EP0088993A1

EP0088993A1 - Verseileinrichtung für Verseilmaschinen, insbesondere Vorverdrall- und Abzugeinrichtung

Info

Publication number: EP0088993A1
Application number: EP83102286A
Authority: EP
Inventors: Theodor Preussner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-13
Filing date: 1983-03-09
Publication date: 1983-09-21
Also published as: WO1983003268A1; DD208834A5; AU1228683A; AU556418B2; JPS59500378A; JPH0255555B2; EP0088993B1; US4549394A; SU1209038A3

Abstract

Bei einer solchen Einrichtung mit einem Rotortragrahmen und einer quer zu dessen Drehachse gelagerten Abzugscheibe sollen die Wirkungen der Kreisel- und Fliehkräfte auf den Rotortragrahmen weitestgehend vermieden werden. Dazu ist auf der Drehachse (12) der Abzugscheibe (10) ein entgegengesetzt drehangetriebenes Rotationselement (13) gelagert. Gestalt, Abmessungen, Massen und/oder Drehgeschwindigkeiten von Abzugscheibe (10) und Rotationselement (13) sowie der mit umlaufenden Bauelemente (26,25,14,27,28;34,33,15,35,36) sind derart gewählt, daß das jeweilige Produkt aus Massenträgheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Baueinheiten wenigstens angenähert gleich groß ist. Abzugscheibe (10) und Rotationselement (13) sind über jeweils eine Hohlwelle (28,36) auf der gemeinsamen Drehachse (12) gelagert. Die Hohlwellen (28,36) sind gegen die zum Rotortragrahmen (1) gerichteten Fliehkräfte an der Drehachse (12) drehbar gelagert abgestützt (31,32;38,39). Das Produkt aus der Gesamtmasse der der Abzugscheibe (10) zugeordneten Bauelemente (25,26,14,27,28,31,12,24) und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwerpunkt von der Längsachse des Rotortragrahmens (1) ist wenigstens angenähert gleich dem Produkt aus der Gesamtmasse der dem Rotationselement (13) zugerodneten Bauelemente (33,34,15,35,36,38,39,24,12) und dem Abstand von deren gemeinsamen Schwerpunkt von der Längsachse des Rotortragrahmens (1) bemessen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verseileinrichtung für Verseilmaschinen, insbesondere eine Vorverdrall- und Abzugeinrichtung als Vorschaltgerät für Ein- oder Mehrfachschlagmaschinen, mit einem drehangetriebenen Rotortragrahmen und einer quer zur Dreh- und Längsachse des Rotortragrahmens an diesem gelagerten, drehangetriebenen Abzugscheibe, bei der die Seilelemente an einer Eintrittsverseilstelle in der Längsachse dem Rotortragrahmen zugeführt und das Seil am Rotortragrahmen zur Abzugscheibe und nach deren Umschlingung durch die Längsachse aus dem Rotortragrahmen geführt wird.
Herkömmliche Einfachschlagmaschinen bieten zwar den Vorteil der höchsterreichbaren Verseilqualität; sie sind aber im Vergleich zu den gängigen Doppelschlagmaschinen erheblich zu langsam. Die bekannten Doppelschlagmaschinen sind dagegen im wesentlichen nur in ihrer Produktionsgeschwindigkeit den Einfachschlagmaschinen um ein Vielfaches überlegen. Die sehr gefragten drei- oder mehrlagigen Litzen aus 16 oder mehr blanken Drähten können im Einfachlag sehr viel schonender, gleichmäßiger und dünner, vor allem mit wesentlich kleineren Schwankungen des Außendurchmessers gefertigt werden als im Doppelschlag. Die materialschonende Behandlung im Einfachschlag vermeidet übermäßiges Dehnen, das zu einer Verhärtung der Drähte und somit zum Abfall der elektrischen Leitfähigkeit führen würde. Die wesentlich kleineren Litzendurchmesser-Toleranzen erlauben beträchtlich geringere Manteldicken bei der Isolation mit Kunststoff oder Gummi. Je nach dem Aufbau der Litze - bedingt durch Drahtzahl und Drahtdurchmesser - beträgt der Mehraufwand an Isolationsmaterial im Doppelschlag gegenüber dem Einfachschlag in praktisch gemessenen Fällen über 19,5% bis maximal 27,8% (Vergl. Drahtwelt 7 - 1977, S. 271).
Es ist nun bekanntgeworden, daß die Qualität einer Verlitzung mit Doppelschlagmaschinen ganz besonders dann erhöht wird, wenn vor dem Eingang des Doppelschlagflügels ein Vorverdrallgerät angebracht wird, welches die Litze direkt mit der Sollgeschwindigkeit von zwei Schlägen pro ein Doppelschlag-Umlauf antreibt.
Wird dieses Vorverdrallgerät auch gleichermaßen als Abzugsorgan ausgebildet, so liefert es auch die Zugkraft zur Überwindung des Gesamtwiderstandes aller Bremsspannungen der Einzeldraht-Spulen. Die in der Doppelschlagmaschine dann nur noch zum Aufwickeln weitergeführte Litze wird so beträchtlich entlastet.
Eine besonders für die Fertigung von mehrlagigen Starkstromlitzen geeignete Verseileinrichtung als Vorverdrall- und Abzugseinrichtung muß daher

a) eine möglichst gleichmäßige und dünne Litze liefern können, um zu beträchtlichen Einsparungen an Isoliermaterial zu kommen,
b) trotz hochtouriger Doppelschlag-Produktionsgeschwindigkeit so materialschonend vorverlitzen, daß ein übermäßiges Dehnen und Verhärten des Verseilgutes verhindert und somit z.B. ein Abfallen der elektrischen Leitfähigkeit der Starkstromlitze vermieden wird.

