DE3823403A1

DE3823403A1 - Antriebseinrichtung fuer eine kreuzspule

Info

Publication number: DE3823403A1
Application number: DE3823403A
Authority: DE
Inventors: Horst Wionsek
Original assignee: W Schlafhorst AG and Co
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1988-07-09
Filing date: 1988-07-09
Publication date: 1990-01-11
Also published as: US4938427A

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für den Reibantrieb einer konischen oder wahlweise zylindrischen Kreuzspule, deren mindestens drei nebeneinander auf einer gemeinsamen Zentralwelle angeordnete Rotationskörper alle relativ zur Zentralwelle rotierbar sind.

Durch die DE-OS 24 58 853 ist es bekannt, mehrere Rotationskörper vorzusehen und dann immer nur den Rotationskörper anzutreiben, der sich unter dem der Kreuzspule zulaufenden Faden befindet. Hierzu gehört eine aufwendige und viel Raum beanspruchende Maschinerie. Die Kreuzspule wird ungünstig beansprucht, weil sie immer nur an einer Stelle angetrieben wird, die aber ständig wechselt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit ein und derselben Antriebseinrichtung sowohl zylindrische als auch konische Kreuzspulen mit guter, reproduzierbarer Maßhaltigkeit herzustellen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Rotationskörper durch relativ zur Zentralwelle gestellfest gelagerte Übersetzungsgetriebe mit ihnen jeweils unmittelbar benachbarten Rotationskörpern mit vorgegebenen Übersetzungsverhältnissen gekoppelt sind, daß die Übersetzungsverhältnisse in der Reihenfolge der Rotationskörper nach fallenden beziehungsweise steigenden Drehzahlen der Rotationskörper eingestellt sind, daß mindestens zwei Rotationskörper für den Reibkontakt mit der Kreuzspule vorgesehen sind, daß die jeweiligen Umfangsgeschwindigkeiten der mit der Kreuzspule in Reibkontakt stehenden Rotationskörper in Abhängigkeit vom dem zwischen dem Rotationskörper und der Kreuzspulenoberfläche vorhandenen Kraftschluß veränderbar sind und daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rotationskörper von der Winkelgeschwindigkeit der Zentralwelle und von der an den Kreuzspulenenden meßbaren Umfangsdifferenz der Kreuzspule abhängig ist.

Der Begriff Rotationskörper umfaßt ringförmige Körper, die konzentrisch zur Zentralwelle angeordnet sind. Diese ringförmigen Körper können zur Erleichterung der Montage aus zwei oder mehr Teilen zusammengesetzt sein. In zusammengesetztem Zustand bilden sie dann aber den erwähnten Rotationskörper. Die Übersetzungsgetriebe sind relativ zur Zentralwelle gestellfest gelagert. Sie bilden dadurch mit der Zentralwelle eine Einheit. Wenn die Zentralwelle rotiert, bewegen sich auch die Lagerungen der Übersetzungsgetriebe mit gleicher Winkelgeschwindigkeit um die Drehachse der Zentralwelle. Mindestens zwei Rotationskörper sind für den Reibkontakt mit der Kreuzspule vorgesehen, um eine gute Mitnahme der Kreuzspule zu erreichen. Es können dies zwei benachbarte Rotationskörper sein, es können aber auch weiter voneinander entfernte Rotationskörper oder beispielsweise die beiden äußeren Rotationskörper sein. Die Anzahl der Rotationskörper ist prinzipiell freigestellt, drei bis vier Rotationskörper werden aber im allgemein ausreichend sein.

Diejenigen Rotationskörper, die in Reibkontakt mit der Kreuzspulenoberfläche sind, stellen sich auf Umfangsgeschwindigkeiten ein, die sich nach dem vorhandenen Kraftschluß richten. Dies gewährleistet die exakte Mitnahme der Kreuzspule und eine gute Anpassung der Umfangsgeschwindigkeiten der Rotationskörper an die jeweilige Umfangsgeschwindigkeit des angetriebenen Kreuzspulenbereichs. Da die mittlere Umfangsgeschwindigkeit der Rotationskörper außer von der Winkelgeschwindigkeit der Zentralwelle auch von der an den Kreuzspulenenden meßbaren Umfangsdifferenz der Kreuzspule abhängig ist, ergeben sich für das Wickeln der Kreuzspulen mehrere Vorteile. Zum einen können die Übersetzungsverhältnisse der Übersetzungsgetriebe so gewählt sein, daß konische Kreuzspulen je nach ihrer Konizität mit Drehzahlen angetrieben werden, die in einem auswählbaren Ausmaß größer sind als die jeweiligen Drehzahlen der Zentralwelle. Antrieb und Lagerung der Zentralwelle können demgemäß für niedrigere Drehzahlen eingerichtet sein als sie für das Wickeln der konischen Kreuzspulen vorgesehen sind. Spannt man dagegen die konische Kreuzspule um, so daß ihr dünneres Konusende jetzt dort liegt, wo vorher das dickere Konusende war, so tritt der entgegengesetzte Effekt ein. Die Drehzahl der Antriebseinrichtung beziehungsweise der konischen Kreuzspule ist jetzt niedriger als die Drehzahl der Zentralwelle. Auch dies kann in gewissen Anwendungsfällen vorteilhaft sein, insbesondere beim Herstellen großvolumiger Spulen.

