DE1016998B - Gear for winding paper webs, foils, textiles, cables and similar goods - Google Patents

Description

Getriebe zum Aufwickeln von Papierbahnen, Folien, Textilien, Kabeln und ähnlichen Gütern Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe zur Verwendung amn Aufwickeltrommeln, z. B. bei Papiermaschinen, denen das aufzuwickelnde Gut mit konstanter Geschwindigkeit zugeführt wird. Vornehmlich bei Papierbahnen, die nur eine verhältnismäßig geringe Zugefestigkeit aufweisen, ist es erforderlich, mit gleichbleibendem Zug aufzuwickeln, wobei besonders darauf geachtet werden muß, daß keine Stöße oder Drehschwingungen vom Antrieb auf die Wickeltrommel übertragen. werden. Gear for winding paper webs, foils, textiles, cables and similar goods The invention relates to a transmission for use amn take-up drums, e.g. B. in paper machines that have the goods to be wound up constant speed is supplied. Especially with paper webs that only have a relatively low tensile strength, it is necessary to use to wind up with a constant tension, special care must be taken to ensure that no shocks or torsional vibrations are transmitted from the drive to the winding drum. will.

Bekanntlich wird bei Aufwickelvorgängen, der gemnannten Art angestrebt, daß das Autriebsmoment proportional dem Wickeldurchmesser und umgekehrt proportional der Trommel drehzahl ist. It is well known that in winding processes of the type mentioned, the aim is to that the driving torque is proportional to the winding diameter and inversely proportional the drum speed is.

Es sind. bereits verschiedene Vorschläge bekannt, die versuchen, dieser Forderung zu genügen. Eine Lösung des Problems auf mechanischem Wege sieht ein in Reibradgetriebe mit stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis vor, wobei letzters mit Hilfe eines elektrisch gesteuerten Servomotors eingestellt wird. Weiterhin kennt man Antriebe mit elektrischen Nebenschlußmotoren, bei denen die Anekerspannung in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser, von der Papierspannung oder durch Vergleich zwischen Soll-und Istgeschwindigkeit geregelt wird. There are. already known various proposals that try to to meet this requirement. Sees a mechanical solution to the problem one in friction gear with continuously variable transmission ratio before, wherein the latter is adjusted with the help of an electrically controlled servo motor. Farther one knows drives with electric shunt motors, in which the anchor voltage depending on the roll diameter, the paper tension or by comparison is regulated between target and actual speed.

Alle diese Einrichtungen verlangen einen umfangreichen zusätzlichen Aufwand an Regeleinrichtungen, die eine sorgfältige Wartung beanspruchen. All of these facilities require an extensive additional Expenditure on control equipment that requires careful maintenance.

Aus der oben niedergelegten Forderung für die Abhängigkeit des Drehmoments ist aber auch zu entnehmen, daß die erforderliche Antriebsleistung bei allen Drehzahlen konstant ist. Nun sind Kraftmaschinen bekannt, bei denen das Pordukt aus Drehmoment X Drehzahl, also die Leistung annähernd glcieh groß ist, so daß eine besondere Regeleinrichtung überfl2qig würde. Hierzu gehören unter anderem bestimmte Ausführungsformen von Elektromotoren mit Hauptstromcharakteristik. In der Praxis zeigt sich jedoch, daß deren Chraakteristik nur in einem engen Bereich mit der angestrebten Kennlinie übereinstimmt, so daß eine Erweiterung des Drehzahlbereiches durch Zahnradübersetzungen herbeigeführt werden muß. Wechselgetreibe sind - insbesondere bei durch Verbrennungskraftmaschinen. betriebenen Kraftfahrzeugen bekannt. Die Verwendung solcher Getriebe für den vorliegenden Zwck scheitert aber trotz aller durch Freilaufeinrichtungen, Reibungs- und Fliehkraftkupplungen erzielter Kraftschlüssigkeit bei den bekanntgewordenen 13 au arten daran, daß beim Übergang von einer Übersetzungsstufe zur anderen dem Antriebsmotor Gelegenheit gegeben werden muß, seine Drehzahl den neuen Verhältnissen anzupassen. Dabei sind Stöße und Antriebsunterbrechungen nicht zu vermeiden, so daß diese Getriebe für den vorliegenden Zweck nicht brauchbar sind. From the requirement laid down above for the dependence of the torque but it can also be seen that the required drive power at all speeds is constant. Now power machines are known in which the product from torque X speed, so the power is approximately the same, so that a special control device would be superfluous. This includes, among other things, certain embodiments of electric motors with main current characteristic. In practice, however, it turns out that their characteristics only coincides with the desired characteristic within a narrow range, so that an expansion of the speed range brought about by gear ratios must become. Alternating drives are - especially when using internal combustion engines. operated motor vehicles known. The use of such gear for the present Zwck fails in spite of everything due to freewheeling devices, friction and centrifugal clutches Achieved frictional engagement in the known 13 au types because the Transition from one gear ratio to the other given the drive motor the opportunity must be to adapt its speed to the new conditions. There are bumps and drive interruptions cannot be avoided, so that this Gear for the present Purpose are not usable.