Es kommt hierbei nicht darauf an, daß eine im Einfachschlag vorverseilte Litze ohne teilweise Zwischenaufseilung durch eine Doppelschlagmaschine hindurch auf die Aufwickelspule geleitet wird. Ausschlaggebend ist, daß im Einfachschlag-Vorverdrallgerät der gesamte Seilschlag (als. doppelter Einfachschlag) ausgeführt wird, so daß für sämtliche inneren bis äußeren Drahtlagen die je richtigen, für den doppelten und fertigen Seilschlag benötigten Drahtlängen gezogen werden. Daß die allein auf Doppelschlagmaschinen geschlagenen Litzen grundsätzlich nicht so gleichmäßig und so dünn ausfallen liegt daran, daß bei der Doppelschlagmaschine ohne Vorverdrallgerät am Eingang der Maschine nur für den ersten, also noch einfachen Seilschlag, die passenden Drahtlängen gezogen werden können. Die zunächst noch von Lage zu Lage passend - also ausgeglichen - einlaufenden Drahtlängen stimmen für den nachfolgenden zweiten Schlag überhaupt nicht mehr, weil dann die inneren gegenüber den äußeren Drahtlagen einen verhältnismäßig zu großen Längenüberschuß haben. Der bei mehrlagigen Seilen von äußeren zu inneren Lagen, d.h. zum Kerndraht hin zunehmende relative Längenüberschuß tendiert zu Schlaufenbildungen und führt somit zu Schwankungen bzw. Vergrößerungen des Seildurchmessers.
Das geschilderte Verfahren konnte sich bis heute schon deswegen nicht durchsetzen, weil die Geschwindigkeit der danach entwickelten neuen Doppelschlagmaschinen sprunghaft vervielfältigt wurde. Es sind bislang keine im Einfachschlag arbeitenden Vorverdrall- und Abzugseinrichtungen bekannt geworden, die wie erforderlich, doppelt schnell zu den heutigen Doppelschlagmaschinen umlaufen.
Zur Erfüllung nur der unter a) genannten Forderungen werden in der industriellen Praxis bereits sogenannte Vorverdralleinrichtungen eingesetzt (vergleiche "Drahtwelt" 7/1977, Seite 270 Bild 7 und Seite 271, 4. bis 6.
Absatz des Aufsatzes "Vergleich der Verfahren Einfach-und Doppelschlagverlitzung" von A.C. Osman). Diese Einrichtungen laufen zwar schnell um, sie weisen jedoch nur simple Schleppscheiben ohne eigene Abzugswirkung auf. Die Litze muß hierbei vom Abzug in der Doppelschlagmaschine her auch durch die Vorverdrall-Einrichtung hindurchgezogen werden. Die Zugspannung in der Litze wird nach Verlassen der Drallvorrichtung nicht etwa wesentlich herabgesetzt, sondern durch die in der Vorrichtung zusätzlich erzeugte und von ihr nicht kompensierte Fliehkraftwirkung sogar noch beträchtlich erhöht. Für eine materialschonende Vorverlitzung im Hochgeschwindigkeitsbetrieb ist eine angetriebene und mehrfach von der Litze umschlungene Abzugsscheibe unerläßlich. Nach dem bekannten Euler'schen Umschlingungsgesetz wird nämlich die Seilspannung auf der Abzugsscheibe sehr schnell abgebaut, so daß die Spannkraft im ablaufenden Seiltrum nach der Abzugsscheibe wesentlich kleiner ist als im auflaufenden Seiltrum.
Der Antrieb einer Abzugsscheibe, die zugunsten einer materialschonenden Seilführung mit ihrer Drehachse quer zur Schlagrotorachse gelagert ist, wird nun bei höheren Schlagdrehzahlen zu einem bislang nicht gelösten Problem.
Für hochtourige Doppelschlag-Produktionsgeschwindigkeit sind die bekannten Vorverdrall- und Abzugeinrichtungen der eingangs angegebenen Art (z.B. AT-PS 286 833) schon deswegen ungeeignet, weil der übliche Antrieb der Abzugsscheibe über einen völlig exentrisch zur Maschinendrehachse gelagerten Zahnriementrieb erfolgt. Das komplette Zahnriemengetriebe ist dabei außerhalb des als Rahmenträger ausgebildeten Schlagrotors angeordnet. Für eine gängige Ausführungsgröße mit einem Abzugscheibendurchmesser von beispielsweise 180 mm, entsprechenden Rahmenträgerabmessungen und einer Schlagrotordrehzahl von 4000 oder mehr Umdrehungen pro Minute würde eine derartige Bauweise zu einer unerträglichen Fliehkraftbelastung des Rotortragrahmens führen. Zudem ergäbe sich daraus eine völlig indiskutable kurze Lebensdauer der beteiligten Wälzlager.
Für den schnellen Betrieb ergibt sich nun eine weitere wesentliche Schwierigkeit: Eine Abzugscheibe, die außer um ihre Drehachse gleichzeitig auch um die dazu senkrechte Drehachse des Rotortragrahmens drehangetrieben wird, ist ein geführter Kreisel, der von seinem Führungsrahmen (Rotortragrahmen) zu einer Präzessionsdrehung gezwungen wird. Die erzwungene Präzession ruft als Wirkung von Trägheitskräften eine starke Kreiselwirkung hervor, das Kreiselmoment.
Je schneller nun die Rotation um die Kreisel- sowie um die Präzessionsachse und je größer das Massenträgheitsmoment, desto beträchtlicher sind die Kreiselkräfte, mit denen sich der Kreisel der Richtungsänderung seiner Drehachse widersetzt. Desto größer ist dann aber auch die Belastung des Rotortragrahmens, wenn er diese Kräfte selbst ertragen muß.
Die geschilderten Schwierigkeiten hinsichtlich der Auswirkung der Kreiselkräfte sowie der Fliehkräfte stehen bei jeder Anwendung von Verseileinrichtungen der eingangs angegebenen Art der Erzielung der gewünschten hohen Drehgeschwindigkeiten und damit Schlagzahlen entgegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verseileinrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die insbesondere als Vorverdrall- und Abzugeinrichtung als Vorschaltgerät für Ein- oder Mehrfachschlagmaschinen und insbesondere für Doppelschlagmaschinen eingesetzt werden kann und bei der die gewünschten besonders hohen Drehgeschwindigkeiten und damit Schlagzahlen erreicht werden können, ohne daß die geschilderten nachteiligen Wirkungen der Kreisel- und der Fliehkräfte ein untragbares Maß erreichen. Es soll somit der Rotortragrahmen auch bei höchstmöglichen Drehgeschwindigkeiten und Seagzahlen von den Wirkungen der Kreisel- und Fliehkräfte möglichst ganz, jedenfalls weitestgehend entlastet werden. Dabei soll eine möglichst einfache, kompakte und vor allem betriebssichere Einrichtung mit hoher Lebensdauer erzielt werden. Dabei soll vor allem den Schwierigkeiten bei der Gestaltung und Lagerung der Abzugscheibe in dieser Hinsicht begegnet werden.
Dies wird nach der Erfindung vor allem dadurch erreicht, daß auf der Drehachse der Abzugscheibe koaxial zu ihr ein im entgegengesetzten Drehsinn angetriebenes Rotationselement drehbar gelagert ist und die Gestalt, die Abmessungen, die Massen und/oder die Drehgeschwindigkeiten der Abzugscheibe und des Rotationselements sowie der mit ihnen umlaufenden Bauelemente derart gewählt sind, daß das jeweilige Produkt aus Massenträgheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Baueinheiten wenigstens angenähert gleich groß ist, und daß die Abzugscheibe und das Rotationselement mit Hilfe jeweils einer zugeordneten Hohlwelle auf der gemeinsamen Drehachse gelagert sind und die Hohlwellen zusätzlich gegen die zum Rotortragrahmen gerichteten Fliehkräfte an der gemeinsamen Drehachse drehbar gelagert abgestützt sind und daß das Produkt aus der Gesamtmasse der der Abzugscheibe zugeordneten Bauelemente und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwerpunkt von der Längsachse des Rotortragrahmens wenigstens angenähert gleich dem Produkt aus der Gesamtmasse der dem Rotationselement zugeordneten Bauelemente und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwerpunkt von der Längsachse des Rotortragrahmens bemessen ist.
Durch die erfindungsgemäße Einführung eines gegenläufigen Rotationselements und die gegenseitige Bemessung der nunmehr gegenläufig umlaufenden Baueinheiten wird das von der die Abzugscheibe enthaltenden Baueinheit erzeugte Kreiselmoment mit den daraus resultierenden Kreiselkräften kompensiert durch das mit Hilfe der das Rotationselement enthaltenden gegenläufig umlaufenden Baueinheit erzeugte Kreiselmoment, so daß die geschilderten starken und schädlichen Kreiselkräfte nicht auf den Rotortragrahmen zur Wirkung kommen. Durch die erfindungsgemäße Abstützung von Abzugscheibe und Rotationselement auf der jeweils zum Rotortragrahmen gerichteten Seite wird ein geschlossener Kraftfluß innerhlab beider Baueinheiten über die Drehachse erzielt, so daß in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Bemessung der jeweiligen Gesamtmassen und deren Schwerpunktabständen (Summe aller statischen Massenmomente gleich Null) auch die geschilderten nachteiligen starken Fliehkräfte nicht mehr zur Auswirkung auf den Rotortragrahmen kommen. Dadurch ist es möglich, ohne die geschilderten, durch die Kreisel- und Fliehkräfte erzeugten Schwierigkeiten, die Verseileinrichtung mit sehr hohen und insbesondere den für die Verwendung als Vorverdrall- und Abzugeinrichtung gewünschten Drehzahlen zu betreiben. Es können also Rotortragrahmen und Abzugscheibe außerordentlich hohe Drehzahlen auch im Dauerbetrieb erfahren. Es hat sich gezeigt, daß mit einer Verseileinrichtung nach der Erfindung über 4000 Seilschläge pro Minute im Dauerbetrieb erzeugt werden können, so-daß nunmehr mit einer derartigen Verseileinrichtung die eingangs geschilderten Schwierigkeiten bei der Litzen- und/oder Seilherstellung bewältigt werden können. Der Rotortragrahmen dient hinsichtlich der Abzugscheibe lediglich zur räumlichen Fixierung der gesamten Abzugeinheit, eine weitere Belastung des Schlagrotors findet durch die Kompensation der Kreiselmomente sowie durch den geschlossenen Kraftfluß für die Fliehkräfte nicht mehr oder in geringstem Maß statt. Die jeweils einander kompensierenden Gestaltungen, Abmessungen, Massen und Drehgeschwindigkeiten der beiden gegenläufigen Baueinheiten innerhalb des Abzugsystems können je nach dem Anwendungsfall und nach der Gestalt und Auslegung des Rotortragrahmens sowie der Verseilaufgabe gewählt werden. Die äußere drehbare Abstützung der Hohlwellen erfolgt in einfacher Weise zweckmäßig durch kombinierte Radial- und Axiallager. Es ergibt sich durch die erfindungsgemäße Gestaltung eine einfache und sehr kompakte Gesamtanordnung, die ebenfalls der Erzielung der gewünschten hohen Drehgeschwindigkeiten besonders förderlich ist.
