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Strecke
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Die Erfindung betrifft eine Strecke mit um eine senkrechte Rotationsachse
über einer Aaserbandaufnahmevorrichtung rotierbarem Trichterrad, dessen Bandtrichter
zum Ablegen des Faserbandes schräg von oben nach unten geführt ist und an der Unterseite
des Trichterrades mündet. Die Faserbandaufnahmevorrichtung besitzt zum Beispiel
eine auf einem Kannendrehteller stehende Faserbandkanne. Bisher wurde bei einem
Wechsel der Faserbandkannen entweder das Trichterrad angehalten und die Faserbandzufuhr
gestoppt, oder es wurde der Kannenwechsel einfach bei laufender Faserbandzufuhr
vollzogen. Beides geht nicht ohne Störung. Es ergeben sich Abweichungen hinsichtlich
des Querschnittes und der Länge des Faserbandes.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an der Strecke bei weiterlaufender
Faserbandzufuhr einen störungsfreien Wechsel der Faserbandaufnahmevorrichtung zu
ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis
24 beschrieben.
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Anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird
die Erfindung in den folgenden Abschnitten noch näher erläutert und beschrieben.
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Fig. 1 zeigt in vereinfachter Darstellung im Längsschnitt ein erstes
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemEßen Vorrichtung. Fig. 2 zeigt einen Schnitt
durch diese Vorrichtung längs der Linie II-II der Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine Teilansicht.
Die Figuren 4 und 5 zeigen Einzelheiten.
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In Fig. 6 ist im Längsschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt.
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Wie insbesondere aus Fig. 1 zu ersehen ist, hat eine nicht näher dargestellte,
insgesamt mit 11 bezeichnete Strecke ein rotierbares Trichterrad 12, das eine senkrechte
Rotationsachse 13 besitzt. Das Trichterrad 12 rotiert über einer Faserbandaufnahmevorrichtung,
bestehend aus einer Faserbandkanne 14 und einem nicht näher dargestellten Kannendrehteller,
auf dem die Faserbandkanne steht. Der Bandtrichter 15 des Trichterrades 12 ist zwecks
Ablegens des Faserbandes 16 in zykloidenartigen Schleifen schräg von oben nach unten
geführt und mündet an der Unterseite 17 des Trichterrades.
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Das Trichterrad 12 besitzt eine mit ihm gemeinsam um die gleiche Rotationsachse
13 rotierende, insgesamt mit 18 bezeichnete Faserbandtrennvorrichtung. Das Trichterrad
12 rotiert in der Aussparung 19 eines die Faserbandaufnahmevorrichtung abdeckenden,
stationären Deckels 20.
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Das Trichterrad 12 ist aus drei Teilen zusammengesetzt. Ein Oberteil
12a ist fest mit einem Mittelteil 12b verbunden.
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Das Mittelteil 12b ist mittels Schrauben 21 mit einem Unterteil 12c
verbunden. Das Oberteil trägt eine Keilriemenscheibe 22 und ein Wälzlager 23. Das
Wälzlager 23 ist in einen stationär mit der Strecke 11 verbundenen Halter 24 eingesetzt.
Das Mittelteil 12b ist fest mit einem Antriebszahnrad 25 verbunden. Außerdem trägt
das Mittelteil 12b ein Wälzlager 26, das in ein Losrad 27 eingepreßt ist. Das;'osrad
27 besitzt einen Außenzahnkranz 28 und einen Innenzahnkranz 29.
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Die Faserbandtrennvorrichtung 18 besteht im tlthetMehius folgenden
Teilen: auf einer Welle 30 ist ein Zahnrad 31 befestigt, das in den Innenzahnkranz
29 eingreift. Die Welle 30 ist fest mit einem Schalthebel 32 verbunden. Der Schalthebel
32 trägt einen durch eine Druckfeder 33 vorbelasteten Schaltstift 34, der in die
Sperrverzahnung 35 eines Schaltrades 36 eingreift. Nur gegen die Richtung des gebogenen
Pfeils 37 kann der Schalthebel 32 eine Relativbewegung gegen das Schaltrad,36 ausführen.
