DE3808112A1

DE3808112A1 - Einrichtung zur schraubenfoermigen zufuehrung von langerzeugnissen in eine verseilmaschine

Info

Publication number: DE3808112A1
Application number: DE3808112A
Authority: DE
Inventors: Vladimir Gavrilovic Chromov
Original assignee: SEVASTOPOL PRIBOROSTROIT INST
Current assignee: SEVASTOPOL PRIBOROSTROIT INST
Priority date: 1988-03-15
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1989-09-21
Also published as: FR2628765B1; FR2628765A1; GB2215353A; GB2215353B; GB8806095D0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum schraubenförmigen Vorschub eines Erzeugnisses mit regelbarem Schritt der schraubenförmigen Zuführung und betrifft insbesondere Einrichtungen zur schraubenförmigen Zuführung von Langerzeugnissen.

Am effektivsten kann die vorliegende Erfindung im Maschinenbau, insbesondere zur Kontrolle der Güte von Langerzeugnissen und in Verseilmaschinen als rotierende Abziehvorrichtung angewendet werden.

Es ist eine Einrichtung zur schraubenförmigen Zuführung von Langerzeugnissen in eine Verseilmaschine bekannt, (SU-A Nr. 9 99 985), die einen Rotor zur Drehung des Erzeugnisses enthält, der auf Hohlstützen montiert ist und an dem eine Zugvorrichtung mit einem Einzelantrieb zur fortschreitenden Bewegung des Erzeugnisses angebracht ist.

Die Anwendung dieser Vorrichtung ermöglich es, eine zwangsläufige schraubenförmige Verschiebung des Langerzeugnisses mit einem beliebigen Schritt der schraubenförmigen Zuführung zu erzielen. Zur Regelung des Zuführungsschritts bei dieser schraubenförmigen Zuführung dient ein Einzelantrieb der Zugvorrichtung. In der bekannten Einrichtung befindet sich der Antrieb der Zugvorrichtung am Rotor, wobei die Geschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung des Langerzeugnisses und folglich der Schritt der schraubenförmigen Zuführung von der Umlaufrichtung des Rotors unabhängig sind. Dadurch kann die bekannte Einrichtung sowohl eine linke, als auch eine rechte schraubenförmige Zuführung des Erzeugnisses mit einem vorgegebenen Schritt ohne Neueinstellung des Zugvorrichtungsantriebs vornehmen, was die Konstruktion und die Bedienung der Einrichtung vereinfacht.

Die Anordnung des Einzelantriebs der Zugvorrichtung am Rotor führt jedoch dazu, daß die Masse des letzteren beträchtlich erhöht und seine Auswuchtung erschwert wird. Daher haben derartige Einrichtungen eine geringe maximal zulässige Drehzahl, und ihre Anwendung schränkt die Ar beitsleistung der Verseilmaschine, insbesondere bei der Herstellung von dünnen Seilen, stark ein.

Es ist eine Einrichtung zur schraubenförmigen Zuführung von Langerzeugnissen in eine Verseilmaschine (FR, B, 13 22 177) bekannt, die einen Rotor zur Drehung des Erzeugnisses, der auf Hohlstützen montiert ist und an dem eine Zugvorrichtung zur fortschreitenden Bewegung des Langerzeugnisses angebracht ist, sowie eine ortsfeste regelbare Vorrichtung zur Übertragung der Bewegung vom Rotor auf die Zugvorrichtung enthält, mit deren Hilfe der Rotor und die Zugvorrichtung miteinander kinematisch verbunden sind.

In dieser Einrichtung erfolgt der Antrieb der Zugvorrichtung mittels einer regelbaren Übertragungsvorrichtung mit einem veränderlichen Übersetzungsverhältnis, angeordnet auf einer unbeweglichen Grundplatte.

Die Anwendung einer ortsfesten regelbaren Übertragungsvorrichtung gestattet es, die Rotormasse erheblich zu verringern und die Rotorkonstruktion zu vereinfachen, wodurch die Einrichtung eine höhere maximal zulässige Drehzahl hat.

Das Übersetzungsverhältnis i₁ der ortsfesten regelbaren Übertragungsvorrichtung, die den Rotor und die Zugvorrichtung miteinander verbindet, muß einer Beziehung

gleich sein, worin n₁ - die Rotordrehzahl und n₂ - die absolute Drehzahl der Zugvorrichtungsantriebswelle (bezogen auf die unbewegliche Grundplatte der regelbaren Übertragungsvorrichtung) bedeutet.