Diesen Nachteil beseitigt vorliegende Erfindung. The present invention overcomes this disadvantage.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Getriebe mit zwei von je einem innerhalb eines festgelegten, Drehzahlbereiches arbeitendne, Motor mit Hauptstromcharakteristik angetriebenen Antreibswellen mit einem Rädersatz ausgerüstet ist, dessen aufeinanderfolgende Stufen abwechselnd auf die beiden Antriebswellenverteilt sind und auf eine gemeinsame getriebene Welle arbeiten, wobei jedes getriebene Rad auf der getriebenen Welle mit einem Freilauf und einer von. diesem betätigten Reibungskupplung versehen ist, die im eingerückten, Zustand die vorherliegende Getriebestufe abschaltet.The object is achieved in that a transmission with two of one engine each working within a specified speed range Equipped with drive shafts driven by the main current characteristic with a set of wheels whose successive stages are alternately distributed between the two drive shafts and work on a common driven shaft, with each driven wheel on the driven shaft with a freewheel and one of. this actuated friction clutch is provided, which switches off the previous gear stage in the engaged state.

Auf diese Weise wird ein stoß freier Übergang von einer Getriebestufe zur anderen erreicht und gleichzeitig ein hoher Gesamtwirlcungsgrad erzielt. In this way, a smooth transition from a gear stage is achieved on the other hand and at the same time a high degree of overall efficiency is achieved.

Da der Aufwand von zwei Antriebsmotorn trotz des einfachen Getriebes und Fortfall zusätzlicher Steuermittel oftmals unerwünscht ist, wird weiterhin erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein von einem eiw zigen Motor angetriebenes Getriebe mit zwei Wellensträngen mit einem abgestuften Rädersatz geeigneten Ubersetzungsbereiches auszurüsten, bei dem die treibenden Räder mit der Anttriebswelle über dauernd im Eingriff stehende Rutschkupplungen verbunden. sind und jedes der getriebenen Räder auf der getriebenen Welle nur mit dem Freilauf ausgestattet ist. Because the effort of two drive motors despite the simple gear and omission of additional control means is often undesirable, is still according to the invention proposed a transmission with two shafts, driven by a single motor to equip with a graduated set of wheels suitable gear ratio range which the driving wheels are constantly in engagement with the drive shaft Slipping clutches connected. are and each of the driven wheels on the driven Shaft is only equipped with the freewheel.

