DE1650676A1

DE1650676A1 - Arbeitsmaschine mit variabler Geschwindigkeit

Info

Publication number: DE1650676A1
Application number: DE19681650676
Authority: DE
Inventors: Gray Derek John
Original assignee: Dunlop Co Ltd
Current assignee: Dunlop Co Ltd
Priority date: 1967-03-17
Filing date: 1968-03-14
Publication date: 1970-02-05
Also published as: ES351694A1; BE712313A; GB1217153A; FR1559951A; NL6803605A

Description

DIPL-ING. ROLAND MERTENS

·· PATENTANWALT

6. Frankfurt σ. Μ., dm 13. März 1968 Neue Mainzer Str. 40-42 vdS /BI

Fernsprecher 28_:3?27, 288525

Betr.:

THE BTOfLOP GOIvEPMT LIMITED Ihder Street, St. James's London SW 1/England

- D 15 P 94 -

" Arbeitsmaschine mit variabler Geschwindigkeit "

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine mit variabler Geschwindigkeit, mit einem Antriebsmotor und einer.Einrichtung zur Änderung der Antriebsgeschwindigkeit. Besondere. Anwendung findet diese Arbeitsmaschine zum Antrieb einer Heifenaufbaumaschine. . ■

Am Beispiel dieser^^ irerwendungaart^: wird» ;d schine im folgenden erläutert,

etithal-

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ten eine Reifenaufbautrommel, auf' der die Reifenteile zusammengefügt werden. Während des Aufbaues des Reifens soll die Trommel mit verschiedenen Geschwindigkeiten, je nach dem Vorgang des Aufbaues, umlaufen. Hierzu haben bekannte Aufbaumaschinen einen Gleichstrommotor, dessen Umlaufzahlen sich mit dem Wert der Spannung ändern.

Es gibt jedoch Verhältnisse, die ein hohes Drehmoment bei niedriger Umlaufzahl erfordern, was mit dem Gleichstroman-^ trieb nicht einfach zu erreichen ist, weil bei ihm das Moment übe-r den gesamten Geschwindigkeitsbereich unverändert bleibt. Wird ein höheres Drehmoment benötigt, dann muß man einen stärkeren Motor zur Verfügung haben, womit jede h. das Probläm auf eine aufwendige Weise gelöst ist.

Auch ist das Bremsmoment der Gleichstrpmmotoijen ungenügend, wenn ein Regenerativsystem vorliegt» \ ^

Mit der Erfindung wird die Aufgabe gelöst, den Antrieb bei einer solchen Maschine zu verbessern, damit er sich zum Antrieb der Trommel einer Aufbaumaschine unter vielen anderen Anwendungsbeispielen eignet.

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_ 3 — r .-■"-- . ■

Bine weitere Aufgabe* der die Erfindung dient* ist die Einbeziehung des Antriebs u*id_zugleich der_ Bremse in das Antriebssystem» Die Erfindung besteht darin₄ daß die Arbeitsmaschine zumindest zwei Kupplungen für Schlupf-Steuerung auf zwei verschiedenen Geschwindigkeiten, zwei dretriebe an der Eingangswelle oder der Ausgangswelle zumindest der einen Kupplung aur Verringerung oder Erhöhung inrer Drehzaiil im Yergleich %ür Drehzahl der anderen Kupplung oder der andö^eö Kupplungen und getrennte Einschalt'-vorriohtungen für die·.-iCöppltinge.» zwecks Einstellung der Drehzahl auf einen - irorfee st iisatsn Wert hat_t die iron dem Motor hergeleitet wird,

Beispielsweise besteht bei einer Arbeitsmasohine die Srfindung darin, daß mit den linschaltvorrichtungen zum wahlweisen linschalten der;.einen Eup'pluag-_odei?_:der .anderen-- ■ Kupplung die Umlauf sohl;"wählbar ist. ' "'.- -

Arbeitsvorricktung kann nach der Srfindung durch Be«-" tatigung der BiöschÄinrijrrichtunsen der^ Kupplungen zwecks Kuppeins und durch BetätiguBg der Absohaltv-orrichtung des

Motors eine Bremseinrichtung erhalten.

Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform sind die Kupplung gen Magnetpulverkupplungen. Weitere Möglichkeiten zur Durchführung der Erfindung bestehen in der Verwendung -elektrostatischer Kupplungen oder in der Verwendung von Wirbelstromkupplungen. Die Magnetpulverkupplungen können in an sich bekannter Weise zur Herstellung eines Schlupfes zwischen den Kupplungshälften durch schwächere oder stärkere Magnetisierung des Magnetpulvers verschieden wirksam sein.

Eine vorzugsweise Verwendung findet die Erfindung zum Antrieb einer Reifenaufbautrommel.

Ein Vorzug der Erfindung besteht darin, daß ein Wechselstromkurzschlußmotor als Antriebsmotor verwendet wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel· werden zwei Kupplungen verwendet. . ·

-Hierbei können zwei Rädertriebe die Eingangsseite und die Ausgangsseite der beiden Kupplungen -verbinden. "An die Stelle eines der Räder triebe kann ein Riementrieb treten.

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Bei diesel? ifiniichtung der Arbeitsmaschine kann man durch Einschalten oder Lösen der Kupplungen unabhängig Yonein·» . anä@.r die eine oder die andere Kupplung antreiben und da~ duj-a'r yon dem Antriebsmotor eine vorbestimmte Abtriebsge«' sch.windig]p.t herleiten, Man kann wahlweise di© eine ©der die andere Kupplung einschalten_r wenn man eine gewünscht© Antriebsgeschwindigkeit erhalten will, oder man kann beide (I Kupplungen zusammen eingehalten und den Motor abschalten und erhalt so einen Bremsv/iderstand, der der Umdrehung des *
beitsgerätes entgegenwirkt, -

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematise!* dargestellt;.

Der Antrieb der Reifenaufbautrommel 16 geschieht durch einen Wechselstromkurzschlußläufermotor 1 über die Rädertriebe 5,12 und über zwei kagnetpulverkupplungen 7» 14-» cLie in bestimmter Weise angeordnet sind.

Die kotorwelle 2 trägt ein Stirnrad 4- als Teil des ersten Getriebes 5> aas mit dnem Stirnrad 5 auf einer Zwischenv/elle 9» deren Drehachse mit der der Ivlotorv/elle parallel läuft, angeordnet ist. Das Bäderverhältnis bringt eine Untersetzung A-,2 : so daß die Zwischenwelle langsamer umläuft als die kotorwel-Ie. Die MotoKv/elle 2 hat zwischen den'beiden abschnitten 15 und 13 eine Hagnetpulverkupplung 1A-, und in ähnlicher Weise hat die Zwisohenwelle 9 zwischen den Wellenabschnitten 6 und 8 eine ähnliehe MagnetpTülver kupp lung 7« Der Wellenabschnitt 13 und die Zwischenwelle 8 haben auf der Seite der zugeordneten Kupplung jenseits des ersten Bädertriebes 3 Stirnräder 11 und 10, die den zweiten Rädertrieb 12 bilden. Die Untersetzung der Bäder beträgt 2,75 ϊ ^» <iie Geschwindigkeit wird von der Zwischenwelle wxs Motorwelle herabgesetzt. Das Bnde des Hotor-

Wellenabschnittes 15 ist in den zweiten Rädertrieb 12 einbezogen und ist der Abtriebsteil der Welle. *

Eine Einrichtung zur Erregung der Magnetpulverlcupplungen bze, sum Aufbauen eines größeren oder kleineren Magnetismus in dem Magnetpulver und damit eines größeren oder kleineren relativen Schlupfes zwischen den treibenden und den .angetriebenen Seilen, innerhalb der Kupplungen und somit auch der beiden ÜJeile des WeIIe^ die sie miteinander ,,kuppeln, ist vorgesehen aber nicht dargestellt. .."■"■

Mit der beschriebenen Einrichtung; erlangt man eine Auswahl aus zwei-Geschwindigkeiten des positiven Änt>riebs von gleicher 5?3~Zahl und von dazwischen liegenden Schlupfgeschwindigkeiten. Bei entsprechender Bedienung der Kupplungen und des Motors kommt man 2W .unterschiedlichen Beschleunigungs- i größen und kann auch bremsen» Die Arbeitsweise ist wie folgt.