Beim Wickeln konischer Kreuzspulen kann die Drehrichtung der Rotationskörper, bezogen auf die Zentralwelle als Bezugspunkt, gleichsinnig sein. Beim Wickeln konischer Kreuzspulen eilen die Rotationskörper beispielsweise der Zentralwelle voraus, oder sie laufen etwas langsamer als die Zentralwelle. In Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß die Drehrichtung eines der beiden äußeren Rotationskörper entgegengesetzt zur Drehrichtung mindestens des anderen äußeren Rotationskörpers gerichtet ist. Wenn demnach der eine äußere Rotationskörper der Zentralwelle voreilt, bleibt der andere äußere Rotationskörper hinter der Zentralwelle zurück. Die Drehzahlen der dazwischenliegenden Rotationskörper stellen sich dann auf Zwischenwerte ein. Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise immer dann empfehlenswert, wenn die mittlere Umfangsgeschwindigkeit aller Rotationskörper möglichst wenig von der Umfangsgeschwindigkeit der Zentralwelle abweichen soll.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Übersetzungsgetriebe als Rädergetriebe oder als Reibradgetriebe oder als beide Getriebearten enthaltende Kombinationsgetriebe ausgebildet. Alle drei Getriebebauarten haben ihre Vor- und Nachteile. Rädergetriebe gewährleisten das genaue Einhalten der gewählten oder gewünschten Übersetzungen. Reibradgetriebe sind einfacher in der Herstellung. Sie sind aber nicht so belastungsfähig wie Rädergetriebe gleicher Dimensionen und auch ihr Verschleißverhalten muß genau auf die Lebensdauer der ganzen Einrichtung abgestimmt sein. Dafür aber kann mit Reibradgetrieben ein die Kreuzspule schonender Wickelbetrieb auch unter ungünstigen Randbedingungen, wie bei Anfahrvorgängen, Inbetriebnahmen oder Abstellvorgängen, aufrechterhalten bleiben, weil Reibradgetriebe bei Überlastung durchrutschen und weil dieses Durchrutschen dann auf die zwischen den Rotationskörpern und der Spulenoberfläche wirksamen Reibkräfte in der Weise abgestimmt werden kann, daß diese Reibkräfte keine die Spulenoberfläche beeinträchtigenden Werte annehmen können.

Wählt man ein Kombinationsgetriebe aus beiden Getriebearten, so kann man die Vorteile der einen Getriebeart mit den Vorteilen der anderen Getriebeart in gewissem Ausmaß kombinieren.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Rotationskörper mit Zahnkränzen oder Reibringen versehen sind und die Übersetzungsgetriebe jeweils eine Welle besitzen, die in einem drehfest mit der Zentralwelle verbundenen Lager gelagert ist und an beiden Enden mit je einem Zahnrad oder Reibrad verbunden ist, das mit einem Zahnkranz oder Reibring des jeweils benachbarten Rotationskörpers im Eingriff beziehungsweise im Reibkontakt ist. Dabei hat man die Wahl, die mit der Welle verbundenen Räder mit Innenkränzen beziehungsweise Außenkränzen der Rotationskörper beziehungsweise mit Innenreibringen beziehungsweise Außenreibringen der Rotationskörper zusammenwirken zu lassen. Die mit der Welle verbundenen Räder laufen also je nach Wahl und Erfordernis auf der Außenseite beziehungsweise auf der Innenseite der entsprechenden Kränze oder Ringe. Das gilt auch für kegelradartige Verzahnungen. Die Auswahl der Anordnungen richtet sich beispielsweise nach der gewählten Übersetzung, aber auch danach, ob sämtliche Rotationskörper gleichsinnig drehen sollen oder nicht.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Übersetzungen der Übersetzungsgetriebe so gewählt, daß die Differenzen der Umfangsgeschwindigkeiten beziehungsweise Drehzahlen der Rotationskörper etwa gleich den Mittenabständen der Rotationskörper sind. Bei gleichen Mittenabständen der Rotationskörper sind beispielsweise dann die Differenzen der Umfangsgeschwindigkeiten beziehungsweise Drehzahlen der Rotationskörper etwa gleich. Dies ist ganz leicht mit von Übersetzungsgetriebe zu Übersetzungsgetriebe fallenden beziehungsweise steigenden Übersetzungsverhältnissen von Rotationskörper zu Rotationskörper zu erreichen.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß diejenigen Rotationskörper, die für den Reibantrieb der Kreuzspule vorgesehen sind, zur besseren Mitnahme der Kreuzspule mit Riffelungen und/oder Reibringen versehen sind und/oder einen größeren Durchmesser haben als der oder die übrigen Rotationskörper. Hierdurch wird erreicht, daß in erster Linie die dafür vorgesehenen und ausgewählten Rotationskörper den Antrieb der Kreuzspule besorgen.

