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Schär- und Bäummaschine mit direkt angetriebenem Baum und vorgeschalteter,
von den Fäden mitgenommener Meßtrommel Um jeden Schlupf der Fäden auf der Meßwalze
einer Scher- und Bäummaschine und damit Falschmaß zu vermeiden, wird gemäß dem Hauptpatent
zwischen dem Baum und der Meßtrommel ein stufenloses Getriebe und eine auf .dieses
Getriebe .einwirkende Feststellvorrichtung eingeschaltet, die so zusaimmenwirken,
daß das Übersetzungsverhältnis sich entsprechend dem Zu- oder Abnehmen der Stärke
des Wickelkörpers beim Wickeln zwar ständig ändern kann, beim Stillsetzen oder Anfahren
der Maschine jedoch das gerade bestehende Übersetzungsverhältnis unveränderlich
festgehalten wird.
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Dieses Zusammenwirken wird nach einer Ausführungsform des Hauptpatents
dadurch erreicht, daß zwischen die Welle des Baumes und die Welle der Meßtrommel
ein stufenloses Getriebe geschaltet ist, in dessen Verbindung mit der Meßtrommelwelle
ein Differential.getriebe liegt, das das Geschwindigkeitswechselgetriebe steuert
und beim Stillsetzen und Anfahren der Maschine durch Elektromagnetsteuerung feststellbar
ist.
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Um nun mit einem verhältnismäßig schwachen Getriebe auszukommen und
die schä41-lichen Schwungmomente möglichst herabzusetzen, wird nach der Erfindung
zunächst die Meßwalze in an sich bekannter Weise mit einer elektromagnetischen Bremse
versehen und die Meßwalzenwelle mit der Welle des Getriebes statt über ein gewöhnliches
Differential durch eine Leerl.aufkupplung so verbunden, daß sich die Wellen gegeneinander
mit einem geringen und begrenzten Spiel drehen, können und durch diese Bewegung
einen Steuerkontakt schließen oder öffnen, wobei die Kupplung mit einer exzentrisch
auf einem der Flansche angeordneten, am freien Ende mit einem Schwunggewicht regelbar
belasteten
Schwinge ausgestattet ist, d-ie in Ruhestellung frei vom Kontakt liegt, beim Drehen
beider r_Wellen aber infolge der Fliehkraft den Kontakt schließt, jedoch bei unterschiedlicher
Geschwindigkeit beider Wellen von einem Vorsprung des anderen Flansches unterlaufen
und vom Kontakt abgehoben wird. Bei unterschiedlicher Verzögerung oder-Beschleunigung
von Baum- und Meßwalze genügt dann der äußerst geringfügige Wegunterschied der Wellen,
um den Kontakt in Tätigkeit zu setzen.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung der Kupplung macht von Fluchtfehlern
der Meß-,valte unabhängig, ist leicht einzubauen, leicht zu überwachen und hinsichtlich
der Einzelteile leicht auswechselbar, und sie sichert zuverlässige '.k#,Ießergebnisse,
vor allem bei Ketten, die wenige Fäden bzw. Garn von großer Glätte aufweisen. Außerdem
wird durch diese Anordnung erreicht, daß es keines zusätzlichen Gebers bedarf, um
z. B. beim Anfahren nach erreichter Drehzahl die Sperre zu lösen oder nach eingetretenem
Zustand den Steuerstrom abzuschalten.
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In .der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert, und
zwar in Fig. i in Vorderansicht und in Fig. 2 in Seitenansicht. Besserer Übersichtlichkeit
halber sind die Leitungen für den elektrischen Strom auf die entsprechenden Teile
von Vorder- und Seitenansicht verteilt. Mit Teilen des Hauptpatents wirkungsgleiche
Teile tragen gleiche Bezugszeichen.