Wünscht man beim Antrieb der Aufbautrommel 16 eine hohe Geschwindigkeit, dann wird nur-die MotorweJLlen-Magnetpul-

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verkupplung unter Strom gebracht, so daß der Antrieb unmittelbar durch die Motorwelle 2 und die Magnetpulverkupplung 14>mit dem Abtriebsende der .-Motorwelle U geschieht . ' - ^<:*

Will man die Trommel 16 mit einer verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeit antreiben, dann werden die Untersetzungen 4,2 : 1 und 2,75 '> 1 zur Wirkung gebracht und man erhält ein Ge samtunter Setzungsverhältnis von 11,5 '·.... 1· Hierzu wird die Motorwellen-Mugnetpulverkupplung 14 stromlos -■ gemacht und die Zwischenwellen-Mugnetpulverkupplurig 7 unter Strom gestellt. Somit wird der Antrieb über die Hädertriebe 3 und 12 und über die Zwischenwellen-Iw.agnetpulveriupplung übertragen, ,.,

Zwischenläufe von kurzer Dauer, beispielsweise wenn der Bedienungsmann den Trommelumfang beim Auflegen eines Reifenbestandteiles einteilen will, erhält man durch Terringe rung des Stromes, den man auf die eine oder auf die andere Magnetpulverkupplung gibt und wodurch man zwischen den Kupplungshälften einen relativen Schlupf von gewisser Größe herstellt, da die Größe der Beaufscüagung der Eupp-

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lung· mit Strom und die Größe der Last die Größe des Schlupfes bestimmen. Auch, die Größe der Beschleunigung der Trommel kann man.mit dem Grad steuern, zu dem man die eine oder die andere Magnetpulverkupplung strombeaufschlagt, je nachdem, welche von ihnen den Antrieb übernehmen soll. Sine gesteuerte Beschleunigung bedeutet· einen beachtlichen Tarteil beim Antrieb der Reifenaufbautrommel. -

Einen Bremseffekt auf die Reifenaufbautrommel erzielt man wenn der Motor abgeschaltet wird und beide Magnetpulve. _Λι lungen 7 und. 14- voll unter Strom gestellt werden. Bine der beiden Kupplungen zum Teil unter Strom zu stellen bedeutet eine Verzögerung von vorbestimmter Größe. Das Abbremsen von hoher Geschwindigkeit kann man erreichen, wenn man die-Magnetpulver kupp lung 14- der Motorwelle voll unter Strom stellt und die Magnetpulverkupplung 7 der Zwischenwelle teilweise unter Strom stellt. Die Abbremswirkung der hohen Geschwindigkeit ä wird so erreicht, daß das Drehmoment, das in der aufgespeicherten Energie der sich drehenden Trommel und in den übrigen angetriebenen Teilen der Maschine aufgespeichert ist, die Motorwelle antreibt, und daß wegen der vollen Strombeaufschlagung der Motorwellen-Hagnetpulverkuppliing beide Häder-

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triebe 3 und 12 angetrieben werden. Der eine kädertrieb dreht eine der Hälften der Zwischenwellen-kagnetpulverkupplung mit einer Geschwindigkeit um, die großer ist als die Geschwindigkeit, bei der der zweite xtädertrieb die andere Hälfte der Zwischenwellen-kagnetpulverkupplung antreibt und, wenn kein Schlupf in der Motorwellen-Lagnetpulverkupplung ist, wird das Verhältnis der Geschwindigkeit, mit denen die beiden Hälften der Zwischenwellen-Magnetpulverkupplung umlaufend bestrebt sind, wiederum gleich der Multiplikation der Untersetzungen miteinander, z.B. 11,5 : 1.