Für die Erzeugung hoher Drehzahlen ohne untragbare Belastung des Rotortragrahmens ist die Gestaltung der gegenläufigen Antriebe für die Abzugscheibe und das gegenläufige Rotationselement von besonderer Bedeutung. Einehierfür besonders günstige Bauweise mit entsprechenden Kompensationswirkungen wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt, daß die Abzugscheibe und das Rotationselement jeweils über einen auf der zum Rotortragrahmen gelegenen Riementrieb mit Riemenscheibe, insbesondere Zahnriementrieb, drehangetrieben sind und am Seilaustrittsende des Rotortragrahmens ein Planetengetriebe derart angeordnet ist, daß das Sonnenrad um die Längsachse des Rotortragrahmens drehbar mit einer das Seil aufnehmenden Antriebshohlwelle im Seilaustrittsende des Rotortragrahmens gelagert und die gegenläufigen, als Riemenscheiben ausgebildeten Planetenräder auf einer gemeinsamen Drehachse gelagert sind, die parallel zur Drehachse von Abzugscheibe und Rotationselement verläuft, und daß die Planetenräder mit ihren umlaufenden Bauelementen in Gestalt, Abmessung, Masse und/oder Drehgeschwindigkeiten derart bemessen sind, daß das jeweilige Produkt aus Massenträgheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Baueinheiten wenigstens angenähert gleich groß ist, und an ihrer gemeinsamen Dreh_- achse gegen die zum Rotortragrahmen gerichteten Fliehkräfte drehbar gelagert abgestützt sind, wobei wiederum kombinierte Radial- und Axiallager Verwendung finden können. Sonnenrad und Planetenräder weisen die miteinander kämmenden Kegelradverzahnungen auf, an die sich bei den Planetenrädern die jeweilige Riemenscheibe anschließt. Das zum Antrieb herangezogene Planetengetriebe weist infolge seiner erfindungsgemäßen Anordnung bereite prinzipiell einen außerordentlich symmetrischen Aufbau auf, und es wird ohne Zwischenschaltung weiterer Antriebselemente über die Planetenräder bereits die gegenläufige Antriebsbewegung für die Abzugscheibe und das gegenläufige Rotationselement erzeugt. Der Grundaufbau des Planetengetriebes führt wiederum zu einer symmetrischen Anordnung gegenüber dem Rotortragrahmen. Die Kreiselmomente der Planetenräder und der mit ihnen umlaufenden Bauelemente sind kompensiert, die Fliehkräfte sind wiederum in geschlossenem Kraftfluß lurch die gemeinsame Drehachse aufgehoben und wenden durch iie anhand der Abzugeinheit beschriebene entsprechende Bemessung der jeweiligen Gesamtmassen und deren Schwerpunktabständen (Summe aller statischen Massenmomente gleich Null) gleich groß bemessen, so daß insgesamt auch bei diesem Antrieb der Rotortragrahmen von den Wirkungen der Kreiselkräfte und der Fliehkräfte ganz oder weitestgehend entlastet wird.
Eine für die kompakte Bauweise einerseits und für die gewünschte Kompensationswirkung für die Kreiselmomente und vor allem für die Fliehkräfte andererseits vorteilhafte Ausgestaltung und Anordnung wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Abzugscheibe und das gegenläufige Rotationselement jeweils aus einem scheibenförmigen Befestigungsflansch und einem daran seitlich vorstehenden, zum jeweils anderen Befestigungsflansch gerichteten Umfangsringkörper bestehen, wobei der Umfangsringkörper der Abzugscheibe die Wickelfläche (den Ziehring) für das Seil bildet und der Umfangsringkörper des Rotationselements den Umfangsringkörper der Abzugscheibe untergreift. Die Abzugscheibe und das Rotationselement laufen somit weitestgehend ineinander und können daher dicht aneinander gerückt werden, was die Kompensationswirkung für die Fliehkräfte fördert. Durch die Gestaltung als am scheibenförmigen Befestigungsflansch angeordnete Umfangsringkörper lassen sich für die Kompensationswirkung besonders günstige Formgebungen erreichen und die jeweils erforderlichen Massen gedrängt ineinander unterbringen. Insbesondere wird die die Hauptmasse des gegenläufigen Rotationselement bildende Masse des zugehörigen Umfangsringkörpers von dem Umfangsringkörper der Abzugscheibe weitestgehend eingeschlossen, was der Kompensation der Fliehkräfte ganz besonders förderlich ist. Werkstoffe, Gestalt und Querschnittsformen der Umfangsringkörper und auch der Befestigungsflansche können für die gewünschte Kompensationswirkung einerseits und für die gewünschte kompakte Bauweise andererseits optimal gewählt werden. Durch das Ineinanderschachteln der gegenläufigen Bauelemente wird ferner eine Verkürzung der gesamten Abzugeinrichtung erzielt, was wiederum zur Herabsetzung der zu kompensierenden Fliehkräfte führt.
Eine im Hinblick auf die geschilderten Kompensationswirkungen und gewünschten kompakten Anordnungen zweckmäßige Bauweise wird in weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erzielt, daß die Abzugscheibe und das Rotationselement und deren zugehörige ringförmige Riemenscheibe jeweils auf der zugehörigen Hohlwelle befestigt sind und jede Hohlwelle an ihrer zur Rotortragrahmen gelegenen Stirnfläche an einem Zuganker durch ein kombiniertes Radial- und Axiallager drehbar abgestützt ist, jeder Zuganker in eine gemeinsame, die Drehachse bildende Tragachse koaxial eingesetzt, insbesondere eingeschraubt, ist und daß jeder Zuganker mit der zugewandten Rotortragrahmenwandung verbunden ist. Mit sowohl einfach gestalteten wie auch einfach montierbaren Bauelementen wird somit eine den geschlossenen Kraftfluß bildende Baueinheit der gesamten Abzugeinrichtung geschaffen, die dann mit einfachen Verbindungsmitteln an der Rotortragrahmenwandung fixiert wird.
Um in geeigneten Anwendungsfällen auch mittig eine sorgfältige drehbare Abstützung zu erzielen, können in weiterer Ausbildung der Erfindung die Hohlwellen an ihrem zur Längsachse des Rotortragrahmens gerichteten Ende über ein Radial- oder ein kombiniertes Radial- und Axiallager an einem mittigen Bund der Tragachse abgestützt sein.
Für die Montage der so geschaffenen Baueinheit sind zweckmäßig die Zuganker mit einer in Längsrichtung justierbaren Schraubverbindung in der Rotortragrahmenwandung befestigt.
Für die Bewältigung der Seilführung bei den erzielbaren hohen Drehgeschwindigkeiten ist es ferner von Vorteil, wenn das Seil am Rotortragrahmen über eine Vielzahl von an dessen Innenwandung gelagerten Seilführungsrollen geführt ist. Ferner ist es für die Erzielung der gewünschten hohen Drehzahlen und Schlagzahlen vorteilhaft, wenn der Rotortragrahmen als rotationssymmetrischer, insbesondere zylindrischer, Trommelhohlkörper ausgebildet ist.
Für die erfindungsgemäße, vorstehend geschilderte Abstützung der Planetenräder und ihrer umlaufenden Bauelemente im Antriebssystem kann die erfindungsgemäße, anhand der Lagerung der Abzugscheibe und des Rotationselements beschriebene Ausbildung der Lagerung über Zuganker an der gemeinsamen Drehachse ebenfalls mit entsprechendem Vorteil eingesetzt werden.
Einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde;, die Verseileinrichtung nach dem Hauptpatent so weiter auszugestalten und zu verbessern, daß jeder unkontrollierte Seilverlauf auf der Abzugscheibe mit der möglichen Folge von unzureichendem Abzug oder Seilriß vermieden wird und stattdessen eine richtige und saubere Führung des Seils auf der Abzugscheibe erreicht wird. Dabei sollen weiterhin die geschilderten Kompensationen von Kreisel- und Fliehkräften vollauf gewährleistet werden. Insgesamt soll daher die Erzielung sehr hoher Drehzahlen und damit Schlagzahlen weiter gefördert werden.