Hierdurch wird erreicht, daß alle Zahnra. dpaare, die eine höhere als die jeweilige Drehzahl herstellen, an der Übertragung des Drehmoments anteilweise beteiligt sind, während die anderen durch die Freiläufe abgeschaltet werden. Auf diese Weise wird die Anzahl der an der Übertragung beteiligten, Zabnradpaare bei abnehmender Drehzahl der getriebenen Welle bei gleichzeitig ansteigen, dem Drehmoment selbsttätig erhöht, so daß die Ab, messungen der einzelnen, Zahnräder klein gehalten werden können. Die relative Drehbewe. gung der antreibenden Zahnräder unterein. ander wird durch die Rutschkupplungen aufgenommen. This ensures that all Zahnra. dpaare who have a higher than produce the respective speed, partly in the transmission of the torque are involved, while the others are switched off by the freewheels. on this way becomes the number those involved in the transfer, Zabnradpaare with decreasing speed of the driven shaft with increasing at the same time, the torque increases automatically, so that the dimensions of the individual gears can be kept small. The relative rotation. the driving gears below. other is taken up by the slip clutches.

In den Zeichnungen, sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgegenstandes, ausgerüstet m'it zwei Spezialmotoren. In the drawings, two exemplary embodiments are shown, and 1 shows a schematic longitudinal section through an exemplary embodiment of the subject matter of the invention, equipped with two special motors.

Fig. 2 den Längsschnitt durch ein Getriebe mit einer Reihe von Friktionsscheiben und Fig. 3 eine Seitenansicht mit teilweisem Querschnitt durch die Mittelebene des gleichen Getriebes. 2 shows the longitudinal section through a transmission with a number of friction disks and FIG. 3 is a side view with partial cross-section through the center plane of the same gear.

In der Ausführung nach Fig. 1 sind in einem Gehäute 1 drei Wellen 2, 3 und 4 gelagert, von denen die Wellen. 2 und 3 zu den beiden Antrie ; bs. mo, toren 5 und 6 gehören. Diese beiden Wellen sind also die Antriebswellen, des Getriebes. Auf den Wellen 2 und. 3 sind je zwei Zahnräder 7 und 8 bzw. 9 und 10 drehfest gelagert. Die Gegenräder 11 bis 14 befinden sich auf der Mittelwelle 4. Die Übersetzungsverhätnisse sind so gewählt, daß die Überseltzungen der Zahnradpaare 7-11, 9-12, 8-13 und 10-14 eine progressive geometrische Reihe hilden. Die Gegenräder 11, 12, 13 und 14 sind mit der Mittelwelle 4 nicht drehfest verbundes. Dagegen sind mit dieser Welle die Scheiben 15 fest auf Torsion und axialen Schub verbunden. Zu jedem dieser Gegen. räder gehört eine um die Welle 4 gleichfalls frei umlaufende Hilfsscheibe 16, zwischen welcher und dem jeweiligen Zahnrad Spreizkugeln 17 eingelegt sind. Diese Kugeln liegen in konischen Bohrungen, wodurch bei einer Relativbewegung des Zahnrades gegenüber der Hilfsscheibe 16 eine axiale Spreizung dieser beiden Körper erfolgen muß. Wenn. sich die beiden Antriebswellen 2 und 3 in der gezeichneten Pfeilrichtung drehen, dann ist die erwähnte Relativbezvegung möglich, nicht aber bei Drehung in der entgegengesetzten Richtung, weil dann die Anschläge 18 und 19 das Auftreten, der relativen Verdrelmng verhindert. Sobald beim gezeichneten Drehsinn. die Spreizwirkung einsetzt, wird die Hilfsscheibe 16 an die mit der Welle 4 drehfest verbundene Scheibe 15 angedrückt, was einen Reibschluß zwischen diesen beiden, Teilen bewirkt, der durch einen. zwischen diese beiden Scheiben eingelegten Reibbelag unterstützt wird. In the embodiment according to FIG. 1 there are three waves in a skin 1 2, 3 and 4 of which the shafts. 2 and 3 for the two drives; bs. mo, goals 5 and 6 belong. So these two shafts are the drive shafts of the gearbox. On waves 2 and. 3 each two gears 7 and 8 or 9 and 10 are rotatably mounted. The mating gears 11 to 14 are located on the center shaft 4. The transmission ratios are chosen so that the gear tongues of the gear pairs 7-11, 9-12, 8-13 and 10-14 a progressive geometric series hilden. The counter gears 11, 12, 13 and 14 are not rotatably connected to the central shaft 4. On the other hand, with this wave, the Discs 15 firmly connected to torsion and axial thrust. To each of these counterparts. wheels is an auxiliary disk 16, which also rotates freely around the shaft 4, between which and the respective gear expanding balls 17 are inserted. These bullets lie in conical bores, whereby a relative movement of the gear opposite the auxiliary disk 16 an axial expansion of these two bodies must take place. If. the two drive shafts 2 and 3 rotate in the direction of the arrow, then the aforementioned relative movement is possible, but not when rotating in the opposite direction Direction, because then the stops 18 and 19 the occurrence of the relative Verdrelmng prevented. As soon as the direction of rotation drawn. the spreading effect begins the auxiliary disk 16 is pressed against the disk 15 connected in a rotationally fixed manner to the shaft 4, what a frictional engagement between these two, parts caused by a. between these two disks inserted friction lining is supported.

