DE2347721C3

DE2347721C3 - Wickelvorrichtung mit stufenlos regelbarem Reibgetriebe

Info

Publication number: DE2347721C3
Application number: DE19732347721
Authority: DE
Inventors: Marcin Dipl.-Ing. Formanski; Ryszard Wiecko
Original assignee: CENTRALNE BIURO TECHNICZNE PRZEMYSLU MASZYN WLOKIENNICZYCH LODZ (POLEN)
Current assignee: CENTRALNE BIURO TECHNICZNE PRZEMYSLU MASZYN WLOKIENNICZYCH LODZ (POLEN)
Priority date: 1972-09-25
Filing date: 1973-09-21
Publication date: 1979-03-01
Also published as: PL79461B1; DE2347721B2; GB1412505A; CH573559A5; IT995473B; FR2200932A5; JPS49100456A; DE2347721A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung mit stufenlos regelbarem Reibgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zweck einer derartigen Wickelvorrichtung ist es, eine bestimmte Spannung beim Aufwickeln eines Material- *o bandes auf eine Aufwickelwalze bei zunehmenden Wickeldurchmesser aufrechtzuerhalten.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Konstanthalten der Geschwindigkeit und der Spannung eines Bahnmaterials beim Aufwickeln und Umwickeln bekannt. Die dafür verwendete Wickelvorrichtung besteht aus zwei Walzen, die über einen Motor mittels eines einer jeden Walze zugeordneten stufenlos regelbaren Reibgetriebes angetrieben werden. Jedes dieser Reibgetriebe hat eine Treibscheibe und ein vor einem Kugelsegment gebildetes Antriebsglied, das um die zu einer die Treibscheibenachse enthaltenden Ebene senkrechten geometrischen Achse des Kugelsegmentes verschwenkbar und um eine in dieser Ebene liegende Achse drehbar ist, wobei die Drehachsen beider Antriebsglieder stets parallel geführt sind. Der Berührungspunkt zwischen Treibscheibe und Antriebsglied bei jedem Reibgetriebe ist so gewählt, daß der Radius von der Schwenkachse des Antriebsgliedes zu diesem Berührungspunkt in der genannten Ebene mit der senkrechten Verbindung von w Schwenkachse und Treibscheibenachse in dieser Ebene beim einen Reibgetriebe einen Winkel von +45° und beim anderen Reibgetriebe einen Winkel von—45° einschließt. Durch einen von der Bahnlängenänderung zwischen den Wickelwalzen gesteuerten Regler sind die ^b5 beiden Antriebsglieder nach Maßgabe des Materialauftrages durch die Bahn um einen gleichen Winkel verschwenkbar. Dadurch verhalten sich die Radien der Laufkreise der beiden mit gleicher Geschwindigkeit angetriebenen Treibscheiben an den ihnen zugeordneten Antriebsgliedern immer proportional zum Verhältnis der zugeordneten Radien der Wickel (DE-OS !7 74 465).

Diese bekannte Wickelvorrichtung hat den NachteiJ. daß ihr Aufbau aufwendig ist, da er insbes. eine Pendelwalzenreglung umfaßt.