Dies wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in einem ersten Schritt vor allem dadurch erreicht, daß auf einer weiteren quer zur Dreh- und Längsachse des Rotortragrahmens verlaufenden Drehachse eine zweite Abzugscheibe mit einem zugehörigen, im entgegengesetzten Drehsinn zu ihr angetriebenen Rotationselement am Rotortragrahmen gelagert ist und zweite Abzugscheibe und zugehöriges Rotationselement sowie die zugehörigen Bauelemente sämtlich wie die entsprechenden Elemente der ersten Abzugscheibe mit ihrem Rotationselement gestaltet, bemessen und angeordnet sind, das Seil die Abzugscheibe fortlaufend wechselnd über beide Abzugscheiben geführt ist und die Wickelfläche wenigstens einer der Abzugscheiben zur Seilführung mit Umfangsführungsrillen versehen ist. Diese Einbringung einer zweiten Abzugscheibe und entsprechende Wechselführung des Seils auf den Abzugscheiben in Verbindung mit den Umfangsführungsrillen auf wenigstens einer Wickelfläche führt zu einer genaueren Beherrschung des Seilverlaufs auf den Abzugscheiben und damit zu einer richtigen und sauberen Führung des Seils auf den Abzugscheiben auch bei höchstmöglichen Drehzahlen, so daß ein unzureichender Abzug oder gar ein Seilriß vermieden werden. Dabei führt die geschilderte Gestaltung auch der zweiten Abzugscheibe und ihres zugehörigen Rotationselements in gleicher Weise wie die entsprechenden Elemente und Baueinheiten der ersten Abzugscheibe auch bei dieser zweiten Abzugscheibe und ihrem Rotationselement zu einer vollständigen Kompensation der Kreisel- und Fliehkräfte. Es wird hier ausdrücklich bemerkt, daß alle Gestaltungs-, Bemessungs-und Anordnungsregeln, die im Hauptpatent bezüglich der ersten Abzugscheibe und ihres Rotationselements beschrieben und gekennzeichnet sind, auch bei der zweiten Abzugscheibe und ihrem Rotationselement verwirklicht werden, so daß hier von einer detaillierten Beschreibung abgesehen wird. Zweckmäßig sind beide Abzugscheiben mit den Umfangsführungsrillen für das Seil versehen, um dessen Führung besonders sicher zu beherrschen.
Man geht bei dieser Ausgestaltung ferner davon aus, daß für den Drehantrieb der Abzugscheiben ein als Planetengetriebe ausgebildetes Antriebssystem verwendet wird, wie es weiter oben beschrieben ist, jedoch mit Ausnahme des dort beschriebenen Riementriebs. Ausgehend von diesem Antriebssystem wird eine besonders sichere Übertragung der Antriebsdrehbewegungen dadurch erzielt, daß jede Abzugscheibe und jedes zugehörige Rotationselement über ein zugehöriges, mit ihm verbundenes Zahnrad von den mit einem zugehörigen Zahnrad versehenen Planetenrädern des Planetengetriebes des Antriebssystems drehangetrieben ist. Auf diese Weise werden auch die möglichen Fliehkraftbeaufschlagungen der vorher noch verwendeten Antriebsriemen vollständig vermieden und eine kompakte und sichere Antriebsverbindung erzielt. Auch hier wird aus-drücklich bemerkte daß zur Kompensation der Kreisel- und Fliehkräfte die mit den Zahnrädern versehenen Planetenräder des Antriebssystems gemäß der Erfindung gestaltet, bemessen und angeordnet sind.
Werden im vorstehend gekennzeichneten Sinn erfindungsgemäß Übertragungszahnräder für den Drehantrieb der einzelnen umlaufenden Elemente verwendet, so ergibt sich eine verhältnismäßig kurz bauende Anordnung aus Antrieb und Abzugscheiben mit ihren jeweiligen Rotationselementen. Dies könnte zu einer nur kurzen Seilführung ausgehend von der zweiten Abzugscheibe zur Austrittsstelle des Rotortragrahmens führen. Um auch bei dieser Anordnung eine möglichst lange und mit möglichst großen Krümmungsradien versehene Seilführung am Rotortragrahmen zu ermöglichen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwischen den Planetenrädern des Antriebssystems und deren Zahnrädern sowie den Zahnrädern der zum Antriebssystem gelegenen Abzugscheibe und ihres zugehörigen Rotationselements jeweils ein Übertragungszahnrad eingeschaltet,und es sind diese gegenläufigen Übertragungszahnräder wie die Planetenräder auf einer gemeinsamen Drehachse gelagert, die parallel zur Drehachse der Planetenräder verläuft, und es sind ferner die Übertragungszahnräder wie die Planetenräder mit ihren umlaufenden Bauelementen in Gestalt, Abmessung, Masse und/oder Drehgeschwindigkeiten derart bemessen, daß das jeweilige Produkt aus Massenträgheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Baueinheiten wenigstens angenähert gleich groß ist, und an ihrer gemeinsamen Drehachse gegen die zum Rotortragrahmen gerichteten Fliehkräfte drehbar gelagert abgestützt. Auf diese Weise sind auch die Kreiselmomente der Übertragungszahnräder und der mit ihnen umlaufenden Bauelemente kompensiert, und es sind die Fliehkräfte wie bei der Lagerung und Abstützung der Planetenräder und ihrer umlaufenden Bauelemente wiederum in geschlossenem Kraftfluß durch die gemeinsame Drehachse aufgehoben und werden durch die beschriebene entsprechende Bemessung der jeweiligen Gesamtmassen und deren Schwerpunktabständen (wobei die Summe aller statischen Massenmomente gleich Null ist) gleich groß bemessen, so daß insgesamt auch bei diesen Übertragungszahnrädern und ihrer Anordnung und Lagerung der Rotortragrahmen von den Wirkungen der Kreiselkräfte und der Fliehkräfte ganz oder weitestgehend entlastet wird. Somit wird auch bei dieser Einschaltung von Übertragungszahnrädern die Erzielung der gewünschten außerordentlich hohen Drehzahlen ermöglicht. Zugleich führen die in Verbindung stehenden Zahnräder zu den gewünschten gegensinnigen Umlaufrichtungen, und es ergibt sich zwischen dem eigentlichen Antriebssystem mit den Planetenrädern und der diesem zugewandten Abzugscheibe mit ihrem Rotationselement ein wesentlich vergrößerter Abstand, der zur Seilführung mit verhältnismäßig großem Krümmungsradius ausgenutzt werden kann, um so insgesamt eine schonende Seilführung zu erreichen. Bei dieser Anordnung ist ferner das Seil fortlaufend die Wickelrichtung und die Abzugscheibe wechselnd über die Abzugscheiben geführt. Es ergibt sich somit eine Seilführung auf den Abzugscheiben in Gestalt einer 8.
Um eine besonders sorgfältige Führung für das Seil auf den Abzugscheiben zu erreichen, sind bei beiden mit Umfangsführungsrillen versehenen Abzugscheiben diese Umfangsrillen der Abzugscheiben in Achsrichtung gegeneinander, vorzugsweise um die Hälfte des Rillenabstands, versetzt. Es kann aber auch die Drehachse der zweiten Abzugscheibe gegenüber der der ersten Abzugscheibe einschließlich der jeweiligen Rotationselemente um einen vorgegebenen kleinen Winkel geneigt sein.
Unter Ausnutzung der geschilderten Kompensationswirkungen der Verseileinrichtung nach der Erfindung wird ferner auch bei der Gestaltung der Drehantriebe für die Verseileinrichtung nach der Zusatzerfindung eine besonders sichere Zuordnung der einzelnen Drehzahlen erreicht, um insgesamt sowohl den Abzugvorgang als auch den nachfolgenden Wickelvorgang genau zu beherrschen, ohne aufwendige und störanfällige Regelungseinrichtungen verwenden zu müssen.
Wird die Einrichtung nach der Erfindung als Vorverdrall- und Abzugeinrichtung mit einer nachgeschalteten Wickeleinrichtung für das Seil verwendet, die ein umlaufendes, koaxial angeordnetes Rotorelement aufweist, an dem das von der Vorverdrall- und Abzugeinrichtung kommende Seil durch die gemeinsame Drehachse entlang geführt ist, sowie eine vom Rotorelement umlaufene Wickeltrommel, so werden in weiterer Ausgestaltung der, Erfindung der Drehantrieb für den Rotortragrahmen und der Drehantrieb für die Abzugscheiben der Vorverdrall-und Abzugeinrichtung sowie der Drehantrieb für das Rotorelement der Wickeleinrichtung in ständiger Kopplung durch mechanischen Zwangsantrieb von einem gemeinsamen Haupt-Antriebsmotor abgeleitet. Es ergibt sich somit eine sozusagen formschlüssige Kopplung der wichtigsten Drehantriebe miteinander und damit eine exakte Beherrschung der auf das Seil einwirkenden Kräfte und Zugspannungen, ohne daß aufwendige und störanfällige Regelungsmaßnahmen am Seil selbst in Einwirkung auf einzelne Drehantriebe bzw. Motore benötigt würden, so daß insgesamt die so geschaffene Verseileinrichtung einfach und betriebssicher ausgebildet ist.
Um eine exakt reproduzierbare Einstellung der Schlaglänge auf einfache Weise zu ermöglichen, kann dabei in weiterer Ausgestaltung der Zusatzerfindung zwischen dem Haupt-Antriebsmotor und dem Drehantrieb für die Abzugscheiben, hier also dem Planetengetriebe, ein verstellbares Getriebe eingeschaltet sein, z.B. ein in Stufen oder stufenlos verstellbares Getriebe.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Verseileinrichtung nach der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 eine weitestgehend schematisch gehaltene Seitenansicht der Verseileinrichtung nach der Erfindung mit geschnittenem Rotortragrahmen,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Abzugeinrichtung der Verseileinrichtung nach Fig. 1 mit Abzugscheibe und gegenläufigem Rotationselement,
Fig. 3 eine weitestgehend schematisch gehaltene Seitenansicht der Verseileinrichtung nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit geschnittenem Rotortragrahmen und zwei Abzugscheiben mit ihren Antrieben,
Fig. 4 eine schematische Prinzipskizze der Seilführung auf den Wickelflächen der Abzugscheiben bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 und
Fig. 5 eine rein schematische Seitenansicht einer gesamten Verseileinrichtung mit der Vorverdrall- und Abzugeinrichtung,hier als Beispiel gemäß Fig. 3, und der Wickeleinrichtung, wobei die Vorverdrall- und Abzugeinrichtung als Einfachschlag-Verseileinrichtung und die Wickeleinrichtung als Doppelschlagwickler beispielsweise dargestellt sind.