In Weiterbildung der Erfindung sind die beiden äußeren Rotationskörper für den Reibantrieb der Kreuzspule vorgesehen und der oder die übrigen Rotationskörper sollen im wesentlichen nur eine Stützfunktion haben, indem sie insbesondere beim Wickeln weicher Kreuzspulen mit wachsender Spulenfülle den Mittelteil der Kreuzspule zunehmend abstützen. Diese Abstützfunktion können die betreffenden Rotationskörper auch dann übernehmen, wenn sie eine etwas größere beziehungsweise etwas kleinere Umfangsgeschwindigkeit haben als die Kreuzspule in dem betreffenden Bezirk. Demnach wäre es in gewissem Ausmaß unschädlich, wenn die Übersetzungsverhältnisse der Übersetzungsgetriebe nicht ganz genau dahingehend abgestimmt sind, daß sich die Umfangsgeschwindigkeiten der Rotationskörper wie deren Mittenabstände voneinander verhalten.

In Weiterbildung der Erfindung sind drei Rotationskörper angeordnet, wobei etwa folgende Wälzkreisradien der Zahnräder beziehungsweise Reibräder in Millimetern vorgesehen sind:

Für das erste Übersetzungsgetriebe:
Zahnkranz Z 1 oder Reibring des ersten Rotationskörpers = r19,
Z 1 tangierendes erstes Rad Z 2 der Welle = r12 bis r14,
zweites Rad Z 3 der Welle = r6 bis r9,
erster Zahnkranz Z 4 oder Reibring des mittleren Rotationskörpers = r22 bis r27.

Für das zweite Übersetzungsgetriebe:
Zweiter Zahnkranz Z 5 oder Reibring des mittleren Rotationskörpers = r22 oder r41 bis r43,
Z 5 tangierendes erstes Rad Z 6 der Welle = r10 bis r12,
zweites Rad Z 7 der Welle = r6,
Zahnkranz Z 8 oder Reibring des letzten Rotationskörpers = r25 oder r38.

Nähere Einzelheiten hierzu werden später anhand der Ausführungsbeispiele erläutert.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei den Zahnradpaarungen der Übersetzungsgetriebe mindestens das eine Zahnrad jeweils aus einem formbeständigen und selbstschmierend wirksamen Kunststoff besteht. Hier sind es die Laufruhe, die Geräuscharmut und die Strapazierfähigkeit derartiger Zahnradpaarungen, die der erfindungsgemäßen Einrichtung zugute kommen sollen.

In Weiterbildung der Erfindung ist bei den Reibradpaarungen der Übersetzungsgetriebe der eine Reibpartner Gummi, der andere Reibpartner Metall, Gummi oder formbeständiger Kunststoff. Dies sind an und für sich bekannte und bewährte Reibpartner bei Reibradgetrieben.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die einander zugekehrten Stirnseiten benachbarter Rotationskörper an den Außenrändern je eine rundlaufende Schulter aufweisen, so daß eine rundlaufende Rinne gebildet ist, die zum Teil in dem einen, zum Teil in dem anderen Rotationskörper liegt, und daß in die Rinne gegen das Eindringen von Staub und Fäden ein Dichtring eingelegt ist. Der Dichtring kann beispielsweise aus einem gegebenenfalls eine Trennfuge besitzenden Ring aus rückfederndem Werkstoff bestehen. Ein Stahlring mit Trennfuge nach Art der in Kraftfahrzeugmotoren verwendeten Kolbenringe kann ohne Demontage der Zentralwelle ein- und ausgebaut werden. Aternativ besteht der Dichtring aus einem geschlossenen Ring aus Elastomer. Ein solcher Ring kann die Rinne allseitig völlig dicht ausfüllen.

Die Rotationskörper sind vorteilhaft durch Wälzlager gegen die Zentralwelle abgestützt. Alternativ können die Rotationskörper aber auch durch die mit den Wellen der Übersetzungsgetriebe verbundenen Räder gegen die Zentralwelle abgestützt sein. Zu diesem Zweck ist jedes Übersetzungsgetriebe mehrfach vorhanden. Eine gute Abstützung ist beispielsweise dann gegeben, wenn jedes Übersetzungsgetriebe drei- bis viermal vorhanden ist und die einzelnen Getriebe gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.

