DE1574620C - Durchlaufspeicher fur ein strangformiges Gut - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Durchlaufspeicher für ein strangförmiges Gut mit einer Speichertrommel, die zwei in einem Abstand voneinander auf einer Zentralachse angeordnete Scheiben und zwischen diesen an deren Peripherie angeordnete Führungsrollen mit Nuten aufweist, welche das zu speichernde Gut in zwei Spiralen symmetrisch zu der zur Zentralachse senkrechten Mittelebene der Speichertrommel führen, mit einer Verlegeeinrichtung, die in einer zur Zentralachse parallelen Richtung und über den Erstreckungsbereich der beiden Nutenspiralen verschiebbare Führungsteile für das Gut aufweist, und mit einem Drehmomentantrieb, der bei positiver bzw. negativer Veränderung der Zugspannung des Guts die Speichertrommel entweder in der einen oder anderen Richtung dreht und so das Gut von den Führungsrollen abwickelt bzw. auf diese aufwickelt.

Die erwähnte Verlegeeinrichtung besteht im wesentlichen aus jeweils einer zu beiden Seiten der erwähnten Mittelebene vorgesehenen, auf einem Bock bzw. Verlegearm gelagerten Aufgaberolle, wobei jeder der zwei zueinander in entgegengesetzter Richtung laufenden Böcke bzw. Verlegearme mittels einer Gewindespindel entsprechend der Steigung der Nutenspirale verschoben wird.

Solche Durchlaufspeicher sind für die verschiedenartigsten faden-, schlauch- oder bandförmigen Produkte verwendbar, beispielsweise zur Regelung ihrer Spannung, zur Verhinderung der Lockerung elektrischer Stromführungskabel eines Krans infolge dessen Bewegung oder zur Speicherung und Abgabe durchlaufenden strangförmigen Guts jeder Länge je nach den Betriebszuständen vor- und nachgeschalteter Maschinen und Einrichtungen.

Beispielsweise ist es beim Aufspulen eines sehr langen strangförmigen Guts von einer Spule auf eine andere Spule erforderlich, daß das Gut, etwa ein Draht, mit einer gleichbleibenden Spannung durchläuft.

Durchlaufspeicher mit großer Speicherkapazität werden insbesondere auch im Zusammenhang mit einer Wickelmaschine verwendet, wobei das Gut bei einer zeitweiligen Unterbrechung des Wickelvorgangs, beispielsweise bei einem Spulenwechsel, auf der Speichertrommel gespeichert werden muß.

Aus der schweizerischen Patentschrift 369 947 ist bereits ein Durchlaufspeicher mit den erwähnten Merkmalen bekannt, wobei jedoch die beiden Paare von Führungsrollen 19 außerhalb des von den beiden Scheiben 16, 17 gebildeten Zwischenraums der Speichertrommel angeordnet sind. Wegen des besonderen Aufbaus der Verlegeeinrichtung, bei der das Gut zwischen den beiden Aufgäberollen 26, 26' über eine am radialen Umfang der Scheibentrommel starr angeordnete Umlenkrolle 35 läuft, deren Durchmesser so groß sein muß, daß bei einem Speichervorgang das zwischen der Umlenkrolle und den beiden Aufgaberollen 26, 26' laufende Gut in einer ersten Lage in die jeweils innerste Nut eines jeden Paares der Führungsrollen 19 eingelegt wird, kann der innerhalb der Scheiben 16, 17 der Speichertrommel liegende Zwischenraum für die Speicherung des Guts nicht genutzt werden. Man könnte zwar den Zwischenraum noch besser nutzen, indem man den Durchmesser der Umlenkrolle 35 verkleinert; einer solchen Verkleinerung sind aber Grenzen gesetzt, da bei einer zu starken Biegebeanspruchung des durchlaufenden Guts an einem kleinen Krümmungsradius eine bleibende Verformung auftritt oder weil sich das Gut wegen sehr schlechter Biegeverformbarkeit schon gar nicht erst um so kleine Krümmungsradien führen läßt.