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Das auf den Baum wirkende Getriebe ist im Ausführungsbeispiel als
Flüssigkeitsgetriebe angenommen, und zwar so, daß das Treibmittel beim Abstellen
vom Motor auf die Baumbremse gelenkt wird, die Bremse sich aber beim nachlassenden
Druck wieder löst. Des weiteren ist die Einstellung von Baum- und Meßwalzenbremsederart
gewählt, daß die Meßwalzenbreinse die stärker zögernde ist. Liegen die Verhältnisse
z. B. hinsichtlich der Beeinflussung der Bremse -3ureh das Druckmittel anders, dann
genügt eine entsprechende Vertauschung der Kontakte usw., um dem Rechnung zu tragen.
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Das stufenlose Getriebe 23 -wird, wie im Beispiel nach Fig. 2 des
Hauptpatents, vom Baum über die Kette 22 angetrieben. Die MeßWalze 2 ist finit einer
magnetischen Bremse io8 versehen, die von: einem Elektroinagneten iog in Tätigkeit
gesetzt wird. Auf der Meßwalzenwelle 28 ist ein mit z«Iei Mitnehmerbolzen i io,
i i i versehener Flansch 112 und auf der Welle 27 des stufenlosen Getriebes 23 ein
Flansch 113 aufgekeilt. Die Balzen i io, i i i greifen mit Spiel in Bohrungen des
Flansches 113 ein, so daPa sich die Wellen etwas gegeneinander verdrehen können.
Der Flansch 113 trägt am Umfang eine Zahnung 114, um beispielsweise den Meterzähler
oder Geschwindigkeitsmesser anzutreiben.
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Die Nabe des Flansches 113 weist zwei Schleifringe 115, 116 auf. Der
Schleifring 115 ist gegen den Flansch isoliert, während der Schleifring 116 unmittelbar
auf der Nabe sitzt, um eine einwandfreie Erdung zu erzielen. Zwei Stromabnehmer
i 17, 118 sind isoliert auf einem Bolzen zig gelagert.
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Die Getriebewelle 33 des stufenlosen Getriebes 23 wird über ein Zahnrad
120, eine Zahnstange 121 und eine Kolbenstange 122 von einem im Zylinder
123 verschiebbaren Kolben T24 beeinflu Mt.
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Der Bereich der Getriebeverstellung kann mittels eines einstellbaren
Anschlags 125 auf den Baum eingestellt «-erden.
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Die Steuerbewegung des Kolbens 124 ist über eine in der Zeichnung
angedeutete entsprecliendeVerlängerung der Stange 122 auch für andere Vorgänge,
beispielsweise die Aufrechterhaltung gleicher Geschwindigkeit irgendwelcher, in
Spulenrahinen, Bäum- oder Zettelmaschinen bewegter Teile, ausnutzbar.
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Der Zylinder 123 kann über die Leitungen 126, 12.7 mit der Leitung
für das strömende Druckmittel verbunden «-erden. je nach der Stellung des Steuerschiebers
128 wird dabei die Druckflüssigkeit auf die untere oder obere Seite des Kolbens
124 wirken, so daß also die Verstellung des Getriebes 23 schrittweise bei jedesmaliger
Freigabe der Leit Ingen 126, 127 vor sich gehen kann.
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Die Steuerung erfolgt über eine Stange i2IM von einem Pendelanker
13o aus, der im Drehpunkt 131 gelagert ist und durch eine Hilfsvorrichtung 132 für
gewöhnlich in der gegezeichneten Mittelstellung gehalten wird.
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Zu beiden Seiten des Pendelankers 130 sind Elektromagnete 133,
i3-1. vorgesehen. Ein Schalter 135 ka.1tll über die Bremsdruckleittiilg 136 mittels
Kolbens 137 entgegen dem Druck einer Feder in Tätigkeit gesetzt werden, und ein
weiterer Schalter 138 dient dazu, die Übersetzung des Getriebes 23 während
des Baumwechsels wieder zurückzustellen, indem durch Anlegen des Pendelankers
130
an den Magneten 13.I der Steuerschieber 128 (nach rechts) verschoben wird.