Auch zur Verminderung der durch das einzelne Übersetzungsgetriebe zu übertragenden Kräfte und zur Verminderung des Verschleißes kann es zweckmäßig sein, jedes Übersetzungsgetriebe zweifach oder mehrfach anzuordnen, ohne daß die Getriebe den Nebenzweck erfüllen, die Rotationskörper gegen die Zentralwelle abzustützen.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Lager der Rotationskörper und/oder die Wellenlager der Übersetzungsgetriebe auf einer Zwischenhülse angeordnet sind, die drehfest mit der Zentralwelle verbindbar ist. Auf diese Art und Weise können Baugruppen vormontiert werden, so daß die Bestückung einer Zentralwelle einfacher und schneller vor sich geht.

Der spätere Austausch von Einzelteilen kann sehr erleichtert werden, wenn sämtliche ringförmigen Einzelteile aus zwei oder mehr lösbar miteinander verbundenen Teilen bestehen. Es können beispielsweise zwei Hälften eines Ringes von der Seite her die Zentralwelle übergreifend montiert und dann zusammengefügt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine gerade Anzahl von mindestens vier Roationskörpern vorgesehen, wobei die Übersetzungsverhältnisse der Übersetzungsgetriebe derartig eingestellt sind, daß bei der Relativbewegung der Rotationskörper gegen die Zentralwelle beim Wickeln einer konischen Kreuzspule die zwischen der Mitte und dem einen Ende der Antriebseinrichtung gelegenen Rotationskörper schneller, die zwischen der Mitte und dem anderen Ende der Antriebseinrichtung gelegenen Rotationskörper dagegen langsamer rotieren als die Zentralwelle. Hierdurch ist mit wenig Aufwand eine Getriebesymmetrie erreichbar. Diese Ausbildung ist auch für den Fall empfehlenswert, daß die mittlere Winkelgeschwindigkeit der Rotationskörper mit der Winkelgeschwindigkeit der Zentralwelle übereinstimmen soll.

Die Fig. 1 bis 5 zeigen zum Teil ausgeschnittene Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Antriebseinrichtungen.

Nach Fig. 1 ist die Antriebseinrichtung für den Reibantrieb einer konischen Kreuzspule 2 insgesamt mit 1 bezeichnet. Sie besitzt drei nebeneinander auf einer gemeinsamen Zentralwelle 3 angeordnete Rotationskörper R 1, R 2 und R 3. Alle drei Rotationskörper sind relativ zur Zentralwelle rotierbar. Der Rotationskörper R 1 ist mit einem Reibring 4, der Rotationskörper R 3 mit einem Reibring 5 versehen. Das dickere Konusende der Kreuzspule 2 liegt auf dem Reibring 4, das dünnere Konusende auf dem Reibring 5 auf. Demnach sind die beiden äußeren Rotationskörper R 1 und R 3 für den Reibantrieb der Kreuzspule 2 vorgesehen. Der dritte Rotationskörper R 2 hat im wesentlichen nur eine Stützfunktion, indem er die Kreuzspule 2 mit wachsender Spulenfülle zunehmend in ihrem Mittelteil abstützt, ohne jedoch nennenswerte Antriebskräfte auf die Kreuzspule 2 zu übertragen. Die Kreuzspule 2 soll in einem konventionellen Spulenrahmen rotierbar angeordnet sein, mit einer gegebenenfalls einstellbaren Auflagekraft auf den Reibringen 4 und 5 aufliegen und, wie erwähnt, in Richtung des Pfeils 6 durch Friktion angetrieben werden, wenn sich die Zentralwelle 3 und mit ihr die Rotationskörper in Richtung des Pfeils 7 dreht.

Fig. 1 deutet an, daß die Rotationskörper R 1, R 2 und R 3 ringförmig sind. Über eine Zwischenhülse 8 sind die Rotationskörper gegen die Zentralwelle abgestützt. Der Rotationskörper R 1 besitzt das Wälzlager 9, der Rotationskörper R 2 die Wälzlager 10 und 11, der Rotationskörper R 3 das Wälzlager 12.

Die Rotationskörper R 1, R 2, R 3 sind durch relativ zur Zentralwelle 3 gestellfest gelagerte Übersetzungsgetriebe G 1, G 2 mit ihnen jeweils unmittelbar benachbarten Rotationskörpern mit vorgegebenen Übersetzungsverhältnissen gekoppelt. Der Rotationskörper R 1 ist durch das Übersetzungsgetriebe G 1 mit dem Rotationskörper R 2 gekoppelt. Der Rotationskörper R 2 seinerseits ist durch das Übersetzungsgetriebe G 2 mit dem letzten Rotationskörper R 3 gekoppelt. Die Übersetzungsgetriebe G 1 und G 2 sind als Rädergetriebe ausgebildet.

