DE1978071U - Umroller zum hin- und herwickeln von bandfoermigem material. - Google Patents

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Umroller zum Hin- und. Herwickeln von bandförmigem Material

Die !Teuerung betrifft einen Umroller mit zwei Wickelwalzen zum Hin- und Herwickeln von bandförmigem Material von einer Rolle auf einer Wickelwalze zu einer Rolle auf einer zweiten Wickelwalze mit konstanter Wickelgeschwindigkeit. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Umroller, bei welchem die beiden Wickelwalzen mit dem Abtriebsglied je eines stufenlos regelbaren Getriebes gekuppelt und die Verstellmechanismen der Getriebe untereinander durch ein einstellbares leitgetriebe verbunden sind, welches so ausgelegt ist, daß die Drehzahlen n·] und nz der Abtriebsglieder bei jeder Stellung des Leitgetriebes der Bedingung

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genügen, und bei welchem das Iieitgetriebe von der Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten der Materialrollen steuerbar ist. Solche Umroller sind an sich bekannt, beispielsweise durch die deutschen Patentschriften 962 424 und 1 104 918. Die Erfindung strebt an, die dort beschriebenen Umroller zu verbessern.

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Bei diesen bekannten Umrollern sind die stufenlos regelbaren Getriebe als Reibgetriebe mit einem Eintriebsglied. und einem Abtriebsglied, ausgebildet, wobei Eintriebe- und Abtriebsglied an einem Laufkreis des Abtriebsgliedes unmittelbar aneinander anliegen. Durch gegenseitige "Verschiebung von Eintriebs- und Abtriebsglied kann der Laufkreis und damit das Übersetzungsverhältnis verändert werden. Es ändert sich dann der Laufkreisdurchmesser und damit der Kehrwert der Abtriebsgeschwindigkeit im wesentlichen linear mit dem Stellweg des Verstellmechanismus. Um unter diesen Voraussetzungen der Wickelbedingung

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— + -L = const.

Ji-] 2 n.22,

Rechnung zu tragen, ist das Leitgetriebe als Doppelkurbelgetriebe ausgebildet, welches Stellwege r cos^ und r sln'f liefert, wenn r der Kurbelradius und ^ ein Verstellwinkel des Leitgetriebes ist. Aus sin j+ cos ^f= 1 folgt, daß mit den angegebenen Stellwegen die Wickelbedingung für alle jp erfüllt ist.

In der Textilindustrie fallen in zunehmendem Maße feine und spannungsempfindliche Gewebe und Gewirke an, beispielsweise elastische Gewebe und Gewirke. Bei solchen Materialien kommt es in besonderem Maße darauf an, ungleichmäßigen Zug zu vermeiden. Das gilt dann nicht nur für das Hin- und Herrollen etwa in einem Jigger, sondern auch bereits für das Beladen und später für das Entladen des Jiggers. Die Ware muß von einer Rolle auf einem Wickelbaum in den Jigger eingerollt und nach dem Bearbeitungsvorgang beim Entlad.en des Jiggers die Rolle wieder auf den Wickelbaum ausgerollt werden» Bei empfindlichen Materialien, wie sie gerade in der letzten Zeit zunehmend auf den Markt kommen, ist es unbedingt"notwendig, daß auch beim Ein- und Ausrollen der Ware die Wickelspanmmg ebenso klein ist wie beim Umrollen im Jigger und daher mit großer Genauigkeit konstant gehalten wird.

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Diese Konstanthaltung kann vorteilhafterweise mit dem gleichen Regelmechanismus erfolgen, der für den Umrollvorgang im Jigger selbst vorgesehen ist, indem die Wickelbäume über Kettentriebe an das Umrollgetriebe angekuppelt wird.

Problematisch wird diese einfache Maßnahme durch den Umstand, daß die in den Ausrüstbetrieben in großen Stückzahlen vorhandenen Wi-ekelMume gegenüber den maximalen Rollendurchmesser, sehr kleine Durchmesser haben, üblicherweise nur 120 mm. Damit wird bei Jiggern für 1.000 mm Rollendurchmesser der beim Aus- und Einrollen zu überstreichende Regelbereich ungefähr doppelt so groß wie er für das Hin- und Herrollen im Jigger selbst sein müßte. Der Regelbereich der stufenlos regelbaren G-etriebe müßte mindestens in der'Größenordnung von 1:10 liegen.

