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Wickelwelle mit einzeln durch Reibung angetriebenen Wickelträgern
Die Errindung bezieht sich auf Wickelwellen mit einzeln angetriebenen WickeltrSgern,
die frei auf der Wickelwelle dreh- und verschiebbar sind und von gleichfalls auf
der Welle verschiebbaren, aber mit dieser umlaufenden Ringscheiben unter der Wirkung
eines auf die Wickeltrager und Ringschelben ausgeübten Axialdruckes durch Reibung
mitgenommen werden. Bei solchen als Einzelfriktionen bezeichneten Wickelvorrichtungen
bestehen die Wickelträger aus zwei alt einer Schulter versehenen Ringen die die
Wickelhülse auf ihren Schultern zwischen sich aufnehmen. Die Spannung der auf diese
Wickelhülsen aufgewickelten Bahnen oder Streifen ist von der einstellbaren Reibung
zwischen Welle und Wickelträger abhingig und hat eine Relativdrehung dieser Teile
gegeneinander zur Voraussetzung.
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Wickelvorrichtungen dieser Art sind tflr solche Maschinen, in denen
die aus einer Bahn längsgeschnittenen Streifen abwechselnd auf zwei Wickeiwellen
aufgewickelt werden und rUr solche Fälle, in denen alle Streifen gleich breit sind,
gut geeignet. Dadurch, dass die Fraktionen aller Wiokelträger unter dem Einfluss
eines gleichen Axialdruckes stehen, ist das auf alle Streifen wirkende Drehmoment
und somit deren Spannung gleich, und durch die VerEnderung des Axialdruckes kann
Jede beliebige Spannung eingestellt werden, die auf die Streifen beim Aufwickeln
wirksam ist. Soll aber eine Bahn in verschieden breite Streifen geschnitten werden,
dann ist zwar ebenfalls das auf die einzelnen Wickelträger Ubertragene Drehmoment
gleich. Da aber die Streifen verschieden breit sind, ist die spezifische Spannung
in diesen Streifen, d.h. die -Spannung Je cm Streifenbreite, ungleich. Bei grösseren
Breitenunterschieden der einzelnen Streifen wirkt sich das ungünstig aus und ist
im allgemeinen unerwünscht.
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Dieser Nachteil der genannten Wickelvorrichtungen soll ges der Erfindung
dadurch behoben werden, dass Jedem Wickeiträger mehrere umsetz- oder auswechselbare
Ringsoheiben zugeordnet sind, von
denen die einen drehfest mit der
Welle und die anderen drehfest mit dem Wickelträger kuppelbar sind. Bei einer derartigen
Anordnung nicht nur einer, sondern einer Mehrzahl von Ringscheiben lässt sich durch
Umsetzen oder Auswechseln derselben an Jedem Wickelträger eine wählbare Anzahl von
Reibungsfläches einstellen, indem die Reibung zwischen einigen Ringscheiben ausgeschaltet
wird. Da das von der Welle auf den Wickelträger übertragbare Drehmoment und damit
die Spannung des Streifens bei gleichem Axialdruck von der Zahl der wirksamen Reibungsflächen
abhängt, lasst sich somit durch das Umsetzen oder Auswechseln von Ringscheiben die
spezitische Bahnapannung verändern und den Erfordernissen anpassen.
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Die Kupplung der Ringscheiben entweder mit einem Wickelträger oder
mit der Welle lässt sich vorzugswaise dadurch erreichen, da die einen Ringscheiben
mit einem inneren Vorsprung zum Eingriff in eine Nut der Welle oder eines mit der
Welle drehtest verbundenen KBrpers, und die anderen Ringscheiben mit einem äußeren
Vorsprung sum Eingriff in eine Nut oder einen Schlitz in dem Wickelträger versehen
sind.
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Um die Ringscheiben mit ihrem zugehörigen Sehulterring in einraucher
Weise kuppeln zu können, ist es zweckmässig, die Schulterringe, auf die sich die
Wickelhülse beiderseits abstützt, in der Weise büchsenförmig auszubilden, dass sie
in ihrem Innern die Ringscheiben aufnehmen. In diesem Fall kann die Bachsenwand
mit einem Schlitz oder einer Nut zur Mitnahme von Ringscheiben versehen sein, deren
Vorsprung oder Nasen in diesen Schlitz oder in diese Nut eingreifen.
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Die Ringscheiben können unmittelbar nebeneinander liegen. Sie uebertragen
dann an den Stellen, an denen eine Relativdrehung stattfindet, eine verhältnismässig
geringe Reibung, da sie vorzugsweise aus Stahl oder Metall bestehen. Eine solche
geringe Reibung, die auch nur eine geringe Spannung in den Streifen hervorruft,
kann in manchen Fällen erwünscht sein, Im allgemeinen ist es Jedoch zweckmässig,
Jeder Ringscheibe einen frei drehbaren, gleichfalls scheibenförmigen Ring aus einem
Material mit einem gegentiber den Ringscheiben höheren Reibungskoeffizienten zuzuordnen.