Die beiden Motoren, 5 und 6, die hier Verwendung finden, weisen eine sogenannte » 5 ene-Charakteristik« auf, wie sie z. B. den Gleichstrom-Hauptschlußmotoren oder den Repulsionsmotoren eigen ist; je größer die Belastung, um so geringer die Motordrehzahl, d. h. um so größer der Schlupf des Motors. The two motors, 5 and 6, which are used here, have one so-called »5 ene characteristics«, as they are e.g. B. the DC main circuit motors or is peculiar to the repulsion engines; the greater the burden, the less it is Engine speed, d. H. the greater the slip of the motor.

Beim Beginn des Aufwickelns ist der Durchmesser des Wickelballens klein, und die Drehzahl der Welle 4, welche über eine Kupplung oder über ein Kettenrad die Wickelwelle antreibt, muß entsprechend hoch sein, um die ankommende Ware mit einer bestimmten Zugkraft aufzuwickeln. Die beiden Motoren 5 und 6 laufen zuerst mit ihrer höchsten Drehzahl und treiben alle vier Gegenräder 11, 12, 13 und 14 entsprechend den Übersetzungsverhältnissen an. Am schnellsten läuft das Gegenrad 11, weil im Zahnradpaar 7-11 das Übeirsetzungsverhältnis am kleinsten ist. Dieses Gegenrad wird durch eine Schraubenfeder 20 gegen die Scheibe 16 gedrückt, die ihrerseits wiederum über den Reib, belag an die Scheibe 15 angepreßt wird. Da- durch wird die Mittelwelle 4 mit der maximalen Drehzahl angetrieben. Sie läuft schneller als alle nachfolgenden Gegenräder 12, 13 und 14, überholt also dieselben. Da diese drei Räder gegenüber der Welle zurückbleiben, bedeutet es dasselbe, als würden sie in einer Richtung angetrieben, die dem Drehsinn der Welle 4 entgegengesetzt ist. Bei diesem Drehsinn ist eine Klemmwirkung der Kugeln 17 infolge des Vorhandenseins der Anschläge 18, 19 ausgeschlossen.. Die Räder 12, 13 und 14 drehen sich also frei um die Welle 4, welche sie überholt. Die aus den Elementen 17, 18, 19 bestehende, Vornehtung wirkt somit wie ein Freilauf. At the start of winding is the diameter of the bale small, and the speed of the shaft 4, which is via a coupling or a sprocket the winding shaft drives must be high enough to accommodate the incoming goods a certain tensile force. The two motors 5 and 6 run first at their highest speed and drive all four mating gears 11, 12, 13 and 14 accordingly the gear ratios. The mating wheel 11 runs the fastest because in the Gear pair 7-11 the transmission ratio is the smallest. This mating gear will pressed by a helical spring 20 against the disk 16, which in turn is pressed against the disc 15 via the friction lining. There- through is the medium wave 4 driven at maximum speed. It runs faster than all of the following Counter gears 12, 13 and 14, so overtakes the same. Because these three wheels are opposite lagging behind the wave means the same thing as going in one direction driven, which is opposite to the direction of rotation of the shaft 4. With this sense of rotation is a clamping effect of the balls 17 due to the presence of the stops 18, 19 excluded .. The wheels 12, 13 and 14 rotate freely around the shaft 4, which overtakes them. The Vornehtung consisting of the elements 17, 18, 19 works thus like a freewheel.