Das ist mit den geschilderten bekannten Konstruktionen nicht zu erreichen. Bei den bekannten Konstruktionen ist ein Eintriebsglied vorgesehen, das mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit läuft, und der Laufkreis auf dem Abtriebsglied wird verändert. Beispielsweise ist das Eintriebsglied ein Reibrad, welches längs einer Erzeugenden eines kegelförmigen Abtriebsgliedes verschiebbar ist. Die Abtriebsdrehzahl ist dann umgekehrt proportional dem Laufkreis-Durchmesser auf dem Abtriebskegel. Mun ist der praktisch ausnutzbare Bereich von Laufkreis-Durchmesser nach unten hin aus mechanischen Gründen begrenzt. Das Eintriebsglied deformiert sich beispielsweise beim Andrücken an das Abtriebsglied etwas, was sich bei kleinen Laufkreis-Durchmessern bemerkbar- macht. Das Eintriebsglied' liegt ferner auf einer endlichen Breite an dem Abtriebsglied an. Infolgedessen sind die Umfangsgeschwindigkeiten auf der einen und der anderen Seite der Anlagefläche verschieden, und zwar umso stärker, je kleiner die Laufkreisdurchmesser sind.

Auch sind die übertragbaren Drehmomente bei kleinen Laufkreis-Durchmessern entsprechend klein. Man kann aus diesem Grunde den Regelbereich derartiger Reibgetriebe, wie sie bei den bekannten Konstruktionen Verwendung finden, nur durch entsprechende Vergrößerung des Abtriebsgliedes erweitern. Das fürt zu anderen Schwierigkeiten: Mit einer Vergrößerung des Abtriebsgliedes wächst auch das !Trägheitsmoment an. Das hat zur !folge, daß bei Drehzahländerungen im Rahmen des Regelvorganges, insbesondere im höheren Drehzahlbereich, erhebliche (Drägheitskräfte auftreten, die dann gerade über die kleinen Laufkreis-Durchmesser überwunden werden müssen. Bs hat sich gezeigt, daß man bei den für die bekannten Anordnungen verwandten Getrieben nicht über einen Regelbereich von 1:4 bis 1:4,5 hinausgehen kann.

Der Feuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Umroller der beschriebenen Art zu schaffen, bei welchem der Regelbereich ausreicht, um mit dem gleichen Regelmechanismus das Material auch von einem Wickelbau relativ geringen Durchmessers mit konstantem Zug abzuziehen und auf die Umroller-Wickelrollen aufzuwickeln.

Ueuerungsgemäß wird, das erreicht durch folgende Merkmale:

a/ Die stufenlos regelbaren Getriebe weisen in an sich bekannter Weise ein.Eintriebe-, ein Abtriebs- und ein dazwischen liegendes Übertragungsglied auf, und mittels des Verstellmeehanismus ist die Lage des Übertragungsgliedes gleichzeitig gegenüber dem Eintriebe- und gegenüber dem Abtriebsglied, veränderbar, derart,

daß sich damit die Drehzahlübersetzungen einmal zwischen Eintriebe- und Übertragungsglied und zum anderen zwischen Übertragungs- und Abtriebsglied gleichsinnig ändern.

b/ Das Leitgetriebe ist als Kurvengetriebe oder eine Kombination von Kurvengetrieben ausgebildet.

Durch die Verwendung eines Getriebes mit einem Zwischenglied wird ein größerer Regelbereich möglich, ohne daß der Laufkreis-Durchmesser unzulässig klein wird. Bs wird nämlich einmal die relative Lage von Übertragungs- und Abtriebsglied und damit der Laufkreis-Durchmesser auf dem Abtriebsglied verändert. Zugleich wird aber auch die Geschwindigkeit des an dem Abtriebsglied anliegenden Übertragungsgliedes verändert. Es hängt somit die Abtriebsdrehzahl nicht nur von dem Laufkreis-Durchmesser auf dem Abtriebsglied ab. Vielmehr tritt noch ein zweiter Paktor in Gestalt von linearen Geschwindigkeiten des Übertragungsgliedes hinzu, wodurch eine wesentliche Erweiterung des Regelbereiches möglich wird, ohne daß die Laufkreis-Durchmesser unzulässig klein oder das (Trägheitsmoment des Abtriebsgliedes unzulässig groß zu werden brauchte.

