DE3408785C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Anlegen einer Spannung an fadenförmiges Gut, z. B. einen Draht, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei bekannten Spulenwickelmaschnen, wird beim Aufwickeln des Drahtes auf einen Spulenkörper mit einer mechanischen Spann­ vorrichtung eine bestimmte Zuspannung auf den Draht ausgeübt. Die Spannvorrichtung weist eine Hauptspannrolle, auf die das Bremsmoment ausgeübt wird, einen Ausgleichshebel zum Ausgleich von Drahtspannungsunterschieden während des Wickelvorgangs und eine zweite Spannrolle auf, die am beweglichen freien Ende des Ausgleichhebels angebracht ist. Erzeugt wird das Bremsmoment für die Hauptspannrolle in der Regel mit Hilfe einer Brandbrem­ se, die eine mit der Hauptspannrolle drehfest verbundene Scheibe umfängt. Die Einstellung der Größe des Bremsmoments erfolgt dabei durch Änderung des Anlagedruckes der Bandbremse. Mit Hilfe dieser bekannten Spannvorrichtung gelingt es zwar, die Drahtspannung innerhalb eines begrenzten Spannungsbereichs voreinstellen zu können. Es besteht aber das Problem, daß sich bei langer Benutzungsdauer der Anpreßdruck der Bandbremse und damit das auf den Draht während des Wickelvorgangs wirkende Bremsmoment ändert, so daß wartungsintensive Korrekturmaßnah­ men durch das Bedienungspersonal erforderlich werden.

Aus der US-PS 27 14 494 ist eine Spannvorrichtung der erfin­ dungsgemäßen Gattung für fadenförmiges Gut, nämlich für Garn bekannt. Auch dort findet eine auf die Hauptspannrolle wirken­ de mechanische Bremsvorrichtung Verwendung. Eine Blattfeder hat die Bremskraft von einer Betätigungswelle auf die Brems­ scheiben der Bremsvorrichtung zu übertragen. Blattfedern sind Ermüdungserscheinungen unterworfen und haben keine ohne weite­ res linearisierbare Kennlinie. Mit der bekannten Spannvorrich­ tung ist es daher nicht möglich, unterschiedliche Fadenspan­ nungen in proportionale Stellhübe umzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Spannvorrichtung so zu verbessern, daß die auf das fadenförmi­ ge Gut ausgeübte Bremskraft leicht und relativ genau einge­ stellt und gezielt variiert werden kann und von der Benut­ zungsdauer der Spannvorrichtung weitgehend unabhängig gemacht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß die kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.

Bremsvorrichtungen in Form von Magnetbremsen sind aus der DE-Patentanmeldung D 11 189/VII vom 2. Juli 1953 an sich be­ kannt. Die bekannte Magnetbremse verfügt allerdings nur über eine handverstellbare Vorrichtung zur Einstellung des statio­ nären Bremsmoments. Eine Überlagerungsmöglichkeit zur Korrek­ tur des Bremsmomentes in Abhängigkeit von Stellungsänderungen des Ausgleichshebels gibt es nicht.

Die Erfindung sieht ein neuartiges magnetisches Bremssystem mit abwechselnd angeordneten Magnetpolen vor, die die Brems­ wirkung und deren Vergleichmäßigung bei einer einfachen ebenen magnetisierbaren Scheibe wesentlich erhöhen. Zur Vermeidung der durch die besondere Polanordnung auftretenden Nebeneffekte ist eine Einwegkupplung zwischen der magnetisierbaren Brems­ scheibe und der Hauptspannrolle angeordnet. Durch die erfin­ dungsgemäße Kombination ist gewährleistet, daß der Draht stets mit einer konstanten, genau voreinstellbaren Spannung belastet wird und durch äußere Umstände hervorgerufene Spannungsände­ rungen ohne Nebenwirkungen rasch und feinfühlig korrigiert werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

In den Figuren ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise gebrochene Frontansicht des Ausführungsbeispiels der neuen Spann­ vorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht, geschnitten entlang Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 4 eine Rückansicht, teilweise im Schnitt, des Ausführungsbeispiels, der Linie B-B in Fig. 1;

Fig. 5 eine Teilansicht, geschnitten entlang der Linie B-B in Fig. 1;

Fig. 6 eine Teilansicht, geschnitten entlang der Linie C-C in Fig. 1;

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie D-D in Fig. 1;

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie E-E in Fig. 1;

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie F-F in Fig. 1;

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie G-G in Fig. 2;

Fig. 11 eine Abbildung zur Erläuterung der Beziehung, zwischen dem Magneten und der magnetisierbaren Scheibe;

Fig. 12 eine Abbildung zur Erläuterung der magne­ tischen Charakteristik der magneti­ sierbaren Scheibe;

Fig. 13(a) die Kurvenfläche einer Kurvenscheibe einer Kurvenanordnung; und

Fig. 13(b) den Aufbau der Kurvenanordnung.