Sobald das aufzuwickelnde Gut gespannt wird, wächst das von dem Zahnrad 11 auf seine Scheibe 16 zu übertragende Drehmoment an, wodurch eine Spreizwirkung mit Hilfe der Kugeln erzielt wird; die Scheibe 16 wird stärker an die Scheibe 15 angedrückt, und das Zahnrad 11 verschiebt sich nach rechts gegen die Feder 20, wodurch diese zusammengedrückt wird. As soon as the material to be wound up is tensioned, it grows from the gearwheel 11 to be transmitted to its disc 16 torque, creating a spreading effect is achieved with the help of the balls; the disk 16 becomes stronger against the disk 15 pressed, and the gear 11 moves to the right against the spring 20, whereby this is compressed.

Jetzt ist der volle Relibschluß erreicht, und der Motor 5 erhält seine Belastung. Der größer werdende Wickel durchmesser zwingt die Welle 4 und dadurch auch den Motor 5, immer langsamer zu laufen, während der Motor 6, weil er unbelastet ist, mit seiner vollen Drehzahl weiterläuft. Wenn der Schlupf im Motor 5 so groß geworden ist, daß das Verhältnis in den Drehzahlen der Welle 3 zur Welle 4 dem Übersetzungsverhältnis des Zahnradpaares 9, 12 entspricht, dann hört das Voreilen der Welle 4 gegenüber dem Zahnrad 12 auf, und letzteres beginnt nun sich gegenüber der Welle 4 in Pfeilrichtung zu drehen. Damit ist aber auch die Möglichkeit der Spreizung zwischen Zahnrad 12 und seiner Scheibe 16 gegeben. Im Verlauf dieser Spreizung drückt sich die zum Zahnrad 12 gehörende Scheibe 16 an die Festscheibe 15 an, während das Zahnrad 12 selbst eine leichte Verschiebung nach rechts ausführt. Dabei drückt es gegen die in der Scheibe 15 verstellbar gelagerten Stifte 21, die ihrerseits die zum Zahnrad 11 gehörende Scheibe 16 nach rechts wegdrücken und deren Reibschluß aufheben.Now the full connection is reached, and the motor 5 receives its Load. The increasing winding diameter forces the shaft 4 and thereby also the motor 5 to run slower and slower, while the motor 6, because it is unloaded continues to run at full speed. If the slip in the motor 5 is so great has become that the ratio in the speeds of shaft 3 to shaft 4 is the transmission ratio of the gear pair 9, 12 corresponds, then the leading of the shaft 4 stops opposite the gear 12, and the latter now begins opposite the shaft 4 in the direction of the arrow to turn. However, this also provides the possibility of spreading between the gear wheel 12 and its disk 16 given. In the course of this expansion, the is pressed towards the gear 12 belonging disk 16 to the fixed disk 15, while the gear 12 itself makes a slight shift to the right. It pushes against the in the Disc 15 adjustably mounted pins 21, which in turn belong to the gear 11 Push disk 16 to the right and remove its frictional engagement.