Durch die hierbei erhaltene Multiplikation der Übersetzungsverhältnisse erhält man aber hier einen nicht-linearen Zusammenhang zwischen Stellweg und Drehzahlkehrwert. Aus diesem Grunde wird das Leitgetriebe gemäß dem zweiten Merkmal der Neuerung nicht mehr als Sinus-Hebelgetriebe ausgebildet, sondern als Kurvengetriebe. Damit kann man auf jeden Pail den gewünschten Zusammenhang der Stellwege erzielen, so daß die Wickelbedingung stets erfüllt ist.

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Die Neuerung kann in verschiedener Weise realisiert werden. Zwei Ausführungsbeispiele der !Teuerung sind in den Abbildungen dargestellt und im folgenden beschrieben:

lig. 1 und 2 zeigen schematisch ge eine Ausführungsform der Feuerung.

!ig. 3 zeigt eine Einzelheit der Ausführung von ]?ig.2.

Mit 1 und 2 sind in lig.1 die beiden Wickelwalzen bezeichnet. Sie sind schematisch in ]?ig.1 einmal in Seiten- und einmal in Oberansicht zu sehen. Auf den Walzen 1 und 2 sitzen die Wickelrollen 3 und 4 eines bandförmigen Materials. Das Band 5 ist von der Bolle 3 über Umlenkrollen 6 und 7> sowie eine !Tänzerwalze zur Rolle 4 geführt. Die Tänzerwalze 8 sitzt an einem Schieber 9, der in einem Gehäuse 10 gleitet und unter dem Einfluß einer Feder 11 steht. Die Feder 11 bestimmt die Zugspannung, unter welcher das Material 5 sitzt. Das Gehäuse 10 besitzt einen Druckmitteleinlaß 12, sowie zwei Auslässe 13 und 14. Zwei Steuerleitungen 15 und 16, die in das Gehäuse 10 münden, sind in der Mittelstellung des Schiebers 9 verschlossen.

Wenn die Umfangsgeschwindigkeit an der Rolle 3 größer wird als die an der Rolle 4, wird, die Materialschleife verkürzt und der Schieber 9 über die Tänzerwalze 8 nach links bewegt. Wenn die Umfangsgeschwindigkeit an der Rolle 4 die größere ist, bewegt sich der Schieber 9 nach rechts. Im ersteren lall wird, die leitung 16 mit dem Auslaß 14 und die Leitung 15 mit dem Druekmitteleinlaß 12 verbunden. Es strömt also Druckmittel in die leitung 15 hinein und aus der leitung 16 ab.

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Im letzteren Falle strömt dagegen Druckmittel von 12 in 16 hinein und aus 15 über 13 ab. Die Leitungen 15 und 16 führen zu zwei gegeneinand.erwirkenden hydraulischen Stellgliedern 17 und 18, durch welche eine Kurvenscheibe 19 verdrehbar· ist, deren !Funktion noch erläutert werden wird.

Die Walzen 1 und 2 werden über Untersetzungszahnräder 20, 21 bzw. 22, 23 und je ein stufenlos regelbares Getriebe 24 bzw. von einem Motor 26 angetrieben. Der Motor 26 treibt eine Schwungscheibe 27 und eine Riemenscheibe 28, welche über einen Riemen 29 d.ie Riemenscheiben 30, 31 auf den Eingangswellen 32 bzw. 33 der stufenlos regelbaren Getriebe 24 bzw. 25 antreibt.

Die Getriebe 24 und 25 sind gleich aufgebaut und es wird nur das Getriebe 24 näher beschrieben. Entsprechende Teile d.es Getriebes 25 sind mit den gleichen Bezugszeichen, aber einem Strich (') gekennzeichnet. Auf der Eingangswelle 32 sitzt ein Eintriebsglied in Gestalt einer Scheibe 34. Auf der Abtriebswelle 35 sitzt ein Abtrie.bsglied in Gestalt einer Scheibe 36, welche der Scheibe 34 parallel gegenüberliegt und den gleichen Durchmesser besitzt wie diese. Ein Übertragungsglied hat die Form einer Kugel 37> welche um eine Achse 38 drehbar ist und an den beiden Scheiben 34 und 36 anliegt. Man erkennt, daß die Laufkreisdurchmesser, die bei 39 und 40 eingezeichnet sind, sich bei einer Verschwenkung der Kugel-Drehachse gegensinnig ändern. Der Laufkreis 39 wird größer, der Laufkreis 40 wird kleiner, wenn die Drehachse 38 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Die Verschwenkung der Drehachse 38 erfolgt mittels eines Stellgliedes 41, das mit einem Kugelkopf 42 in eine Ausnehmung eines axial verschiebbar geführten laststiftes 43 eingreift.