Der Aufbau eines Ausführungsbeispieles der neuen Spannvorrich­ tung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 nachfolgend erläutert.

Auf der Bodenseite eines Gehäusekörpers 1 der Vorrichtung sind ein Montagezapfen 32 und eine Führung 66 montiert. Der Monta­ gezapfen 32 ist vorgesehen, um den Gehäusekörper 1 auf einer im übrigen nicht gezeigten Spulenwickelmaschine zu befestigen. Er wird in eine Metallarmatur 33 eingeführt und fixiert, die den Gehäusekörper 1 an der Spulenwickelmaschine festlegt. Die Führung 66 führt einen Draht P von einer nicht gezeigten Vor­ ratsspule zur Spannvorrichtung. Die Führung 66 ist an einem Gewindebolzen 49 befestigt, der in den Boden des Gehäusekör­ pers 1 eingeschraubt ist. Auf dem Gewindebolzen 49 ist eine Kontermutter 74 vorgesehen, mit der die Führung 66 in einer Schraubstellung festgesetzt werden kann (Fig. 1).

Die Vorderseite des Gehäusekörpers 1 ist mit einer Abdeckung 2 versehen, auf deren Außenseite eine Hauptspannrolle 12, eine Hilfsspannrolle 31 b und eine am Ende eines Ausgleichshebels 26 angeordnete zweite Spannrolle 31 a angeordnet sind. Der von einer nicht gezeigten Vorratsspule gelieferte Draht P passiert die Führung 66 und ist durch ein Drahtkissen 45 zur Haupt­ spannrolle 12 geführt, um die er in zwei Windungen herumgelegt ist. Auf die Hauptspannrolle 12 wirkt ein Bremsmoment ein. Die Mittel zur Erzeugung dieses Bremsmomentes werden weiter unten erläutert. Der Draht P ist dann über die Hilfsspannrolle 31 b und die am Ende eines Ausgleichshebels 26 angeordnete zweite Spannrolle 31 a geleitet (Fig. 1). Der Draht P wird dann durch den von der nicht gezeigten Spulenwickelmaschine in Drehung versetzten Spulenkörper unter Zug gehalten und aufgewickelt. Der Aus­ gleichshebel 26 ist vorgesehen, um zu jeder Zeit die auftre­ tenden Schwankungen in der Spannung des Drahtes auszugleichen. Die Hilfsspannrolle 31 b ändert die Laufrichtung des Drahtes P, um so die Umschlingungslänge des um die Hauptspannrolle 12 und die zweite Spannrolle 31 a geführten Drahtes zu vergrößern. Die Hilfsspannrolle 31 b ist über ein Radiallager 55 b, das sich über eine Unterlegscheibe 77 b an der Abdeckung 2 abstützt, auf einem Lagerbolzen 68 b gelagert (Fig. 10).

Auf der Rückseite des Gehäusekörpers 1 ist ein Stellrad 4 zur Einstellung des stationären Bremsmomentes (Basisdrehmoment) angeordnet. Ein Knopf 18 an der linken Seite des Gehäusekör­ pers 1 dient zur Regulierung der auf den Ausgleichshebel 26 einwirkenden Drehkraft.

Der detaillierte Aufbau des beschriebenen Ausführungsbeispiels wird im folgenden in Verbindung mit der Arbeitsweise der Spannvorrichtung erläutert.

Das Drahtkissen 45 führt den von der Führung 66 kommenden Draht zur Hauptspannrolle 12 und verhindert ein Herunter­ rutschen oder ein Lockern des Drahtes von bzw. auf der Haupt­ spannrolle 12. Wie in Fig. 3 gezeigt, enthält das Drahtkissen 45 zwei Filzkissen 45 a und 45 b, die in Abdeckungen 43 und 44 eingeklebt sind. Die Drahtkissenabdeckung 43 ist an der Ab­ deckung 2 des Gehäusekörpers 1 über eine Hülse 41 befestigt, die in axialer Richtung im Inneren der Abdeckung 2 durch einen Sicherungsring 60 festgelegt ist. Ein Stellbolzen 42 ist in axialer Richtung verschieblich durch die Hülse 41 durchge­ führt. Am rechten Ende des Bolzens 42 ist die Drahtkissenab­ deckung 44 mit einer Schraube 68 befestigt, während am rechten Ende des Bolzens 42 ein Gewinde vorgesehen ist, auf das eine Stellmutter 46 aufgeschraubt ist. Zwischen der Stellmutter 46 und der Hülse 41 ist eine Feder 48 vorgesehen.