Das Übersetzungsgetriebe G 1 besitzt eine Welle W 1, die in einem drehfest mit der Zentralwelle 3 verbundenen Lager S 1 gelagert ist. Das Lager S 1 ist mit einem Wälzlager 13 in Gestalt eines Nadellagers oder Rollenlagers versehen. Die Verbindung des Lagers S 1, das aus Gründen der Symmetrie und des Gleichgewichts Ringform haben kann, geschieht durch die Zwischenhülse 8, auf die das Lager S 1 aufgepreßt ist, und durch eine Stellschraube 15, welche die Zwischenhülse 8 mit der Zentralwelle 3 verbindet.

Am rechten Ende trägt die Welle W 1 ein Zahnrad Z 2, das mit einem Zahnkranz Z 1 im Eingriff ist. Der Zahnkranz Z 1 ist mit dem Rotationskörper R 1 verbunden. Er ist als Außenzahnkranz ausgebildet. Es wird angenommen, daß der Zahnkranz Z 1 einen Wälzkreisradius r 19 (mm) und das Zahnrad Z 2 einen Wälzkreisradius r 12 besitzt.

Am linken Ende ist in die Welle W 1 ein Zahnrad Z 3 eingearbeitet. Es besitzt den Wälzkreisradius r 9 und kämmt mit einem Zahnkranz Z 4, der mit dem Rotationskörper R 2 verbunden ist. Es wird angenommen, daß der ebenfalls als Außenzahnkranz ausgebildete Zahnkranz Z 4 den Wälzkreisradius r 22 hat. Der Rotationskörper R 2 besitzt noch einen zweiten Zahnkranz Z 5, der ebenfalls den Wälzkreisradius r 22 hat. In diesen ebenfalls als Außenzahnkranz ausgebildeten Zahnkranz Z 5 greift ein Zahnrad Z 6 ein, das bereits zum Übersetzungsgetriebe G 2 gehört.

Wie das Übersetzungsgetriebe G 1, so besitzt auch das Übersetzungsgetriebe G 2 eine Welle W 2, die in einem Lager S 2 gelagert ist, das ähnlich wie das Lager S 1 ausgebildet und auf die Zwischenhülse 8 aufgepreßt ist. Auch das Lager S 2 ist mit einem Wälzlager 14 versehen. Das weiter oben erwähnte Zahnrad Z 6 ist mit der Welle W 2 verbunden. In das linke Ende der Welle W 2 ist ein Zahnrad Z 7 eingearbeitet, das in einen als Außenzahnkranz ausgebildeten Zahnkranz Z 8 eingreift. Der Zahnkranz Z 8 ist mit dem letzten Rotationskörper R 3 verbunden.

Das Zahnrad Z 6 hat den Wälzkreisradius r 10, das Zahnrad Z 7 den Wälzkreisradius r 6 und der Zahnkranz Z 8 den Wälzkreisradius R 25.

Die einander zugekehrten Stirnseiten benachbarter Rotationskörper R 1, R 2, R 3 weisen an den Außenrändern je eine rundlaufende Schulter 16, 17, 18, 19 auf, so daß eine rundlaufende Rinne 20 beziehungweise 21 gebildet ist, die zum Teil in dem einen, zum Teil in dem anderen Rotationskörper liegt. In jede Rinne 20, 21 ist gegen das Eindringen von Staub und Fäden ein Dichtring 22 beziehungsweise 23 eingelegt, der beispielsweise aus Elastomer, wie zum Beispiel Gummi, besteht. Auch die außenliegenden Wälzlager 9 beziehungsweise 12 sind durch Manschetten 24 beziehungsweise 25 gegen das Eindringen von Staub und Fäden geschützt. Auf diese Art und Weise sind die Getrieberäume wirksam gegen Verschmutzung und andere schädliche Umwelteinflüsse geschützt.

Die Wellen W 1 und W 2 sowie die Zahnräder Z 2, Z 3, Z 6 und Z 7 bestehen beispielsweise aus Stahl. Die Zahnkränze Z 1, Z 4, Z 5 und Z 8 bestehen aus einem anderen Werkstoff als Stahl. Hier kann die Wahl auf einen konventionell für Zahnradpaarungen mit Stahlrädern besonders geeigneten Werkstoff fallen. Formbeständige Kunststoffe, wie beispielsweise Delrin, und Metallegierungen, Sinterbronze und andere Werkstoffe bieten sich hier als geeignete Werkstoffe an.

Die Übersetzungen der Übersetzungsgetriebe G 1 und G 2 sind so gewählt, daß die Differenzen der Umfangsgeschwindigkeiten beziehungsweise Drehzahlen der Rotationskörper R 1, R 2, R 3 etwa gleich den Mittenabständen der Rotationskörper sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Rotationskörper R 1 genauso breit wie der Rotationskörper R 3, während der Rotationskörper R 2 zwar breiter ist als einer der Rotationskörper R 1 oder R 2, jedoch zentral angeordnet ist, wie es die Zeichnung zeigt. Die Mittenabstände sind bei dieser Anordnung also gleich und wenn sich die Zentralwelle 3 in Richtung des Pfeils 7 dreht, so drehen sich die Rotationskörper R 1, R 2, R 3 in der gleichen Richtung, jedoch voreilend. Die Differenzen der Umfangsgeschwindigkeiten benachbarter Rotationskörper sind etwa gleich, was hier beabsichtigt war.