so daß das Druckmittel nunmehr von unten auf den Kolben 124 wirkt. Stromschluß und
-unterbrechung im Flanschendifferential 112, 113 erfolgen in folgender Weise: Auf
einem im Flansch 113 eingeschraubten Bolzen 139 ist eine Schwinge i4o gelagert und
trägt am freien Ende ein Schwunggewicht 141. Isoliert auf dem Flansch 113 ist außerdem
ein Kontakt 142 befestigt, der mit dein isolierten Schleifring 115 in. Verbindung
steht und bei
Anlage der Schwinge 140 die Schleifringe 115, 116
kurzschließt. Die Schwinge i4o wird von einer in ihrer Spannung einstellbaren Feder
143 vom Kontakt 142 weggezogen. Der Mitnehmerbolzen i io ist länger als der Mitnehmerbolzen
i i i und drückt, wenn der Flansch 113 in seiner Drehrichtung nach Pfeil x dem Mitnehmerbolzen
voreilt, auf die Schwinge i4o, hebt sie vom Kontakt 142 und .unterbricht den Strom.
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Zur Verbindung der Steuereinrichtung mit Kontakten und. Netz 144,
145 dienen Leitungen 146 bis 149, die außerdem in die Kontakte 15o bis 154,des Schalters
135 münden. In die Leitung 146 ist vor dem Kontakt 152 ein regelbarer Widerstand
155 eingeschaltet.
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Das Ausführungsbeispiel erfaßt zwecks Erläuterung der Wirkungsweise
zunächst die Verhältnisse in dem Zeitpunkt, in dem z. B. wegen Fadenbruchs gebremst
und dementsprechend geregelt werden soll. Bei der Drehung der Differentialflansche
112, 113 entsteht bereits bei niedriger Drehzahl die als Pfeil in Fig..2 angedeutete
Fliehkraft Pf, die die Kraft der Feder 143 überwindet und dadurch die Schwinge 140
zur Anlage an den Kontakt 142 bringt. Beim Bremsen besteht im übrigen (Druck in
Rohrleitung 136) folgender Stromkreis: Netz (Leitung i44) - Leitung 146 -Schleifring
116 - Schwinge i4o - Kontakt 1.1.2 - Schleifring ii5 - Leitung i47 -Kontakt 151
- Kontakt 150 - Leitung 148 - Spule des Magnets io9 - Leitung 149 -Netz (Leitung
145) sowie eine Verbindung @xom N etz (Leitung über den einstellbaren Widerstand
155) zu den Kontakten 15o bis i s2.
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Die Bremse io8 wirkt infolgedessen auf die Meßwalze 2 entsprechend
der V oreinstellung dieser Bremse stärker als die Baumbremse, so daß .der Flansch
113 gegenüber den Mitnehmerbolzen i i o, i i i voreilt. Der Mitnelimer iio kommt
dabei zur Anlage an die Schwinge i4o und entfernt sie vom Kontakt 142, wodurch die
Verbindung der Leitungen 1.46, 147 unterbrochen -ist. Der über -den Widerstand:
155 führende Strombreis überbrückt diese Leitungen jedoch teilweise, so daß die
Kraft der Bremse io8 nachläßt. Sie sinkt damit auf einen Wert, der nunmehr so klein
ist, daß die damit erzielte Verzögerung der Meßwalze kleiner als die des Baumes
ist. Die Mitnehmerbolzen 1 i o, i i i eilen infolgectessen dem Flansch l13 in Pfeilrichtung
-x wieder vor. Das Schwunggewicht 143 schließt wieder -den Stromkreis über den Kontakt
142, so daß .das Spiel von neuem beginnt.
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Während des Bremsens hat der Schalter 135 andererseits die Kontakte
153, 154 geöffnet. Der Magnet 133 ist infolgedessen stromlos, und der Schieber 128
unterbricht die Leitungen 126, 127, so daß der Kolben in der gerade erreichten
Stellung stehenbleibt, die im Augenblick bestehende übersetzung des Getriebes 23
also verriegelt ist.