Durch Drücken auf die Stellmutter 46 wird das in die Abdeckung 44 eingeklebte Filzkissen 45 b von dem in die Abdeckung 43 eingeklebten Filzkissen 45 a abgerückt, so daß der Draht P zwischen die beiden Kissen eingeführt werden kann (Fig. 3). Die Rück­ haltkraft zwischen den Drahtkissen kann leicht durch Änderung der Druckkraft der Feder 48 verändert werden, indem die Stell­ mutter 46 gedreht wird.

Die Vorrichtung zum Erzeugen eines Bremsmomentes, das auf die Hauptspannrolle 12 ausgeübt werden soll, ist durch einen Per­ manentmagneten 38 und eine z. B. aus Eisen bestehende magneti­ sierbare Scheibe 39 gebildet (Fig. 3).

In Fig. 3 ist die Hauptspannrolle 12 gezeigt, die mit einer mit Linksgewinde versehenen Mutter 67 an einer Welle 40 be­ festigt ist. Die Umfangsnut der Hauptspannrolle 12 ist mit einem rutschfesten Gummiring 12 a belegt. Die Welle 40 ist in der Abdeckung 2 mit Kugellagern 52 drehbar gelagert, zwischen denen eine Einwegkupplung 58 vorgesehen ist. Dadurch kann sich die Welle 40 nur im Gegenuhrzeigersinne nach Fig. 1 drehen. An einem mit der Welle 40 festen Scheibenflansch 11 ist die magnetisierbare Scheibe 39 montiert. Auf dem dünneren hinteren (linken) Ende der Welle 40 ist ein Drucklager 51 angeordnet. Eine Druckfeder 47 ist zwischen dem Lager 51 und einer axialen Ausnehmung in der Frontseite einer Welle 8 eingesetzt. Bei dieser Anordnung kann sich die Welle 40 relativ zur Welle 8 drehen, die in der Darstellung gemäß Fig. 3 nach links gedrängt wird. Auf einem scheibenförmigen Teil der Welle 8 ist der Permanentmagnet 38 gegenüber der magnetisierbaren Scheibe 39 angeordnet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Magnet 38 durch acht Permanentmagnetteile 38-1 bis 38-8 gebil­ det. Das Bremsmoment wird wie folgt erzeugt: Fig. 11 zeigt die Beziehung zwischen dem Magneten 38 und der magnetisierba­ ren Scheibe 39 in einer Abwicklung. Der Teil der magnetisier­ baren Scheibe 39, der gegenüber dem Permanentmagnetteil 38-1 liegt, ist zum S Pol magnetisiert, während der Teil, der dem Permanentmagnetteil 38-2 gegenüberliegt, zum N Pol magneti­ siert ist. Die magnetisierbare Scheibe 39 tendiert zu einer Bewegung nach rechts in der Darstellung gemäß Fig. 11. Der S Polabschnitt der magnetisierbaren Scheibe 39 erhält jedoch nicht nur Anziehungskräfte von dem Permanentmagnetteil 38-1, sondern auch Abstoßkräfte von dem Permanentmagnetteil 38-2. In gleicher Weise erhält der Teil der magnetisierbaren Scheibe 39, der dem Permanentmagnetteil 38-2 gegenüberliegt, Anzie­ hungskräfte von dem Magnetteil 38-2 und Abstoßkräfte von dem nächsten Magnetteil 38-3. Die Summe aller dieser Kräfte ist die Bremskraft, die die Bewegung der magnetisierbaren Scheibe 39 zu verhindern sucht. Es kann erreicht werden, daß die Bremskraft umgekehrt proportional zum Abstand d zwischen der Ebene des Magneten 38 und der magnetisierbaren Scheibe 39 ist.

Wenn die magnetisierbare Scheibe sich entgegen der Bremskraft um einen Polabstand t (Fig. 11 und 12) weiterbewegt, werden die zum N Pol magnetisierten Teile der Scheibe 39 jetzt zum S Pol magnetisiert, während die bisher zum S Pol magnetisierten Teile jetzt zum N Pol magnetisiert werden. Bewegt sich die Scheibe weiter, so erhält sie laufend Anziehungs- und Abstoß­ kräfte von den Magnetteilen. Dadurch wird die magnetisierbare Scheibe 39 kontinuierlich durch die Bremskraft beeinflußt.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Abstand d zwischen dem Permanentmagneten 38 und der magnetisierbaren Scheibe 39 in Abhängigkeit vom Durchmesser des Drahtes und der Spulenwickelgeschwindigkeit voreingestellt. Bei präziser Steu­ erung des Abstandes d entsprechend der Winkelposition des Ausgleichhebels 26 liegt stets eine konstante Spannung am Draht an.

