DE617808C - Antrieb fuer Aufwickelvorrichtungen - Google Patents

Description

• Antrieb für Aufwickelvorrichtungen Aufwickelvorrkhtungen für Papier- oder Stoffbahnen, Fäden, Seile, Draht o. dgl. sollen im allgemeinen so angetrieben werden, daß die Bahn o. dgl. immer mit derselben Geschwindigkeit auf die zu wickelnde Rolle aufläuft. Da der Durchmesser der Rolle je nach der gchon aufgewickeltem. Bahnlänge wechselt, maß die Drehzahl im umgekehrten Verhältnis der Änderungen des Durchmessers während des Betriebes verändert werden.
• Um dies zu erreichen, bann man an sich bekannte Reibungskupplungen verwenden, die mit Schlupf arbeiten; bei zunehmendem Durchmesser der gewickelten Rolle wird dabei der Schlupf immer größer, so da;ß die Drehzahl der Rolle kleiner wird. Bei diesem Verfahren wird durch den Schlupf ein um s i größerer Teil der Antriebsmenge vernichtet, j e größer der Unterschied zwischen kleinstem und größtem Durchmesser der Rolle irrt. Der Wirkungsgrad solcher Antrie .e beträgt im Durchschnitt nur etwa 3o %. Außerdem erwärmen sich die Reibungskupplungen sehr stark und die auf die Papierbahn ausgeübte Zugkraft ist nicht gleichmäßig, so daß sie auch ungleichmäßig fest gewickelt wird oder gar reißt. Um diese Übelstände zu vermeiden, bat man schon verschiedene Einrichtungen versucht, die meist von elektrischer Übertragung Gebrauch machen. Diese Einrichtungen sind aber umständlich, erfordern aufmerksame Bedienung und arbeiten nicht sicher genug.
• Schließlich hat man auch schon die Geschwindigkeit durch Vermittlung :eines Differentialgetriebes eingestellt. Bei dem. belmmten Vorrichtungen dieser Art ist das Differentialgetriebe in deal Kraftfluß @eingeschältet, und das Einstellen wird durch das gleichzeitige Einwirken der Antriebskraft und einer als Vergleich dienenden Fremdkraft bewirkt. Diese Bauart hat den Nachteil, daß die gesamte Antriebskraft vom Differentialgetriebe übertragen wird, -so daß dieses entsprechend kräftig gebaut sein maß. Auch macht die erforderliche Fremdkraft zusätzliche Einrichtungen notwendig, wodurch der Antrieb verwickelter wird.
• Alle diese Nachteile werden durch die Erfindung vermieden, indem ein auf die Versteileinrichtung eines stufenlos regelbaren Getriebes wirkendes Differentialgetriebe o. dgl. durch die beiden mit Schlupf gegeneinander umlaufenden Antriebsteile eingestellt wird. Es ist bereits bekannt, in einem. Antrieb eine verstellbare Kupplung einzuschalten und deren Verstellung zum Einstellen einer Regelvorrichtung zu benutzen. Bei dieser bekannten Vorrichtung handelt es sich um einte federnde Kupplung, bei der die beiden Kupplungshälften unter dem Einfluß :eines wechselnden Drehmomentes verschiedene Stellungen gegeneinander einnehmen könnten. Nach dem Einstellen derjenigen Stellung, die dem je- weiligen Drehmoment entsprIcht, behalten die Kupplungshälften ihre Lage gegeneinander bei, es tritt also kein Schlüpfen der Kupplung auf.
• Wird das Ü:bers-etzungsverhältnis des Differentials o. dgl. so gewählt; daß bei Ein:-

  halten des vorgesehenen Schlupfes leine Be-

  wegung der Verstelleinriichtung des Getdebes

  eintritt, dann wird bei jeder Änderung des

  Schlupfes ein Neueinstellen des Getriebes

  und damit der Geschwindigkeit hervorge-

  rufen, so da.ß der Schlupf wieder seinen be-

  stimmten. Wert erhält. Auf diese Weisse wird

  ein stärkeres Schlüpfen vermieden, so daß

  ein guter Wirkungsgrad @erzielt wird. Das

  Differentialgetriebe braucht die Antriebskraft

  nicht aufzunehmen und daher nur so kräftig

  zu sein, wie zum Einstellen des Regelgetriebes

  notwendig ist.

  Da dem bestimmten Wert des Schlupfes

  auch ein bestimmtes übertragenes Dreh-

  moment .entspricht und die Antriebsdmab;zahl

  gleich bleibt, bleibt auch die von der Ein-

  richtung aufgenommene Leistung gleich. Die

  abgegebene Leistung bleibt daher im. wesent-

  lichen auch dauernd gleich, und da der von

  der Bahn geleistete Widerstand gegen das

  Aufwickeln gleich bleibt oder mit der Ge-

  schwindigkeit zunimmt, wird auch die Ge-

  schwindigkeit der Bahn durch die sich ,än-

  dernde übersietzung auf einen -dauernd glei-

  cUen Wert feingestellt werden.