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Die Schulterringe kennen unmittelbar auf der Wickelwelle laufen.
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Im allgemeinen dürfte es aber angebracht sein, auf der Welle drehfest
mit dieser verbundene, aber axial frei bewegliche LaufbUchsen für die Schulterringe
anzuordnen und mit einem Schlitz oder einer Nut zur Mitnahme von Ringseheiben und
einem Flansch zum Übertragen des Axialdruckes auf die Ringscheiben zu versehen.In
diesen Schlitz oder in diese Nut greifen die Nasen oder Vorsprung Jener Ringscheiben
ein, die gemeinsam mit der Welle umlaufen sollen.
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Ein AustUhrungsbeispiel des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung
schematisch dargestellt.
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Abb. 1 ist ein Längsschnitt durch die auf der Welle sitzenden Teile,
Abb. 2 ist eine Seitenansicht der einen Ringseheibenart und Abb. 3 eine solche der
anderen Ringscheibenart; die Abb. 4, 5 und 6 dienen zur Erläuterung der Funktion
bei verschiedenen EinsteUungen der Ringscheiben.
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Auf der Welle 1 sitzen die LaufbUchsen 2, 3, 4 und 5, die mit Je einem
Stift 6 oder einem sonstigen animenbefestigten Teil in eine durchgehende Längsnut
7 der Welle 1 eingreifen. Die Laufring sind dadurch drehfest mit -der Welle verbunden
und laufen mit ihnen um, lassen sich aber axial frei verschieben. Auf den Laufbüchsen
sind die büchsenförmig ausgebildeten Schulterringe 8, 9, 10 und 11 frei drehbar
gelagert. Die Schulterringe 8 und 9 nehmen zwischen sich die WickelhUlse 12, die
Schulterringe 10 und 11 die Wickelhtlse 13 auf. Die Ränder der Schulterringe können
an den BerUhrungsstellen mit den WickelhG1sen gerändelt, gezahnt, mit kleinen Stiften
versehen oder in sonstiger Weise profiliert sein, damit sich die Wickelhtllsen nicht
gegenUber den Schulterringen drehen können.
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Zwischen den Flanschen der Laufbtlchsen 2 bis 5 und den zugehörigen
Schulterringen sind die Ringscheiben 14 bis 29 untergebracht. Davon gehören die
Ringseheiben iq, 16, 19, 21, 22, 23, 28 und 29 der einen Ringart an, die in Abb.2
dargestellt ist, während die Ringscheiben 15, 17, 18, 20, 24, 25, 26 und 27 der
anderen, in Abb. 3 dargestellten Art angehören. Die eine Ringart greift in
einen
der Schlitze 30, 31, 32 oder 33 ein, die nich in den Wänden der Schulterringe befinden.
Die andere Ringart greift in eine der Nuten 34, 35, 36 oder 37 ein, die in den Laufbüchsen
angebracht sind. Zwischen den einzelnen Ringscheiben können scheibenförmige Ringe
aus einem Material mit einem höheren Reibungskoeffizienten angeordnet sein, wie
sie in den Abb. 4 bis 6 deutlicher zu sehen sind.
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Wie bei den bekannten Einzelfriktionen wird auch bei dieser Wickelvorrichtung
auf der einen Seite der Welle ein Axialdruck ausgeübt, der sich Uber die einzelnen
Wickelträger bis zu der anderen Seite der Welle fortpflanzt, wodurch alle diese
Teile unter dem gleichen Axialdruck stehen. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die
Ausübung des Axialdruckes durch die Feder 38 angedeutet, die auf den Laufring 5
einwirkt. Von diesem wird der Druck Ueber die Ringscheiben 29 bis 26 auf den Schulterring
t1, und von diesem auf die WickelhUlse 13 Ubertragen. Die Wickelhtllse leitet den
Druck auf den Schulterring 10 weiter, der dann Uber die Rlngscheiben 25 bis 22 und
den Schulterring 4 auf den Zwischenring 39 fibertragen wird.
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Von hier aus erfolgt die Übertragung des Axialdruckes aber den nächsten
Wickelträger, der sich gegen den Bund 40 der Welle abstützt. Selbstverständlich
sitzen in der Praxis auf ein und derselben Welle im allgemeinen nicht nur zwei,
sondern eine Vielzahl von Wickelträgern, die in der angegebenen Weise einem Axialdruck
unterworfen sind.
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Zwischen der LaufbUchse 2 und dem Schulterring 8 sind die Ringscheiben
so angeordnet, wie es in Abb.4 deutlicher zu sehen ist, in der die gleichen Bezeichnungen
wie in Abb.1 verwendet sind. Wie man hieraus erkennt, findet während des Wickelvorganges
zwischen dem Flansch der LaufbUchse 2 und der Ringscheibe tZ eine Relativdrehung
statt, weil diese mit dem Schulterring 8 gekuppelt ist. Auch zwisehen derILngscheibe
14 und der Rirgscheibe 15 findet eine Relatlvdrehung statt, weil die Ringscheibe
15 mit der Laufbflchse ekuppelt ist. ii ist aus der Abbild leicht erkennbar, daß
aus den gleichen ronden stach eine Relativdrehung zwischen den Ringscheiben 6 und
16 einerseits und zwischen den Ringscheiben 16 und 17 andererseits stattfinden muß.