Das Schaltrad 36 ist lose auf einem unteren Zapfen 38 der Welle 30 gelagert und
trägt an seinem unteren Teil einen Zahnkranz 39.
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Die Faserbandtrennvorrichtung 18 besitzt außerdem ein durch einen
Querschlitz 40 des Bandtrichters 15 schwenkbares Trennorgan 41. Das Trennorgan 41
hat die Form einer mit Aussparungen 42 versehenen Trennscheibe. Außerdem besitzt
das Trennorgan, wie besonders deutlich aus Fig. 5 zu ersehen ist, eine zentrale
Zentrierbohrung 43 und zwei Mitnehmerbohrungen 44, 45. Die Aussparungen 112 haben
die Querschnittsform des Bandtrichters 15 in Höhe seines Querschlitzes 110.
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Ein senkrechtstehender Lagerzapfen 46 ist in einer Lagerbüchse 47
des Unterteils 12c gelagert. Auf dem Lagerzapfen 116 ist mittels einer Schraube
48 Trennorgan 41 gemeinsam mit einem Zahnrad 49 befestigt. Das Zahnrad 119 ist durch
einen endlosen Zahnriemen 50 mit dem Zahnkranz 39 des Schaltrades 36 verbunden.
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Die im Trichterrad 12 angeordneten Teile 30, 31, 32, 34, 36, 46, 49
und 50 bilden ein Getriebe und sind zugleich Teile eines steuerbaren Schaltwerkes
74 der Fase,rbandtrennvorrichtung 18.
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Die Fig. 4 zeigt eine Ansicht von oben auf den Unter; -teil 12c. Die
punktierten Flächen 51 und 52 liegen auf gleicher Höhe, und zwar an höchster Stelle.
Man erkennt zwei Gewindebohrungen 53, 54 für die Schrauben 21. Eine dritte Gewindebohrung
ist wegen des Abbruchs an der rechten Bildseite nicht sichtbar.
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Die Fläche 52 umgrenzt einen Saugluftkanal 55, deesen Mündung 56 in
einen das Unterteil 12c umgebenden, unter Unterdruck stehenden Raum 57 mühdet. Der
unter Unterdruck stehende Raum 57 wird durch einen das Unterteil 12c umgebenden
Ringkanal 58 gebildet. Der Saugluftkanal 55 dient der Reinigung des Trennorgans
41 mittels Saugluft. In Fig. 4 erkennt man außerdem, daß das Trennorgan 41 an seinem
Umfang 4 Arretierkerben 59 aufweist. In eine dieser Arretierkerben ist die Rolle
60 eines federbelasteten Arretierhebels 61 eingerastet. Das Trennorgan 41 ist mit
seiner Aussparung somit genau vor dem Bandtrichter 15 arretiert.
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Die erweiterte Mündung 62 des Bandtrichters 15 weist zwei seitlich
gerichtete Bypassöffnungen 64 und 65 auf, die dem Ableiten der in Richtung des Pfeils
63 parallel zum Faserband 16 strömenden Luft dienen. Die eine Bypassöffnung 64 öffnet
sich zum Mittelteil 12b hin, die andere Bypassöffnung 65 mündet zunächst in eine
Kammer 66. Von der Kammer 66 führt eine Mündungsöffnung 67 in den Raum 57 und eine
weitere Mündungsöffnung 68 nach oben in das Mittelteil 12b. Man erkennt insbesondere
in Fig. 3, daß der Bandtrichter 15 an seiner unteren Mündung 62 eine gegen die Bypassdffnung
64 gerichtete Ausbauchung 69 besitzt. Fig. 1 läßt erkennen, daß der unter Unterdruck
stehende Raum 57 mittels Rohrleitungen 70, 71 über ein Schaltventil 72 mit einer
zentralen Absauganlage 73 verbunden ist.