Infolge der größeren Übersetzung des Zahnradpaares 9, 12 gegenüber dem Zahnradpaar 7, 11 ist das Drehmoment und damit auch die durch die Spreizung erzeugte Axialkraft des Zahnrades 12 größer als die des Zahnrades 11. Sobald also die Stufe 9, 12 sich in die Kraftübertragung einschaltet, löst sie zwangläufig die Kraftübertragung der Stufe 7, 11 und zwingt sie zum Leerlauf. Damit aber steigt die Drehzahl des Motors 5, und dieser läuft mit dieser hohen Drehzahl so lange, bis infolge weiteren Abfalls der Drehzahl der Welle 4 und des Motors 6 der Augenblick eintritt, bei dem das Drehzahlverhältnis der Welle 4 zur Welle 2 dem Übersetzungsverhältuis des Zahnradpaares 8, 13 entsprechen. wird. Sobald dieser Zustand eintritt, wird nun die Stufe 8, 13 durch Spreizung ihrer Kugeln die Belastung auf sich nehmen und über die Stifte 21 ihrerseits die vorangehende Stufe 9, 12 ausschalten und zum Leerlauf zwingen. Dadurch wird der Motor 6 auf seine hohe Leerlaufdrehzahl kommen, bis beim entsprechenden weiteren Absinken der AustriebsdSrehzahl die Stufe 10, 14 die Kraftübertragung übernehmen und die Stufe 8, 13 ausschalten wird.As a result of the larger translation of the gear pair 9, 12 opposite the pair of gears 7, 11 is the torque and thus also that due to the spread generated axial force of the gear 12 greater than that of the gear 11. As soon as the stage 9, 12 turns on in the power transmission, it inevitably solves the Level 7, 11 power transmission, forcing it to idle. But that increases the speed of the motor 5, and this runs at this high speed for so long until as a result of a further drop in the speed of the shaft 4 and the motor 6 the moment occurs in which the speed ratio of shaft 4 to shaft 2 corresponds to the transmission ratio of the gear pair 8, 13 correspond. will. As soon as this condition occurs, will now the level 8, 13 take the load on themselves by spreading their balls and In turn, switch off the previous stage 9, 12 via the pins 21 and go to idle to force. As a result, the engine 6 will come to its high idling speed until at corresponding further lowering of the speed of the output, the stage 10, 14 the power transmission take over and turn off level 8, 13.

Wenn der Ballen fertig gewickelt und durch einen neuen Wickel ersetzt wird, hört jede Kraftübertragung auf, weil ja für den Beginn des Wickelvorganges die Welle 4 zuerst auf die höchste Drehzahl gebracht werden inuß, um überhaupt Arbeit abgeben zu können. Im Leerlauf aber hört der Axialdruckj hervorgerufen durch die Spreizung, in allen Zahnradstufen fast völlig auf, während die erste Stufe 7, 11 durch das Vorhandensein der Anpreßfeder 20 immerhin noch eine genügende Reibwirkung besitzt, um die Welle 4 auf die erforderliche hohe Drehzahl zu bringen. Sobald das aufzuwickelnde Gut gespaUnt wird, beginnt das beschriebene Speil von neuem. When the bale is completely wrapped and replaced with a new wrap every power transmission stops, because yes for the beginning of the winding process the shaft 4 must first be brought to the highest speed in order to work at all to be able to deliver. In idle, however, the axial pressure j evoked due to the spread, almost completely open in all gear stages, while the first stage 7, 11 still have a sufficient frictional effect due to the presence of the pressure spring 20 possesses to bring the shaft 4 to the required high speed. As soon as that When the goods to be wound up are spun, the described game begins again.

