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Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des Durchmessers von strangförmigem
Gut Zusatz zum Patent 859807
Bei dem Verfahren zur Bestimmung des Durchmessers von
strangförmigem Gut, z. B. von Papierkordeln, Drähten oder isolierten Leitungen,
nach dem Hauptpatent wird das Meßgut mit einer oder mehreren Umschlingungen über
mindestens eine drehbar gelagerte Rolle geführt. Bei der in dem Hauptpatent dargestellten
Ausführungsform sind zwei von dem Meßgut umschlungene Rollen von verschiedenem Durchmesser
vorhanden. Die Drehzahlen dieser Rollen werden auf ein Differentialgetriebe übertragen,
und es werden ferner die Drehzahlen einer der Rollen sowie des die Planetenräder
des Diffenrentialgetriebes tragenden Rahmens über Kontaktscheiben von zwei elektrischen
Zählwerken registriert. Es kann dann beispielsweise aus dem Verhältnis der Zählerangaben
der Durcbmessermittelwert für die während der Einschaltung der Meßgeräte durchgezogene
Länge der Kordel od. dgl. ermittelt werden.
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Um an Stelle des Durchmessermittelwertes des Meßgutes oder zusätzlich
zur Feststellung dieses Mittelwertes laufend den jeweiligen Durchmesser des Meßgutes
zu überwachen, wird bei dem Verfahren nach der Erfindung die durch die Stärke des
Meßgutes bedingte Änderung der Drehgeschwindigkeit der vom Meßgut umschlungenen
Rolle oder einer zusätzlichen, vom Meßgut in Drehung gesetzten Rolle unmittelbar
gemessen oder durch Änderung eines Übersetzungsverhältnisses ausgeglichen.
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In der Zeichnung ist eine zur Bestimmung des Durchmessers von strangförmigem
Gut dienende Ein-
richtung nach der Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen
schematisch veranschaulicht.
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Fig. I ist eine Gesamtdarstellung der Einrichtung nach der einen
Ausführungsform; Fig. 2 veranschaulicht einen Teil der Einrichtung nach einer anderen
Ausführungsform; Fig. 3 stellt eine Einzelheit der Fig. 2 in Seitenansicht dar;
Fig. 4 ist eine Gesamtdarstellung einer weiteren Ausführungsform.
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Das strangförmige Gut, z. B. eine Papierkordel I (Fig. I), wird mittels
einer nicht dargestellten Abzugvorrichtung, z. B. mittels eines Raupengetriebes,
nacheinander mit je einer Umschlingung über zwei drehbar gelagerte Rollen 2 und
3 geführt, von denen die Rolle 2 einen größeren Durchmesser als die Rolle 3 hat.
Die Drehzahl der Rolle 2 wird über ein aus zwei Stirnzahnrädern 4, 5 von verschiedenem
Durchmesser bestehendes Übersetzungsgetriebe sowie über ein Kegelradgetriebe 6 auf
die eine Welle 7 eines Differentialgetriebes 8 übertragen. In ähnlicher Weise wird
die Drehzahl der Rolle 3 über ein aus zwei Stirnzahnrädern 9, 10 von verschiedenem
Durchmesser bestehendes Übersetzungsgetriebe sowie über ein Kegelradgetriebe II
auf die andere Welle 12 des Differentialgetriebes 8 übertragen.
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Werden die Drehzahlen der Rollen 2 und 3 mit n und n2, der Übersetzungsräder
4 und 5 mit Z1 und Z2 und der Übersetzungsräder 9 und 10 mit Z3 und Z4 bezeichnet,
so läuft die Welle 7 des DifferentialzI getriebes 8 mit der Drehzahl nl'.= nl Z1
und die Z2 Welle 8 mit der Drehzahl n2' = n2 dz3 23 Der die Plaz4. netenräder des
Differentialgetriebes tragende Rahmen I3 hat die Drehzahl n11 - n21. Die Übersetzungsverhältnisse
z' und Zz3 sind so gewählt, daß bei unz4 endlich kleinem Durchmesser des strangförmigen
Gutes I (d = o) die Drehzahlen n11 und n2' gleich sind, d. h. der Rahmen 13 stillsteht.
Beim Herumführen des strangförmigen Gutes um die Rollen 2, 3 sind jedoch die auf
das Differentialgetriebe 8 übertragenen Drehzahlen nicht gleich, da in diesem Fall
nicht lediglich die Durchmesser D1, D2 sondern die aus dem Rollendurchmesser plus
dem Gutdurchmesser gebildeten Laufkreisdurchmesser maßgebend sind und die prozentuale
Zunahme des Laufkreisdurchmessers der Rolle 3 größer ist als die der Rolle 2. Die
soweit beschriebene Einrichtung entspricht im allgemeinen der im Hauptpatent beschriebenen
Ausführungsform: Nach der Erfindung ist nun dem Differentialgetriebe 8 ein unmittelbar
die Drehgeschwindigkeit des Rahmens I3 für die Planetenräder dieses Getriebes anzeigendes
Meßgerät, beispielsweise ein Tachometer I5, zugeordnet, dessen Anzeigeglied mit
Hilfe von Wirbelströmen in Wirkung gesetzt wird. Durch eine mit dem Rahmen I3 verbundene
Scheibe 14 wird eine Reibrolle 16 gedreht, die mittels einer eine Geschwindigkeitserhöhung
herbeiführenden Zahnräderübersetzug 17 die biegsame Welle des TachometersIg in Drehung
setzt. Mit Hilfe des Tachometers 15 wird die Drehzahl i' - n21 der Scheibe 14 gemessen.