  Durch die fegten Übersetzungsverhältnisse

  zwischen Differential und schlüpfenden Tei-

  len ist der Wert des Schlupfes, auf den die

  VQrxchtung regelt, fest gegeben,,. Um die

  übertragene Leitung trotzdem auch während

  des Betriebes ,ändern zu können, ist die

  schlüpfende Einrichtung so ausgebildet,. daß

  der Wert des diesem festen. Schlupf @entspre-

  chenden, Drehmomentes veränderlich ist. Eine

  sehr einfache Ausführung wird durch eine an

  sich. bekanee Reibungskupplung gebildet,

  deren Ampresswngsdruck während des Betrie-

  bes verändert werden kann.

  Es kann in besonderen Fällen vorkommen,

  daß der Schlupf. den gewünschten Wertnacht

  erreicht, trotzdem das Übersetzungsgetriebe

  auf. die fußerste Stellung eingestellt ist. Um

  zu

  daß bei der weiteren Bewe-

  gung des Differentialgetriebes ein Teil der

  Vorrichtung zu Schaden. kommt, wird: einte

  Si eerheitsrutschkupplung in den Antrieb der

  Versteileinrichtung dies Getriebes eingeschal-

  tet. Diese Sicherheifisrutschkupplung gibt

  gleichzeitig die Möglichkeit, die Übersetzung

  des regelbaren Getriebes auch von Hand un-

  abhängig von* dem Bewegungen des Di.fferen-

  tialgetri.ebes zu verstellen.

  Vorteilhaft. kann man die Sicherheits'rutsch-

  kupplung zwischen der Verstelleannrichtung des

  Über5etzungsgetrIebes und dem sie ununittel-

  bar antreibenden Glied. des Differentials ein-

  schalten.

  Die Aufwickelvorrchtung ist nicht nur für

  Päpierbahnen,sondern auch für ,Textilerzeug-

  hisse, 'Folien aus beliebigen Stoffen, z. B.

  Metallfolien, Blechte, Gummibänder, Drähte,

  Litzen und IZ'abbel bestimmt. Außerdem kann

  der Antrieb überall da mit Vorteil verwendet

  werden, wo dne gleichbleibende Antriebs-

  leistung durch Ändern ' des rtlbersetzungsver-

  hältnisses verschiedene Drehzahlen oder Dreh-

  momente abgeben muß, z. B. beim Betrieb

  von Fahrzeugen.

  Auf der Zeiehmung ist beispielsweise eine

  Ausführungsform der Erfindung dargestellt,

  und zwar zeigt:

  Fig. i den Grundruß, teilweise geschnitten,

  Fig. 2 einen. Schnitt durch das Differential

  nach der Linie A-B der Fiig. i.

  Von irgendeinem Motor wird die Riem,rn-

  s!cheibe i angetrieben; fest mixt ihr verbun-

  den ist die Platte 2 einer Reibungskupplung,

  deren andere Platte 3 auf die Antriebswelle q.

  des stufenlos regelbaren Getriebes 15 aufge-

  keült -ist. Zwischen denn beeiden Platten 2

  und 3 ist der Kupplungsbelag 5 angebracht.

  Die Riemenscheibe i ist auf der Antriebs-

  welle 4. lose gelagert. Die Kupplung steht

  unter dem Druck der Feder 6, die sich auf

  das Kugellager 7 abstützt und deren, Span-

  nung verändert werden kann, indem die Mut-

  ter S auf- dem -Gewande 9 xüittels des Hand-

  rades i o, der Kettenräder i i, 12 und der

  Kette 13 verstellt wird. An der -

  i sind Veün 'talatorfügel 14 - ange-

  bracht, die Luft zum Kühlren- der Kupplung

  an dieser-vorbei bewegen. Von der Antriebs-

  welle 4 wird die Leistung mittels des. stufen-

  los: regelbaren Getriebes z 5: auf die Antriebs-

  welle 16 - übertragen, die mit der nicht ge-

  zei:chnetea Aufwickelvorrichtung gekuppelti.st-

  Im Getriebe 15 sitzen auf der Welle q. die

  beiden kegeligen Scheiben 17 und 18 und

  auf der Welle 16 die Scheiben 19 und 2o,

  zwischen denen der Keilriemen 42 läuft. Die

  kegeligen. Scheiben sind auf- ihren Wellen

  verschiebbar, aber nicht drehbar: Das Ver-

  schieben wird durch die Hebe12i und 22

  bewirkt, die in -dem, Lagern 23 und 24

  schwenkbar sind und dadurch geschwenkt

  werden, daß die mit ihnen verbundenen Mut-

  tern 25 und 26 durclx Drehen der Verstell-

  spinde127 mittels des Irlandrades 28 ausein-

  arider oder zueinänder bewegt werden.