Bei einer Richtungsänderung der schraubenförmigen Zuführung des Erzeugnisses soll bei konstanter Seilschlaglänge die relative Drehzahl der Antriebswelle der Zugvorrichtung (bezogen auf den Rotor) Δ n₂ konstant bleiben, und demnach wird sich der absolute Umlaufgeschwindigkeitsbetrag n₂ des Rotors gemäß der Formel

n₂ = n₁ ± Δ n₂

ändern, worin das "Plus"-Vorzeichen für die eine Richtung der schraubenförmigen Erzeugniszuführung, das "Minus"- Vorzeichen aber für die entgegengesetzte Zuführungsrichtung gewählt ist.

Auf diese Weise ist das Übersetzungsverhältnis der regelbaren Übertragungsvorrichtung

von der Richtung der schraubenförmigen Zuführung des Langerzeugnisses abhängig, und für jeden vorgegebenen Schritt der schraubenförmigen Zuführung müssen zwei Übersetzungsverhältnisse vorliegen. Dies macht die Konstruktion und die Bedienung der Einrichtung recht kompliziert und vergrößert auch die Abmessungen und die Metallintensität derselben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur schraubenförmigen Zuführung von Langerzeugnissen mit einer solchen kinematischen Kopplung der Zugvorrichtung mit dem Rotor zu schaffen, durch die eine Änderung der Richtung der schraubenförmigen Zuführung von Langerzeugnissen unter Erhalt des Übersetzungsverhältnisses der regelbaren Vorrichtung zur Übertragung der Bewegung vom Rotor auf die Zugvorrichtung ermöglicht wird.

Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zur schraubenförmigen Zuführung von Langerzeugnissen in eine Verseilmaschine, die einen Rotor zur Drehung des Langerzeugnisses, der auf Hohlstützen montiert ist und an dem eine Zugvorrichtung zur fortschreitenden Bewegung des Langerzeugnisses angebracht ist, sowie eine regelbare Vorrichtung zur Übertragung der Bewegung vom Rotor auf die Zugvorrichtung enthält, die mit dem Rotor kinematisch verbunden ist, erfindungsgemäß ein Summierwerk enthält, das eine mit der Zugvorrichtung kinematisch verbundene getriebene Welle sowie zwei Antriebswellen hat, von denen die erste mit dem Rotor, die zweite aber mit der regelbaren Bewegungsübertragungsvorrichtung kinematisch verbunden ist, und die Dreh bewegungen dieser zwei Antriebswellen summiert.

Zweckmäßigerweise enthält das Summierwerk einen Mitnehmer, der Satellitenräder trägt und mit der ersten Antriebswelle starr verbunden ist, sowie zwei Zahnräder, von denen das eine mit der getriebenen Welle starr verbunden ist, das andere aber über eine Umsteuerkupplung mit der zweiten Antriebswelle zusammenwirkt.

Die konstruktive Ausführung der kinematischen Verbindung des Rotors mit der Zugvorrichtung mittels eines Summierwerkes und einer regelbaren Vorrichtung zur Übertragung der Bewegung vom Rotor auf die Zugvorrichtung gestattet es, die Drehbewegungen, die auf die Zugvorrichtung vom Rotor und von der regelbaren Bewegungsübertragungsvorrichtung übertragen werden, für die eine Richtung der schraubenförmigen Zuführung zu summieren, für die andere aber zu subtrahieren, was sinngemäß bedeutet, daß unabhängig von der Umlaufrichtung des Rotors der Betrag und die Richtung der Bewegungsgeschwindigkeit der Zugvorrichtung relativ zu dem Rotor unveränderlich bleiben. Also wird die Möglichkeit gewährleistet, Zuführungsrichtungen bei der schraubenförmigen Zuführung von Langerzeugnissen unter Erhalt des Übersetzungsverhältnisses der regelbaren Bewegungsübertragungsvorrichtung zu ändern. Darüber hinaus wird durch die konstruktive Ausführung des Summierwerkes ein einfacher Aufbau und eine hohe Betriebszuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung erzielt.

Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels derselben anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der die erfindungsgemäße Einrichtung zur schraubenförmigen Zuführung von Langerzeugnissen in eine Verseilmaschine im Längsschnitt schematisch dargestellt ist.