Ein Abbremsen aus niedriger Ge Schuldigkeit kann man erreichen, wenn man die Zwischenwellen-Magnetpulverkupplung 7 voll unter Strom stellt und die Ilotorwellen-Magnetpulverkupplung 14-teilweise unter Strom stellt. Die beiden Hälften 15 und IJ der liotorwelle zu- jeder Seite der Magnetpulverkupplung 14-werden wiederum in dem Verhältnis 11,5 '· 1 angetrieben.

Bei einer Spielart der oben beschriebenen ^usführungsform wird anstelle des einen Rädertriebes ein !Riementrieb genommen. Hierdurch kann bei nur einer Motorumlauirichtung das Abtriebsteil der Motorwelle dazu gebracht werden, in einer

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von zwei Richtungen umzulaufen, ^e nachdem , welche Kupplung "unter Strom, gestellt wird.

In "beiden Fällen ist die Bremskraft von der Größe der Kupplung abhängig und^xticht von der Große des Motors.

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Claims

Patentansprüche :

1) Arbeitsmaschine mit variabler Geschwindigkeit, "mit einem Antriebsmotor und einer Einrichtung zur Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit, g .e k.e fi~n ζ e i α h net durch die Anordnung von zumindest zwei Kupplungen (7* 14-) für Schlupfsteuerung auf zwei verschiedene Geschwindigkeiten, durch Getriebe (3,12) an der Eingangswelle oder der Ausgangswelle zumindest der einen Kupplung zur Verringerung oder Erhöhung der Drehzahl im "Vergleich zur Drehzahl der anderen Kupplung· oder Kupplungen und durch get-rennte Einschaltvorrichtungen für die Kupplungen zwecks Einstellung der Drehzahl, die von dem kotor hergeleitet wird, auf einen vorLestimmten V/ert.

2)Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Eins,chaltvorrieh~ tungen zum v/ahlweisen Einschalten der eine η ,Kupplung

(7) .oder der anderen Kupplung (14) die Umlaufzahl der -ibtriebswelle (1?) wählbar ist.

*) Arbeitsmas chine nach den Ansprüchen 1 und 2, d a durch gekennzeichnet, daß die Ar-

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beitsmaschine (16) durch. Betätigung der Einschaltvorrichtungen der Kupplungen (7) "14-) zwecks Kuppeins und durch Betätigung der Abschaltvorrichtung des Motors (1) eine/ßremseinrichtuhg hat.

··■!-) Arbeitsmaschine nacli den Ansprüchen 1-3» dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplungen (7,1^z0 k-gnetpulverkupplungen.sind. . . ^

5) Arbeitsmaschine nach den Ansprüchen 1 - 5, d a durch gekennzeichnet , daß die Kupplungen elektrostatische Kupplungen sind.

6) Arbeitsmaschine nach den Ansprüchen 1 - 3» d adur c h gekennze ichnet , daß die Kupplungen »/irbelstromkupplungen sind.

7) Arbeitsmaschine nach Anspruch 4-, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Magnetpulverkupplungen (7i 14-) in an sich bekannter Weise zur Herstellung eines Schlupfes zwischen den Kupplungshälften durch schwächere oder stärkere Magnetisierung des Magnetpulvers eingerichtet sind, :

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8) Arbeitsmaschine nach, den Ansprüchen 1 - 7, ü a durch gekennzeichnet , daß sie zum Antrieb einer lieifenaufbautromiiiel (16) verwendet wird.

9)--rbeitsmaschine nach den Ansprüchen 1 -■ 8, g e :. e nnzeichnet durch einen Wechselstroiakurzschlußläufermotor als Antriebsmotor (1). ·

10)Arbeitsmaschine nach Anspruch 1-9» g e k e η η - .-= zeichnet durch die Anordnung zv^/eier Kupplungen (7,

11)Arbeitsmaschine nach den iinsprüchen 1 - 1Ö, d a durch gekennzeichnet , daß zwei Eädertriebe (5, 12) die iDingangsseite und die .ausgangsseite der beiden Kupplungen (7» ^) verbinden.

12)Arbeitsmaschine nach den Ansprüchen 1 - ID, dadurch g e k en η ζ e i c hue t , daß ein Hädertrieb und ein Riementrieb die Eingangsseite und die Ausgangsseite der beiden Kupplungen verbinden·»·

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