Schließlich entsteht auch eine Relativdrehung zwischen der Ringscheibe 17 und dem
Schulterring 8
weil die Ringscheibe in die Nut 34 eingreift. Somit
tritt bei einer solchen Anordnung der Ringscheiben an tAnt Stellen eine Relativdrehung
und damit eine Reibung ein, die in der Abb. durch runf Kreise kenntlich gemacht
ißt. Als Reibungafläche wird dabei die gesamte Fläche angesehen, die sich aus den
beiden benachbarten Rinscheibenflächen und der dazwischen liegenden Filzscheibe
zusannensetzt.
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Die Abb.5 entspricht dem linken Teil des rechten Wickelträgers nach
Abb. 1 und ist mit den gleichen Bezeichnungen versehen. Die Ringscheiben sind gegentiber
der Abb. 4 so ungesetzt worden, daß die beiden linken Ringscheiben 22 und 23 mit
ihren Voraprüngen in den Schlitz 32 des Schulterringes io eingreifen und sich gemeinsam
mit diesen drehen, während die rechten Ringscheiben 24 und 25 durch ihre inneren
Vor sprünge in gleicher Weise mit der Laufbflchse 4 gekuppelt sind. Wie bei der
Abb. 4 findet zwischen der am weitesten links Legenden Ringscheibe 22 und der Laufbuchse
eine Relativdrehung statt. Dagegen entsteht keine Relativdrehung zwischen den Ringacheiben
22 und 23, wodurch zwischen ihnen keine Retbungsstell besteht. In gleicher Weise
entfällt auch die Reibungsstelle zwischen den Ringscheiben 24 und 25, wogegen die
Ubrigen Reibungsstellen in gleicher Weise wie bei Abb. 4 bestehen bleiben. Insgesamt
wirken sich damit nach Abb. 5 nur drei Reibungsätellen aus, die gleichfalls durch
Kreise gekennzeichnet sind. Auf den Schulterring 10 wirkt somit ein Drehmoment,
das zu dem auf den Schulterring 8 ausgeübten Drehmoment im Verhältnis 3:5 steht.,
wenn beide Anordnungen unter dem gleichen Axialdruck stehen.
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Eine weitere Verringerung des Drehmoments und damit der auf die Streifen
ausgeübten Spannung läßt sich durch ein weiteres Umsetzen der Ringscheiben erreichen.
Eine solche Möglichkeit ist in Abb. 6 dargestellt. Hierin ist die LaufbUchse mit
41, ihre Nut mit 42, der Schulterring mit 43 und der darin befindliche Schlitz mit
44 bezeichnet. Die beiden benachbarten Ringicheiben 45 und 46 greifen in die Nut
42 ein, laufen also mit der Welle um, während die Ringe 47 und 48 mit ihren Vorsprüngen
in den Schlitz 44 eingreifen und mit dem Sohulterring 43 umlaufen. Entsprechend
den bisherigen Zrläuterungen ist leicht zu erkennen, daß eine Relativorehung
nur
zwischen den Ringscheiben 46 und 47 entstehen kann. Somit wird von einer Anordnung
gemäß Abb.6 ein Drehmoment Ubertragen und eine Spannung in den Streiren hervorgerufen»
die zu der Anordnung nach Abb.5 im Verhältnis 1:3 ünd zu der Anordnung nach Abb.4
im VerhSltnis 1:5 steht.
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Die besprochenen Anordnungen ermöglichen also eine Stufung von 1:3:5.
Ist eine feinere Stufung rUnscht, dann kann sie beispielsweise dadurch vorgenommen
werden daß entgegen dem AusfUhrungsbeispiel nach Abb.1 der linke und der rechte
Schulterring eines Wickelträgers nicht die gleiche Anzahl von Reibungastellen aufweist,
sondern eine unterschiedliche, indem beispielsweise durch die Anordnung der Ringacheiben
auf der einen Seite nur eine, auf der anderen Seite dagegen drei Reibungsstellon
wirksam sind. Da sich das übertragbare Drehmoment und damit die Spannung der Streifen
aus der Summe der Reibungsstellen der beiden Seiten des Wickelträgers ergibt, läßt
sie sich durch eine beiderseits ungleiche - nicht spiegelbildliche - Anordnung der
Ringscheiben den Erfordernissen noch besser anpassen. Eine weitere Anpassung ist
ferner dadurch möglich, daß die Zahl der zwischen Laufringflansch und Schulterring
angeordneten Ringscheiben und damit die Zahl der ein- und aus schältbaren Reibungsstellen
erhöht wird.