Zur Einhaltung einer bestimmten Spannung des aufgewickelten Materialbandes ist es weiterhin bekannt, Kegelscheiben-Zuggetriebe zu verwenden, bei denen an zwei parallelen Wellen miteinander in Verbindung stehende Kegelscheiben angebracht sind. Zwischen den Kegelscheiben und dem Verbindungsteil besteht ein Anpreßdruck, um die Umfangskräfte mittels Reibung zu übertragen. Die dafür verwendete Andrückvorrichtung erzeugt unter der Einwirkung des der Getriebewelle herrschenden Torsionsmomentes eine zu diesem Moment proportionale axiale Andrückkraft. Durch den zunehmenden Aufwickeldurchmesser an der Aufwickelwalze nehmen das Moment an der mit der Walze verbundenen Antriebswelle des Getriebes und die Kräfte am Andriickmechanismus zu. Damit nähern sich die Kegelscheiben an der Abtriebswelle, und die Kegelsclieiben an der Antriebswelle entfernen sich über den Verbindungsteil voneinander, so daß sich die Übersetzung ändert. Gleichzeitig drückt die sich abschiebende Kegelscheibe über einen Regelungshebel auf eine Kurvenscheibe mit variablem Radius, wodurch sich diese dreht, bis ein Momentgleichgewicht an der Kurvenscheibe und an dem mit dem Gewicht versehenen Hebel erreicht wird. Die Form der Kurvenscheibe bestimmt den Verlauf der Spannung je nach dem Aufwickeldurchmesser. Bei axialer Verschiebung der beweglichen Kurvenscheibe werden die zusammenarbeitenden Bahnen der Kurvenscheiben an der Kegelscheibe und am Kurvenaufsatz gedreht, und die Rollteile heben sich in den Bahnen dieser Kurven hoch. Da die Kurvenbahnen eine veränderliche Neigung haben, verändert sich dabei der Proportionalitätsfaktor der Umwandlung des Torsionsmoments in die Axialkraft, der durch den lokalen Neigungswinkel in diesem Punkt der Kurvenbahn bestimmt wird, wo sich die Rollteile befinden (Prospekt 122/3 der W.Reimers KG., Bad Homburg, Juli 1964).

Der Nachteil dieser Wickelvorrichtung besteht darin, daß ein konstanter Proportionalitätsfaktor zwischen dem Torsionsmoment an der Abtreibswelle und der Kraft an der Andrückvorrichtung nicht gegeben ist. Dadurch wird bei einer bestimmten Übersetzung der Verbindungsteil zwischen den Kegelscheiben übermäßig zusammengedrückt. Außerdem nehmen die Oberflächenanpreßdrucke und der Verschleiß der zusammenwirkenden Flächen erheblich zu. Zu einem anderen Zeitpunkt ist der Anpreßdruck so gering, daß es zu einem Rutschen und einem lokalen Verschleiß kommt. Die Ausdehnung des Verbindungsteils verursacht eine Einengung des Regelungsbereichs der Getriebedrehzahlen und die selbsttätige Einstellung einer der von der Kurvenscheibe vorgegebenen Drehzahl nicht entsprechenden Momentanübersetzung und somit eine unbeabsichtigte Veränderung der Spannung des aufgewickelten Rohmaterialbandes.

Infolge des variablen Neigungswinkels der Kurvenbahn ist ein zusätzlicher Mechanismus für die Festlegung der Lage der Rollteile an der Kurvenscheibe in der Anfangsphase des Aufwickeins erforderlich. Zur Erweiterung des schmalen Regelungsbereichs des Kegelschei-

ben-Zugmittelgetriebes ist dessen Verbindung mil einem Differentialgetriebe nötig, wobei die Zentralglie-Cor dieses letzteren Getriebes von zwei parallelen Wellen angetrieben würden, was die Lös'jng sehr kompliziert.

Die der Erfindung zugrunde liegerde Aufgabe besteht darin, die Wickelvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit konstruktiv einfachen Mitteln beim Abwickeln und Umwickeln eines Bahnmaterials die Bandspannung konstant gehalten werden kann.

Die Lösungsmittel dieser Aufgabe sind im Kennzeichen des Palentanspruchs 1 zusammengefaßt.

Der Unteranspruch 2 beschreibt eine vorteilhafte Weiterbildung der Wickelvorrichtung im Sinne der Aufgabenstellung.

Die erfindungsgemäße Wickelvorrichtung hat den Vorteil, daß durch Anwendung einer unabhängigen Andrückvorrichtung mit einem Stirnnockensystem mit konstantem Hub keine zusätzliche Vorrichtung zur Feststellung der Lage der Rollteile an der Kurve in der Anfangsphase des Aufwickeins erforderlich ist.

Zur Vermeidung übermäßiger Oberflächendruckwerte zwischen den Scheiben und den Verbindungsteilen und hiermit der Herabsetzung des Verschleißes der zusammenarbeitenden Flächen wurde ein System von Stirnnocken mit konstantem Hub an jeder der beiden Scheiben verwendet, wodurch ein konstanter Proportionalitätsfaktor des Anpreßdruckes der Scheiben am Verbindungsieil im Verhältnis zu dem Torsionsmoment erreicht werden konnte. Die Einführung von Kugeln als Verbindungselement des Variators beseitigt die Schwierigkeit der Verringerung des Regelungsbereiches der Drehzahlen des Getriebes und damit die Veränderungen der durch den Kurvenumriß bestimmten Spannung des aufgewickelten Rohmaterialbandes.