Diese Drehzahl ist ein Maß für den Durchmesser ddes strang förmigen Gutes. Das Tachometer
15 ist vorzugsweise so geeicht, daß der Durchmesser d unmittelbar von der Geradteilung
dieses Tachometers abgelesen werden kann.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 ist das Tachometer IS weggelassen,
und es ist dafür zwischen das Kegelradgetriebe II und die Welle 12 des Differentialgetriebes
8 ein stufenlos wirkendes Regelgetriebe 18 an sich bekannter Art eingeschaltet.
Bei diesem Regelgetriebe wirkt eine Reibrolle 19 mit zwei kegelförmigen Walzen 20,
2I zusammen. Die Walze 20 ist mit dem Kegelradpaar II verbunden, während die Walze
21 mit der Welle 12 verbunden ist. Die Rolle 19 ist an einem Rahmen 22 drehbar,
der an einer Schraubenmutter 23 befestigt ist. Durch die Mutter 23 erstreckt sich
eine Schraubenspindel24, die durch ein Handrad 25 gedreht werden kann. Ein an der
Mutter 23 angebrachter Zeiger 26 ist auf einer Geradteilung 27 verschiebbar. Mit
Hilfe des Handrades 26 wird die Mutter 23 in der Achsenrichtung der Spindel 24 hin
und her bewegt und damit die Reibrolle 19 zwischen den Walzen 20, 21 verschbben.
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Auf diese Weise kann das Übersetzungsverhältnis des Regelgetriebes
I8 geändert werden. Die Reibrolle 19 wird nun mittels des Handrades 25 so eingestellt,
daß die Scheibe4 stillsteht.
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Aus der Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Regelgetriebes
in solcher Weise, daß die Scheibe I4 zum Stillstand kommt, kann der Durchmesser
d des strangförmigen Gutes bestimmt werden. Die Geradteilung 27 ist vorzugsweise
so geeicht, daß an dieser Geradteilung der Durchmesser d unmittelbar abgelesen werden
kann.
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Das Regelgetriebe 18 kann auch zwischen das Kegelradpaar 6 (Fig.
1) und die Welle 7 des Differentialgetriebes 8 eingeschaltet werden. Bei der Einrichtung
nach Fig. 4 ist das strangförmige Gut 28 mit einer Umschlingung um die Abzugscheibe
29 einer Spinn- oder Verseilmaschine für elektrische Kabel oder Leitungen herumgeführt.
Der Scheibe 29 ist eine Rolle 30 vorgeschaltet, über welche das strangförmige -
Gut 28 ohne Umschlingung geführt ist. Erforderlichenfalls kann das strangförmige
Gut durch eine nicht dargestellte Gegenrolle mit federndem Druck gegen die Rolle
30 gedrückt werden. Durch die Rolle 30 wird ähnlich wie bei der Einrichtung nach
Fig. 1 eine Reibscheibe I6 gedreht, die unter Vermittlung der Übersetzung I7 das
Tachometer I5 in Wirkung setzt.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 4 ist folgende: Die Abzugscheibe
29 wird dauernd mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht. Für die Geschwindigkeit,
mit der das strangförmige Gut 28 die Rolle 30 dreht, ist der Laufkreisdurchmesser
maßgend, der sich aus dem Durchmesser der Scheibe 29 und dem Durchmesser des strangförmigen
Gutes 28 zusammensetzt. Je nach den Schwankungen der Dicke dieses Gutes wird daher
die Rolle 30 schneller oder langsamer gedreht. In entsprechender Weise wird auch
das Tachometer 15 in Drehung gesetzt. Dieses Tachometer ist wiederum so geeicht,
daß an seiner Geradteilung die jeweilige Dicke des um die Scheibe 29 herumlaufenden
Gutes abgelesen werden kann.
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Das strangförmige Gut kann um die Rollen 2, 3
(Fig.
I) oder um die Abzugscheibe 29 (Fig. 4) auch mit mehreren Umschlingungen herumgefuhrt
werden.
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Das strangförmige Gut kann ferner, anstatt daß es an einer Rolle
30 (Fig. 4) vorübergeführt wird, durch ein Raupengetriebe hindurchgezogen werden,
durch welches die zur Beeinflussung des Tachometers 15 dienende Reibrolle 16 gedreht
wird.
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Die Rolle 30 oder das Raupengetriebe kann in der Laufrichtung des
strangförmigen Gutes, erforderlichenfalls hinter der Abzugscheibe 29, angeordnet
sein.
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Bei der Einrichtung nach Fig. 4 kann auch zwischen den beiden Rollen
29 und 30, ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. I, ein mit einem Tachometer
zusammenwirkendes Differentialgetriebe oder ähnlich wie bei der Ausführungsform
nach Fig. 2 ein mit einem Regelgetriebe zusammenwirkendes Differentialgetriebe eingeschaltet
sein.
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Bei den Einrichtungen nach Fig. 1 und 4 kann ferner das Tachometer
15 durch ein nach Art eines Fliehkraftreglers ausgebildetes Anzeigegerät ersetzt
werden, mit dessen Hilfe der jeweilige Durchmesser des strangförmigen Gutes laufend
angezeigt wird.
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DasVerfahren nach der Erffndung kann mitVorteil zur laufenden Überwachung
des Durchmessers von Kordeln, Fäden, isolierten Adern oder Kabelseelen bei der Herstellung
elektrischer Kabel oder Leitungen dienen.