Vorrichtung zum Regeln der Wickelspannung beim Abwickeln einer Bahn
Bekanntlich ist es beim Abwickeln von auf Walzen aufgewickelten Textilien, z.B. Gewebebahnen oder -ketten oft von Bedeutung, dass die Spannung, mit welcher das Textilgut abgewickelt wird, stets möglichst gleich ist.
Diese Konstanthaltung der Wickelspannung beim Abwickeln von auf eine horizontale Walze aufgewikkelten Bahnen mittels einer Bremse lässt sich dadurch erzielen, dass die Bremswirkung der Bremse mindestens teilweise durch das Gewicht des auf der Walze befindlichen Wickels beeinflusst wird, da ja die Wickelspannung sich bei konstantem Abzugsdrehmoment in Abhängigkeit vom Durchmesser des Wickels ändert, der wiederum einen Parameter für das jeweilige Gewicht des Wickels bildet.
Erfindungsgemäss ist eine Vorrichtung der obengenannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Bremse direkt und automatisch durch das Gewicht des Wickels erfolgt, in dem Sinne, dass sich die Bremswirkung mit abnehmendem Wickelgewicht kontinuierlich vermindert.
In der Zeichnung sind die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile einer erfindungsge mässen Vorrichtung an einem Ausführungsbeispiel einer solchen dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch einen Umwickler für Ketten oder Gewebebahnen,
Fig. 2 einen senkrechten Axialschnitt durch die Vorrichtung zum Regeln der Wickelspannung an der Walze, von welcher eine Kette oder Bahn abgewikkelt wird, und
Fig. 3 ein Diagramm der beim Abwickeln erhaltenen Gewebespannungen.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Walze, die an einem Gestell 2 drehbar gelagert ist und auf welche eine Gewebebahn oder eine Kette 3 aufgewickelt ist. Diese Kette oder Bahn 3 wird durch ein angetriebenes Klemmwalzenpaar 4 von der Walze 1 abgezogen und anschliessend auf eine andere Walze 5, die in einem Gestell 6 gelagert ist, wieder aufgewickelt. Die Walze 5 ist, in nicht dargestellter Weise, unabhängig von den Abzugswalzen 4 über eine Rutschkupplung angetrieben. Bekanntlich kann eine gleichmässige Docke auf der Walze 5 nur erzielt werden, wenn die Wickelspannung während des Auf- bzw. Abwickelvorganges möglichst konstant bleibt. Wie dies beim Aufwickeln lerzielt wird, bildet nicht Gegenstand dieses Patentes.
Beim Abrollen des Wickels von der Walze 1 wird die Wickelspannung P eingestellt durch das Drehmoment der Abzugswalzen 4 und die Bremsung der Walze 1. Auf eine Formel gebracht beträgt diese Wickelspannung P = k X n, wobei k eine Konstante und n die Drehzahl der Walze 1 ist. Da nun n (Drehzahl) mit abnehmendem Wickel auf der Walze 1, d. h. mit abnehmendem Durchmesser desselben immer grösser wird - die Drehzahl der Abzugswalzen 4 ist konstant - wächst gemäss dieser Formel auch die Wickelspannung P von einem Minimum zu Beginn des Abrollvorganges auf einen maximalen Wert am Ende des Wickelvorganges. Diese unerwünschte Zunahme der Wickelkraft kann durch stete Verringerung der Bremsung der Walze 1 in Abhängigkeit von der Drehzahl kompensiert werden.
Die in Figur 2 dargestellte Vorrichtung zum Regeln der Wickelspannung beim Abwickeln des Wickels macht sich die Tatsache zunutze, dass im Verlaufe des Abwickelvorganges das Gewicht des Wickels stetig abnimmt. Diese Vorrichtung benützt diese Erscheinung, um die Bremsung der Walze 1 und damit die Wickelspannung zu ändern. Hierzu ist gemäss Figur 2 das eine Ende der Walze 1 - es könnten allerdings auch beidseits der Walze 1 solche Vorrichtungen wie die in Fig. 2 dargestellte vorgesehen sein - in bekannter Weise lösbar mit dem einen Ende einer Welle 7 drehverbunden, das aus einem Gehäuse 8 vorsteht. Das Gehäuse 8 ist am Gestell 2 für die Walze 1 stationär befestigt. Zwei Säulen 9, von denen nur eine in Fig. 2 sichtbar ist, erstrecken sich von der Decke des Gehäuses 8 senkrecht beidseits einer dünneren Stelle 12 der Welle 7 zum Boden des Gehäuses 8.
