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Drehwerk zum Ablegen eines Faserbandes -
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insbesondere eines Strecken- oder Krempelbandes - in eine Kanne Die
Erfindung bezieht sich auf ein Drehwerk zum Ablegen eines Faserbandes - insbesondere
eines Strecken-oder Krempelbandes - in eine Kanne, in der es sich einem Legekreis
anpaßt, mit einem als Hohlkörper ausgebildeten umlaufenden Teller, der eine mittig
zu seiner Drehachse angeordnete Eintrittsöffnung und eine außernittig zur Drehachse
angeordnete Austrittsöffnung für die Lunte aufweist.
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Bisher hat man ein solches Drehwerk mit einem fest im Teller sitzenden,
gekrümmten Ablenkrohr versehen, innerhalb dessen die Lunte bzw. das Faserband mit
zweimaliger Umlenkung von der Eintrittsöffnung bis zu einem Trichter glitt, aus
dem es durch ein Walzenpaar gezogen und der Austrittsöffnung zugebracht wurde. Infolge
der Reibung, die hierbei zwischen dem Faserband und den fest im Teller sitzenden
Teilen auftrat, entstanden Fehlverzüge in dem Band besonders, wenn dieses empfindlich
war und mit hoher Geschwindigkeit befördert wurde.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Drehwerk
der genannten Art so zu gestalten, daß das Faserband bei der Beförderung in dem
Teller weitgehend geschont wird.
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Das wird in erster Linie dadurch erreicht, daß im Innern des Tellers
eine angetriebene Umlenkscheibe mit einer zur Drehachse des Tellers geneigten Drehachse
so angeordnet ist, daß sie mit einer in sich geschlossenen Führungsbahn die Lunte
an der Eintrittsöffnung unter geringer Richtungsänderung aufnimmt und in die Austrittsöffnung
wenigstens annähernd tangential zu dem Legekreis einführt.
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Die Erfindung bringt den Fortschritt, daß auch bei empfindlichen Faserbändern
hohe Ablegegeschwindigkeiten von 500 m/min und mehr erreicht werden können.
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Wenn die Führungsbahn der Umlenkscheibe nach einem weiteren Schritt
der Erfindung auf einem bis zur Austrittsöffnung reichenden Teil ihres Umlaufweges
von einer Manschette abgedeckt ist, die in dem Teller gelagert ist, ohne an der
Umlaufbewegung der Umlenkscheibe teilzunehmen, wird eine besonders schonende Führung
des Faserbandes erreicht, wenn die Manschette nicht an der Lunte anliegt, sondern
in der unten näher erläuterten Weise ein innerhalb der Manschette erzeugter Luftstrom
bewirkt, daß die Lunte an die Führungsbahn der Umlenkscheibe angedrückt sowie die
Umlaufbewegung und - vor der Austrittsöffnung - das Ablösen der Lunte von der Führungsbahn
unterstützt wird.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt; und zwar zeigen Fig. 1 ein Drehwerk in einem durch die Drehachse des
Tellers gelegten Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2,
Fig. 2 in
größerem Maßstab den Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 5 den Teller ohne
die Eintrittsöffnung rür die Lunte in Draufsicht und Fig. 4 den Schnitt nach der
Linie IV-IV in Fig. 2 in größerem Maßstab.
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Der Teller des Drehwerkes ist in einem feststehenden Gehäuse 1 um
eine lotrechte Achse 2 drehbar gelagert.
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Das Gehäuse 1 ist unten durch eine waagerechte Platte 3 abgeschlossen.
Auf dieser sitzt ein Zahnkranz 4 mit einer Innenverzahnung 5, deren Mittellinie
mit der Drehachse 2 zusammenfällt. Auf dem Za'ankranz 4 ist der äußere Ring 6 eines
Kugellagers 7 befestigt, dessen Mittellinie ebenfalls mit der Drehachse 2 zusammenfällt.
Der innere Ring 8 dieses Kugellagers trägt einen nach oben ragenden Kragen 9 mit
einer AuBenverzahnung, die von einem Antriebs-Zahnriemen 10 umschlungen ist.
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An dem inneren Ring 8 des Kugellagers 7 ist mit Hilfe von nach unten
ragenden Zapfen 11 eine kreisförmige Scheibe 12 in solcher Anordnung befestigt,
daß sie eine kreisförmige, mit Bezug auf die Drehachse 2 mittige oeffnung der waagerechten
Platte 3des Gehäuses bis auf ein geringes radiales Spiel ausfüllt. Der Rand 13 der
Scheibe 12 ist nach oben umgebördelt.
