DE1510098A1 - Spulenbremse - Google Patents

Description

• p u 1 e n b r e m a o Beim Anfahren von Verseilmaschineng insbesondere zum Verseilen von verhältnismäßig dünnen und weniger reißfesten Verseilelementen wie Adern oder Vierern ist es erforderlich, die an den Spulen wirkende Bremokraft zunächst höher einzustellen und im Verlauf des Anfahrens zu vermindern* Jedoch muß stets auch während des Dauerbetriebes eine minimale Bremokraft.aufrechterhalten bleiben. Die Bremse darf also nie völlig gelöst werden, Dies ist besonders bei solchen Verseilmaschinen von Interesse, bei denen mehrere Spulen koaxial und achsparallel zur Veraeilrichtung an Scheiben angesetzt sind, die sich ihrerseits um eine durch die Veraeilrichtung gegebene Achse drehen. In solchen Maschinen erfolgt die Verseilunz ohne Rückdrehung.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spulenbremse für Verseilmaschinen ohne Rückdrehung, vorzugsweise mit achsparallel zum Korb umlaufenden Spulen" die sich von den bisher bekannten dadurch unterscheidet, daß die BremBkraft durch eine vorgespannte Feder aufgebracht wird und daß ein Fliehgewicht vorgesehen ist, dessen von der Drehzahl des Korbes abhängige Pliehkraft die in der Feder gespeicherte Kraft entweder teilweise kompensiert oder ganz oder teilweise kompensiert und den kompensierten Anteil zum Teil ersetzt. In allen Fällen verbleibt nach dem Anfahren eine Restbremokraft, die entweder von der nur teilweise kompensierten Kraft In der Feder herrührt oder aber über die ganz oder teilweise kompensierte Federkraft hin-#lus von der Fliehkraft zusätzlich aufgebracht wird. Die Ausnutzung der Fliehkraft hat zudem den Vorteil, daß die Bremokraftänderung kontinuierlich und in Abhängigkeit von der Drehzahl des Korbes oder der Scheibe vor sich geht.
• Die teilweise Kompensation der Bremokraft geschieht-mit Vorteil derart, daß die Fliehkraft über eine Teilfeder oder einen Teil einer Feder angreift und die zwiedhen den Angriffspunkten in der Feder gespeicherte Kraft ganz oder teilweise kompensiert. Dies sei an Hand der *,iguren 1 und 2 erläutert. In Figur 1 ist mit 1 das Bremagehäuse bezeichnet. Die Bremskraft ibt in die ueiden zusamengedrückten Teilfedern 2 und 3 eingeapeicaert und wirkt Über eine bremobacke 4 auf die Bremascheibe 5. Der Schlitten 6 kann auf dem Bremagehäuse 1 horizontal gleiten. Aus Symmetriegründen ist ein gleiches System auf der anderen Fläche der Bremaacheibe wiricaaw.'lm Ruhestand wirzt cLie vol.Le äxaft der Federn 2 und 3 auf die Bremsscheibe, Wird das Ganze nun um eine z. B. horizontal und wi*#c,.chz#l-.) dür Figur iu aer 2apiureboile Ilugbnae achse ill Umarehuug ve2.-Jetzbt oo wi£Q das !'liengewicht 7 sich unter dem Einfluß der Fliehkraft in Pfeilrichtung bewegen'p bis

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  3 wirksamen Restbremokraft an aer