Im folgenden wird zunächst die prinzipielle Ausführungsform der Erfindung anhand Fig. 1 und 2 beschrieben und erläutert.
Ein rotationssymmetrisch, nämlich zylindrisch ausgebildeter Rotortragrahmen 1 ist beidendig um seine Längsachse drehbar in einem geeigneten Maschinengestell gelagert, das bei 2 angedeutet ist. An seinem einen Ende wird der Rotortragrahmen 1 über ein Antriebsrad oder eine Antriebsscheibe 3 zur Drehung um seine Längsachse angetrieben, z.B. durch einen geeigneten Riementrieb, wie durch den Pfeil 4 angedeutet ist. Die Antriebsscheibe 3 bildet zugleich die Eintrittsverseilstelle 5 für die Seilelemente 6, die zum Seil 7 verdrallt werden. Das Seil 7 wird durch die hohle Lagerwelle 8 des Rotortragrahmens hindurch in diesen geführt und über eine Vielzahl, am Rotortragrahmen innen gelagerten Seilrollen 9 zur Abzugscheibe geführt, die allgemein mit 10 bezeichnet ist. Nach Umschlingung der Abzugscheibe wird das Seil über eine weitere Mehrzahl von Seilrollen 9, die an der Innenwandung des Rotortragrahmens 1 gelagert sind, zur Längsachse des Rotortragrahmens 1 zurück und durch die hohle Lagerwelle 11 in noch zu beschreibender Weise nach außen geführt. Das zur Lagerwelle 11 gerichtete Ende des Rotortragrahmens 1 wird im folgenden als Seilaustrittsende des Rotortragrahmens bezeichnet.
Wie anhand Fig. 2 noch im einzelnen beschrieben wird, ist die Abzugscheibe 10 mit ihren zugehörigen Bauelementen auf einer gemeinsamen Drehachse 12 drehbar gelagert derart, daß sich die mit ihr umlaufenden Bauelemente zu einer Seite des Rotortragrahmens hin erstrecken, in Fig. 1 nach oben.
Auf der gleichen gemeinsamen Drehachse 12 ist ferner ein gegenüber dem Drehsinn der Abzugscheibe 10 gegenläufig drehangetriebenes Rotationselement drehbar gelagert, das in Fig. 1 allgemein mit 13 bezeichnet ist. Die mit dem Rotationselement 13 umlaufenden Bauelemente sind zur anderen Seite der Drehachse hin angeordnet, in Fig. 1 nach unten gerichtet.
Mit der Abzugscheibe 10 ist eine Riemenscheibe 14 verbunden, mit dem Rotationselement 13 eine Riemenscheibe 15.
Für den gegenläufigen Rotationsantrieb von Abzugscheibe 10 mit 14 und Rotationselement 13 mit 15 dient ein am Seilaustrittsende des Rotortragrahmens 1 angeordnetes Planetengetriebe. Das-Sonnenrad 16 ist um die Längsachse des Rotortragrahmens 1 drehbar mit Hilfe einer Hohlwelle 17 in der hohlen Lagerwelle 11 des Rotortragrahmens 1 drehbar gelagert und wird angetrieben über eine geeignete Antriebsscheibe 18, z.B. einen durch den Pfeil 19 angedeuteten Riementrieb. Durch das Sonnenrad 16 und seine Hohlwelle 17 ist das Seil 7 nach außen geführt. Mit dem Sonnenrad (Kegelrad) 16 kämmen die beiden Planetenräder (Kegelräder) 20 und 21, die somit, wie die eingezeichneten Pfeile andeuten, gegenläufig drehangetrieben werden. Die Planetenräder 20 und 21 sind auch als Riemenscheiben ausgebildet und stehen über die Riemen, insbesondere Zahnriemen 22 mit den Riemenscheiben 14 und 15 der Abzugscheibe 10 und des Rotationselements 13 in Antriebsverbindung. Die Planetenräder 20 und 21 sind auf einer gemeinsamen Drehachse 23 drehbar gelagert. Die Drehachsen 12 und 23 sind mit geeigneten Befestigungsmitteln drehfest in der Rotortragrahmenwandung befestigt, wie jeweils bei 24 zunächst schematisch wiedergegeben ist.
Erfindungsgemäß sind die Gestalt, die Abmessungen, die Massen und/oder die_'Drehgeschwindigkeiten der Abzugscheibe 10 und des Rotationselements 13 sowie der mit ihnen umlaufenden jeweiligen Bauelemente derart gewählt, daß das jeweilige Produkt aus Massenträgheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Baueinheiten wenigstens angenähert gleich groß ist. Ferner ist das Produkt aus der Gesamtmasse der der Abzugscheibe 10 zugeordneten Bauelemente und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwerpunkt von der Längsachse des Rotortragrahmens 1 wenigstens angenähert gleich dem Produkt aus der Gesamtmasse der dem Rotationselement 13 zugeordneten Bauelemente und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwerpunkt von der Längsachse des Rotortragrahmens 1, was bedeutet, daß die Summe der statischen Massenmomente gleich Null ist. Eine entsprechende Bemessungsregel gilt für die Planetenräder 20 und 21 mit ihren mit ihnen gemeinsam umlaufenden Bauelementen als gegenläufig umlaufende Baueinheiten. Im Ausführungsbeispiel werden die Planetenräder 20 und 21 und die Riemenscheiben 14 und 15 und damit die Abzugscheibe 10 und das Rotationselement 13 mit jeweils gleichen, jedoch gegensinnigen Drehzahlen angetrieben, wobei eine geeignete Untersetzung zwischen Planetenrad 20 und Riemenscheibe 14 und Planetenrad 21 und Riemenscheibe 15 gewählt werden kann.
Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel die konstruktive Ausgestaltung des die Abzugeinrichtung betreffenden Teils der Verseileinrichtung.
Die allgemein mit 10 bezeichnete Abzugscheibe besteht aus einem scheibenförmigen Befestigungsflansch 25 und einem an deren äußeren Umfang angeordneten Umfangsringkörper 26, der die Wickelfläche oder den Ziehring für das umschlingende Seil bildet. Der Befestigungsflansch 25 ist gemeinsam mit der zugehörigen Riemenscheibe 14 durch geeignete Schraubverbindung 27 mit dem Flansch einer zugehörigen Hohlwelle 28 fest verbunden. Diese Hohlwelle 28 ist drehbar auf der gemeinsamen, als Tragachse ausgebildeten Drehachse 12 drehbar gelagert, und zwar zur Mitte hin über ein Radiallager 29, das sich an einem mittigen Bund 30 der Drehachse 12 abstützt, und auf der zum Rotortragrahmen 1 gelegenen Seite über ein kombiniertes Radial-und Axiallager 31. Das Lager 31 stützt sich gegen den groß ausgelegten Kopf eines Zugankers 32 ab, der koaxial in die Dreh- und Tragachse 12 eingeschraubt ist, wie Fig. 2 zeigt. Es ist somit die gesamte umlaufende Baueinheit 25,26,14,28 in axialer Richtung gegen den Zuganker 32 abgestützt.
Das allgemein mit 13 bezeichnete Rotationselement besteht ebenfalls aus einem scheibenförmigen Befestigungsflansch 33 und einem an deren äußeren Umfang angeordneten Umfangsringkörper 34, der, wie Fig. 2 deutlich zeigt, den Umfangsringkörper 26 der Abzugscheibe 10 untergreift, es sind also Rotationskörper 13 und Abzugscheibe 10 ineinander geschachtelt. Mit Hilfe einer geeigneten Verschraubung 35 sind der Befestigungsflansch 33 des Rotationselements 13 und die zugehörige Riemenscheibe 15 mit einer Hohlwelle 36 fest verbunden. Die Hohlwelle 36 ist an ihrem zur Mitte gelegenen Ende über ein Radiallager 37 auf der gemeinsamen Dreh- und Tragachse 12 gelagert, wobei sich das Lager 37 am Bund 30 der Dreh- und Tragachse 12 abstützt. An dem zur Rotortragrahmenwandung gelegenen Ende ist die Hohlwelle 36 über ein kombiniertes Radial- und Axiallager 38 auf der gemeinsamen Dreh- und Tragachse 12 gelagert. Das Lager 38 stützt sich in axialer Richtung an dem groß bemessenen Kopf eines Zugankers 39 , der, wie Fig. 2 deutlich zeigt, in die gemeinsame Dreh- und Tragachse 12 eingeschraubt ist und, wie auch der Zuganker 32, gegen Drehung z.B. durch einen Stift 40 oder dergleichen gesichert ist. Auch die gegenläufig drehbare Baueinheit aus 33,34,15,36 ist somit durch den Zuganker 39 in axialer Richtung drehbar auf der gemeinsamen Dreh-und Tragachse 12 abgestützt.
Die gemeinsame Dreh- und Tragachse 12 ist über die beiden Zuganker 32 und 39 durch eine geeignete justierbare Schraubvorrichtung, die allgemein mit 24 bezeichnet ist, mit dem Rotortragrahmen verbunden, wie Fig. 2 deutlich zeigt. Die Pfeile 41 deuten die gegenläufige Antriebs-und damit Drehbewegung der Abzugscheibe 10 mit ihren zugehörigen Bauelementen und des gegenläufigen Rotationselements 13 mit seinen mitlaufenden Bauelementen an.
Die anhand Fig. 2 hinsichtlich der Abzugeinrichtung beschriebene besondere Lagerung über die Hohlwelle, die kombinierten Radial- und Axiallager und die Zuganker wird in entsprechender Weise bei der Lagerung der Planetenräder 20 und 21 auf ihrer gemeinsamen Drehachse 23 angewandt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Abzugscheibe 10 mit ihren umlaufenden Bauelementen und das gegenläufige Rotationselement 13 mit seinen umlaufenden Bauelementen mit gegensinniger, jedoch gleicher Drehgeschwindigkeit angetrieben. Zur Erzielung der eingangs geschilderten Kompensation der Kreiselmomente kann jedoch auch bei entsprechender Wahl der Gestalt, der Abmessungen und der Massen der gegensinnig umlaufenden Baueinheiten gegenläufige, jedoch unterschiedliche Drehgeschwindigkeit angewandt werden. Fig. 2 zeigt auch besonders deutlich, daß für die Erzielung der geschilderten Kompensationswirkung insbesondere die Gestalt, die Abmessungen und die Masse, das heißt also auch der Werkstoff, des Umfangsringkörpers 34 des Rotationselements 13 in besonders anpassungsfähiger Weise gewählt werden kann. Entsprechendes gilt auch für die jeweiligen kennzeichnenden Daten des Umfangsringkörper-s 26 der Abzugscheibe 10, der den Ziehring für das Seil bildet. Fig. 2 macht deutlich, daß durch geeignete "asymmetrische" Wahl der kennzeichnenden Daten die gewünschte Kompensationswirkung erzielt werden kann. Ebenso macht Fig, 2 deutlich, daß die gesamte Abzugeinrichtung hinsichtlich ihrer Fliehkräfte einen geschlossenen Kraftfluß über die gemeinsame Dreh-und Tragachse 12 aufweist, so daß sämtliche auftretende Fliehkräfte innerhalb dieses geschlossenen Systems aufgenommen werden und sich auf den Rotortragrahmen 1 nicht auswirken können.
Anhand Fig. 3 bis 5 werden weitere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und erläutert.
In Fig. 3 bis 5 und der nachfolgenden Beschreibung werden nur diejenigen Bestandteile der Verseileinrichtung beschrieben, die zur Erläuterung der Ausgestaltung der Erfindung erforderlich sind. Im übrigen entspricht die konstruktive Ausgestaltung insbesondere der Abzugscheiben mit ihren Rotationselementen der anhand Fig. 1 und 2 beschriebenen.