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In der Nähe des Randes befindet sich in der Scheibe 12 die Austrittsöffnung
14, die sich von ihrer größten radialen Breite aus sichelartig verjüngt.
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Diese Verjüngung erfolgt entgegengesetzt zu der Drehrichtung des Tellers,
die in Fig, 3 durch einen Pfeil 15 gekennzeichnet ist. Die kreisbogenförmige Mittellinie
der Austrittsöffnung 14 liegt deckend oberhalb des Legekreises 16 (Fig. 3), dessen
Durchmesser in Fig. 1 mit L bezeichnet ist und der mittig zu der Drehachse 2 liegt.
An diesen Legekreis paßt sich innerhalb der nicht dargestellten Kanne, die sich
unterhalb der Scheibe 12 des Tellers befindet, die durch die Austrittsöffnung 14
in die Kanne eintretende Lunte an. Die Austrittsöffnung 14 hat auf ihrer der Drehachse
2 zugewandten Seite spitze Ausbuchtungen 17 (Fig. 3). Die Austrittsöffnung 14 einschließlich
der Ausbuchtungen 17 wird überwölbt von einem Trichter 18, der durch eine nach oben
gerichtete Ausbeulung der kreisförmigen Scheibe 12 gebildet wird. Der Trichter 18
ist an dem Ende, das sich über dem breitesten Ende der Austrittsöffnung 14 befindet,
offen. Sein Rand an dieser Stelle ist in Fig. 2 mit 19 bezeichnet. Von da erstreckt
sich der Trichter 18 mit abnehmender Höhe und abnehmender Breite über der Austrittsöffnung
14 in Anpassung an die spitzen Ausbuchtungen 17 bis zu der ebenen Fläche der kreisförmigen
Scheibe 12.
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Der Teller hat einen nur teilweise dargestellten Aufbau 20, der fest
mit den Teilen 8, 9 und 12 des Tellers verbunden ist. Sein nicht dargestelltes oberes
Ende sitzt fest an einem Kopfstück 21 des Tellers, das mittig in bezug auf die Drehachse
2 durch ein Gleitlager 22 in einer Kappe 23 des Gehäuses 1 drehbar gelagert ist.
Das Kopfstück 21 hat eine zur
Drehachse 2 mittige Bohrung 24, welche
die Eintrittsöffnung für die Lunte bildet.
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Der Aufbau 20 enthält zwei Wälzlager 25, mittels deren die Welle 26
einer Umlenkscheibe 27 so gelagert ist, daß deren Drehachse 28 die Drehachse 2 des
Tellers mit einer Neigung von etwa 400 gegenüber der waagerechten schneidet. Die
Umlenkscheibe 27 hat an ihrem Umfang eine Rille 29, deren größte Tiefe t mindestens
halb so groß ist wie die größte lichte Breite b der Rille.
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Die Mittelebene der Rille 29, auf welcher die Drehachse 28 der Umlenkscheibe
27 senkrecht steht, ist mit 30 bezeichnet. Die Anordnung der Umlenkscheibe 27 ist
so getroffen, daß sich der Punkt 31, in dem die Drehachse 2 des Tellers die Ebene
30 durchstößt, nahe unterhalb des Austrittsquerschnittes der Bohrung 24 befindet
und daß der Punkt 32, in dem sich die erwähnte, geneigte Ebene 30, die durch die
Drehachsen2 und 28 gelegte lotrechte Ebene 33 und die waagerechte Ebene auf der
Unterseite der kreisförmigen Scheibe 12 schneiden, in der t4sittellinie der Austrittsöffnung
in der Nähe von deren gröBter Breite liegt.
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Zum Antrieb der Umlenkscheibe 27 ist auf dasjenige Ende der Welle
26, das aus dem Aufbau 20 nach unten herausragt, ein Kegelrad 34 gesetzt. Dieses
steht in Eingriff mit einem Kegelrad 35, das mit Hilfe von Wälzlagern 36 auf einem
an dem Ring 8 sitzenden Bolzen 37 um eine lotrechte Achse drehbar rt ist. Fest an
dem Kegelrad 35 sitzt ein Stirnzahnrad 39 mittig in bezug auf die Achse 38. Dieses
steht in Eingriff mit der Innenverzahnung 5 des fest mit dem Gehäuse 1 verbundenen
Zahnkranzes 4.