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Uber die Scheibe 34 wird die Kugel 37 von der Welle 32 auf dem Laufkreis 40 angetrieben. Je kleiner bei gegebener Eingangsdrehzahl der Laufkreis-Durchmesser 40 ist, desto höher wird die Drehzahl der Kugel 37 um die Achse 38. Ton der Kugel wird, aber auf dem Laufkreis 39 die Scheibe 36 und damit die Abtriebswelle 35 angetrieben, und zwar ist bei gegebener Kugeldrehzahl die Ausgangsdrehzahl umso höher, je größer der Durchmesser des Laufkreises 39 ist. Da sich bei einer Verschwenkung der Drehachse 38 die Laufkreis-Durchmesser gegensinnig ändern, kann man einen relativ großen Drehzahlbereich erfassen, ohne daß man zu unerwünscht kleinen Laufkreis-Durchmessern gelangt.

Die Eaststifte 43> 43' liegen an der Kurvenscheibe 19 an. Bei einer Verdrehung der Scheibe 19 mittels der Stellglieder 17 und 18. werden also die Übersetzungsverhältnisse der Getriebe 24 und 25 verändert. Die Kurvenscheibe 19 ist so ausgebildet, daß die Abtriebsdrehzahlen n·]., 212 ■ stets die Wickelbedingung

erfüllen. Die Kurvenscheibe 19 mit den (Daststiften 43, 43' stellt also das "Leitgetriebe¹¹ im Sinne der vorliegenden Feuerung dar. Bei einer Veränderung der Materialspannung infolge unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeiten der Wickelrollen 3 und 4 erfolgt eine - in"fegrierende - Verstellung des Schiebers 9 und damit der Kurvenscheibe 19, bis durch Verstellung der Getriebe 24 und 25 wieder gleiche Umfangsgeschwindigkeiten an beiden Wickelrollen 3, 4 erreicht sind.

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Mit der Wickelwalze 2 kann über Kettenräder 44 und 45 und eine Kette 46 ein Wickelbaurn 47 angetrieben werden. Dieser hat einen kleineren Durchmesser als die Walze 2 und trägt eine Materialrolle 48, welche auf die Walze 1 aufgewickelt werden soll. Das muß ebenfalls mit konstantem Zug geschehen, um das Material nicht zu verziehen. Das Material wird dann, wie durch die gestrichelte Linie 49 angedeutet ist, ebenfalls um die Rolle 7, tänzerwalze 8 und Rolle 6 herumgeführt und in der beschriebenen Weise umgerollt. Infolge des großen Regelbereiches der Getriebe 24 und 25 ist dies trotz des relativ geringen Durchmessers des Wickelbaumes 47 möglich.

Getriebe nach Art von 24 und. 25 sind handelsüblich erhältlich, beispielsweise unter der Bezeichnung "Kopp-Tourator" der Firma Eisenwerk Wulfen, Es können zur Erhöhung des übertragbaren Drehmomentes mehrere Kugeln 37 um den Umfang der Scheiben 34? 36 herum angeordnet werden und ihre Drehachsen 38 durch eine gemeinsame Kulissensteuerung verschwenkbar sein. Die Form der Kurvenscheibe 19 kann man entweder berechnen oder empirisch bestimmen.

jig".2 und 3 zeigen eine andere Ausführungsform der Feuerung, welche mit einer anderen Art von stufenlos regelbarem Getriebe und einer anderen Art von leitgetriebe arbeitet als die Ausführung von Pig.i. Im übrigen sind, gleiche Seile in I¹Ig.2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in lig.1.