Diese Säulen 9 durchsetzen entsprechende vertikale Bohrungen in einer Lagerhülse 10, in welcher über zwei Kugellager 11 die Welle 7 drehbar gelagert ist. Die Lagerhülse 10 und mit ihr die Welle 7 und die damit verbundene Walze 1 sind somit im Gehäuse 8 so gelagert, dass sie vertikal verschiebbar sind. Beidseits der dünneren Stelle 12 der Welle 7 und der Hülse 10 trägt die Welle 7 zwei Scheiben 13.
Mit diesen Scheiben 13 ruht der Wikkel, über die Walze 1 und die Welle 7, mit seinem ganzen Gewicht auf Klötzen 14, die am Boden des Gehäuses 8 befestigt sind und je einen Bremsbelag 15 trage. Die Bremswirkung, die somit von den Bremsbelägen 15 auf die mit der Walze 1 und mit der Welle 7 drehenden Scheiben 13 ausgeübt wird, ist also direkt und automatisch abhängig vom Gewicht des abrollenden Wickels und nimmt entsprechend mit abnehmendem Wickelgewicht kontinuierlich ab.
In einer Bohrung 16 des Deckels des Gehäuses 8 ist eine Gewindehülse 17 eingesetzt, in die eine Gewindespindel 18 eingeschraubt ist. Auf dem inneren Ende dieser Spindel 18 sitzt eine Hülse 19 mit einem Flansch 20, gegen den sich das eine Ende einer Wendelfeder 21 abstützt, die mit ihrem anderen Ende die Lagerhülse 10 beaufschlagt. Durch Verdrehen der Spindel 18 mittels einer Kurbel 22, die mit einem Rastknopf 23 versehen ist, kann durch Änderung des Federdruckes auf die Lagerhülse 10 eine bestimmte konstante Bremswirkung voreingestellt werden, der sich die variable Bremswirkung durch das Gewicht des Wickels überlagert.
Die günstigsten Werte für diese Voreinstellung der Bremswirkung lassen sich für die verschiedenen Anwendungen empirisch ermitteln und tabellisieren.
Der annähernd konstante Verlauf der eingestellten Wickelspannung, der trotz zunehmender Drehzahl der Walze 1 im Verlaufe des Abrollvorganges dank der dargestellten Vorrichtung ermöglicht wird, ist in Figur 3 in einem Diagramm dargestellt, das die Resultate von verschiedenen Versuchsreihen verwertet. Auf der Abszisse sind die beim Abrollen sich ergebenden verschiedenen Wickeldurchmesser bzw. die diesen entsprechende steigende Drehzahl der Wickelwalze 1 aufgetragen. Auf der Ordinate sind die Abweichungen der gemessenen Wickelspannung nach der Seite + und - vom eingestellten Wert (0) dargestellt.
Die Kurve A gibt die Abweichungen von einer eingestellten Wickelspannung von 600 gr/m2 an, die Kurven B und C die entsprechenden Abweichungen für eingestellte Wickelspannungen von 400 bzw. 200 gr/m2. Wie ohne weiteres ersichtlich, beträgt die maximale Abweichung im schlechtesten Fall noch weniger als 2 0/0.
Device for regulating the winding tension when unwinding a web
As is known, when unwinding textiles wound on rollers, e.g. Fabric webs or chains are often important that the tension with which the textile is unwound is always the same as possible.
Keeping the winding tension constant when unwinding webs wound on a horizontal roller by means of a brake can be achieved in that the braking effect of the brake is at least partially influenced by the weight of the reel on the roller, since the winding tension is dependent on a constant take-off torque changes on the diameter of the roll, which in turn forms a parameter for the respective weight of the roll.
According to the invention, a device of the type mentioned above is characterized in that the adjustment of the brake takes place directly and automatically by the weight of the roll, in the sense that the braking effect decreases continuously as the roll weight decreases.