  Bremascheibe 1 an. In Figur 2 gelangte die Bremsbacke 10 unter der Einwirkuiig aer durch Strecken gespannten Feder 11 über den Hebel 12 zur Anlage an die Bremascheibe 13. Wird das Fliehgewicht 17 durch die Fliehkraft in Pfeilrichtung bewegt, so wird der zwischen-den Punkten 14 und 15, den Angriffepunkten der von der Fliehkraft ausgeübten Kraft, liegende Teil der Feder 11 weiter gespannt, die Spannung des zwiedhen den Punkten 15 und 16 liegenden Teiles der Feder 11 jedoch vermindert, so d-.ß die Bremsbacke 10 nur noch einen verminderten T)ruck auf die Bremescheibe 13 ausilbt. Die Yiguren 1 und 2 zei.,eii zugleich in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele für bremsen, bei denen erfindungsgemäß das 2liehgewicht einen translatorisuhen Preihei-U'-sgrad in eitier um die korbachse schwenkbaren Ebune hat und über einen Keiltrieb an die Feder angreift. Ebenso kann erfindungegemäß an die Stelle des Keiltriebes ein Kniegelenktrieb treten.
• Die Figuren 3 und 4 zeigen in zum Teil schematischer t> Darstellung zwei Ausführungsformen von Trommelbremsen gemäß der Lehre der Erfindung.
• In dem geschlossenen Gehäuse 18, das die Bremse umfaßt, greift ein Bremsband 19 um eine nicht'dargestellte Bremstrommel, An die Enden 20 und 21 des Bremsbandes greift die in den Federpaaren 22 und 23 bzw ' 24 und 25 gespeicherte Kraft, die bei 26 und 27 an das Gehäuse 18 angreift und mittels der Rändelschrauben 28 und 29 verähdert werden kann. Ähnlich dem StUck 6 in Figur 1 sind die Zylinder 30 und 31 in dem Gehäuse 18 translatorisch bewegbar. Das mit der Rändelschraube 32 in seine Ruhelage einstellbare Fliehgewicht 33 wirkt bei Ausübung der Fliehbewegung in Pfeilrichtung unter Ausnutzung seines translatorischenFreiheitsgrades gegen den durch die Schrägen 34 und 35 dargestellten Keiltrieb, Dabei werden die Zylinder 30 und 31 in dem Bremsgehäuse nach außen bewegt, Dies bewirkt, daß die Federn 22 und 24 weiter zusammengedrückt und die Federn 23 und 25 teilweise entspannt werden, so daß an cLen Enden 20 und 21 nur eine verminderte Bremskraft anliegt.
• Die Figur 4 stellt ein gegenüber Figur 3 verändertes Bremswerk dar. Die Enden des Bremsbandes sind mit 36 und 37 bezeichnet. Die Federpaare 38 und 39 bzw. 40 und 41 liegen über der Einstellwig dienende Rändelschrauben 42 und 43 an dem Gehäuse 44 und bei 45 und 46 an dem 13remsband an. Die dem Stück 6 in Figur 1 funktionell eiltsnrechexiden 1f-Zwischenstücke 47 und 48 gleiten in den Rändelschrauben 42 und 43 und damit relativ zum Gehäuse 44. Sie führen weiterhin die in ihn-en verstellbaren Rändelschrauben 49 und 50. Das Fliehgewicht 51 wirkt hier über das Kniegelenk 52 auf die Zwischenstücke 47 und 48, Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Erfindungegegenstandes hat das Fliehgewicht in einer um die Korbachse schwenkbaren Ebene und um eine außerhalb seines Schwerpunktes liegende Drehachse einen rotatorischen Freiheitsgrad und eine der beiden Komponenten der Fliehkraft-, Bahnkraft und Radialkraft dient zur Kompensation der in der Feder gespeicherten Kraft, während die andere dem teilweisen Ersatz der kompensierten Kraft dient. Dabei wird durch Wahl der Bahn des Fliehgewichtes innerhalb bestimmter Winkelgruppen und/oder Bemessung des übertragungemechanismus für die Kräfte die Kompensation der Bremokraft stets größer gehalten als der ersetzte Anteil der kompensierten Federkraft. Das dieser Ausfphrungeform zugrunde liegende Prinzip sei an Hand der Figur 5 erläutert. Mit 53 sei die Achse bezeichnet'um die eine Ebenep z.B. die Papierebene schwenkbar ist.'Dao Flidgewicht 54 ist in der Papierebene an einem Am 56 um eine Achse drehbarg die bei 55 diese Ebene senkrecht durchstößt Damit auf eine Kreisebene gezwungen, wirken auf das Fliehgewicht zwei Kräftet eine Bahnkraftg die,in Richtung Tangente an den Kreis am jeweiligen Ort des Fliehgewichtes wirkt und eine Radialkraftg die in Richtung des Armes 56 oder in Gegenrichtung wirkt. Es sei vorausgesetzt, daß der Ab- stand des Punktes 55 von der Drehachse so groß und die Länge des Armes so klein sei, daß die Änderung der Fliehkraft beim Durchlaufen des Halbkreises vernachlässigt werden kann. Betrachtet man die beiden ausgezeichneten lagen, in denen das Fliehgewicht 54 den kürzesten und den weitesten Abstand zur Achse 53 hat, so ergibt sich# daß in beiden Punkten die Bahnkraftkomponente B = 0 ist und die Radialkraft R = der Fliehkraft 7 istg die in beiden Lagen durch einen gleich langen Pfeil dargestellt ist.
• In einer weiteren ausgezeichneten Lage liegt der Ara 56 parallel Achse 53, Hier ist die Radialkraft R = 0 und die Bahnkraft B der Fliehkraft67.