Ein rotationssymmetrisch, nämlich zylindrisch ausgebildeter Rotortragrahmen 1a ist beidendig um seine Längsachse drehbar in einem geeigneten Maschinengestell gelagert_j, das bei 2 angedeutet ist. An seinem einen Ende wird der Rotortragrahmen 1a über ein Antriebsrad oder eine Antriebsscheibe 3 zur Drehung um seine Längsachse angetrieben, z.B. durch einen geeigneten Riementrieb, wie durch den Pfeil 4 angedeutet ist. Die Antriebsscheibe 3 bildet zugleich die Eintrittsverseilstelle 5 für die Seilelemente 6, die zum Seil 7 verdrallt werden. Das Seil 7 wird durch die hohle Lagerwelle 8 des Rotortragrahmens 1a hindurch in diesen geführt und über eine Vielzahl, am Rotortragrahmen innen gelagerten Seilrollen 9 zu den Abzugscheiben geführt, die allgemein mit 10a und 10b bezeichnet sind. Das Seil läuft zunächst auf die ihm zugewandte erste Abzugscheibe 10a auf und ist dann mehrfach fortlaufend die Abzugscheibe wechselnd über beide Abzugscheiben geführt. Wie Fig. 4 zeigt, ist das Seil 7 fortlaufend die Wickelrichtung und die Abzugscheibe wechselnd über diese Abzugscheiben 10a und 10b geführt, so daß sich ein Verlauf in Gestalt von Achten ergibt, wie Fig. 4 schematisch wiedergibt. Nach Umschlingung beider Abzugscheiben 10a und 10b wird das Seil 7 über eine weitere Mehrzahl von Seilrollen 9, die an der Innenwandung des Rotortragrahmens 1a gelagert sind, zur Längsachse des Rotortragrahmens 1a zurück und durch die hohle Lagerwelle 11 in noch zu beschreibender Weise nach außen geführt.
Das zur Lagerwelle 11 gerichtete Ende des Rotortragrahmens 1a wird im folgenden als Seilaustrittsende des Rotortragrahmens bezeichnet.
Wie anhand Fig. 1 und 2im einzelnen beschrieben ist, sind sowohl die Abzugscheibe 10a als auch die Abzugscheibe 10b mit ihren zugehörigen Bauelementen auf einer gemeinsamen Drehachse 12a bzw. 12b drehbar gelagert derart, daß sich die mit ihr umlaufendenBauelemente zu einer Seite des Rotortragrahmens 1a hin erstrecken, in Fig. 3 nach oben.
Auf den gleichen gemeinsamen Drehachsen 12a und 12b ist ferner jeweils, also jeder Abzugscheibe zugeordnet, ein gegenüber dem Drehsinn der jeweiligen zugehörigen Abzugscheibe 10a bzw. 10b gegenläufig drehangetriebenes Rotationselement drehbar gelagert, welche Rotationselemente in Fig.3 allgemein mit 13a und 13b bezeichnet sind. Die mit den Rotationselementen 13a und 13b umlaufenden Bauelemente sind zur anderen Seite der Drehachse 12a bzw. 12b hin angeordnet, in Fig.3 nach unten gerichtet.
Beide Abzugscheiben 10a und 10b sind mit einem Zahnrad 14a und 14b verbunden. Jedes Rotationselement 13a und 13b ist mit jeweils einem Zahnrad 15a bzw. 15b verbunden.
Für den jeweils gegenläufigen Rotationsantrieb der Abzugscheiben 10_aund 10b einerseits sowie der Rotationselemente 13a und 13b andererseits mit ihren jeweils zugeordneten Zahnrädern 14a, 14b bzw. 15a, 15b dient ein am Seilaustrittsende des Rotortragrahmens 1a angeordnetes Planetengetriebe. Dessen Sonnenrad 16 ist um die Längsachse des Rotortragrahmens 1a drehbar mit Hilfe einer Hohlwelle 17 in der hohlen Lagerwelle 11 des Rotortragrahmens ladrehbar gelagert und wird angetrieben über eine geeignete Antriebsscheibe 18, z.B. einen durch den Pfeil 19 angedeuteten Riementrieb. Durch das Sonnenrad 16 und seine Hohlwelle 17 ist das Seil 7 nach außen geführt. Mit dem als Kegelrad ausgebildeten Sonnenrad 16 kämmen die beiden als Kegelräder ausgebildeten Planetenräder 20 und 21, die somit gegenläufig drehangetrieben werden. Die Planetenräder 20 und 21 sind jeweils mit einem Zahnrad 20a bzwo 21a verbunden. Zwischen den Zahnrädern 20a und 21a der Planetenräder 20 und 21 und den Zahnrädern 14b und 15b der zum Antriebssystem gelegenen zweiten Abzugscheibe 10b und ihres zugehörigen Rotationselements 13b ist jeweils ein Übertragungszahnrad 20b bzw. 21b eingeschaltet. Somit sind die den Abzugscheiben jeweils zugeordneten Zahnräder 20a, 20b, 14b, 14a einerseits und die den Rotationselementen zugeordneten Zahnräder 21a, 21b, 15b und 15a jeweils gegenläufig zueinander drehangetrieben, wie durch die in Fig.3 auf den Zahnrädern eingezeichneten Pfeile angedeutet ist. Die Planetenräder 20 und 21 mit ihren Zahnrädern 20a und 21a sowie die Übertragungszahnräder 20b und 21b sind jeweils auf einer gemeinsamen Drehachse 23a bzw. 23b gelagert. Die Drehachsen 12a, 12b, 23a und 23b sind mit geeigneten Befestigungsmitteln drehfest jeweils in der Rotortragrahmenwandung befestigt, wie jeweils bei 24 schematisch wiedergegeben ist.
Wie anhand Fig. 1 und 2 beschrieben, sind die Gestalt, die Abmessungen, die Massen und/oder die Drehgeschwindigkeiten der Abzugscheiben 10a und 10b sowie der Rotationselemente 13a und 13b sowie der mit ihnen umlaufenden jeweiligen Bauelemente derart gewählt, daß das jeweilige Produkt aus Massenträgheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Baueinheiten wenigstens angenähert gleich groß ist. Ferner ist das Produkt aus der Gesamtmasse jeweils der den Abzuscheiben 10a und 10b zugeordneten Bauelemente und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwerpunkt von der Längsachse des Rotortragrahmens 1a wenigstens angenähert gleich dem Produkt der Gesamtmasse der jeweils dem Rotationselement 13a bzw. dem Rotationselement 13b zugeordneten Bauelemente und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwerpunkt von der Längsachse des Rotortragrahmens 1a, was bedeutet, daß die jeweilige Summe der statischen Massenmomente gleich Null ist. Eine entsprechende Bemessungsregel gilt für die Planetenräder 20 und 21 mit ihren Zahnrädern 20a und 21a mit ihren mit ihnen gemeinsam umlaufenden Bauelementen als gegenläufig umlaufende Baueinheiten. Ebenso gilt die entsprechende Bemessungsregel für die Übertragungszahnräder 20b und 21b mit ihren mit ihnen gemeinsam umlaufenden Bauelementen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Planetenräder 20 und 21 mit ihren Zahnrädern 20 a und 21a, die Übertragungszahnräder 20b und 21b, die Abzugscheiben 14b und 14a sowie die Rotationselemente 13b und 13a mit jeweils gleichen, jedoch jeweils gegensinnigen Drehzahlen angetrieben. Geeignete Über- und Untersetzungen können jedoch unter Einhaltung der erfindungsgemäßen Bemessungsregel je nach dem Anwendungsfall gewählt werden. Entscheidend ist, daß die weiter oben im einzelnen beschriebene und im vorstehenden wiedergegebene Bemessungsregel jeweils eingehalten wird.
Die Wickelfläche-wenigstens einer der Abzugscheiben 10a bzw. 10b ist zur Seilführung mit Umfangsführungsrillen versehen, die zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung nicht im einzelnen wiedergegeben sind. Es handelt sich um an sich bekannte, dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßte konzentrische und nebeneinander angeordnete Umfangsrillen auf der Wickelfläche der jeweiligen Abzugscheibe. Eine besonders genaue Seilführung auf den Wickelflächen der Abzugscheiben kann dadurch erzielt werden, daß die Wickelflächen beider Abzugscheiben 10aund 10b mit derartigen Umfangsführungsrillen versehen sind. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Umfangsführungsrillen der Abzugscheiben 1caund 10b in Achsrichtung gegeneinander versetzt sind, vorzugsweise um die Hälfte des Rillenabstands, um auf diese Weise eine besonders günstige Seilführung zu erreichen. Es kann aber auch die Drehachse 12b der zweiten Abzugscheibe 10b gegenüber der Drehachse 12a der ersten Abzugscheibe 10a um einen vorgegebenen kleinen Winkel geneigt sein. Dabei sind natürlich die Verzahnungen der Zahnräder 14a, 14b und 20b sowie 15a, 15b und 21b entsprechend zu gestalten. Fig. 5 zeigt weitestgehend schematisch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung. Fig.5 zeigt zunächst
schematisch bei V die anhand Fig.3 beschriebene Vorverdrall- und Abzugeinrichtung mit dem Rotortragrahmen 1a. Dieser Vorverdrall- und Abzugeinrichtung V ist eine Wickeleinrichtung W nachgeschaltet. Diese Wickeleinrichtung ist in an sich bekannter Weise als sogenannter Doppelschlagwickler ausgebildet. Das die Einrichtung V verlassende Seil 7 wird koaxial der Wickeleinrichtung W zugeführt. Diese weist ein koaxial angeordnetes umlaufen- des Rotorelement 42 auf sowie eine darin frei pendelnd gelagerte Wickeltrommel 43 mit den zugehörigen Seilführungs-und Verlegeeinrichtungen, die im einzelnen nicht bezeichnet sind und in an sich bekannter Weise ausgebildet sind. Das Seil 7 wird am Rotorelement 42 entlang durch die Längsachse der Wickeleinrichtung W über die nicht bezeichneten Seilführungs- und Verlegeeinrichtungen der Wickeltrommel 43 in an sich bekannter Weise zugeführt. Es folgt also auf die Vorverdrall- und Abzugeinrichtung V in Gestalt einer sogenannten Einfachschlag-Verseilmaschine ein Doppelschlagwickler. Die einzelnen Drehgeschwindigkeiten sind bei dieser Gesamtanordnung in vorgegebener Weise aufeinander abzustimmen.
Erfindungsgemäß ist der Drehantrieb für den Rotortragrahmen 1a und der Drehantrieb für die Abzugscheibe innerhalb des Rotortragrahmens 1a, also für das Planetengetriebe mit seiner Antriebsscheibe 18 der Vorverdrall-und Abzugeinrichtung V sowie der Drehantrieb für das Rotorelement 42 der Wickeleinrichtung W in ständiger Kopplung durch mechanischen Zwangsantrieb von einem gemeinsamen Haupt-Antriebsmotor abgeleitet, der mit 44 bezeichnet ist. Dazu treibt der Haupt-Antriebsmotor 44 über eine Welle 45 eine Riemenscheibe 46 an, die über den Riemen 4 die Antriebsscheibe 3 für den Rotortragrahmen 1a drehantreibt. Über ein verstellbares Getriebe 47 ist ferner über die Abtriebswelle 48 und die Riemenscheibe 49 sowie den Riemen 19 und die Antriebsscheibe 18 das Planetenantriebssystem für die Abzugscheiben des Rotortragrahmens 1a mit der Welle 45 des Haupt-Antriebsmotors 44 gekoppelt. Als verstellbares Getriebe 47 kann ein Differenzialgetriebe mit eigenem Motor vorgesehen werden. Schließlich ist über eine weitere Welle 50'des Haupt-Antriebsmotors 44 und einen geeigneten Riementrieb, der allgemein mit 51 bezeichnet ist, das Rotorelement 42 ebenfalls mit dem Haupt-Antriebsmotor 44 gekoppelt. Ferner ist von der Welle 50 des Haupt-Antriebsmotors 44 her auch über den Riementrieb 52 der Antrieb für das Rotorelement 42 und für die Wickeltrommel 43 mit ihren Seilführungs- und Verlegeeinrichtungen abgeleitet, wie in Fig. 5 schematisch dargestellt. Somit befinden sich in der oben prinzipiell geschilderten Weise die einzelnen Drehantriebe in ständiger Kopplung durch mechanischen Zwangsantrieb.
Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung kann ebenso mit der Verseileinrichtung gemäß Fig. 1 und 2 als Vorverdrall-und Abzugeinrichtung V verwirklicht werden.