In the drawing, the parts of a device according to the invention required to understand the invention are shown in an exemplary embodiment of such a device. It shows:
Fig. 1 schematically shows a rewinder for chains or fabric webs,
2 shows a vertical axial section through the device for regulating the winding tension on the roller from which a chain or web is unwound, and
Fig. 3 is a diagram of the tissue tensions obtained during unwinding.
In Fig. 1, 1 denotes a roller which is rotatably mounted on a frame 2 and on which a fabric web or a chain 3 is wound. This chain or web 3 is pulled off the roller 1 by a driven pair of clamping rollers 4 and then wound up again on another roller 5 which is mounted in a frame 6. The roller 5 is, in a manner not shown, driven independently of the take-off rollers 4 via a slip clutch. As is known, a uniform dock on the roller 5 can only be achieved if the winding tension remains as constant as possible during the winding and unwinding process. How this is achieved with winding is not the subject of this patent.
When the roll is unrolled from the roller 1, the winding tension P is set by the torque of the take-off rollers 4 and the braking of the roller 1. In a formula, this winding tension is P = k X n, where k is a constant and n is the speed of the roller 1 is. Since now n (speed) with decreasing winding on the roller 1, i. H. with decreasing diameter of the same increases - the speed of the take-off rollers 4 is constant - according to this formula, the winding tension P also increases from a minimum at the beginning of the unwinding process to a maximum value at the end of the winding process. This undesirable increase in the winding force can be compensated for by continuously reducing the braking of the roller 1 as a function of the speed.
The device shown in FIG. 2 for regulating the winding tension when the winding is being unwound makes use of the fact that the weight of the winding steadily decreases in the course of the unwinding process. This device uses this phenomenon to change the braking of the roller 1 and thus the winding tension. For this purpose, according to FIG. 2, one end of the roller 1 - although devices such as the one shown in FIG. 2 could also be provided on both sides of the roller 1 - releasably rotatably connected in a known manner to one end of a shaft 7, which consists of a housing 8 protrudes. The housing 8 is fastened to the frame 2 for the roller 1 in a stationary manner. Two columns 9, only one of which is visible in FIG. 2, extend from the ceiling of the housing 8 perpendicularly on both sides of a thinner point 12 of the shaft 7 to the bottom of the housing 8.
These columns 9 pass through corresponding vertical bores in a bearing sleeve 10 in which the shaft 7 is rotatably mounted via two ball bearings 11. The bearing sleeve 10 and with it the shaft 7 and the roller 1 connected to it are thus mounted in the housing 8 in such a way that they are vertically displaceable. On both sides of the thinner point 12 of the shaft 7 and the sleeve 10, the shaft 7 carries two disks 13.
With these disks 13, the winding rests on the roller 1 and the shaft 7 with its entire weight on blocks 14 which are attached to the bottom of the housing 8 and each carry a brake lining 15. The braking effect, which is thus exerted by the brake linings 15 on the disks 13 rotating with the roller 1 and with the shaft 7, is therefore directly and automatically dependent on the weight of the unwinding lap and decreases continuously as the lap weight decreases.
In a bore 16 of the cover of the housing 8, a threaded sleeve 17 is inserted, into which a threaded spindle 18 is screwed. On the inner end of this spindle 18 is a sleeve 19 with a flange 20, against which one end of a helical spring 21 is supported, the other end of which acts on the bearing sleeve 10. By turning the spindle 18 by means of a crank 22, which is provided with a locking button 23, a certain constant braking effect can be preset by changing the spring pressure on the bearing sleeve 10, on which the variable braking effect is superimposed by the weight of the roll.
The most favorable values for this pre-setting of the braking effect can be empirically determined and tabulated for the various applications.
The approximately constant course of the set winding tension, which is made possible despite the increasing speed of the roller 1 in the course of the unwinding process thanks to the device shown, is shown in a diagram in FIG. 3, which utilizes the results of various series of tests. The various winding diameters resulting from unwinding or the corresponding increasing speed of the winding roller 1 are plotted on the abscissa. The deviations of the measured winding tension on the + and - side from the set value (0) are shown on the ordinate.
Curve A indicates the deviations from a set winding tension of 600 g / m2, curves B and C the corresponding deviations for set winding tensions of 400 or 200 g / m2. As can be seen without further ado, the maximum deviation in the worst case is still less than 2 0/0.