Die Einwegkupplung 58 ist aus folgenden Gründen vorgesehen:
Ein Problem entsteht, wenn der Betrieb mit hoher Bremskraft und dementsprechend geringem Abstand d zwischen dem Magneten 38 und der magnetisierbaren Scheibe 39 endet und der Betrieb mit geringer Bremskraft beginnt. Wenn die magnetisierbare Scheibe 39 in der Nähe des Permanentmagneten 38 angehalten wird, werden die den entsprechenden Magnetteilen (Polstücken) gegenüberliegenden Abschnitte der magnetisierbaren Scheibe 39 entsprechend magnetisiert.

Der Abstand d zwischen dem Permanentmagneten 38 und der magne­ tisierbaren Scheibe 39 wird durch Drehen des Magneten 38 mit­ tels des Stellrades 4 in der weiter unten erläuterten Weise justiert.

Wie oben erklärt, besteht zwischen dem Permanentmagneten 38 und der magnetisierbaren Scheibe 39 eine Kraft, die einer Winkelpositionsänderung entgegensteht. Bei einer Drehung des Stellrades 4 und damit des Permanentmagneten 38 im Gegenuhr­ zeigersinn vergrößert sich der Abstand zwischen dem Magneten 38 und der magnetisierbaren Scheibe 39. Sofern sie nicht fest­ gehalten wird, folgt die magnetisierbare Scheibe 39 der Dreh­ hung des Permanentmagneten 38. Die Folge ist, daß lediglich der Abstand zwischen der magnetisierbaren Scheibe 39 und dem Permanentmagneten 38 größer wird, während die relative Winkel­ position der beiden sich nicht ändert. Die magnetisierbare Scheibe 39, die während der Magnetisierung in der Nähe des Magneten 38 stand, hat jetzt einen größeren Abstand zum Magne­ ten 38. Es sei angenommen, daß der Teil der Scheibe 39, der dem Magnetteil 38-1 gegenüberliegt, auf den S Pol magnetisiert ist und daß die magnetisierbare Scheibe 39 in Fig. 11 nach rechts zu rotieren beginnt. Als Folge davon erhält der Teil der magnetisierbaren Scheibe 39, der dem Permanentmagnetteil 38-1 gegenüberliegt, eine Abstoßkraft vom Permanentmagnetteil 38-2 und eine Anziehungskraft vom Teil 38-1, welche als Sum­ menkraft die Drehung verhindern. Wenn der Teil, der dem Ma­ gnetteil 38-1 gegenüberlag, die Position gegenüber dem Magnet­ teil 38-2 einnimmt, ist die von der Scheibe 39 in dieser Posi­ tion erhaltene Magnetkraft kleiner als zur Zeit des Abstandes d , und es besteht die Möglichkeit, daß nicht auf einen idealen N Pol magnetisiert wird, sondern daß der S Pol bestehen bleibt. Unter dieser Bedingung kann der Permanentmagnet 38 nicht eine normale Bremskraft auf die magnetisierbare Scheibe ausüben, und das ist der Grund für das Auftreten von Brems­ schwingungen oder anderen unerwarteten Störungen. Es ist leicht verständlich, daß im umgekehrten Fall, d. h. wenn von einem größeren auf einen kleineren Wert des Abstandes überge­ gangen wird, ein solches Problem nicht auftritt.

Die Einwegkupplung 58 trägt die magnetisierbare Scheibe 39, so daß diese nicht der Drehung des Permanentmagneten 38 in der­ jenigen Richtung folgen kann, bei der der Abstand erhöht wird; sie behindert aber nicht die Rotation der magnetisierbaren Scheibe 39, während die Spule gewickelt wird. Selbst wenn sich der Permanentmagnet 38 in Fig. 11 nach links bewegt, ist die Bewegung der magnetisierbaren Scheibe 39 nach links durch die Einwegkupplung 58 unterbunden.

Der Teil der Scheibe 39, der dem Magnetstück 38-2 gegenüber­ liegt, wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 12 erläutert. Zunächst ist der Teil durch das Magnetstück 38-2 zum N Pol magnetisiert. Wenn das Magnetstück 38-3 dem Teil der Scheibe 39 näherkommt, wird letzterer zum S Pol ummagneti­ siert. In diesem Falle ist der Abstand zwischen dem Teil und dem Magnetstück 38-3 etwas größer als derjenige zwischen ihm und dem Magnetstück 38-2, so daß das Ausmaß der Magnetisierung etwas geringer ist. In der gleichen Art wird der Teil der Scheibe 39 laufend bei jeder Relativbewegung um den Polabstand t zu entgegengesetzten Polen ummagnetisiert, wobei die Amplitude der Magnetisierungskraft graduell geringer wird und der An­ fangszustand verschwindet (Fig. 12).

