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Scher- und Bäummaschine mit direkt angetriebenem Baum und vorgeschalteter,
von den Fäden mitgenommener Meß,trommel Die Erfindung bezieht sich auf solche Scher-und
Bäummaschinen mit direkt angetriebenem Baum, bei denen .eine von .den Fäden mitgenommene
Meßtrommel vorgeschaltet ist, um die .durchlaufenden Fadenlängen zu messen und zu
registrieren. Bei derartigen Maschinen tritt, wie auch bei anderen zum Ab-, Ruf-oder
Umwickeln von Fadenscharen oder Bahnen verwendeten Einrichtungen, der Nachteil auf,
daß bei einer raschen Unterbrechung des Wickelvorgangs bzw. beim schnellen ,Anfahren
ein Schlupf auf .der Meßwalze, namentlich bei hohen Geschwindigkeiten, nicht zu
vermeiden ist. Auch tritt ein derartiger Schlupf dann leicht ein, `renn das Gut
mit verhältnismäßig geringer Spannung geführt wird, um Dehnungen zu vermeiden. Der
Zweck der Erfindung ist es nun, diese Sachteile zu beseitigen, und zwar geschieht
dies in erster Linie dadurch, daß zwischen dem Baum und der Meßtrommel ein stufenloses
Getriebe und eine auf dieses Getriebe einwirkende Feststellvorrichtung eingeschaltet
sind, derart, daß das übersetzungsverhältnis sich beim Wickeln entsßrechend dem
Zu-oder Abnehmen der Stärke des Wickelkörpers ständig ändert, während beim Stillsetzen
und Anfahren der Maschine das gerade bestehende Übersetzungsverhältnis unveränderlich
festgehalten wird. Auf diese Weise wird beim Bremsen und Anfahren der Maschine die
Meßwalze starr mit der Wickelwalze gekuppelt und läuft daher unter Vermeidung jedes
Schlupfes mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die Wickelwalze um. Der erzielte
Vorteil
liegt vor allen Dingen darin, daß die Länge des aufgewundenen Gutes auf das genaueste
ermittelt wird, so daß beim gemeinsamen Aufbäumen mehrerer solcher Wickel Reste
zufolge ungleicher Länge der Fadenscharen der einzelnen ablaufenden Bäume vermieden
«-erden.
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Vorteilhaft versieht man hierbei die Welle des Baumes mit einem Gewinde,
auf dein ein mit Innengewinde versehenes Reibrad mittels eines schwenkbaren, mit
der Meßtrommel unilaufenden Reibkegels verschiebbar ist, solange eine Sperre die
Schwenkbewegung des Kegels freigibt. Um die Einrichtung erfindungsgemäß auch für
die Regelung gleichbleibender Geschwindigkeit des aufzuwickelnden Gutes nutzbar
zu machen, ist zwischen die Welle des Baumes und die Welle der Meßtrommel ein stufenloses
Getriebe geschaltet, in dessen Verbindung mit der MeßtrotnmelwelleeinDifferentialgetriebeangeordnet
ist, das das Geschwindigkeitswechselgetriebe steuert und beim Stillsetzen und Anfahren
der 'Maschine durch Elektromagnetsteuerung feststellbar ist. Auch kann die Aufgabe
in der Weise gelöst werden, daß zwischen den Äntriebsmotor und die Welle des Baumes
ein stufenloses Getriebe geschaltet ist, das unter Vermittlung eines auf der Welle
der NIeßtrommelsitzenden Differentialgetriebes steuerbar ist. und daß das Differentialgetriebe
bei einer Teildrehung Steuerkontakte schließt, die einen Getriebeverstellmotor des
stufenlosen Getriebes steuern. An Stelle des stufenlosen Getriebes kann auch ein
auf die Welle der Wickelwalze wirkendes Flüssigkeitsgetriebe verwendet werden, dessen
Getriebeverstellmotor durch eine Teildrehung des Differentialgetriebes über entsprechende
Steuerkontakte gesteuert wird.
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Die Verwendung eines Differentialgetriebes im Erfindungssinne hindert
nicht, die ganze Einrichtung auf verschiedene Grundgeschwindigkeiten einzustellen,
indem die mit gleicher Geschwindigkeit umlaufende Welle des Differentialgetriebes
mit einem mehrgängigen Getriebe verbunden wird, wozu sich beispielsweise Stufenscheiben
eignen, die über einen Riemen von den entsprechenden Gegenstufenscheiben auf der
Hauptmotorwelle ihren Antrieb erhalten.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an verschiedenen Ausführungsbeispielen
erläutert. E: zeigen: Fig. i ein stufenlos den Geschwindigkeitsänderungen zwischen
Scherbaum und lleßwalze folgendes, bei plötzlichen Geschwindigkeitsänderungen jedoch
das bestehende übersetzungsverhältnis . aufrechterhaltendes Getriebe in starker
Vergrößerung gegenüber den Walzen. Fig. 2 die Zuordnung eines solchen Getriebes
zu einer Einrichtung, bei der die lTeßwalze die Umfangsgeschwindigkeit des Baunies
über einen Regelwiderstand steuert, in Vorderansicht teilweise geschnitten.