Ein weiterer Durchlaufspeicher der eingangs genannten Gattung ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 084 798, insbesondere deren F i g. 4 in Verbindung mit F i g. 1 (Drehmomentantrieb), bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird jeweils ein symmetrisch zu der zur

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Mittelachse der feststehenden Speichertrommel 30, 31 senkrechten Mittelebene angeordneter, um die Speichertrommel herumkreisender, mit einer Auflegerolle 36 und weiteren Umlenkrollen 35, 34 bestückter Verlegearm 33 als Verlegeeinrichtung vorgesehen. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist vor allem, daß bei der Rotation dieser weit ausladenden Verlegearme 33 eine große Kraft benötigt wird. Nachteilig an dieser Verlegeeinrichtung ist weiterhin die Vielzahl der notwendigen Umlenkungen des zu speichernden Guts; diese vielen Umlenkungen werden nämlich dann kritisch, wenn zwecks Niedrighaltung der Schwungmasse der umlaufenden Verlegeanne die Masse und damit der Durchmesser der Umlenk- und Aufgaberollen möglichst klein gehalten werden muß, weil das Gut nacheinander mehrere Biegewechselbeanspruchungen erfährt. Nachteilig ist auch noch, daß das Gut, falls es vollständig abgewikkelt wird, von der Speichertrommel abgehoben wird, so daß bei einem neuen Speichervorgang die erste ao Lage des Guts von Hand oder durch andere speziellen Einrichtungen auf die Führungsrollen 13 aufgelegt werden muß.

Beide bekannten Vorrichtungen bringen außerdem wegen der aus der Trommel herausragenden, die Rotation der Speichertrommel mit ausführenden Umlenkrolle 35 bzw. wegen des um die feststehende Trommel herumschleudernden Verlegearms 33 sicherheitstechnische Nachteile für das Bedienungspersonal.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, bei den aus der erwähnten schweizerischen Patentanmeldung bzw: der deutschen Auslegeschrift bekannten Durchlaufspeichern den Verlegearm so zu gestalten, daß er innerhalb der Speichertrommel angeordnet ist und daß die an ihm vorgesehenen Führungen zur Vermeidung zu starker Biegebeanspruchungen des durchlaufenden Guts einen möglichst großen Krümmungsradius aufweisen.

Die Erfindung löst die Aufgabe bei einem Durchlaufspeicher der eingangs genannten Gattung dadurch, daß in der Mittelebene der Speichertrommel und innerhalb ihrer Peripherie zwei drehbare Hauptrollen ortsfest in Abstand voneinander angeordnet sind, von denen eine das Gut in der Leerstellung des Durchlaufspeichers von einem der Speichertrommel vorgelagerten Führungsteil der Verlegeeinrichtung aufnimmt und es an die andere Hauptrolle abgibt, die es dem anderen, der Speichertrommel nachgelagerten verschiebbaren Führungsteil zuführt.

Durch diese Anordnung der beiden Hauptrollen in der Mittelebene der Speichertrommel kann praktisch der ganze zwischen den Scheiben dieser Trommel liegende Zwischenraum ausgenutzt werden. Indem die beiden Hauptrollen einen sehr großen Durchmesser haben, wird eine unerwünschte permanente Verbiet gung und eine damit einhergehende Ermüdung des Guts beim Durchlaufen der Verlegeeinrichtung minimal gehalten; außerdem wird die Anzahl der Umlenkungen des Guts in der Verlegeeinrichtung verringert, so daß sie für jede Art von durchlaufendem Gut geeignet ist, insbesondere auch für dicke Kabel. Ein · weiterer Vorteil besteht in der insbesondere gegenüber der deutschen Auslegeschrift 1084798 vereinfachten Konstruktion, indem die dort vorgesehenen, sehr unhandlichen Schwenkarme vermieden werden. Der erfindungsgemäße Durchlaufspeicher ist im Hinblick auf die bei den bekannten Durchlaufspeichern durchaus vorhandene Arbeitsunfallgefahr absolut sicher.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachstehenden Unteransprüchen.