Um den Abstand d zwischen dem Magneten 38 und der magnetisier­ baren Scheibe 39 für den stationären Betrieb einstellen zu können, ist eine Vorrichtung zur Einstellung des stationären Bremsmomentes vorgesehen, die im folgenden im einzelnen erläu­ tert wird.

Gemäß Fig. 3 ist auf der Rückseite des Gehäusekörpers 1 ein zylindrischer Vorsprung vorgesehen. In diesen Vorsprung ist ein Innengewinde eingeschnitten. Ein zylindrischer Bremsmomen­ tenregulierring 3 weist außen ein Gewinde auf, das in das Innengewinde des Vorsprunges des Gehäusekörpers 1 eingreift. Der Innenteil des Bremsmomentenregulierringes 3 enthält eine vergleichsweise enge Bohrung und eine weitere Bohrung. Das Stellrad 4 ist mit einer Schraube 75 auf dem Bremsmomentenre­ gulierring 3 befestigt. Ein Anschlagstift 5 ist an dem Stell­ rad 4 angebracht und in Kontakt mit einem Federstift 64, der am Gehäusekörper 1 angebracht ist. In den dickwandigen Teil des Drehmomentenregulierringes 3 mit dem kleineren Innendurch­ messer ist ein Lagergehäuse 6 drehbar eingesetzt. Ein Siche­ rungsring 59 verhindert eine axiale Bewegung des Lagergehäuses 6 relativ zum Bremsmomentenregulierring 3. Ein Drehanschlag 7 ist mit einer Schraube 72 am rechten Ende des Lagergehäuses 6 befestigt. Ein am Gehäusekörper 1 befestigter Anschlagzapfen 62 sperrt im Zusammenwirken mit dem Drehanschlag 7 eine Dreh­ bewegung des Lagergehäuses 6. Die Welle 8 ist in einem Gleit­ lager 37 innerhalb des Lagergehäuses 6 drehbar gelagert. Ein an der Welle 8 angebrachter Stift 79 greift in einen radialen Schlitz eines am Stellrad 4 festen Einsatzes 36 axial ver­ schieblich ein und kuppelt das Stellrad 4 drehfest mit der Welle 8. Der Einsatz 36 ist mittels zweiter Zapfen 73 mit dem Drehknopf 4 drehfest verbunden (Fig. 4).

Entsprechend der Drehung des Stellrades 4 wird der Bremsmomen­ tenregulierring 3 zusammen mit der Welle 8 gedreht. Da der Bremsmomentenregulierring 3 in den Gehäusekörper 1 einge­ schraubt ist, wird bei einer Drehung die Welle 8 auch in axi­ aler Richtung bewegt. Das Lagergehäuse 6, das in bezug auf den Bremsmomentenregulierring 3 und die Welle 8 drehbar ist, wird vom Drehanschlag 7 und dem Anschlagzapfen 62 am Gehäusekörper 1 drehfest gehalten, folgt aber der axialen Bewegung des Bremsmomentenregulierrings 3. Der Spalt zwischen dem Perma­ nentmagneten 38 am rechten Ende der Welle 8 und der magneti­ sierbaren Scheibe 39 kann dadurch ohne Änderung der Drehposi­ tion von Kurventeilen 10 a und 10 b einer Kurvenanordnung 10, die an der rechten Stirnseite des Lagergehäuses 6 angeordnet ist, verändert werden. In der Vorrichtung zur Einstellung des stationären Bremsmomentes ist die Kurvenanordnung 10 durch einen im folgenden erläuterten Schwinghebel 9 in ihrer Extrem­ stellung gehalten. Diese Stellung entspricht dem Zustand, bei dem der Permanentmagnet 38 und die magnetisierbare Scheibe 39 ihren geringsten Abstand haben. Mit der oben erläuterten Aus­ bildung kann die notwendige Spannung des Drahtes eingestellt werden. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann das Drehmoment für die Hauptspannrolle im Bereich zwischen 2 kgcm und 0,2 kgcm eingestellt werden, wobei der Wert bestimmt wird durch den Durchmesser des Drahtes, die Wickelgeschwindigkeit, usw.

Die Korrektur des Bremsmomentes erfolgt mit Hilfe der Kurven­ anordnung 10 und einer Vorrichtung zur Einstellung des statio­ nären Bremsmomentes sowie einer Druckfeder 47. Bei ihrer Dre­ hung vergrößert die Kurvenanordnung 10 den Abstand zwischen dem Permanentmagneten 38 und der magnetisierbaren Scheibe 39, welcher durch die Vorrichtung zur Einstellung des stationären Bremsmomentes eingestellt wurde.