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Die Teilkreise der Verzahnung des Stirnzahnrades 39 sowie der Innenverzahnung
5 sind in Fig. 3 mit 40 bzw. 41 bezeichnet.
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Wenn der Teller durch den Antriebszahnriemen 10 in Umlauf um die Drehachse
2 gebracht wird, wälzt sich die Verzahnung des Stirnzahnrades 39 auf der Innenverzahnung
5 ab, so daß das Zahnrad 39 zusammen mit dem Kegelrad 35 um die Achse 38 im Sinne
des Pfeiles 42 (Fig. 3) gedreht wird. Demzufolge wird die Umlenkscheibe 27 über
das Kegelrad 34 im Sinne des Pfeiles 43 (Fig. 3) gedreht. Infolgedessen wird die
Lunte, die in Fig. 2 mit 44 bezeichnet ist und von oben her in die Bohrung 24 des
Tellers eintritt, mit nur geringer Umlenkung im Bereich des Punktes 31 in die Rille
29 der Umlenkscheibe 27 geführt. Sie nimmt, wie Fig. 2 zeigt, an der Umlaufbewegung
der Umlenkscheibe 27 auf einem Weg entsprechend etwa dem halben Umfang der Umlenkscheibe
27 teil. Die Lunte 44 wird alsdann etwa tangential zu der Umlenkscheibe 27 von dieser
abgezogen und in den Trichter 18 eingeführt. Sie tritt dabei durch die Austrittsöffnung
14 der Scheibe 12 hindurch und in die nicht dargestellte Kanne ein, wo sie sich
tangential an den Legekreis 16 anpaßt. Die Lunte 44 wird während ihrer Beförderung
in der Rille 29 zu einem großen Teil von einer Manschette 45 abgedeckt, wie es aus
Fig. 2 ersichtlich ist. In Fig. 1 und 3 ist die Manschette der Deutlichkeit halber
weggelassen.
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Die Manschette 45 hat U-förmige Querschnitte. Ihre Seitenwände 46
(Fig. 4) liegen an Dichtungsringen 47 an, die in Ringnuten der Umlenkscheibe auf
deren Seitenflächen in der Nähe des Umfanges sitzen. Die die Seitenwände 46 miteinander
verbindende Rückwand 48 der Manschette 5 ist, wie Fig. 2 zeigt, in der Weise geschwungen,
das dort, wo die Lunte 44 in die Manschette eintritt und wo sie kurz vor dem Austrltt
aus der Manschette sich
von der Umlenkscheibe löst, verhältnismäßig
enge Spalten 49 bzw. 50 zwischen der Rückwand 48 und der Lunte 44 entstehen, Z?hrend
zwischen diesen Spalten die Manschette einen erweiterten Hohlraum 51 bildet. Von
dem Spalt 50 an erweitert sich die Manschette 45 düsenartig bis zum Eintrittsende
des Trichters 18. In diesem Bereich ist die Manschette 45 mit Hilfe von Gelenkbolzen
52 in dem Teller um eine zur Drehachse 28 der Umlenkscheibe parallele Achse schwenkbar
gelagert. Eine nicht dargestellte Feder sucht die Manschette 45 mit ihrem den Hohlraum
51 enthaltenden Teil in Richtung auf die Umlenkscheibe 27 hin zu schwenken.
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Die Manschette 45 hat in der Nähe des Spaltes 49, wo die Lunte 44
in sie eintritt, eine Kammer 53, die von dem Hohlraum 51 durch eine Zwischenwand
54 getrennt ist.
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Das Innere der Kammer 53 ist mit dem Hohlraum 51 durch Bo-!-^ungen
55 verbunden, die so schräg verlaufen, daß Luft, die sich innerhalb der Kammer 53
befindet, in den Hohlraum 51 in Richtung der in Fig. 2 eingezeichneten Pfeile 56
geblasen wird, d.h. mit einer Bewegungs-Komponente tangential zu der Umlenkscheibe
27 entsprechend der Bewegung der Lunte 44.
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Die Geschwindigkeits-Komponente der Luft innerhalb des Hohlraumes
51 in Umlaufrichtung der Umlenkscheibe 27 ist etwas kleiner als die Umfangsgeschwindigkeit
der Lunte 44. Der Luftstrom hat eine Sogwirkung auf die durch den Spalt 49 eintretende
Lunte 44.