  Auf die Verstellspindel27 ist die Nabe 29

  gekeilt, auf der der Ring 3o sitzt. Er ist mit

  der Nabe 29 durch die Reibung der federbe-

  lasteten Kugeln 3 i in der Rille 32 verbunden

  und bildet so eine Sichexheitsrutschkupplung;

  er trägt außerdem die Achsen der Planeten-

  räder 33.

  Diese stehen. sowohl mit dem Innenrad 34

  als auch mit der Innenverzahnung 3 5 des Dif-

  ferentialgehäusies 36 in Ein Das Innen-

  rad 3 q. wird von der Riemenscheibe i über

  die Kettenräder 37, 38 und die Kette 39 an-

  getrieben, während das Differentialgehäuse 36 von der Antriebswelle q. durch das Zahnrad q.0 und die Verzahnung 41 angetrieben wird. Die Übersetzungsverhältnisse sind so gewählt, daß die Innenverzahnung 3 5 d'es Differenti;algehäusies und die Verzahnung des Innenrades 3¢ gleiche, aber entgegengesetzt gerichtete Umfangsgeschwindigkeiten haben, wenn die Riemenscheübe i sich. um einen bestimmten Betrag, z. B. 6 % schneller dreht als die Antriebswelle q.. Bei; 6 % Schlupf in der Reibungskupplung drehen sich also die Planetenräder 33 auf ihren Achsen, ohne sich im Kreis herum zu bewegen. Demnach bleibt die Spinde127 in Ruhe.
• Wenn der Durchmesser der zu wickelnden Papierrolle größer wird, dann wird bei gleichen Widerstand des Papiers das zu überwindende Drehmoment im Verhältnis der Zunahme des Durchmessers größer. Der Schlupf in der Reibungskupplung wird dadurch auch größer als 6 % und die Umfangsgeschwindigkeit der von der Riiemens:cheibe unmittelbar angetriebenen Verzahnung des Innenrades 3¢ wird größer als die der von der Welle q. getriebenen Innenverzahnung 3 5. Die Planetenräder 33 kreisen also in Richtung der Drehung des Innenrades 34 und mit ihnen der Ring 3o, der ihre Achsen trägt. Der Ring 3o nimmt durch Reibung die Nabe 29 und die mit ihr fest verbundene Verstellspinde127 mit, dadurch werden die Hlebel 21 und 22 geschwenkt und die Entfernungen in den Kegelscheib@enpaaren geändert. Infolgedessen wird der Keilriemen verschoben, die Übersetzung geändert und das auf die Reibungskupplung ausgeübte Drehmoment geringer. Diese B:ewegudg dauert so lange an, bis das ursprüngliche Drehmoment, das einem Schlupf von 6 % entspricht, wieder erreicht ist, also so lange, bis das übersetzungsverh3lanis zwischen getriebener und treibender Welle im Verhältnis der Vergrößerung des an der Wickelrolle ausgeübten Drehmomentes verringert ist. Im selben Verhältnis wird die Drehzahl. der Wickelrolle geringer, und da dies das Verhältnis dien Durchmesservergrößerung der Wickelrolle ist, wird auch die ursprüngliche Geschwindigkeit der Bahn wieder eingestellt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Antrieb für Aufwickelvorrichtungen, insbesondere Papwerbahnen, mit stufenloser Regelung und Übertragung der Antriebskraft mittels einer einen Schlupf zulassenden Einrichtung, z. B. einer Reibungskupplung; wobei die Geschwindigkeit durch Vermittlung dnes Differentialgetriebes geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Verstelleinrichtung (27) Beines stufenlos regelbaren Getriebes (15) wirkendes Diff ereatialgetriiebe (33 bis 36) o. dgl. durch die beiden. mit Schlupf gegeneinander umlaufenden Antriebsteile (2, 3) eingestellt wird.
2. 2. Antrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des übertragenen Drehmomentes bei unverändertem Schlupfsollwert verändert werden kann, z. B. durch Verwendung einer Reibungskupplung mit Einrichtung zum Ändern des Anpressungsdruckes, etwa mittels einstellbarer Federn (6).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch. gekennzeichnet, daß in den Antrieb der Verstelleinrichtung (27) des Getriebes (15) eine Siicherheitsrutschkupplung (29 bis, 31) eingeschaltet ist. q.. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsrutschkupplung (29 bis 31) zwischen der Verstelleimrichtung (27) des- Getriebes (i 5) und dem sie unmittelbar antreibenden Glied (35, 36) des Differentials sitzt.