Die Kurve 10 a der Kurvenanordnung 10 ist an dem Lagergehäuse 6 befestigt und weist die in Fig. 13(a) gezeigte Kurvenfläche auf. Die Kurvenfläche der Kurve 10 a steht in Kontakt mit der Kurvenfläche der Kurve 10 b. Da sich das Lagergehäuse 6 nicht dreht, ist die Drehposition der Kurve 10 a konstant. Die Kurve 10 b ist auf der Welle 8 drehbar gelagert und außen mit einer Scheibe eines Schwinghebels 9 fest verbunden. Zwischen dem Schwinghebel 9 und der Welle 8 ist ein zwischen Unterlegschei­ ben 57 eingesetztes Drucklager 56 angeordnet. Entsprechend der Drehung des Schwinghebels 9 verschiebt sich, wie in der Teil­ darstellung gemäß Fig. 13(b) gezeigt, die Kurve 10 b in bezug auf die Kurve 10 a, so daß sich die Kurven 10 a und 10 b der Kurvenanordnung 10 zwischen maximalen und minimalen Positionen axial verschieben können. Im Normalfall ist die Kurvenanord­ nung 10 auf ihre maximale Verschiebeposition gesetzt oder, mit anderen Worten, auf den geringsten Abstand zwischen dem Magne­ ten 38 und der magnetisierbaren Scheibe 39.

Eine Vorrichtung zur Übertragung der Stellungsänderung des Ausgleichshebels 26 auf die Kurvenanordnung 10 wird im folgen­ den erläutert.

Der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Ausgleichshebel 26 ist an einem Ring 29 montiert, der zusammen mit einem Schaltstangen­ ring 30 an einer Welle 21 befestigt ist. Eine Schaltstange 28 ist an dem Schaltstangenring 30 angebracht. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist an einem freien Ende des Ausgleichshebels 26 ein Rollen-Montagestück 27 vorgesehen, an dem die zweite Spannrol­ le 31 a über ein Radiallager 55 a angebracht ist. Das Radialla­ ger 55 a ist durch einen Abstandsring 77 a vom Montagestück 27 in Abstand gehalten und mit einer Schraube 68 a festgesetzt. Die Welle 21 ist über Radiallager 53 an einem Gehäuse 13 (Fig. 1 und 2) montiert. Dieses Gehäuse ist mit einer Schraube 70 am Gehäusekörper 1 befestigt. In axialer Richtung ist die Welle 21 über einen Sicherungsring 65 und zwei Unterlegschei­ ben 25 festgelegt. An dem dem Ausgleichshebel 26 entgegenge­ setzten Ende der Welle 21 ist mit einer Schraube 71 eine Stan­ ge 22 befestigt (Fig. 6). Der Schwenkbereich der Stange 22 ist durch zwei im Gehäuse 13 befestigte Federstifte 63 begrenzt. An dem von der Welle 21 entfernten Ende der Stange 22 ist ein Radiallager 54 b über eine Schraube 69 und Unterlegscheiben 35 befestigt (Fig. 9). Andererseits hält die Schraube 69 einen Führungszapfen 24, der in eine Ausnehmung des Schwinghebels 9 eingreift (Fig. 1). Das Radiallager 54 b ist im Eingriff mit dem unteren Ende eines Schwenkhebels 16.

Im folgenden wird eine Vorrichtung erläutert, die eine Kraft auf den Ausgleichshebel 26 ausübt, um eine Spannung an den Draht P über die zweite Spannrolle 31 a anzulegen.

Der in Fig. 8 gezeigte Schwenkhebel 16 ist mit einer Schraube 78 an einem Hebelhalter 15 befestigt, wobei der Halter 15 über Radiallager 54 a auf einer Achse 14 gelagert ist; diese ist mit einer Schraube 80 am Gehäuse 13 befestigt. Ein Sicherungsring 61 legt den Halter 15 in axialer Richtung fest. Am Hebelhalter 15 ist eine Schraubspindel 17 drehbar gelagert, die über den Knopf 18 von einer Stelle außerhalb des Gehäusekörpers 1 ge­ dreht werden kann. Das andere Ende der Schraubspindel 17 ist drehbar an einem abgewinkelten Endteil des Schwenkhebels 16 befestigt. Auf die Schraubspindel 17 ist eine Mutter 19 aufge­ schraubt, an der eine Feder 34 angreift, die mit ihrem anderen Ende über ein zapfenartiges Widerlager am Gehäusekörper 1 befestigt ist. Das zapfenartige Widerlager ist in Fig. 5 ge­ zeigt und weist eine über eine Schraube 76 mit dem Gehäusekör­ per 1 verbundene Lagerhülse 20 auf.