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Das insgesamt mit 74 bezeichnete Schaltwerk der Faserbandtrennvorrichtung
18 besitzt außer dem bereits erwähnten Getriebe und dem Losrad'27 27noch folgende
weitere Einzelteile: Man erkennt in Fig. 1, daß das Zahnrad 25 des Mittelteils 12b
huber einen endlosen Zahnriemen 75 mit einem auf einer Welle 76 befestigten Zahnrad
77 im Eingriff ist. Die Welle 76 wird durch eine nicht dargestellte Trichterradantriebsvorrichtung
angetrieben. Die Welle 76 ist in dem Gehäuse 78 eines insgesamt mit 79 bezeichneten
Umlaufgetriebes gelagert. Ein Zahnrad 80 ist mit der Welle 76 verbunden. Das Zahnrad
80 treibt zwei Stegräder 81, 82 an, die auf dem Steg 83 gelagert sind. Über ein
Wälzlager 84 stützt sich der Steg 83 gegen das Gehäuse 78 und über ein Wälzlager
85 die Welle 76 gegen den Steg 83 ab. In der Mitte des Steges 83 erkennt man bereits
außerhalb des Gehäuses 78 einen Hebel 86, der den Steg mit einem insgesamt mit 87
bezeichneten Auslöser verbindet. Der Auslöser 87 besitzt einen Elektromagnetantrieb
88 mit einem Schaltstößel 89 und einer Rückholfeder 90.
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Ein Umlaufrad 91 ist mittels zweier Wälzlager 92, 93 im Gehäuse 78
gelagert. Das Umlaufrad 91 hat einen Innenzahnkranz 94, der mit den beiden Stegrädern
81, 82 und mit zwei Zahnrädern 95, 96 kämmt. Die Zahnräder 95, 96 sind im Dekkel
97 des Gehäuses 78 gelagert. Sie kämmen ihrerseits mit einem Zahnrad 98, das zentrisch
zur Welle 76 auf einer Hohlwelle 99 sitzt. Die Hohlwelle 99 ist mittels zweier Wälzlager
100, 101 im Deckel 97 gelagert und nach außen geführt, wo sie ein Abtriebszahnrad
102 trägt. Das Abtriebszahnrad 102 ist durch einen endlosen Zahnriemen 103 mit dem
AuAenzahnkranz 28 des Losrades 27 verbunden. Die Teile 25; 27, 75, 77, 102 und 103
bilden eine Gleichlaufvorrichtung zum Zweck des Gleichlaufes des Trichterrades 12
und des Losrades 27.
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Aus.Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Elekt romagnetantrieöi 88 durch
eine elektrische Leitung 104 und der Magnetantrieb 105 des Schaltventils 72 durch
eine elektrische Leitung 106 mit
einer elektrischen Schaltvorrichtung
107 verbunden ist. Im Inneren der Paserbandkanne 14 erkennt man einen Federboden
108, der durch eine Druckfeder 109 belastet ist. Oberhalb des Federbodens 108 wird
gerade die erste Lage 110 des Paserbandes abgelegt.
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Die Vorrichtung funktioniert folgendermaßen: Die Stegränder 81 und
82 wirken, weil der Steg 83 durch einen Hebel 86 fest gehalten wird, lediglich als
Zwischenräder und haben keinen Einfluß auf die Ubersetzung zwischen Zahnrad 80 und
Zahnrad 98. Da die Übersetzung zwischen dem Zahnrad 77 und dem Antriebszahnrad 25,
gleich der Übersetzung zwischen dem Abtriebszahnrad 102 und dem Losrad 27 ist -
in diesem Fall beträgt das Übersetzungsverhältnis 1:1 - ist die Gewähr gegeben,
daß bei stillstehendem Steg 83 das Trichterrad 12 mit dem Antriebszahnrad 25 und
dem Losrad 27 völlig synchron umlaufen. Damit rotieren alle dem Losrad 27 nachgeschalteten
Antriebsmittel mit dem Trichterrad 12, ohne gegenüber diesem eine Relativbewegung
auszuführen. Bewirkt aber zum Beispiel der Auslöser 87 eine Winkeldrehung des Hebels
86, so wird der Steg 83 gedreht. Nun wälzen sich die Stegräder 81, 82 auf dem Zahnrad
80 ab und geben die Drehbewegung an das Umlaufrad 91 weiter. Die zusätzliche Drehbewegung
wird nun über die Zahnräder 95, 96, das Abtriebszahnrad 102, den Zahnriemen 103,
das Losrad 27 und die nachgeschalteten Getriebeteile auf den Schalthebel 32 übertragen.
