DE707953C - Rutschkupplungsantrieb der Aufwickelwelle fuer Schlichtmaschinen oder aehnlich arbeitende Maschinen - Google Patents

Description

• Rutschkupplungsantrieb der Aufwickelwelle für Schlichtmaschinen oder ähnlich arbeitende Maschinen Bei Schlichtmaschinen und vielen anderen Arbeitsmaschinen, auf denen breite Warenbahnen verarbeitet und zum Schluß des Arbeitsprozesses auf einen Aufwickelbaum, eine Rollstange o. dgl. aufgewickelt werden, wird die Aufwickelwelle vielfach über eine Rutschkupplung mit regelbarem Auflagedruck angetrieben, die die Aufgabe hat, den mit zunehmendem Wickeldurchmesser steigenden Drehzahlunterschied zwischen der mit konstanter Drehzahl umlaufenden Antriebswelle und der mit abnehmender Drehzahl umlaufenden Wickelwelle auszugleichen. Bei den meisten dieser Aufwickelvorgänge soll die Aufwickelgeschwindigkeit der Warenbahn und damit die Umfangsgeschwindigkeit der Wickelwalze und der Aufwickelzug konstant gehalten «-erden. Die in der Zeiteinheit aufzuwendende reine Wickelarbeit ist dann während des ganzen Wickelprozesses vom kleinsten bis zum größten Wickeldurchmesser die ;leiche. d. h. die eizentliche Wickelleistung ist während des gesamten Aufwickelvorganges konstant, denn die Drehzahl der Wickelwelle nimmt im gleichen Verhältnis ab, wie das aufzubringende Drehmoment zunimmt (Fig. i). In diesem Diagramm sind über -dem Wickeldurchmesser D die Drehzahl za und das Drehmoment Md aufgetragen; die konstante Wickelleistung ist durch die schraffierte Fläche L dargestellt.
• Wenn die treibende Hälfte .der Rutschkupplung mit einer konstanten Drehzahl ial umläuft (Fig. a), dann wird bei abnehmender Drehzahl der durch Reibung mitgenommenen Hälfte immer mehr Reibungsenergie vernichtet, wie Fig. z zeigt. Die Fläche LP' stellt die Antriebsleistung für die treibende Hälfte der Rutschkupplung dar, wenn yal = konstant ist. Diese Fläche ist sehr viel größer als die reine Wickelleistung L. Bei einem Wickeldurchmesser und damit Drehzahlverhältnis von 1 : 7 ist die am Schluß des Aufwickelvorganges aufgewandteLeistung siebenmal größer als die theoretisch erforderliche (Fig.2). Diese ungünstigen Verhältnisse führen, namentlich bei großen Aufwickelgeschwindigkeiten, zu einer sehr starken Erwärmung der Kupplung und des Kupplungsbelages und durch Festfressen der reibenden Teile zu einer sehr ungleichmäßigen \litnahme der Wickelwelle.
• Es sind daher Anordnungen ohne Rutschkupplungen angeregt worden, bei welchen die von einer Antriebswelle konstanter Drehzahl angetriebene Wickelwalze einen über ein Wechselvorgelege gestaffelten Antrieb erhält, zu dem Zwecke, eine wenn auch nur grobe Angleichung der jeweiligen Wicke@walzendrehzahlen an die geforderte konstante Umfangsgeschwindigkeit des Wickels zu erreichen. Es sind ferner elektrische Antriebe der Wickelwalze mit abhängig vom Wickeldurchmesser z: B. mittels Fühlhebelsteuerungcn gere-elten Drehzahlen bekanntgeworden, bei welchen ebenfalls keine Rutschkupplungen mehr verwendet werden; eine genaue Einhaltung eines konstanten Warenzuges ist damit jedoch praktisch nicht erreichbar, wie die Erfahrung gezeigt hat. Eine Rutschkupplung mit regelbarem Auflagedruck ermöglicht dagegen jederzeit, auch während des Betriebes, die Einstellung eines - gewünschten Warenzuges bei Einhaltung einer gewissen Voreilung der treibenden Hälfte gegenüber der getriebenen Hälfte. Hier greift die Erfindung ein.
• Durch die Erfindung wird die Aufgabe geli',st, den Antrieb der .Wickelwelle so zu gestalten, daß die Drehzahl der treibenden Kupplungshälfte, unter Beibehaltung der für konstanten `\'areiizug erforderlichen Voreilung derselben gegenüber der getriebenen Hälfte, (ler für den Aufwickelvorgang erforderlichen Drehzahl der getriebenen Hälfte bzw. der Wickelwalze über einen möglichst großen Wickelbereich angepaßt wird. um die Reibungsverluste der Rutschkupplung nach \-löglichl:eit zu verringern. Eine solche Anpassung kann erfindungsgemäß durch Zwischenschaltung eines abhängig vom erreichten Wickeldurchmesser gesteuerten Regelgetriebes, z. B. eines Flüssigkeitsgetriebe:, zwischen die mit konstanter Drehzahl umlaufende Maschinenwelle und die Rutschkupplung erzielt werden oder besser noch durch einen gesonderten Antrieb der Rutschkupplung durch einen abhängig vom Wickeldurchmesser feldregelbaren Gleichstrommotor oder auch durch einen abhängig vom Wickeldurchmesser geregelten Drehstromebenschlußmotor.
• Von besonderer wirtschaftlicher Bedeutung ist die Erfindung für diejenigen Fälle, wo mit großen bis im Verhältnis 1 : 7 wachsenden Wickeldurchmessern gearbeitet werden muB, weil die normalen Antriebsmotordrehzahlen nur etwa bis zur Erreichung des 3,5-fachen Wickeldurchmessers regelbar sind. Die Fühlhebelsteuerung für den Antriebsmotor kann dann für die zwischen 3-, S-und ff-fachem Wickeldurchmesser liegenden Drehzahlen nicht mehr wirken, so daß man ohne Hinzunahme einer auf konstanten Warenzug einregelbaren Rutschkupplung nach der Erfindung überhaupt nicht weiter arbeiten könnte öder eine Zusatzmaschine zur Spannungsminderung aufstellen ntüBte.
• Ein Ausführungsbeispiel eines Antriebes nach der Erfindung mit feldgeregeltem Gleichstrommotor zeigt die Fig.3 schematisch. Hier wird der Aufwickelmotor t durch den Nebenschlußregler .2, der mit einem den Aufwickeldurchmesser abtastenden Fühlliebel3 gekuppelt ist, mit zunehmendem Wickeldurchmesser so in seiner Drehzahl herabgeregelt, daß die Drehzahl der treibenden Kupplungshälfte immer annähernd gleich der von der getriebenen Hälfte geforderten ist. Dabei braucht, wie Fig.4 zeigt, die Drehzahlanpassung ;0 1 (Motordrehzahl) nicht unbedingt bis zum Ende E des Aufwickelvorganges durchgeführt zu werden, sondern es genügt in den meisten Fällen, den praktisch ausführbaren -Nebenschlußregelbereich eines Gleichstrommotors t : 3 bis i : 3,5, also bis zur gestrichelten senkrechten Linie auszunutzen und von da ab mit konstanter Drehzahl weiterzuarbeiten, (waagerechter Teil der Linie ia:ll). Da die Drehzahlabnahme von der gestrichelten Linie ab selbst bei großen Wickelverh:iltnissen von t : 6 bis i : ; nur gering ist, ist die nun noch in der Rutschkupplung vernichtete Energie. die der Fläche LV (Fig. .1) entspricht, gegenüber derjenigen (LT', Fig.2) eines ungeregelten Kupplungsantriebs verschwindend klein. \lit 4 ist ein Bremsgenerator für die Walze 5 bezeichnet.
• Vatürlich'läßt sich.die Drehzahlregelung der treibenden Rutschkupplungshälfte durch die verschiedensten mechanischen und elektrischen Regelungen erreichen. Die wirtschaftlichste dürfte jedoch für die vorgeschriebenen Verhältnisse die bekannten Feldregelung eines Gleichstrom-Nebenschluß-Aufwickelmotors, abhängig vom jeweils erreichten Wickeldurchmesser, sein.
• An Stelle des gezeichneten Fühlhebels (Fig. 4.) können gemäß der Erfindung auch Einrichtungen zur Drehzahlvergleichung der beiden Rutschkupplu_ngshälften benutzt werden. Dies kann in der Weise geschehen, daß die Drehzahlen der getriebenen und der treibenden Hälfte der Rutschkupplung durch irgendeine Vorrichtung, wie z. B. durch ein mechanisches Differentialgetriebe oder ein Frequenz- oder Differentialrelais oder auch durch umlaufende Kontaktscheiben u. dgl., derart verglichen werden, daß sie über die Regelorgane 2 auf die Drehzahl des Aufwickelmotors i so einwirken, daß die Drehzahl der treibenden Hälfte der Rutschkupplung unter Beibehaltung einer gleichbleibenden @@oreilung_ der getriebenen Hälfte selbsttätih angepaßt wird (vgl. hierzu den ersten Teil der beiden Kurven n31 und n aus der Fig.4). Dabei kann die Anpassung sowohl bis etwa zur Hälfte des Aufwickelv organfies oder auch bis zum Schluß durchgeführt werden.