Falls der Drehzahl-Regelbereich des Kegel-Kugel-Variators erweitert werden soll, ist die erforderliche Verbindung des Variators mit einem Differentialgetriebe konstruktiv bedeutend einfacher, da die Zentralglieder von koaxialen Wellen angetrieben werden.

Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform der Wickelvorrichtung schematisch gezeigt.

Das erfindungsgemäße Getriebe enthält rinen Kegel-Kugel-Variator 15, ein Differentialgetriebe 16 und eine

ίο unabhängige Andrückvorrichtung 17. die aus zwei Stirnnocken 1 mit konstantem Hub und den Rollteil 2 gebildet wird. Die Andrückvorrichtung ist mit einem einarmigen Regelhebel 4 mit einer Rolle 5 verbunden. Die Rolle 5 wirkt auf eine unbewegliche an einem Ende der Welle 7 aufgesetzte Nocken- und Kurvenscheibe 6 ein. Auf dem anderen Ende der Welle 7 ist ein Beiastungshebel 8 mit einem Gewicht 9 befestigt. Mit der Weüe 7 ist gleichzeitig über ein an dieser Welle befindliches Zahn: ad 1!) und Zahnräder 11, 12, 13 eine Scheibe 14 verbunden, die mit Spiralnuten versehen ist und zur Ausschlagänderung der Kugeldrehachse dient.

Das Moment an der mit dem Getriebejoch 3 verbundenen Aufwickelwalze ruft eine Längskraft an der Andrückvorrichtung hervor, die auf den einarmigen Regelungshebel 4 einwirkt. Der Druck der Rolle 5 auf die Kurvenscheibe 6 verursacht die Drehung dieser Kurve und damit die Drehung des Belaslungshebels 8 mit dem Gewicht 9, bis die Momente im Gleichgewicht stehen. Die Drehung der Kurvenscheibe 6 bewirkt mittels der Welle ⁷ und der Zahnräder 10,11,12,13 eine Drehung der Scheibe 14 und eine Änderung des Ausschlages der Drehachse der Kugeln. Die Drehung der Scheibe 14 verursacht die Veränderung der Übersetzung des Variators 15 und damit der Drehzahl am Joch 3.

I lierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wickelvorrichtung mit stufenlos regelbarem Reibgetriebe zum Aufwickeln und Umwickeln eines Materialbandes mit einer Andrückvorrichtung mit Nocken und Rollenelementen, einem auf den Nocken einwirkenden Regelhebel, einem Belastungshebel mit einem Gewicht und einem Differentialgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnnocken (1) der unabhängigen Andrückvorrichtung (17), auf die das Moment der mit der Antriebswelle des Differentialgetriebes (16) verbundenen Aufwickelwalze teilweise durch eines der Zentralglieder dieses Getriebes übertragen wird, einen konstanten Hub aufweisen, daß die Andrückvorrichtung (17) zusammenwirkend mit einem einarmigen Regelhebel(4)mit einer mit einer Kurvenscheibe (6) zusammenarbeitenden Rolle (5) angeordnet iit, wobei die Kurvenscheibe (6) unbeweglich auf ein Ende einer Welle (7) aufgesetzt ist, an deren anderem Ende der ßelastungshebel (8) mit dem Gewicht (9) befestigt ist, und daß mit der Welle (7) über Zahnräder (10 bis 13) eine Scheibe (14) verbunden ist, die mit Spiralnuten versehen ist, welche eine Änderung des Ausschlags der Drehachse der Kugeln eines Kegel-Kugel-Variators (15) und damit der Drehzahl des Getriebejochs (3) bewirken.

2. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Zentralglieder des Differentialgetriebes (16) koaxial zur Antriebswelle des Kegel-Kugel-Variators(15) angeordnet ist.

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