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Fig. 3 und q. eine Einzelheit aus Fig. 2, vergrößert, in Vorderansicht
und Draufsicht, Fig.5 eine Anordnung, insbesondere für fadenschwache Ketten in Vorderansicht,
teilweise geschnitten.
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Der Baum 3 mag in der schematischen Darstellung nach Fig. i mit der
Antriebskraft gekuppelt sein. Das rechte Ende der Meßwalze 2 ist mit einer um den
Zapfen .1 in senkrechter Ebene schwenkbaren konischen Walze 6 über eine Gelenkkupplung
verbunden, während das Wellenende 7 des Bautnes 3 ein Gewinde 8 trägt, auf dem sich
eine ebenfalls mit Gewinde versehene Reibrolle 9 hin und her schrauben läßt. Der
Lagerbügel ; bzw. die konische Walze 6 wird durch eine Feder io leicht gegen die
Reibrolle 9 gedrückt. Der Bügel 5 hat außerdem eine Abrundung i i, deren Mittelpunkt
der 'Zapfen d. ist. Gegen diese Abrundung kann ein Etzenterklemnihebel 12 durch
Einschalten von Elektromagneten 13 gedrückt werden und auf diese Weise den
Lagerbügel 5 feststellen. An den Enden der :@leßwalze 2 und der Wickelwalze 3 mögen
außerdem noch gemeinsam mittels einer Zugstange 17 verstellbare Backenbremsen 15
und 16 angeordnet sein.
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Während des Scherens drehen sich Jleß-und Wickelwalze in der gleichen
Richtung. Dabei verhalten sich die Drehzahlen beider '\@'alzen bei gleicherUmfangsgeschwind-gke:t.
aber verschiedenen Durchmessern umgekehrt wie ihre Durchmesser. Da sich der Durchinesser
des Baumes 3 infolge der aufgewundenen Fadenschar dauernd ändert, der Durchinesser
der Meßwalze aber unverändert bleibt, so muß sich bei zunehmendem Wickeldurchinesser
auch die Meßwalze 2, die ja von der Fadenschar mitgenommen wird, schneller drehen,
so daß die konische Walze 6 ihrerseits das Reibrad 9 entsprechend schneller dr°ht.
Dadurch eilt dasReibradg derDrehutig der Gewindespindel 7 voraus und schraubt sich
auf der Spindel nach links mit der Folgeerscheinung, da?) der Berührungsdurchmesser
der konischen Walze 6 mit dein Reibrad 9 abnitnrnt. Reibrad 9 und konische Walze
6 bilden demnach ein stufenloses Getriebe, das sich stets selbsttätig so einstellt,
daß sein Übersetzungsverhältnis den Drehzahlen der Walzen 2 und 3 entspricht, ohne
daß zwischen den Walzen eine starre -Verbindung besteht. Wird die Maschine, beispielsweise
durch auslösen der Fadenwächtereinrichtung, stillgesetzt, so werden gleichzeitig
die Elektroinagnete 13 eingeschaltet und die Schwenk-
Bewegung der
Walze 6 bzw. .das Weiterschrauben des Rades 9 nach Brechts gesperrt. Hierdurch ist
die im Augenblick des Abstellens vorhandene Übersetzung zwischen Baum und Meßwalze
zwangsläufig gesichert, und die Meßwalze wird bis zum Stillstand beider Walzen vom
noch laufenden Baum aus im richtigen Drehzahlverhältnis starr angetrieben.
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Beim Anfahren der Maschine sind die Bremsen 15 und 16 gelöst, während
die Magnete 13 eingeschaltet und die beim Abstellen vorhandene starr gemachte Übersetzung
des Getriebes noch für kurze Zeit aufrechterhalten bleiben, so daß die Meßwalze
zunächst zwangsläufig mitgenommen wird.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bis 4 wird der Baum 3 von einem
drehzahlregelbaren Elektromotor i9 über eine Kupplung, die am Umfang von einem Bremsband
zo umfaßt ist, angetrieben. Die Baumwelle 21 treibt ihrerseits über eine Kette 22
ein stufenlos regelbares Getriebe 23, das an das Gestell i angeflanscht sein mag
und mit einer Welle 27 über ein Differentialgetriebe 24 mit Welle 28 der 1Ießwalze
2 in Verbindung steht. Von der Meßwalze 2 wird außerdem ein Tachometer nebst Meterzähler
25 mitgenommen. Ein weiteres Anzeigegerät 26 zeigt die Übersetzung des Getriebes
23 und damit den jeweiligen Wickeldurchmesser an. Bei Unterschieden in den Drehzahlen
der Wellen 27 und 28 gerät das Zahnrad 36 des Differentials 24 (Fig. 3 und 4) und
damit eine Welle 37 in Drehung. Auf der Welle 37-ist eine am Umfang gezahnte Scheibe
3o befestigt, die durch den Raster eines Magneten 31 festgehalten werden kann. Die
Welle 37 wirkt außerdem über eine Kette 32 auf die Verstelleinrichtung des Getriebes
23. Der Regelwiderstand 35 des Motors i9 steht über eine Kette 34 gleichfalls mit
der Verstelleinrichtung 33 in Verbindung.