Durch Drehen des Knopfes 18 - Fig. 4 - kann die Mutter 19 nach rechts oder links bewegt werden. Entsprechend verändert sich der Abstand zwischen den Lagerpunkten der Feder 34 und damit die über die Feder ausgeübte Kraft. In der in Fig. 1 gezeigten Position übt die Feder 34 ihre größte Kraft aus. Der Aus­ gleichshebel 26 schwenkt im Verhältnis zur Zugspannung des um die zweite Spannrolle 31 a geführten Drahtes P und absorbiert die unterschiedlichen Spannungen des Drahtes P. Dabei wird die Kurve 10 b der Kurvenanordnung 10 durch die von der Übertra­ gungsvorrichtung (Schwinghebel 9) übertragene Stellungsände­ rung gedreht, aber die Drehung reicht zunächst noch nicht zu einer Veränderung des Axialabstandes der Kurven 10 a, 10 b aus. Darum arbeitet in diesem Augenblick die Vorrichtung zur Kor­ rektur des stationären Bremsmomentes noch nicht.

Für den Fall, daß die vorgegebene Spannung des Drahtes zwi­ schen der Hauptspannrolle 12 und dem von der nicht gezeigten Wickelmaschine angetriebenen Spulenkörper größer wird, dreht sich der Ausgleichshebel 26 im Gegenuhrzeigersinne bezogen auf die Fig. 1. Die Welle 21 und der Ausgleichshebel 26 drehen gleichsinnig und der über die Stange 22 und den Führungszapfen mit der Welle 21 gekoppelte Schwinghebel 9 wird entsprechend im Uhrzeigersinn verschwenkt. Dabei dreht der Schwinghebel 9 die mit ihm verbundene Kurve 10 b, wobei letztere die Welle 8 - in Fig. 3 - nach links wandern läßt. Der Permanentmagnet 38 wird so von der magnetisierbaren Scheibe 39 wegbewegt. Folg­ lich wird das auf die Hauptspannrolle 12 einwirkende Bremsmo­ ment reduziert.

Die gesamte Wirkungsweise der Spannvorrichtung gemäß Ausfüh­ rungsbeispiel wird im folgenden erläutert.

Der Gehäusekörper 1 ist auf der nicht gezeigten Wickelmaschine befestigt und der von der Vorratsspule kommende Draht passiert die Führung 66. Die Führung 66 ist mit der Schraube 74 in Richtung der Vorratsspule des Drahtes P ausgerichtet.

Die Stellmutter 46 wird gedrückt und die Drahtkissenabdeckung 44 von der Abdeckung 43 abgehoben, um den Draht P aufzunehmen. Der Druck der Stellmutter 46 wird unter Beachtung der Dicke des Drahtes durch Verdrehen eingestellt.

Der Draht P ist um die Hauptspannrolle 12 und danach um die zweite Spannrolle 31 a und die Hilfsspannrolle 31 b geführt. Die Rückstellkraft des Ausgleichshebels 26, an dem die zweite Spannrolle 31 a gelagert ist, wurde durch Drehen des Knopfes 18 justiert.

Bevor die Wickelmaschine gestartet wird, wird das Stellrad 4 leicht in eine Richtung gedreht, die es weiter abrückt vom Gehäusekörper 1, wobei die magnetisierbare Scheibe 39 ent­ magnetisiert wird, wie bereits bei der Beschreibung der Fig. 11 und 12 erläutert. Danach wird durch Drehen des Stellrades 4 unter Beachtung der Dicke des Drahtes und anderer Faktoren, das Bremsmoment eingestellt.

Nach Beginn des Betriebs wird über das Stellrad 4 eine präzise Einregulierung unter Beachtung der Auslenkung des Ausgleichs­ hebels 26 usw. vorgenommen, wobei das stationäre Bremsmoment (Basisbremsmoment) durch axiales Vor- und Zurückbewegen des Magneten 38 in bezug auf die magnetisierbare Scheibe 39 einge­ stellt wird.

Wenn durch unterschiedliche Gründe eine überhöhte Spannung im Draht P auftritt, dreht sich der Ausgleichshebel 26 und mit diesem die Stange 22, der Schwinghebel 9 usw. Letztlich dreht sich auch die Kurve 10 b der Kurvenanordnung 10 und erhöht den Abstand zwischen dem Magneten 38 und der magnetisierbaren Scheibe 39. Das auf die Hauptspannrolle 12 ausgeübte Bremsmo­ ment und die Spannung im Draht P werden dadurch reduziert, und die Hauptspannrolle 12 kann bei verringertem Widerstand umlau­ fen.