An Stelle der vier Zahnradstufen des Ausführungsbei spiels können beliebig mehr abgestufte Zahnradpaare vorgesehen werden. Je größer die Anzahl der Stufen ist, um so geringer ist der Drehmomentsprung beim Übergang von einer Stufe zur anderen und um so genauer die Anpassung der Kräfte an den theoretisch gewünschten Momentenverlauf. In der Regel wird über den ganzen Wickelprozeß ein gleichbliedbender Zug im aufzuwickelnden Gut verlangt,w as einem Anwachsen des Drehmoments im umgekehreten Verhältnis zur sinkenden Wickeldrehzhal gleichkommt. Deieses steigte Anwachsen des Drehmoments wird beim Erfindungsgegenstand durch eine sprungartige Vergrößerung von Stufe zu Stufe ersetzt. Die Feinheit der Stufensprünge kann nicht durch die Vielzhal der Stufen selbst erreicht werden, sondern auch durch die Anpassung der Motorcharakteristik, die in sich schon eine gewisse Stetigkeit in der Beziehung Drehmoment zu. Drehzahl aufweist. Instead of the four gear stages of the Ausführungsbei can play Any number of stepped gear pairs can be provided. The greater the number of Steps, the lower the torque jump when transitioning from a step on the other hand and all the more precisely the adaptation of the forces to the theoretically desired one Torque curve. As a rule, the same color is used throughout the entire winding process Tension in the goods to be wound requires what is the opposite of an increase in the torque Relation to the decreasing winding speed equals. This increased growth of the In the subject matter of the invention, torque is achieved by a sudden increase in size replaced from level to level. The delicacy of the increments cannot be determined by that Many of the levels can be achieved by themselves, but also by adjusting the Motor characteristic, which in itself already has a certain steadiness in the relationship Torque too. Having speed.

Der beosndere Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß die Antriebsmotoren in ihrem Schlupf nur den Unterschied in den Übersetzungen der benachbarten Stufen zu überbrücken, haben und eniemals so stark abfallen müssen, wie es in den bekannten Antriebssystemen der Fall ist, wo der Motor ohne Zwischen schaltung von umschaltbaren Zahnradübersetzungen die Wickelwelle antreiben muß. The other advantage of this solution is that the drive motors in their slip only the difference in the translations of the neighboring stages have to be bridged, and never have to drop as sharply as it is in the known Drive systems is the case where the motor can be switched without the interposition of Gear ratios must drive the winding shaft.

Nach dem Vorbeschriebenen sind mindestens zwei Motoren erforderlich, um die Funktion des selbsttätigen Umschaltens der Zahnradpaare zu ermöglichen. Es übernimmt abwechslungsweise einer dieser Motoren die Belastung, um den anderen im Leerlauf hochlaufen zu lassen. an Stelle dieser beiden Motoren könnten auch zwei Friktionsscheiben vorgesehen werden, die gleichfalls. abwechslungsweise die Belastung auf sich nehmen würden, ferner elektromagnetische Reibscheiben, elektromagnetische Eisenpulverkupplungen, Wirkbesltrombremsen, hydrodymanische Kupplungen. Obschon nur zwei Schlupflemente für eine ganze Reihe von Zahnradp aaren verwendet werden, ist jedes Zahn. radpaar für sich schlupffähig, weil ja gleichzeitig jeweils nur ein Zahnradpaar die Kraft zu übertragen hat. Die Verluste in einem Getriebe nach Fig. 1 sind dem Motorschlupf oder, bei Verwendung von Firktionscheiben, dem Schlupf dieser Fnktionsscheiben proportional, was andererseits mit dem Stufensprung der benachbarten Zahnradpaare zusammenhängt. According to the above, at least two motors are required, to enable the function of the automatic switching of the gear pairs. It Alternately one of these motors takes over the load to the other im To run up idle. Instead of these two motors, two could also be used Friction disks are provided, which also. alternately the load would take on, also electromagnetic friction disks, electromagnetic Iron powder clutches, active air brakes, hydrodynamic clutches. Although only two slip elements are used for a whole series of gear pairs, is every tooth. pair of wheels slippable for themselves, because only at the same time a pair of gears has to transmit the power. The losses in a gearbox after Fig. 1 are the motor slip or, if firing discs are used, the slip these function disks proportionally, what on the other hand with the increment of the related gear pairs.