Die Erfindung wird ausführlich erläutert mit Bezug auf die folgende Beschreibung von Ausführungsformen, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Hierin zeigt

Fig. 1 einen Grundriß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchlaufspeichers,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Durchlaufspeichers der Fig. 1,

F i g. 3 einen Längsschnitt eines Teiles des Durchlaufspeichers der F i g. 1 und 2,

F i g. 4 eine Ansicht eines Teils einer Führungsrolle einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 5 ein Hauptrad einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Die erste in den F i g. 1 bis 3 gezeigte Ausführungsform besitzt eine Hauptwelle 1, die auf einem Gerüst A gelagert und mit einem darunter angeordneten Antrieb verbunden ist. An den beiden Enden der Welle 1 ist jeweils eine kreisförmige Scheibe 2 befestigt. Zwischen den beiden Scheiben 2 ist eine Mehrzahl von Achsen 3 ringförmig angeordnet und an diesen befestigt. Die Welle 1 trägt ferner in ihrem mittleren Abschnitt einen Halter 4 als Verlegearm. Auf den Achsen 3 sind zwei Gruppen von Führungsrollen 5 und 6 drehbar gelagert. Die erste Gruppe von Führungsrollen 5 ist seitlich der einen Scheibe 2 spiralförmig in der einen Richtung und die zweite Gruppe von Führungsrollen 6 seitlich von der anderen Scheibe 2 spiralförmig in der anderen Richtung angeordnet.

Der Halter 4 liegt in der zur Hauptwelle 1 senkrechten Mittelebene, ist fest mit der Hauptwelle verbunden und trägt an seinen gegenüberliegenden Enden ein Paar von Hauptrollen 7, 8, die einen größeren Durchmesser als die Führungsrollen 5, 6 und auf ihrer Umfangsfläche eine Rille aufweisen, in der das Gut, beispielsweise ein Draht, läuft. Diese Führungsrollen und Hauptrollen dienen dazu, den durchlaufenden Draht 32 zu führen. Die Welle 1 besitzt in ihrem Mittelabschnitt eine Bohrung 9, durch welche der Draht 32 auf seinem Weg von einer Hauptrolle zur anderen läuft.

Am einen Ende der Welle 1 ist ein Zahnrad 10 befestigt, das durch eine Antriebskette 13 mit einem anderen Zahnrad 12 verbunden ist. Das Zahnrad 12 ist an der Abtriebswelle 11 eines Untersetzungsgetriebes befestigt, das von einem Drehmomentantrieb, beispielsweise einem elektrischen Drehmomentmotor 14, angetrieben ist.

Auf dem Gerüst A sind ein Paar Gewindespindeln 15 und 16 parallel zur Welle 1 drehbar gelagert. Das Gewinde 17 der einen Spindel 15 hat einen zum Gewinde 18 der anderen Spindel 16 entgegengesetzten Gang. Beide Spindeln tragen jeweils ein Zahnrad 19, die beide durch Antriebsketten 20 mit dem Zahnrad 10 verbunden sind, um die Gewindespindeln 15, 16 anzutreiben.

Wie in F i g. 1 und 2 gezeigt, sind Führungsteile 21, 22 einer Verlegeeinrichtung auf den Gewindespindeln 15 bzw. 16 angeordnet, die sich je nach der Drehung der Gewindespindeln darauf verschieben. Das erste Führungsteil besitzt einen Führungsblock 23 mit einer Gewindebohrung, die in das Gewinde der Spin-

del 15 eingreift. Das Führungsteil besitzt ferner ein Paa¥ von in geringem Abstand Voneinander ähgeordneten Tragarmen 24, einen unterhalb der Tragarme ähgeordneteh Seitenzapfen 25 und ein Steuerelement 26, um einen mit -derersten Gruppe der Führüngsröllen 5 in Berührung gebrachten Draht zu steuern. Ferher'ist zwischen den oberen Enden der Trägarme 24 jeweils eine obere Aufgaberolle 27 und an der einen Seite zum Führungsblock 23 hin eine untere Umlenkwalze 28 angeordnet. Ein Paar von Rollen 29 sind auf den Seitenzapfen 25 drehbar'gelagert und beruhren ein Paar von Schienen 30, die auf dem Gerüst Ä angebracht^ sind, wodurch eine durch die träge: Masse des Führungskörpers 23 verursachte Weiterdrehung verhihdeft wird.^; An' seiner oberen Seite trägt der Führungsblock 23 ein Paar parallel zueinander angeordneter Züführungswälzen 31. Im Betrieb, wenn der erfindungsgemäße Durchlaufspeicher bei der Herstellung oder Weiterverarbeitung des Drahts verwendet wird, wird der Draht von der (nicht gezeigten) Drahtzuführungsvorrichtung durch die Zuführungswalzen■ 31 und die Aufgäberollen 27 und 28 zur Hauptrolle 7 geführt und zwischen dieser und der Hauptrolle 8 gestreckt. Von der Hauptrolle 8 wird der Draht durch das Führungsteil 22 zu einer (nicht gezeigten) Aufwickelvorrichtung geführt. Der Drehmomeiitmbtor 14 ist mit einer (nicht gezeigten) elekfrischen Steuerungsvorrichtung verbunden, um seine Drehung zu steuern und die Spannung des Drahtes konstant zu halten. '