Beide stufenlos regelbaren Getriebe sind in Fig.2 mit 50 und 51 bezeichnet. Sie sind gleich aufgebaut, und deshalb wird nur das Getriebe 50 näher beschrieben. Das Getriebe enthält zwei Paare von ICegelscheiben 52, 53, 54 und 55,

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die mit ihren konischen Flächen einander zugekehrt sind und von denen die Scheiben 54» 55 des einen Paares einzeln axial verschiebbar auf der Eintriebswelle 32 sitzen, während die Scheiben 52 und 53 in entsprechender Weise einzeln verschiebbar auf der Abtriebswelle 35 sitzen. Die Scheiben 52, 53, 54 und 55 sind mit der jeweiligen Welle 35 bzw. 32 verkeilt, so daß sie diese mitnehmen bzw. von dieser mitgenommen werden. TJm die Scheiben 52 und 53 auf der einen Seite und 54 und 55 auf der anderen Seite läuft ein Keilriemen 56. Der Laufkreis, auf welchem der Keilriemen 56 an den Scheiben 52 und 53 bzw. 54 und 55 anliegt, und damit das Übersetzungsverhältnis zwischen Eintriebsund Abtriebswelle 32 bzw. 35 hängt von dem Abstand der Scheiben ab. Dieser Abstand wird von dem Leitgetriebe gesteuert.

Dieses Leitgetriebe enthält-'zwei Hebel 57 und 58, die bei 59 und 60 zwischen den Wellen 32 und 35 schwenkbar gelagert sind.. Die Hebel 57 und 58 greifen mit Zapfen 61, 62 bzw. 63, 64 in Hüten.'ein, die an den Haben 65, 66, 67, 68 der Scheiben 52, 54, 53, 55 vorgesehen sind. Durch Verschwenken der Hebel können also die Scheiben 52 bis 55 axial auf den jeweiligen Wellen verschoben werden. Bei einer Verschwenkung des Hebels 57 wird beispielsweise die Kegelscheibe 52 nach oben und gleichzeitig die Kegelscheibe 54 nach unten bewegt oder umgekehrt. Es wird also der Laufkreis an der Abtriebsseite verkleinert und gleichzeitig der Laufkreis an der AntriebsBelte vergrößert und. umgekehrt. Entsprechend steuert der Hebel 58 die Kegelscheiben 53 und 55·

Die Hebel 57 und 58 werden von einer Hutenwalze 69 gesteuert. Diese enthält in geeigneter Weise gekrümmte Hüten 70, 71 auf ihrem Umfang (vergl. auch Fig.3), und in diese Hüten greifen die Enden der Hebel 57 und 58 ein.

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Die lutenwalze 69 wird durch einen hydraulischen Stellmeter verdreht, der über die leitungen 15 und 16 vom Schieber 9 gesteuert wird.

Die Hebel 57 und 58 und die Hutenwalze 69 stellen das Leitbetriebe im Sinne der vorliegenden Feuerung dar. Die Scheiben 54 und 55 sind die lintriebsglieder, die Scheiben 52 und. 53 die Abtriebsglieder, und. der Keilriemen 56 ist das Übertragungsglied.

Man erkennt aus dieser Darstellung, daß die Neuerung auf konstruktiv sehr verschiedene Weise realisiert werden kann.

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Claims (1)

1. bH.b55IW.1267 Al

   Schutzanspruch

   Umroller mit zwei Wickelwalzen, zum Hin- und Herwickeln von ■bandförmigem Material von einer Bolle auf einer Wickelwalze zu einer Holle auf einer zweiten Wickelwalze mit konstanter Wickelgeschwindigkeit, bei welchem die 'beiden Wickelwalzen mit dem Abtriebsglied je eines stufenlos regelbaren Getriebes gekuppelt und die Yerstellmeehanismen der Getriebe untereinander durch ein einstellbares Leitgetriebe verbunden sind, welches so ausgelegt ist, daß die Drehzahlen n-j und n₂ der Abtriebsglieder bei jeder Stellung des Leitgetriebes der Bedingung

   1 1

   n-j 2 ⁺ n₂2 ^{= const}·

   geniigen, und bei welchem das Leitgetriebe von der Differenz der Umfangsgeschwindigkeit der Materialrollen steuerbar ist,

   gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   a/ Die stufenlos regelbaren Getriebe weisen in an sich bekannter Weise ein Bintriebs-, ein Abtriebs- und ein dazwischen liegendes Übertragungsglied auf, und mittels des Verstellmechanismus ist die Lage des Übertragungsgliedes gleichzeitig gegenüber dem lintriebs- und gegenüber dem Abtriebsglied veränderbar, derart,

   daß sieh damit die Drehzahlübersetzungen einmal zwischen Eintriebs- und Übertragungsglied und zum anderen zwischen Übertragungs- und Abtriebsglied gleichsinnig ändern.

   b/ Das Leitgetriebe ist als Kurvengetriebe oder eine Kombination von Kurvengetrieben ausgebildet.