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Bei zunehmendem Baumdurchmesser wird der relative Gleichlauf der Wellen
27 und 28 gestört. Das Differentialgetriebe 24 verstellt infolgedessen über Zahnrad
36, Welle 37 und Kette 32 das Getriebe 23 dauernd, so daß der relative Gleichlauf
der Wellen 27 und 28 gewahrt bleibt. Da in diesem Beispiel die Verstelleinrichtung
33 gleichzeitig den Regelwiderstand 35 beeinflußt, so bleibt außerdem die Umfangsgeschwindigkeit
des Baumes und damit die Schergeschwindigkeit gleich.
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Beim Bremsen und Anfahren der Maschine wird die gesamte Verstelleinrichtung
durch einen als Raster ausgebildeten Kern eines Elektromagneten 31, der in ,die
Zahnung des Rades 3o eingreift, festgestellt und damit die Meßwalze 2 mit dem Baum
3 zwangsläufig verbunden. Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 treibt der Motor i9 den
Baum 3 über ein bereits an der Maschine vorhandenes stufenloses Getriebe 38 an.
Die Welle 37 des Differentials 24 trägt hier einen Kontaktzeiger 41, der die Leitung
42 je nach seiner Stellung mit der Links- bzw. Rechtslaufleitung 43 bzw. 44 eines
Getriebev erstellmotors 45 verbinden kann. Der Spielraum der Kontaktzunge 41 ist
durch den Abstand .der Kontaktschrauben 49 und 5o einstellbar begrenzt. Die Welle
des Antriebsmotors i9 steht über die Stufenscheiben 5i und den Riemen 52 mit der
Welle 27 des Differentials in Verbindung. Die Bremse 20 liegt in diesem Beispiel
zwischen Baum 3,und G.C-triebe 38.
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Der Elektromotor i9 läuft während des Zettelns mit gleichbleibender
Drehzahl und kann zwecks Vermehrung der einstellbaren Grundgeschwindigkeit auch
polumschaltbar sein. Gleichzeitig treibt er, und zwar vom Getriebe 38 unbeeinflußt,
über die Stufenscheiben 51 die Welle 27 des Differentialgetriebes 24 mit einer Drehzahl
an, die von seiner Drehzahl und der Lage des Riemens 52 abhängt. Die Welle 27 des
Differentialgetriebes 24 läuft also beim Zetteln stets mit der eingestellten Drehzahl.
Im eingespielten Zustand hat der Kontaktzeiger 41 die in Fig.5 gezeigte Lage. Mit
zunehmendem Wickeldurchmesser und damit zunehmender Zettelgeschwindigkeit eilt die
Welle 28 der mit gleichbleibender Drehzahl umlaufenden Welle 27 vor. Infolgedessen
legt sich der Kontaktzeiger 41 an den Kontakt 49 der Leitung 44. Der Elektromotor
45 verstellt das Getriebe 38 in Richtung >:langsamer«, und der Kontaktzeiger 41
öffnet den Stromkreis wieder. Dieses Spiel wiederholt sich fortwährend. Soll nun
bei Fadenbruch die Maschine schnell stillgesetzt werden, so wird z. B. von der Fadenwächtereinrichtung
die Antriebskraft abgeschaltet, die Bremse 2o angezogen und der Steuerstromkreis
durch einen in der Hauptstromleitung 47 liegenden Schalter 48 unterbrochen. Die
Welle 37 kann sich aus der jeweiligen Anschlagstellung nicht weiterdrehen. Damit
ist die gerade zwischen der Meßwalze 2 und dem Baum 3 bestehende Übersetzung der
Übertragung Baum 3, stufenloses Getriebe 38, Stufenscheiben 51 (Riemen 52), Differential
24, Meßwalze 2 verriegelt, wodurch auch der relative Gleichlauf bis zum Stillstand
gesichert ist.
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Die Einrichtung nach Fig. 5 empfiehlt sich gegenüber einer Einrichtung
nach Fig. 2 bis besonders dann, wenn sehr wenig Fäden bei geringer Spannung zu zetteln
sind, so daß die Fäden das für eine Getriebeverstellung gemäß Fig. 2 notwendige
Drehmoment nicht
zuverlässig an die Meßwalze abgeben können. Das
Differentialgetriebe ad. wirkt nämlich bei einer Ausführung nach Fig. 5 als Geber
bzw. Steuerorgan für eine das Getriebe verstellende Hilfskraft.