Claims (1)

1'ATLrrTarrsrtiüCHIa: i. Rutschkupplungsantrieb der Aufwickelwelle für Schlichtmaschinen oder ähnlich arbeitende Maschinen mit großem, bis iin Verhältnis c : 7 wachsendem Wickeldurchmesser, dadurch gekennzeich-»et, daß zu Beginn des Aufwickelvorganges, etwa bis zum Erreichen des 3,5-fachen Anfangswickeldurchmessers, die Drehzahl der treibenden Rutschkupplungshälfte der. Drehzahl der mit der getriebenen Rutschkupplungshälfte verbundenen Wickelwelle fortlaufend angepaßt und von da ab bis zum Ende des Aufwickelvorganges konstant gehalten ist. z. Antrieb nach -dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der auf irgendeine Art angetriebenen Rutschkupplung der mit zunehmendem Wickeldurchmesser abnehmenden Drehzahl der Wickelwelle unter Verwendung einer den Durchmesser des Wickels abtastenden, den Verstellhebel eines Regelorganes, die Bürstenbrücke eines Drehstrom-NTebenschlußmotors oder eine elektrische Regeleinrichtung (2) verstellenden Fühlwalze (3) so angepaßt ist, daß die treibende Hälfte der Kupplung stets mit einer gewissen Voreilung gegenüber der getriebenen Hälfte umläuft.