Der Schalthebel 32 ist nun gezwungen, eine Bewegung in Richtung des gebogenen Pfeils
37 zu machen. Dabei nimmt der Schaltstift 311 das Schaltrad 36 in der gleichen Pfeilrichtung
mit. Das Schaltrad 36 überträgt seine Bewegung über den Zahnriemen 50 und das Zahnrad
49 auf das Trennorgan 41, das hierbei eine Viertelumarehung macht. Bei dieser Drehbewegung
wird das Faserband 16 getrennt. Am Ende der Drehbewegung liegt die nächstfolgende
Aussparung 42 vor dem Bandtrichter 15 in Höhe des Querschlitzes 40. In dieser Stellung
bleibt nun das;Trennorgan 41 mittels des Arretierhebels 61 eingerastet. Anschliessend
wird
der Hebel 86 wieder mehr oder weniger schnell in seine Ausgangslage gebracht, wobei
der Schalthebel 32 sich gegen die Richtung des gebogenen Pfeils 37 bewegt, bis sein
Schaltstift 34 hinter der nächstgelegenen Sperrverzahnung 35 einrastet. So schnell,
wie der Elektromagnetantrieb 88 in der Lage ist, eine Schaltbewegung auszuführen,
erfolgt auch das TFennen des Faserbandes 16. Alles das geschieht unbeeinflußt vQn
der Drehbewegung des Trichterrades 12 um seine Rotationsachse 13.
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Der Faserband-Trennvorgang kann durch die elektrische Schaltvorrichtung
107 gesteuert werden. Es besteht die Möglichkeit, den Trennvorgang in Abhängigkeit
vom Füllungszustand der Faserbandkanne 111 genau zu steuern. Darüber hinaus besteht
auch noch die Möglichkeit, zugleich das Schalt ventil 72 in Abhängigkeit vom Zeitpunkt
der Faserbandtrennung vorübergehend einzuschalten. Eine verstärkte Saugströmung
ist im Zeitpunkt der Faserbandtrennung vorteilhaft.
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Auf spezielle Vorteile dieses Ausführungsbeispiels soll besonders
hingewiesen werden. Da die Faserbandtrennvorrichtung um die Rotationsachse des Trichterrades
rotiert, kann der Trennzeitpunkt ganz genau auf die gewünschte oder vorgegebene
Faserbandlänge beziehungsweise Faserbandfülimenge abgestimmt werden, was anderenfalls
nicht möglich ist. Die Erfindung ermöglicht das Trennen des Faserbandes in jeder
beliebigen Winkellage des Trichterrades. Die Gleichlaufvorrichtung garantiert den
synchronen Umlauf der Faserbandtrennvorrichtung und des Trichterrades um die gemeinsame
Rotationsachse. Das steuerbare Umlaufgetriebe gestattet eine exakte Einhaltung des
Schaltwinkels beim Drehen des -Trennorgans der Faserbandtrennvorrichtung. Alles
das bleibt unbeeinflußt von der gegebenenfalls sogar schwankenden D zahl des Trichterrades.
Dadurch, daß das Trichterrad in der Bewegungsebene des Trennorgans der Faserbandtrennvorrichtung
teilbar ist, ist auch das Auswechseln des Trennorgans ermöglicht beziehungsweise
erleichtert.