Die Zeichnung veranschaulicht, daß die Einrichtung zur schraubenförmigen Zuführung von Langerzeugnissen einen Rotor 1 zur Drehung des Erzeugnisses enthält, der auf Hohlstützen 2 montiert und an dem eine Zugvorrichtung 3 zur fortschreitenden Bewegung des Langerzeugnisses angebracht ist. Die Zugvorrichtung 3 hat zwei geschlossene Arbeitsorgane 4, die mit einer Andrückeinheit 5 zusammenwirken, und zwei Paare von Rollen 6 und 7, von denen die Rollen 7 eines Paares mit einer Welle 8 über ein Kegelradgetriebe 9 und ein Stirnradgetriebe 10 kinematisch verbunden sind. Die Einrichtung enthält ferner eine regelbare Vorrichtung 11 zur Übertragung der Bewegung vom Rotor 1 auf die Zugvorrichtung 3, als welche ein standardmäßiges Zahnradgetriebe oder ein Variator verwendet werden können. Die regelbare Bewegungsübertragungsvorrichtung 11 ist über Zahnriementriebe 12, 13 mit dem Rotor 1 kinematisch verbunden. Die Einrichtung enthält ferner ein Summierwerk 14, das eine mit der Zugvorrichtung 3 kinematisch verbundene getriebene Welle 15 sowie zwei Antriebswellen 16, 17 hat, von denen die erste 16 über den Zahnriementrieb 12 mit dem Rotor 1, die zweite 17 aber über einen Zahnriementrieb 18 mit der regelbaren Bewegungsübertragungsvorrichtung 11 kinematisch verbunden ist.

Das Summierwerk 14 enthält einen Mitnehmer 20, der Satellitenräder 21, 22 trägt und mit der ersten Antriebswelle 16 starr verbunden ist, sowie zwei Kegelräder 23, 24, von denen das eine - 23 - mit der getriebenen Welle 15 dieses Summierwerkes starr verbunden ist, während das zweite Kegelrad 24 über eine Umsteuerkupplung 25 mit der zweiten Antriebswelle 17 dieses Summierwerkes 14 zusammenwirkt. Die Umsteuerkupplung 25 besteht aus einer zweiseitigen Klauenkupplung 26 und Zahnradgetrieben 27, 28. Die Satellitenräder 21, 22 und die Zahnräder 23, 24 sind vorzugsweise Kegelräder wie dargestellt. Es ist aber auch die Anwendung von Stirnrädern möglich.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird wie folgt betrieben.

Ein Langerzeugnis, z. B. ein Seil 29, wird durch die Hohlstützen hindurch entlang der Achse des Rotors 1 gezogen. Die geschlossenen Arbeitsorgane 4 (Bänder oder Ketten) der Zugvorrichtung 3 erfassen mit Hilfe der Andrückeinheit 5 das Seil 29. Der Rotor 1 wird von einem Elektromotor 30 über einen Zahnriementrieb 31 in Drehung versetzt. Vom Rotor 1 wird die Drehbewegung über den Zahnriementrieb 12 auf die erste Antriebswelle 16 des Summierwerkes 14 übertragen. Außerdem wird diese Drehbewegung über den Zahnriementrieb 13 und die regelbare Bewegungsübertragungsvorrichtung 11 auf die zweite Antriebswelle 17 des Summierwerkes 14 übertragen. Die erste Antriebswelle 16 dreht sich mit einer Drehzahl

und setzt den Mitnehmer 20 in Bewegung, während sich die zweite Antriebswelle 17 mit einer Drehzahl n₃′′ dreht und über die Umsteuerkupplung 25 das Kegelrad 24 antreibt. Dank der Umsteuerkupplung 25 dreht sich das Kegelrad 24 bei einer beliebigen Drehrichtung der Antriebswellen 16 und 17 stets in ein und derselben Richtung. Zwei unabhängige Drehbewegungen des Mitnehmers 20 und des Kegelrades 24 werden mittels der Satellitenräder 21, 22 und des Kegelrades 23 addiert (wenn sich die Klauenkupplung 26 in der linken Endlage befindet) oder subtrahiert (wenn sich die Klauenkupplung 26 in der rechten Endlage befindet) und auf die getriebene Welle 15 übertragen, die eine Drehzahl n₄=2n₃′±n₃′′ hat. Die Formel gilt für die gewählte Konstruktion des Summierwerkes und ist allgemein bekannt. Von der getriebenen Welle 15 wird die Drehbewegung über den Zahnriementrieb 19 auf die Welle 8 der Zugvorrichtung 3 übertragen. Die Welle 8 setzt über die Getriebe 9, 10 die Rollen 6 und die Arbeitsorgane 4 der Zugvorrichtung 3 in Bewegung. Die Arbeitsorgane 4 erfassen, indem sie mit der Andrückeinheit 5 zusammenwirken, das Seil 29 und bringen die schraubenförmige Zuführung desselben zustande.