Claims

1. Verseileinrichtung für Verseilmaschinen, insbesondere Vorverdrall- und Abzugeinrichtung als Vorschaltgerät für Ein- oder Mehrfachschlagmaschinen, mit einem drehangetriebenen Rotortragrahmen und einer quer zur Dreh-und Längsachse des Rotortragrahmens an diesem gelagerten, drehangetriebenen Abzugscheibe, bei der die Seilelemente an einer Eintrittsverseilstelle in der Längsachse dem Rotortragrahmen zugeführt und das Seil am Rotortragrahmen zur Abzugscheibe und nach deren Umschlingung durch die Längsachse aus dem Rotortragrahmen geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Drehachse (12) der Abzugscheibe (10) koaxial zu ihr ein im entgegengesetzten Drehsinn angetriebenes Rotationselement (13) drehbar gelagert ist und die Gestalt, die Abmessungen, die Massen und/oder die Drehgeschwindigkeiten der Abzugscheibe (10) und des Rotationselement (13) sowie der mit ihnen umlaufenden Bauelemente (26,25,14,27,28;34,33,15,35,36) derart gewählt sind, daß das jeweilige Produkt aus Massenträgheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Baueinheiten wenigstens angenähert gleich groß ist, und daß die Abzugscheibe (10) und das Rotationselement (13) mit Hilfe jeweils einer zugeordneten Hohlwelle (28,36) auf der gemeinsamen Drehachse (12) gelagert sind und die Hohlwellen (28,36) zusätzlich gegen die zum Rotortragrahmen (1) gerichteten Fliehkräfte an der gemeinsamen Drehachse (12) drehbar gelagert abgestützt sind (31,32;38,39) und daß das Produkt aus der Gesamtmasse der der Abzugscheibe (10) zugeordneten Bauelemente (25,26,14,27,28,31,32,12,24) und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwerpunkt von der Längsachse des Rotortragrahmens (1) wenigstens angenähert gleich dem Produkt aus der Gesamtmasse der dem Rotationselement (13) zugeordneten Bauelemente (33,34,15,35,36,38,39,24,12) und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwerpunkt von der Längsachse des Rotortragrahmens (1) bemessen ist.

2. Verseileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugscheibe (10) und das Rotationselement (13) jeweils über einen auf der zum Rotortragrahmen (1) gelegenen Seite angeordneten Riementrieb mit Riemenscheibe (14,15), insbesondere Zahnriementrieb, drehangetrieben sind und am Seilaustrittsende des Rotortragrahmens (1) ein Planetengetriebe (16,20, 21) derart angeordnet ist, daß das Sonnenrad (16) um die Längsachse des Rotortragrahmens (1) drehbar mit einer das Seil (7) aufnehmenden Antriebshohlwelle (17) im Seilaustrittsende (11) des Rotortragrahmens (1) gelagert und die gegenläufigen, als Riemenscheiben ausgebildeten Planetenräder (20,21) auf einer gemeinsamen Drehachse (23) gelagert sind, die parallel zur Drehachse (12) von Abzugscheibe (10) und Rotationselement (13) verläuft, und daß die Planetenräder (20, 21) mit ihren umlaufenden Bauelementenin Gestalt, Abmessung, Masse und/oder Drehgeschwindigkeiten derart bemessen sind, daß das jeweilige Produkt aus Massenträgheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Baueinheiten wenigstens angenähert gleich groß ist, und an ihrer gemeinsamen Drehachse (23) gegen die zum Rotortragrahmen (1) gerichteten Fliehkräfte drehbar gelagert abgestützt sind.

3. Verseileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugscheibe (10) und das gegenläufige Rotationselement (13) jeweils aus einem scheibenförmigen Befestigungsflansch (25,33) und einem daran seitlich vorstehenden, zum jeweils anderen Befestigungsflansch gerichteten Umfangsringkörper (26,34) bestehen, wobei der Umfangsringkörper (26) der Abzugscheibe (10) die Wickelfläche (Ziehring) für das Seil bildet und der Umfangsringkörper (34) des Rotationselements (13) den Umfangsringkörper (26) der Abzugscheibe (10) untergreift.

4. Verseileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugscheibe (10) und das Rotationselement (13) und deren zugehörige ringförmige Riemenscheibe (14,15) jeweils auf der zugehörigen Hohlwelle (28,36) befestigt sind und jede Hohlwelle an ihrer zum Rotortragrahmen gelegenen Stirnfläche an einem Zuganker (32,39) durch ein kombiniertes Radial- und Axiallager (31,38) drehbar abgestützt ist, jeder Zuganker (32,39) in eine gemeinsame, die Drehachse bildende Tragachse (12) koaxial eingesetzt, insbesondere eingeschraubt, ist und daß jeder Zuganker (32,39) mit der zugewandten Rotortragrahmenwandung verbunden ist.

5. Verseileinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwellen (28,36) an ihrem zur Längsachse des Rotortragrahmens (1) gerichteten Ende über ein Radial- oder ein kombiniertes Radial- und Axiallager (29,37) an einem mittigen Bund (30) der Tragachse (12) abgestützt sind.

6. Verseileinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (32,39) mit einer in Längsrichtung justierbaren Schraubverbindung (24) in der Rotortragrahmenwandung befestigt sind.

7. Verseileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (7) am Rotortragrahmen (1) über eine Vielzahl von an dessen Innenwandung gelagerten Seilführungsrollen (9) geführt ist.

8. Verseileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotortragrahmen (1) als rotationssymmetrischer, insbesondere zylindrischer, Trommelhohlkörper ausgebildet ist.

9. Verseileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer weiteren, quer zur Dreh- und Längsachse des Rotortragrahmens (1a) verlaufenden Drehachse (12b) eine zweite Abzugscheibe (10b) mit einem zugehörigen, im entgegengesetzten Drehsinn zu ihr angetriebenen Rotationselement (13b) am Rotortragrahmen gelagert ist und zweite Abzugscheibe (10b) und zugehöriges Rotationselement (13b) sowie die zugehörigen Bauelemente sämtlich wie die entsprechenden Elemente der ersten Abzugscheibe (10a) mit ihrem Rotationselement (13a) gestaltet, bemessen und angeordnet sind, das Seil (7) die Abzugscheibe (10a,10b) fortlaufend wechselnd über beide Abzugscheiben (10a,10b) geführt ist und die Wickelfläche wenigstens einer der Abzugscheiben (10a bzw. 10b) zur Seilführung mit Umfangsführungsrillen versehen ist.

10. Verseileinrichtung nach Anspruch 9 mit einem als Planetengetriebe ausgebildeten Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abzugscheibe (10a,10b) und jedes zugehörige Rotationselement (13a,13b) über ein zugehöriges, mit ihm verbundenes Zahnrad (14a,14b,15a,15b) von den mit einem zugehörigen Zahnrad (20a,21a) versehenen Planetenrädern (20,21) drehangetrieben ist.

11. Verseileinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Planetenrädern (20,21) des Antriebssystems und deren Zahnrädern (20a,21a) und den Zahnrädern (14b,15b) der zum Antriebssystem gelegenen zweiten Abzugscheibe (10b) und ihres zugehörigen Rotationselements (13b) jeweils ein Übertragungszahnrad (20b,21b) und diese gegenläufigen Übertragungszahnräder (20b,21b) wie die Planetenräder (20,21) mit ihren Zahnrädern (20a,21a) auf einer gemeinsamen Drehachse (23b) gelagert sind, die parallel zur Drehachse (23a) der Planetenräder (20,21) verläuft, und daß die Übertragungszahnräder (20b,21b) wie die Planetenräder und ihre Zahnräder mit ihren umlaufenden Bauelementen in Gestalt, Abmessung, Masse und/oder Drehgeschwindigkeiten derart bemessen sind, daß das jeweilige Produkt aus Massenträgheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Baueinheiten wenigstens angenähert gleich groß ist, und an ihrer gemeinsamen Drehachse (23b) gegen die zum Rotortragrahmen (1a) gerichteten Fliehkräfte drehbar gelagert abgestützt sind und daß das Seil (7) fortlaufend die Wickelrichtung und die Abzugscheibe wechselnd über die Abzugscheiben (10a, 10b) geführt ist.

12. Verseileinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsführungsrillen der Abzugscheiben (10a,10b) in Achsrichtung gegeneinander, vorzugsweise um die Hälfte des Rillenabstands, versetzt sind.

13. Verseileinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (12b) der zweiten Abzugscheibe (10b) gegenüber der der ersten Abzugscheibe (10a) um einen vorgegebenen kleinen Winkel geneigt ist.

14. Vorverdrall- und Abzugeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13. mit einer nachgeschalteten Wickeleinrichtung für das Seil, die ein umlaufendes, koaxial angeordnetes Rotorelement, an dem das von dem Rotor- ......tragrahmen kommende.Se.il durch die gemeinsame Drehachse entlang geführt ist, und eine vom Rotorelement umlaufene Wickeltrommel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (3,4) für den Rotortragrahmen (1a) und der Drehantrieb (18,19) für die Abzugscheiben der Vorverdrall- und Abzugeinrichtung sowie der Drehantrieb (51,52) für das Rotorelement (42) der Wickeleinrichtung (W) in ständiger Kopplung durch mechanischen Zwangsantrieb von einem gemeinsamen Haupt-Antriebsmotor (44) abgeleitet werden.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Haupt-Antriebsmotor (44) und dem Drehantrieb (18,19) für die Abzugscheiben im Rotortragrahmen (1a) ein verstellbares Getriebe (47) eingeschaltet ist.