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Als Alternative zum geschilderten Ausführungsbeispiel kann das Trichterrad
such über die Keilriemenscheibe 22 angetrieben werden. In diesem Fall wird die Welle
76 des Umlaufgetriebes 79 vom Trichterrad 12 aus über das Antriebszahnrad 25, den
Zahnriemen 75 und das Zahnrad 77 angetrieben.
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Eine weitere Alternativausführung ist in Fig. 6 im Längsschnitt dargestellt.
Soweit das Trichterrad, die Faserbandtrennvorrichtung mit ihrem Getriebe, die Absauganlage
mit ihrem Schaltventil und der Auslöser 87 betroffen ist, bleiben sämtliche Einzelteile
unverändert und entsprechen somit dem ersten Ausführungsbeispiel. Beim Mittelteil
12b entfallen bei diesem Ausführungsbeispiel das Antriebszahnrad 25 und das Losrad
27. Statt dessen ist ein Energieübertrager 112 vorhanden. Dieser Energieübertrager
besteht aus zwei gegeneinander und gegen das Trichterrad 12 isolierten Schleifringen
113, 114 und zwei an dem Halter 24 befestigten Kohlebürsten 115, 116. Der Energieübertrager
112 dient der Übertragung elektrischer Energie an einen Elektroantrieb 117. Der
Elektroantrieb 117 ist als Schrittmotor ausgeführt. Auf seiner Abtriebswelle 118
sitzt ein Zahnrad 119, das mit dem Zahnrad 31 im Eingriff ist.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel betätigt der Auslöser 87 einen Schalter
120, der zwei Kontakte 121, 122 besitzt.
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Die Betriebsspannung wird dem Elektroantrieb 117 von der elektrischen
Schaltvorrichtung 107 über elektrische Leitungen 123, 124, den Schalter 120, weitere
Leitungen 125, 126, die Kohlebürsten 115, 116, die Schleifringe 113, 114 und weitere
Leitungen 127, 128 zugeführt. Der Antrieb des Trichterrades 12 erfolgt bei diesem
Ausführungsbeispiel durch einen Keilriemen 129 über die Keilriemenscheibe 22.
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Bei jedem Einschalten des Schalters 120 mittels des Auslösers 87 macht
das Shaltwerk des Elektroantriebs 117 eine fest eingestellte Anzahl Schaltschritte,
was das Weiterdrehen des Trennorgans 111 um eine Vierteldrehung zur Folge hat. Im
übrigen ist die Funktion bei diesem Ausführungsbeispiel die gleiche wie beim ersten
Ausführungsbeispiel. Die weiter oben genannten Vorteile ergeben sich auch hier.
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Als weitere Vorteile sind noch zu erwähnen, daß die erfindungsgemäß
beanspruchte Ausbildung der Mündung des Bandtrichters 15 und auch die erfindungsgemäß
beanspruchte Ausbildung von Bypassöffnungen dazu dient und den Vorteil besitzt,
bei dem unvermeidlichen kurzzeitigen Stau des Faserbandes beim Schneidvorgang ein
Verstopfen des Bandkanals zu verhindern. Dem gleichen Zweck dient auch die erfindungsgemäß
verstärkte Absaugströmung während des Schneidvorgangs. Einzelne Fasern, die eventuell
am Trennorgan 41 hängenbleiben könnten, werden vorteilhaft durch den Saugluftkanal
55 abgesaugt. Die Betätigung des Auslösers 87 wird vorteilhaft zum Beispiel durch
einen vom Gewicht der Faserbandkanne 14 zu betätigenden, nicht näher dargestellten
Schalter bewirkt, der durch eine elektrische Leitung 130 mit der elektrischen-Schaltvorrichtung
107 verbunden ist.
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Alternativ sind auch andere Wirkverbindungen zwischen dem Auslöser
87 und der Faserbandtrennvorrichtung 18 denkbar.
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Hierzu seien induktive Kraftübertrager und elektronische Fernschaltungen
erwähnt.