Will man die Antriebseinrichtung 1 auf der Zwischenhülse 8 vormontieren, um sie dann im vormontierten Zustand auf die Zentralwelle 3 aufzuschieben und danach erst mit der Zentralwelle 3 zu arretieren, so ist es zweckmäßig, beispielsweise an der Stelle 26 gegenüber der Stellschraube 15 in den Rotationskörper R 2 ein Loch zu bohren, damit man von außen her an die Stellschraube 15 mit einem Schraubendreher herankommt. Nach dem Arretieren der Zwischenhülse 8 auf der Zentralwelle 3 wird das Loch dann durch einen Stopfen gegen das Eindringen von Staub oder Fäden verschlossen.

Die Ausbildung der Antriebseinrichtung 1′ nach Fig. 2 unterscheidet sich im wesentlichen von der Ausbildung der Antriebseinrichtung 1 nach Fig. 1 durch folgendes:

Der Zahnkranz Z 8′ ist als Innenzahnkranz in den Rotationskörper R 3′ eingearbeitet worden. Im Stillstand der Zentralwelle 3 findet demgemäß durch das Übersetzungsgetriebe G 2′ eine Drehrichtungsumkehr statt. Dreht beispielsweise der Rotationskörper R 2′ in der einen Richtung, so dreht sich der Rotationskörper R 3′ in der entgegengesetzten Richtung.

Im übrigen sind folgende Wälzkreisradien vorgesehen:
Zahnkranz Z 1′ r19, Zahnrad Z 2′ r14, Zahnrad Z 3′ r6,
Zahnkranz Z 4′ r27, Zahnkranz Z 5′ r22, Zahnrad Z 6′ r10,
Zahnrad Z 7′ r6 und Zahnkranz Z 8′ r38.

Von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen unterscheidet sich die Ausbildung der Antriebseinrichtung 1′′ nach Fig. 3 durch folgendes:

Nur das Getriebe G 1′′ ist noch als ein reines Rädergetriebe ausgebildet. Das Übersetzungsgetriebe G 2′′ dagegen stellt ein Kombinationsgetriebe aus Rädergetriebe und Reibradgetriebe dar. Der Reibring Z 5′′ ist in den Rotationskörper R 2′′ durch Abdrehen als Innenring ausgearbeitet. Er hat Kontakt mit einem Reibrad Z 6′′, das auf der Welle W 2′′ sitzt. In das linke Ende der Welle W 2′′ ist das Zahnrad Z 7′′ eingearbeitet, das mit einem Zahnkranz Z 8′′ kämmt. Der Zahnkranz Z 8′′ ist als Außenzahnkranz ausgebildet und mit dem Rotationskörper R 3′′ verbunden.

Es werden folgende Wälzkreisradien angenommen:
Zahnkranz Z 1′′ r19, Zahnrad Z 2′′ r12, Zahnrad Z 3′′ r6,
Zahnkranz Z 4′′ r25, Reibring Z 5′′ r41, Reibrad Z 6′′ r10,
Zahnrad Z 7′′ r6, Zahnkranz Z 8′′ r25.

Das Übersetzungsgetriebe G 2′′ bewirkt eine Drehrichtungsumkehr, das Rädergetriebe G 1′′ dagegen nicht.

Die Antriebseinrichtung 1′′′ nach Fig. 4 unterscheidet sich von der Antriebseinrichtung 1′′ nach Fig. 3 lediglich durch folgendes:

Statt der Reibradpaarung ist eine Zahnradpaarung vorhanden. Der Zahnkranz Z 5′′′ ist als ein Innenzahnkranz in den Rotationskörper R 2′′′ eingearbeitet. Mit ihm kämmt das Zahnrad Z 6′′′, das auf der Welle W 2′′′ sitzt.

Die Wälzkreisradien sollen hier die gleichen sein wie bei der Ausbildung nach Fig. 3. Beide Übersetzungsgetriebe W 1′′′ und W 2′′′ sind Rädergetriebe.