¹ Bei Nachlassen der am Draht liegenden Zugspannung wird die Hauptwelle 1 durch den Drehmomentmotor 14 im Uhrzeigersinn gedreht, wobei der von der Steuervorrichtung so lange mit Strom versorgt wird, bis die Zugspannung konstant wird. Durch die Drehung der Hauptwelle 1 wird der Draht auf den Führungsrollen 5 und 6 aufgewickelt. Gleichzeitig werden auch die Gewindespindeln 15 und 16 gedreht, da sie mit der Hauptwelle 1 über Zahnräder und Ketten verbunden sind, wodurch die Führungsteile 21 und 22 in entgegengesetzten Richtungen zueinander verschoben werden. Dementsprechend wird der Draht an seinem Einlaß und Auslaß spiralförmig auf die zwei Gruppen von Führungsrollen 5 und 6 aufgewickelt.

Wenn die Zugspannung des Drahts einen konstanten Wert erreicht, bleibt der Drehmomentmotor stehen. In diesem Betriebszustand läuft der Draht durch das Führungsteil 21, die erste Gruppe von Führungsrollen 5, die Hauptrollen 7 und 8, die zweite Gruppe von Führungsrollen 6 und das Führungsteil 22. Dabei hat der Draht im wesentlichen nur den Widerstand zu überwinden, der durch die bei der Drehung der Rollen auftretende Reibung erzeugt wird und verhältnismäßig klein ist.

Wenn die Zugspannung des Drahts aus irgendeinem Grund ansteigt, beispielsweise durch Erhöhung der Aufwickelgeschwindigkeit des Drahts, wird die Veränderung der Zugspannung vom Drehmomentmotor 14 festgestellt und die Hauptwelle 1 in der Richtung gedreht, daß der auf die Führungsrollen aufgewickelte Draht abgenommen wird, bis die e¥- höhte Zugspannung beseitigt ist. Die am Draht Ιίέ-gende Zugspannung wird also bei einem'vorbestimmten gleichbleibenden Wert gehalten. "" " ^: z.-c -,Im praktischen Betrieb ' wird vorzugsweise von Vornherein· eine geeignete Länge des Drahts auf die Führungsrollen aufgewickelt, um alle möglichen Zügspännungsveränderungen ausgleichen zu können. '^; '■ Der oben beschriebene Durchlaufspeicher kann eine verhältnismäßig große Drahfmenge speichern,^: so daß die Drahtzuführung im allgemeinen nicht unterbrachen zu werden braucht. r In F i g. 4 ist ein Teil einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchlaufspeichers ge^-

.:^! zeigt. Dieser abgewandelte Durchlaüfspeicher ist ährilieh dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten, außer daß die zwei Gruppen Von Führungsrollen durch ein Paar mit Nuten versehenen Führungswalzen 105 und 106

ao ersetzt sind, von denen jede eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Ringnuten 109

aufweist. ^: ■ ·■■

' Eine weitere abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchlaufspeichers ist in F Ig₁'5 gezeigt. Bei dieser sind ein Paar kreisförmiger drehbarer Scheiben 107 und 108 am Hälter 4 drehbar gelagert. Diese drehbaren Scheiben sind an ihrem Umfang mit einer Mehrzahl drehbarer Rollen 110 versehen. Bei dieser Ausführungsform wird der Draht 32 durch die Bohrung 9 in der Hauptwelle 1 dem Um-

