforderlichen Bremskräfte ergeben, sind sie auch in
der Lage, den neuen Wickel nach dem Schließen der betreffenden Kupplung in Bewegung
zu setzen.
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Die Kupplungen können auch durch mechanische Mittel einstellbar sein.
Ferner ist es möglich, eine elektromagnetische Kupplung vorzusehen, wenn sie sich
mit genügender Genauigkeit stufenlos auf den gewünschten Schlupf einstellen läßt.