In Fig. 5 ist angedeutet, daß eine Antriebseinrichtung 1′′′′ insgesamt vier Rotationskörper R 10, R 20, R 30 und R 40 aufweist. Alle Rotationskörper sind gleich breit. Sie sind durch insgesamt drei Übersetzungsgetriebe miteinander verbunden. Zwischen den Rotationskörpern R 10 und R 20 ist beispielsweise ein Übersetzungsgetriebe nach Art des Übersetzungsgetriebes G 1 (Fig. 1) vorhanden, desgleichen zwischen den Rotationskörpern R 30 und R 40. Zwischen den Rotationskörpern R 20 und R 30 dagegen ist ein Übersetzungsgetriebe nach Art des Übersetzungsgetriebes G 2′′′ nach Fig. 4 vorhanden. Die Übersetzungsverhältnisse der Übersetzungsgetriebe sind derartig eingestellt, daß bei der Relativbewegung der Rotationskörper R 10, R 20, R 30 und R 40 gegen die Zentralwelle 3 beim Wickeln einer konischen Kreuzspule die zwischen der Mitte M und dem einen Ende 27 der Antriebseinrichtung 1′′′′ gelegenen Rotationskörper R 20, R 10 schneller, die zwischen der Mitte M und dem anderen Ende 28 der Antriebseinrichtung 1′′′′ gelegenen Rotationskörper R 30 und R 40 dagegen langsamer rotieren als die Zentralwelle 3. Im übrigen sind die Übersetzungsverhältnisse so getroffen, daß dabei die Differenzen der Umfangsgeschwindigkeiten der Rotationskörper etwa gleich sind.

Diese Ausbildung nach Fig. 5 ist immer dann zu empfehlen, wenn unabhängig vom Grad der jeweiligen Konizität der Kreuzspule 2 die aus allen Wickelgeschwindigkeiten der Rotationskörper ermittelte mittlere Winkelgeschwindigkeit zumindest angenähert mit der Winkelgeschwindigkeit der Zentralwelle übereinstimmen soll.

Claims

1. Antriebseinrichtung für den Reibantrieb einer konischen oder wahlweise zylindrischen Kreuzspule, deren mindestens drei nebeneinander auf einer gemeinsamen Zentralwelle angeordnete ringförmige Rotationskörper alle relativ zur Zentralwelle rotierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationskörper (R 1, R 2) durch relativ zur Zentralwelle (3) gestellfest gelagerte Übersetzungsgetriebe (G 1, G 2) mit ihnen jeweils unmittelbar benachbarten Rotationskörpern (R 2, R 3) mit vorgegebenen Übersetzungsverhältnissen gekoppelt sind, daß diese Übersetzungsverhältnisse in der Reihenfolge der Rotationskörper (R 1, R 2, R 3) nach fallenden beziehungsweise steigenden Drehzahlen der Rotationskörper (R 1, R 2, R 3) eingestellt sind, daß mindestens zwei Rotationskörper (R 1, R 3) für den Reibkontakt mit der Kreuzspule (2) vorgesehen sind, daß die jeweiligen Differenzen der Umfangsgeschwindigkeiten der mit der Kreuzspule (2) in Reibkontakt stehenden Rotationskörper (R 1, R 3) in Abhängigkeit von dem zwischen dem Rotationskörper (R 1, R 3) und der Kreuzspulenoberfläche vorhandenen Kraftschluß veränderbar sind und daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rotationskörper (R 1, R 2, R 3) von der Winkelgeschwindigkeit der Zentralwelle (3) und von der an den Kreuzspulenenden meßbaren Umfangsdifferenz der Kreuzspule (2) abhängig ist.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung eines der beiden äußeren Rotationskörper (R 3, R 40) entgegengesetzt zur Drehrichtung mindestens des anderen äußeren Rotationskörpers (R 1, R 10) gerichtet ist.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungsgetriebe (G 1, G 2) als Rädergetriebe oder als Reibradgetriebe oder als beide Getriebearten enthaltende Kombinationsgetriebe (G 2′′) ausgebildet sind.

4. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationskörper (R 1, R 2, R 3) mit Zahnkränzen (Z 1, Z 4, Z 5, Z 8) oder Reibringen (Z 5′′) versehen sind und daß die Übersetzungsgetriebe (G 1, G 2) jeweils eine Welle (W 1, W 2) besitzen, die in einem drehfest mit der Zentralwelle (3) verbundene Lager (S 1, S 2) gelagert ist und an beiden Enden mit einem Zahnrad (Z 2, Z 3; Z 6, Z 7) oder Reibrad (Z 6′′) verbunden ist, das mit einem Zahnkranz (Z 1, Z 4, Z 5, Z 8) oder Reibring (Z 5′′) des jeweils benachbarten Rotationskörpers (R 1, R 2, R 3) im Eingriff beziehungsweise im Reibkontakt ist.

5. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungen der Übersetzungsgetriebe (G 1, G 2) so gewählt sind, daß die Differenzen der Umfangsgeschwindigkeiten beziehungsweise Drehzahlen der Rotationskörper (R 1, R 2, R 3; R 10, R 20, R 30, R 40) etwa gleich den Mittenabständen der Rotationskörper (R 1, R 2, R 3; R 10, R 20, R 30, R 40) sind.

6. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Rotationskörper (R 1, R 3), die für den Reibantrieb der Kreuzspule (2) vorgesehen sind, zur besseren Mitnahme der Kreuzspule (2) mit Riffelungen und/oder Reibringen (4, 5) versehen sind und/oder einen größeren Durchmesser haben als der oder die übrigen Rotationskörper (R 2).

7. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Rotationskörper (R 1, R 3) für den Reibantrieb der Kreuzspule (2) vorgesehen sind und daß der oder die übrigen Rotationskörper (R 2) im wesentlichen nur eine Stützfunktion haben, indem sie insbesondere beim Wickeln weicher Kreuzspulen (2) mit wachsender Spulenfülle den Mittelteil der Kreuzspule (2) zunehmend abstützen.

8. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß drei Rotationskörper (R 1, R 2, R 3) angeordnet sind und daß etwa folgende Wälzkreisradien der Zahnräder (Z 1 bis Z 8) beziehungsweise Reibräder (Z 5′′, Z 6′′) in Millimetern vorgesehen sind:
Für das erste Übersetzungsgetriebe (G 1):
Zahnkranz (Z 1) oder Reibring des ersten Rotationskörpers (R 1) = r19, (Z 1) tangierendes erstes Rad (Z 2) der Welle (W 1) = r12 bis r14, zweites Rad (Z 3) der Welle (W 1) = r6 bis r9, erster Zahnkranz (Z 4) oder Reibring des mittleren Rotationskörpers (R 2) = r22 bis r27.
Für das zweite Übersetzungsgetriebe (G 2):
Zweiter Zahnkranz (Z 5) oder Reibring des mittleren Rotationskörpers (R 2) = r22 oder r41 bis r43, (Z5) tangierendes erstes Rad (Z 6) der Welle (W 2) = r10 bis r12, zweites Rad (Z 7) der Welle (W 2) = r6, Zahnkranz (Z 8) oder Reibring des letzten Rotationskörpers (R 3) = r25 oder r38.

9. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Zahnradpaarungen der Übersetzungsgetriebe (G 1, G 2) mindestens das eine Zahnrad (Z 1, Z 4, Z 6, Z 8) jeweils aus einem formbeständigen und selbstschmierend wirksamen Kunststoff besteht.

10. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Reibradpaarungen (Z 5′′, Z 6′′) der Übersetzungsgetriebe (G 2) der eine Reibpartner (Z 6′′) Gummi, der andere Reibpartner (Z 5′′) Metall, Gummi oder formbeständiger Kunststoff ist.

11. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Stirnseiten benachbarter Rotationskörper (R 1, R 2, R 3) an den Außenrädern je eine rundlaufende Schulter (16, 17, 18, 19) aufweisen, so daß eine rundlaufende Rinne (20, 21) gebildet ist, die zum Teil in dem einen (R 1, R 3), zum Teil in dem anderen Rotationskörper (R 2) liegt, und daß in die Rinne (20, 21) gegen das Eindringen von Staub und Fäden ein Dichtring (22, 23) eingelegt ist.

12. Antriebseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (22, 23) aus einem gegebenenfalls eine Trennfuge besitzenden Ring aus rückfederndem Werkstoff besteht.

13. Antriebseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (22, 23) aus einem geschlossenen Ring aus Elastomer besteht.

14. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationskörper (R 1, R 2, R 3) durch Wälzlager (9, 10, 11, 12) gegen die Zentralwelle (3) abgestützt sind.

15. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationskörper (R 1, R 2, R 3) durch die mit den Wellen (W 1, W 2) der Übersetzungsgetriebe (G 1, G 2) verbundenen Räder (Z 2, Z 3, Z 6, Z 7) gegen die Zentralwelle (3) abgestützt sind und daß zu diesem Zweck jedes Übersetzungsgetriebe (G 1, G 2) mehrfach vorhanden ist.

16. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (9, 10, 11, 12) der Rotationskörper (R 1, R 2, R 3) und/oder die Wellenlager (S 1, S 2) der Übersetzungsgetriebe (G 1, G 2) auf einer Zwischenhülse (8) angeordnet sind, die drehfest mit der Zentralwelle (3) verbindbar ist.

17. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 beziehungsweise 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine gerade Anzahl von mindestens vier Rotationskörpern (R 10, R 20, R 30, R 40) vorgesehen ist und daß die Übersetzungsverhältnisse der Übersetzungsgetriebe derartig eingestellt sind, daß bei der Relativbewegung der Rotationskörper (R 10, R 20, R 30, R 40) gegen die Zentralwelle (3) beim Wickeln einer konischen Kreuzspule (2) die zwischen der Mitte (M) und dem einen Ende (27) der Antriebseinrichtung (1′′′′) gelegenen Rotationskörper (R 20, R 10) schneller, die zwischen der Mitte (M) und dem anderen Ende (28) der Antriebseinrichtung (1′′′′) gelegenen Rotationskörper (R 30, R 40) dagegen langsamer rotieren als die Zentralwelle (3).