Durch diese Reduzierung der Spannung im Draht P dreht sich der durch die Feder 34 belastete Ausgleichshebel 26 und verdreht die Kurvenanordnung 10. Der Permanentmagnet 38 nähert sich jetzt der magnetisierbaren Scheibe 39 und stellt das auf die Hauptspannrolle 12 wirkende Bremsmoment auf den vorher als stationäre Bremsmoment eingestellten Wert zurück. So wird wieder eine angepaßte Spannung auf den Draht P ausgeübt.

Wie oben im einzelnen erläutert, wird beim Ausführungsbeispiel kontaktlos über einen Permanentmagneten und eine magnetisier­ bare Scheibe ein Bremsmoment erzeugt, wobei das stationäre Bremsmoment (Basisbremsmoment) durch die Bestimmung des Ab­ standes zwischen Magnet und Scheibe festgelegt wird. Wenn übermäßige Spannungen auftreten, wird das vorgegebene Bremsmo­ ment über eine Bremsmomentenkorrekturvorrichtung reduziert. So ist es möglich, den Draht mit einer praktisch konstanten Span­ nung zu belasten.

Die Erläuterungen des Ausführungsbeispieles wurden insbesonde­ re für eine an einer Spulenwickelmaschine angebrachte Spann­ vorrichtung gegeben, aber die Spannvorrichtung kann überall dort eingesetzt werden, wo eine konstante Spannung auf einen laufenden Draht ausgeübt werden muß.

Claims (4)

1. Spannvorrichtung zum Anlegen einer Spannung an fadenför­ miges Gut, z. B. einen Draht, mit einer in Ablaufrichtung des Drahts drehbar gelagerten Hauptspannrolle, einer auf die Hauptspannrolle ein Bremsmoment ausübenden Bremsvorrichtung, einer Vorrichtung zum Einstellen eines stationären Bremsmo­ mentes bei stationärem Betrieb, einem Schwankungen der Draht­ spannung aufnehmenden Ausgleichshebel, einer Vorrichtung zur Korrektur des Bremsmomentes in Abhängigkeit von Stellungsände­ rungen des Ausgleichshebels, einer Vorrichtung zur Übertragung der Stellungsänderungen des Ausgleichshebels auf die Korrek­ turvorrichtung und einem Antrieb zum Anlegen einer Drehkraft an den Ausgleichshebel, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung als Magnetbremse (38, 39) ausgebildet ist, die ein Magnetsystem (38) aus mehreren auf einem Kreis nebeneinander angeordneten abwechselnden Magnetpolen (38-1 bis 38-8) und eine im Wirkungsbereich der abwechselnden Magnetpole angeordnete magnetisierbare Scheibe (39) aufweist, die das Bremsmoment auf die Hauptspannrolle (12) überträgt, daß sowohl die Vorrichtung (3, 4, 6, 8) zur Einstellung des stationären Bremsmomentes als auch die Vorrichtung (9, 10) zur Korrektur des Bremsmomentes mit dem Magnetsystem derart gekuppelt sind, daß der axiale Abstand zwischen dem Magnetsystem und der magnetisierbaren Scheibe (39) änderbar ist, und daß die ma­ gnetisierbare Scheibe (39) mit der Hauptspannrolle (12) über eine Einwegkupplung (58) gekuppelt ist, die eine Drehung der magnetisierbaren Scheibe (39) bei Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Magnetsystem (38) und der magnetisierbaren Schei­ be (39) begrenzt.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem (38) aus mehreren Permanentmagneten (38-1 bis 38-8) besteht, die in gleichmäßigen Winkelabständen auf einem Kreis um die Drehachse der Hauptspannrolle (12) angeord­ net sind.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung zum Einstellen des stationären Bremsmomentes ein koaxial zur Hauptspannrolle (12) angeordne­ tes Stellrad (4) aufweist, das über einen Gewindetrieb (3) das Magnetsystem (38) zur Änderung des Abstands zwischen dem Ma­ gnetsystem und der magnetisierbaren Scheibe (39) relativ zu letzterer axial verschiebt.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer mit dem Stellrad (4) drehfest verbundenen Welle (8) eine Kurvenanordnung (10) mit zwei Kurven (10 a, 10 b) gela­ gert ist, von denen die erste Kurve (10 a) bei Drehung der Welle (8) axial verschiebbar und die zweite Kurve (10 b) bei Stellungsänderungen des Ausgleichshebels (26) relativ zur ersten Kurve drehbar ist.