^: fang der Kreisscheiben 107, 108 zugeführt, so daß der Draht nur einen geringen Durchlaufwiderstand zu überwinden hat. Ferner können bei den oben beischriebenen Ausführungsformen die Führungsrollen 5,6 oder Führungswalzen 105, 106 an den Achsen 3

'·;■' fest angeordnet sein. In diesem Fall ist es erforderlieh, daß die Achsen 3 in der Mitte geteilt und an den Scheiben 2 drehbar gelagert sind, so daß sich die Führungsrollen oder -walzen frei drehen können, wobei sich die Halbachsen auch relativ zueinander drehen können.

Wenn der Abstand der zwei Gruppen von Führungsrollen gering ist, kann man auf den Halter 4 und die Hauptrollen 7,8 verzichten. ' ^: '

Für den Drehmomentäntrieb der Hauptwelle! kommen nicht nur Drehmomentmotoren, sondern gegebenenfalls auch gewöhnliche Elektromotoren oder Spiralfederanordnungen in Frage. Bei Verwendung eines gewöhnlichen Elektromotors ist es erforderlich, eine Zugspannungsmeß- und Regelvorrichtung vör- ·■; zusehen, welche die Umdrehungsgeschwindigkeit der Hauptwelle 1 steuert. Dagegen ist eine Spiralfederan-Ordnung als Antrieb zur Verwendung bei Kränen geeignet, um das lockere Hängen des elektrischen Käbels derselben zu vermeiden.

■ ' Der Durchlauf speicher kann zum Speichern verscheidener sehr langer Produkte, wie elektrische Kabei, Litzen von Seile, Tauen und gesponnenen Garnen oder auch bei einer Drahtwickelmaschine verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Durchlauf speicher für ein strangförmiges Gut mit einer Speichertrommel, die zwei in einem Abstand voneinander auf einer Zentralachse angeordnete Scheiben und zwischen diesen an deren Peripherie angeordnete Führungsrollen mit Nuten aufweist, welche das zu speichernde Gut in zwei Spiralen symmetrisch zu der zur Zentralachse senkrechten Mittelebene der Speichertrommel führen, mit einer Verlegeeinrichtung, die in einer zur Zentralachse parallelen Richtung und über den Erstreckungsbereich der beiden Nutenspiralen verschiebbare Führungsteile für das Gut aufweist, und mit einem Drehmomentantrieb, der bei positiver bzw. negativer Veränderung der Zugspannung des Guts die Speichertrommel entweder in der einen oder anderen Richtung dreht und so das Gut von den Führungsrollen abwickelt bzw. auf diese aufwickelt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mittelebene der Speichertrommel und innerhalb ihrer Peripherie zwei drehbare Hauptrollen (7, 8) ortsfest in Abstand voneinander angeordnet sind, von denen eine (7) das Gut in der Leerstellung des Durchlaufspeichers von einem der Speichertrommel vorgelagerten Führungsteil (21) der Verlegeeinrichtung aufnimmt und es an die andere Hauptrolle (8) abgibt, die es dem anderen, der Speichertrommel nachgelagerten verschiebbaren Führungsteil (22) zuführt.

2. Durchlaufspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrollen (7, 8) symmetrisch zur Zentralachse (1) angeordnet sind und die Zentralachse eine Bohrung (9) für den Durchtritt des von der einen zur anderen Hauptrolle laufenden Guts aufweist (F i g. 3, 5).

3. Durchlaufspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Führungsroilen aus einer Mehrzahl von einzelnen Führungsrollen (5, 6) mit wenigstens einer Umfangsnut besteht (F i g. 1).

4. Durchlaufspeicher nach einem der An-Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptrollen (107, 108) von einer Mehrzahl kreisförmig angeordneter Rollen (110) gebildet sind (Fig. 5).

5. Durchlaufspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentantrieb ein elektrischer Drehmomentmotor (14) ist, dessen Drehung durch eine Steuervorrichtung gesteuert wird, die elektrisch mit einer die Zugspannung des durchlaufenden Guts (32) regelnden Vorrichtung verbunden ist.