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Wenn sich die Meßwalze 2 dem Stillstand nähert, würde die Feder 143
die Schwinge i4o vom Kontakt 142 wegziehen, wodurch die Bremsregelung unmöglich
würde. Um dies zu verhindern, ist die Lage des Drehpunktes 139 und des. Schwunggewichtes
141 so gewählt, daß außer- der mit der Drehzahl abnehmenden Fliehkraft Pf (Fig.
2) des Schwunggewichtes 141 infolge der Verzögerung, die bis zum Stillstand konstant
bleibt, auf die Schwinge i4o ein weiteres Kraftmoment P" wirkt, das mit dem Moment
Pf ein resultierendes Moment P ergibt, aber auch allein schon in der Lage
ist, den Zug der Feder 143 zu überwinden, so daß die einwandfreie Wirkung .der elektrischen
Bremssteuerung bis zum Stillstand gesichert ist.
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Beim Wiederanfahren löst sich -die Baumbremse. Infolge Entlastung
der Rohrleitung 136 werden. die Kontakte 150 bis 152 unterbrochen und -die Kontakte
153, 154 wieder geschlossen, also auch die Leitungen 126. 12; wieder freigegeben.
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Ein Schlupf der Kettenfäden .auf der Meßwalze kann infolge der Ausbildung
des Flanschendifferentials 112, 113 nicht eintreten. Der Flansch 113 eilt jetzt,
da die Meßwalze zurückbleiben will, den Mitnehmerbolzen i io, i i i vor. Der Mitnehmer
i io drückt auf :die Schwinge i4o, und der Strom bleibt zwischen .den Kontakten
153, 154 unterbrochen, die Bewegung des Kolbens 124 also verriegelt, während andererseits
der Flansch 113 über die Mitnehmerbolzen i io, i i i die Meßwalze mit der Wickelgeschwindigkeit
des Baumes ,mitnimmt.
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Haben Meßwalze und Maschine wieder volle Drehzahl erreicht, so will
die Meßwalze alsbald voreilen, also auch die Mitnehmer i io, i i r gegenüber dem
Flansch 113 (Pfeil x). Unter dem Einfluß der Fliehkraft Pf schließt die Schwinge
14o die Schleifringe 115, 116 wieder kurz .USW. Es bildet sich also der Stromkreis
Netz (Leitung 146) - Schleifring 116 -Schwinge i4o - Kontakt 142 - Schleifring 115
- Leitung 147 - Kontakt 154 - Kontakt 153 - Magnet 133 - Netz.
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Der Kolben 124 bewegt sich unter dem Druck ,des Treibmittels der Maschine
nach unten und verstellt das Getriebe 23 so, daß die Meßwalze mit,der Umfangsgeschwindigkeit
des Wickels läuft, d. h. gegenüber der Geschwindigkeit vorher um ein Geringes zurückbleibt,
was nun wiederum Stromunterbrechung, Sperrung der Leitungen 126, 127
und
Stillstand :des Kolbens z24 -bedeutet, so daß das Spiel infolge des neuerlichen
Bestrebens der Meßwalze, vorzueilen, von neuem beginnt.
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Die Impulse folgen einander unmerklich rasch, und der gesamte Steuervorgang
verläuft für den Beobachter vollkommen stetig. Die Steuereinrichtung kann, selbst
bei dein größten Druckanstieg und -abfall in den Hauptleitungen des Treibmittels
beim Anfahren und Bremsen niemals übersteuern. Da beispielsweise die geringste Bewegung
des Kolbens i2-. infolge Geschwindigkeitsausgleichs der Differentialflansche 112,
113 stromunterbrechend wirkt, sperrt im gleichen Augenblick .auch der Schieber i-28
die Leitungen. 126. 127, gleichgültig, welcher Druck auch darin herrscht, so daß
es einer Dämpfung durch eine Drossel nicht bedarf. Auf der anderen Seite verringert
die auf die Meßwalze wirkende Magnetbremse das Momentintervall erheblich, so daß
das Z'erstellgetriebe nur diesem Intervall zu entsprechen braucht.