• Im oberen Totpunkt wirkt die Pliehkraft 7 voll als Druck auf den Axa 569 im unteren Totpunkt voll als Zug auf den Arm 56. Wird nun der Arm aus der oberen Totlage in den so zerlegt sich die Fliehkraft 7 in zwei Komponentens die Bahnkraft B und die Radialkraft R. In der dargestellten Lage ist 7 größer als R und R grösser als B, B ist nicht mehr = 0. Erreicht die Auslenkung des Armes den Wert von 450 -13, so ist eine weitere ausgezeichnete Lage erreichtg in der B = R ist, In dem Winkelbereich zwischen c"z- > 0 und c-,< <A wächst also B ständig an und R nimmt ständig ab, bleibt aber stets größer als B. Im Sinne der obengegebenen lehre könnte also in dieser Winkelgruppebei direkter Kraftübertragung die Radialkraft R zur Kompensation der Federkraft und die Bahnkraft B zum teilweisen Ersatz des kompensierten Teiles der Pederkraft verwendet worden. Vergrößert sich die Auslenkung über/3 hinaus etwa auf den Winkel e 9 so zeigt sich# daß die Bahnkraft B weiterhin ständig zunimmtg jetzt aber stets größer ist als die Radialkraft R, bis bei einer Auslenkung von 90 0 R = 0 und B = 7 geworden ist, In diesen Winkelgruppen zwischenr---%//3 undr-,- 900 würde man also bei direkter Kraftübertragung die Bahnkraft B zur Kompensation der Pederkraft und die Radialkraft R zum teilweisen Ersatz heranziehen. Die betrachteten Winkelgruppen unterscheiden sich insofern voneinander, daß in der ersteren die Kompensationskraft R laufend abnimmt und die Ersatzkraft B laufend ansteigty während in der zweiten die Kompensationskraft B laufend ansteigt und die Ersatzkraft R laufend abfällt. Durch die Wahl der Winkelgruppe kann also zusätzlich noch eine Wahl des Bremokraftverlaufee über..der Zeit erfolgen-v Beiden Winkelgruppen ist indessen gei. meinoam, daß die Radialkraft R stets als Druck auf den Arm 56 wirkt. Dies ändert sich erst, wenn man in die dritte Winkelgruppe übergeht. In jeder Stellung ( O< + 900) > 900 und ( e>r + 900) < 1350 nimmt die Bahnkraft B ständig abp bleibt aber stets grdVer als die Radialkraft R, die ständig zunimmt, Jedoch wirkt von nun an die Radialkraft R als Zug auf dem Arm 56. Entsprechend der Aus.lenkung/q gibt es bei (a'+ 90 0 = 135 0 eine weitere ausgezeichnete Lage,bei der B wieder = R ist. Wird diese überschritten, so ist B stets kleiner als R und nimmt bis auf 0 ab, während R weiter bis auf R = F im unteren Totpunkt ansteigt. An Hand der Figur 5 sind nun die in den folgenden Figuren in zum Teil schematischerDarstellung wiedergegebenen Ausführungebeispiele von Bremsen gemäß der Lehre der Erfindung leicht zu verstehen* Die Achseg die in Figur 5 mit 53 bezeichnet ist, ist dabei stets oberhalb der Figur zu denken. In der Ruhestellung, d.h, bei fehlender oder sehr geringer Fliehkraft liegen an der Bremescheibe 57.die Bremsbacken 58 und 59 mit der durch die Feder 60 und die Länge der doppelarmigen, um die Punkte 61 und 62 drehbaren Hebel 63 und 64 bestimmten Kraft an, Über die Stellschraube 65 ist diese Kraft einstellbar* Das Fliehgewicht 66 ist um den Punkt 68 an dem Arm 67 drehbar». Die Stücke 69 und 70 bilden einen Kniegelenktrieb» der bei Betätigung eine Kraft an beide Auflager der Feder 60 übertragen kann, Wird nun durch das Auftre. ten der Fliehkraft F das Fliehgewicht mit den Teilen 679 69 und 70 unter der Einwirkung der Bahnkraft B in die gestriohelte Lage überführt, so wird die Feder 60 derart zusammengedrücktg d.he die gesamte in ihr gespeicherte Kraft kompensiertp daß die Schraube 65 nicht mehr kraftsohlüssig mit dem Hebel 69 und der Feder 60 in Berührung steht* Die Bremsbacke 59 ist dann kräftefrei, Gleichzeitig übt aber die Radialkraft R durch Druck auf den Arm 67 eine der Federkraft gleichgerichtete Kraft auf den Hebel 63 aus und die Bremobacke 58 bleibt .mit entsprechender Kraft auf der Bremosoheibe 57 in Au-m lage. Eine Einwirkung der Feder 60 auf die Bremsbacke 58 findet nicht mehr sta tte Es ist ersichtlich, daß durch entsprechende Bemessung der Bauteileg deren Größe gegebenenfalls einstellbar gemacht werden kann und durch Wahl der Winkelgruppe, in der sich das Fliehgewicht be. wegt, ein weiter Bereich der Kräfte und des zeitlichen Kräfteverlaufes überstrichen werden kann.
• Bei der Ausführungsform nach Figur 7 liegt die Schraube 71 nicht an dem Kniehebel 72 direkt, sondern über die Teilfeder 73 an. Eine Betätigung des Fliehgewichtes führt in diesem Fall nicht dazu, daß die Bremobacke 74 kräftefrei ist. Vielmehr findet über die Kompensation der in der Teilfeder 75 gespeicherten Kraft hinaus durch die Drehbewegung des Kniehebels 72 um den Punkt 76 nur eine teilweise Entspannung der Teilfeder 73 sta-tt, die mit der in ihr verbleibenden Restkraft eine Anlage der Bremsbacke 74 an die Bremsscheibe 77 bewirkt. Im übrigen wirkt auch hier die Radialkraft. wie in Figur 6 beschrieben.
• Wie aus den Figuren 5 bis 7 ersichtlich, eignen sich bei Fliehgewichten mit einem rotatorischen Freiheits. grad Kniegelenktriebe besonders gut zur Übertragung der Kräfte.

  Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 wird die Bremsbacke 78

  durch aie Federn 79 und 80 auf die Bremstrommel gedrückt.

  Die Feaer 80 liegt auf der einen Seite über die Rändelschrau-

  be 82 an dem Gehäuse 83 der Bremse an und auf der anderen

  Seite an dem gleitenden Zwischenstück 84. Die Feder 79

  liegt `IJber die Händelschraube e5 an dem gleitenden Zwischen-

  stück einerseits und 'J.ber eine Zwischenscheibe 86 an der

  Bremse an.

  Das Zwinohenotüok 84 wirkt zugleiob ale Pliehgewtoht

  derarti daß en die ?oder 80 im»a»endrUokt und die ?o-

  der 79 etwan entepannt wird# so daß nich die an der

  Brensbaoko anliegende Bremokraft vermindert.

  Die vorliegende Urfindung wurde bisher lediglich unter

  Verwendung von Federn als Xraftepoloher beschrieben,

  jedoch kann gemaä einen weiteren Gesiehtepunkt der Er-

  findung ein anderer moohamiaoh beeinflußbar« Itraft-

  apoioherg beispielsweise ein pneunatiaoher Kraftspeiober

  Verwendung finden*

Claims (2)

1. 2 a t e n t a n s p r ü o h e 1. Spulexibremee für Verseilmaachinen ohne Rückdrehungg vorzugsweise mit achsparallel zum Korb umlaufenden Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremokraft durch eine vorgespannte Peder aufgebracht wird und daß ein Pliehgewicht vorgesehen istg des-.en von der Drehzahl des Korbes abhängige Fliehkraft die in der Peder gespeicherte Kraft entweder teilweise kompensiert oder ganz oder teilweise kompensiert und den kompensierten Anteil zum Teil ersetzt.
2. 2. Spulenbremse nach Anspruch 1 mit teilweiser Kompensation der Bremakraftg dadurch gekennzeichnet» daß die Fliehkraft über eine Teilfeder oder über einen Teil einer Feder angreift und die zwischen den Angriffspunkten in der Feder gespeicherte Kraft kommensiert. 3. Spulenbremee nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fliehgewicht einen translatorischen Freiheitsgrad in einer um die Korbachse schwenkbaren Ebene hat und über einen Keiltrieb oder über einen Kniegelenktrieb an die Feder angreift, 4. Spulenbremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pliehgewicht in einer um die Korbachse scbwenkbaren Ebene und um eine außerhalb seines Schwerpunktes liegende Drehachse einen rotatorischen Freiheitsgrad hat, daß eine der beiden KomDonenten der Fliehkf.,).ft - Bahn- und Radialkraft - zur Kompensation der in der Feder gespeicherten Kraft dient, während die andere dem teilweisen Ersatz der kompensierten Kraft dient und daß durch Wahl der Bahn des Fliehgewichtes innerhalb bestimmter Winkelgruppen und/oder Bemessung des übertragungemechanismuo für die Kräfte die Kompensation der Bremokraft stets größer ist als der ersetze Anteil der kompensierten Federkraft. 5, Spulenbremse nach Anspruch 49 dadurch gekennzeichnetg daß zur Übertragung der Kräfte Kniegelenktriebe vorgesehen sind. 6. Spulenbremee nach Änspruch 1 oder einem der folgendeng dadurch gekennzeichnet, daß'an die Stelle einer Feder ein anderer mechanisch beeinflußbarer, beispielsweise ein pneumatischer Kraftspeicher tritt,