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Dl Luft gelangt in die Kammer 53 mittels eines an dem Aufbau 20 befestigten
Rohres 57, das an eine an dem Konfstück 21 sitzende Platte 58 angeschlossen ist.
Die Anordnung ist so getroffen, daß das Rohr bei allen
Stellungen
des Tellers während seines Umlaufes in Verbindung steht mit einem nach unten offenen
Ringkanal 59 in der Platte 23. Dieser ist durch ein am Gehäuse 1 sitzendes Rohr
60 mit einem nicht dargestellten Luftbehälter verbunden. Ein Abfließen von Luft
an der Platte 58 vorbei wird durch Dichtungen 61, 62 verhindert.
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Die Manschette 45 enthält Rippen 63, die sich parallel zu der Umlaufbewegung
der Lunte 44 erstrecken. Ihre der Umlenkscheibe 27 zugewandten Ränder 64 sind kreisbogenförmig,
mittig mit Bezug auf die Drehachse 28 der Umlenkscheibe gekrümmt.
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Da die Geschwindigkeit der Luftströmung beim Eintreten der Luft aus
den Bohrungen 55 in den weiten Hohlraum 51 abnimmt, erhöht sich der Luftdruck in
dem Raum 51. Infolgedessen wird die Lunte 44, die Luft mit dem niedrigeren Druck
in der Umgebung der Umlenkscheibe 27 enthält, zusammengedrückt und fest gegen die
Innenfläche 65 der Rille 29 gedrückt. Inrolgedessen wird die Lunte 44 sicher von
der Umlaufscheibe 27 mitgenommen. Das geschieht, ohne daß die Lunte an mechanischen
Andrückmitteln entlang gleitet. Vielmehr bestehen, wie Fig. 2 und 4 zeigen, zwischen
den Ränder 64 der Rippen 63 und der Lunte 44 Abstände. Es werden daher durch Reibung
bedingte Beschädigungen der Lunte 44 vermieden.
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Innerhalb des Spaltes 50 kurz vor dem Austritt der Lunte 44 aus der
Manschette 45 erhöht sich die Geschwindigkeit der Luft infolge der Verengung des
Querschnittes etwa bis zur Bewegungsgeschwindigkeit der Lunte. Die hiermit verbundene
Herabsetzung des Druckes bewirkt auf der gegenüberliegenden Seite der Lunte eine
Luftströmung entsprechend dem Pfeil 66 (Fig. 2), die
zwischen die
Lunte 44 und die Innenfläche 65 der Rille eindringt. Hierdurch wird das Ablösen
der Lunte von der Innenfläche 65 gefördert, so daß ein ungestörtes Eintreten der
Lunte 44 in den Trichter 18 gewährleistet ist.
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Hinter der Stelle, an der sich die Lunte 44 aus der Rille 29 der Umlaufscheibe
löst, ist in dem Teller eine bogenförmige Bürste 67 angebracht, die in die Rille
29 bis zur Innenfläche 65 eingreift und so die Rille reingt.
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Der Einlauf der Lunte 44 in die Bohrung 24 kann durch entsprechend
angetriebene Walzen 68 (Fig. 2) erleichtert werden, die oberhalb des Kopfstückes
an dem Gehäuse 1 gelagert sind.
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Halterungen 69, die an dem Aufbau 20 sitzen, dienen zum Stützen des
Rohres 57, der Gelenkbolzen 52 und der Bürste 67, was in Fig. 2 mit strichpunktierten
Linien angedeutet ist.
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Die Rille 29 kann einen Belag erhalten, dessen Oberfläche die Eigenschaft
einer wirksamen Mitnahme der Lunte hat. Beispielsweise kann der Belag aus Polyurethan
bestehen.
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Abweichend von der Darstellung in Fig. 2 und 4 können die Längsrippen
63 innerhalb des Hohlraumes 51 der Manschette 45 so geführt sein, daß sie mit ihren
Rändern an der in der Rille 29 befindlichen Lunte anliegen, diese also mechanisch
in die Rille hineindrücken. Dabei wird man aber die Rippen und gegebenenfalls andere
an der Lunte anliegende Teile der Manschette mit einer Oberfläche geringen Reibungswiderstandes
versehen, damit Beschädigungen vermieden werden. Beispielsweise wird man die betreffenden
Flächen polieren.