Zur Gewährleistung des vorgegebenen Schrittes der schraubenförmigen Zuführung des Seiles 29 soll die relative Drehzahl der Welle 8 der Zugvorrichtung 3, wie dies die kinematische Analyse zeigt,

gleich sein, worin i₂ das Übersetzungsverhältnis des Kegelradgetriebes 9 und des Stirnradgetriebes 10, H den Schritt der schraubenförmigen Zuführung des Erzeugnisses, D den Außendurchmesser der Rollen 7 bedeutet.

Die absolute Drehzahl der Welle 8 soll, wie dies im vorstehenden erläutert wurde, betragen:

In der erfindungsgemäßen Einrichtung wird diese Drehzahl dank dem vorgesehenen Summierwerk 14 durch folgende Gleichung festgelegt:

n₂ = n₄ = 2n₃′±n₃′′ = n₁±n₃′′

Aus den letztgenannten zwei Formeln ist ersichtlich, daß die Drehzahl der zweiten Antriebswelle 17 in der Einrichtung

gleichen soll. Also beträgt das Übersetzungsverhältnis der regelbaren Bewegungsübertragungsvorrichtung 11, die den Rotor 1 und die zweite Antriebswelle 17 miteinander verbindet, erfindungsgemäß

d. h., es ist von der Richtung der schraubenförmigen Zuführung nicht abhängig und wird nur durch den Schrittbetrag der schraubenförmigen Zuführung bestimmt.

Auf diese Weise wird die Möglichkeit einer Änderung der Richtung der schraubenförmigen Zuführung von Langerzeugnissen unter Erhalt des Übersetzungsverhältnisses der regelbaren mechanischen Übertragungsvorrichtung sichergestellt.

Mit der Einrichtung können Langerzeugnisse verschiedenen Durchmessers verarbeitet, Seile verschiedenen Aufbaus und verschiedener Verseilungstechniken hergestellt werden. Die Einrichtung eröffnet die Möglichkeit, Mehrstrangziehmaschinen sowie eine fortgeschrittene Verseilungstechnologie effektiv anzuwenden. Darüber hinaus gestattet die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung, die Selbstkosten der hergestellten Produkte um 6 bis 12% zu senken, die Metallintensität und die Abmessungen aber um 20 bis 30% zu verringern.

Claims

1. Einrichtung zur schraubenförmigen Zuführung von Langerzeugnissen in eine Verseilmaschine, enthaltend I) einen Rotor (1) zur Drehung des Erzeugnisses, der auf Hohlstützen (2) montiert ist und an dem eine Zugvorrichtung (3) zur fortschreitenden Bewegung des Langerzeugnisses angebracht ist, II) eine regelbare Vorrichtung (11) zur Übertragung der Bewegung vom Rotor auf die Zugvorrichtung (3), die mit dem Rotor (1) kinematisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie III) ein Summierwerk (14) enthält, das a) eine getriebene Welle (15), welche mit der Zugvorrichtung (3) kinematisch verbunden ist, und b) zwei Antriebswellen (16, 17) einschließt,
- von denen die erste Welle (16) mit dem Rotor (1) kinematisch verbunden ist, während
- die zweite Welle (17) mit der regelbaren Bewegungsübertragungsvorrichtung (11) kinematisch verbunden ist,
und c) die Drehbewegungen dieser Wellen summiert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Summierwerk (14)
- einen Mitnehmer (20) hat, der a) Satellitenräder (21, 22) trägt und b) mit der ersten Antriebswelle (16) starr verbunden ist, sowie
- zwei Zahnräder (23, 24) einschließt, von denen 1) das eine (23) mit der getriebenen Welle (15) starr verbunden ist, und 2) das zweite (24) über eine Umsteuerkupplung (25) mit der zweiten Antriebswelle (17) zusammenwirkt.