Der Erfindungsgegenstand gestattet aber auch eine andere Lösungsvariante, bei der nämlich die sich nacheinander in die Kraftübertragung ein. schalten. den Stufen die vorhergehenden Stufen nicht ausschalten, sondern sich lediglich an der Kraftübertragung mitbeteiligen. Ein Ausführungsbeispiel, dem eine solche Arbeitsweise zugrunde liegt, ist in den, Fig. 2 und 3 wiedergegeben. Hier sind in einem zweiteiligen. Gehäuse 22 eine Antriebswelle 23 und eine Ausgangswelle 24 gelagert. Auf der ersteren, ist eine Reihe von Zahnräder 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 auf Bronzebuchsen drehfrei um die Welle laufend angeordnet. Zwischen den einzelnen Zahnrädern befinden sich jeweils Reibscheiben 34, welche iiber die Längskeile 35 mit der Welle 23 auf Torsion verbunden sind. However, the subject matter of the invention also allows another variant of the solution, namely in which one after the other in the power transmission. switch. the Levels do not switch off the previous levels, just switch to the Participate in power transmission. An embodiment to which such a way of working is based on is shown in FIGS. 2 and 3. Here are in a two part. Housing 22, a drive shaft 23 and an output shaft 24 mounted. On the former, is a set of gears 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 on bronze bushings rotatably arranged around the shaft. Located between the individual gears friction disks 34, which are connected to the shaft 23 via the longitudinal keys 35 Torsion are connected.

Dem ersten Zahnrad 25 sind mehrere solcher Scheiben zugeordnet, welche in Gemeinschaft mit den da zwischenligenden Lamellen 36 eine Art Lamellenbremse blden. Alle vorerwähnten Elemente sind auf der Welle axial verschiebbar und billden in ihrer Gesamtheit ein zusammendrückbares Lamellenpaket. Der Druck wird erzeugt auf hydraulischem Wege indem man in einen Zylinder 37 Drucköl einleitet, welches auf den Kolben 38 wirkt und die Zusammepressung des Paketes gegen eine Endscheibe 39 bewikrt. Zugeführt wird das Drucköl übler die Lagerbuchse 40, in welche das Zuführrohr 41, von einer Pumpe mit Regelventil bzw. einem Druckzylinder kommend, einmündet.A plurality of such disks are assigned to the first gear 25, which together with the disks 36 between them, a type of disk brake stupid. All of the aforementioned elements are axially displaceable on the shaft and billden in its entirety a compressible plate pack. The pressure is generated hydraulically by introducing pressure oil into a cylinder 37, which acts on the piston 38 and the compression of the package against an end plate 39 verified. The pressure oil is fed to the bearing bush 40, in which the feed tube is fed 41, coming from a pump with a control valve or a pressure cylinder, opens.

Die Gegenräder 42 bis 46, 37 und 48 bis 50 sind gleichfalls lose auf der Ausgangswelle 24 angeordnet. The mating gears 42 to 46, 37 and 48 to 50 are also loose arranged on the output shaft 24.

Zwischen ihnen und der Welle sind einzelne Klemmrollen 51 in Aussparungen dieser Welle untergebracht.Individual pinch rollers 51 are in recesses between them and the shaft housed this shaft.

Sie wirken in bekannter Art als Klemmrollen, wenn die Zahnräder gegen, über der Welle. in einem bestimmten Drehsinn rotieren, und als Freiläufe beim entgegengesetzten Drehsinn. Das Zahnrad 42 dagegen ist auf der Welle fest aufgekeilt. Gehalten und begreznt wird der ganze Zahnradsatz durch eine zweiteilige Endescheibe 52.They act in a known way as pinch rollers when the gears counteract, over the wave. Rotate in a certain direction of rotation, and as freewheels in the opposite direction Sense of rotation. The gear 42, however, is firmly keyed on the shaft. Held and The entire gear set is limited by a two-part end disk 52.

Beim Beginn des Wickelvorganges. übernimmt das Zahnradpaar 25, 42 die ganze Belastung, weil es die kleinste Übersetzung aufweist und weil die Drehzahl der Welle 24 am größten wird. Fällt infolge des größ er werdenden Wickeiballendurchmessers die Drehzahl der Ausgangswelle 24 ab, so rutscht die Lamellenbremse des Zahnrades 25 immer mehr. Sobald der Drehzahlabfall so groß geworden ist, daß das Drhezhalverhäältnis zwischen Wlle 23 und 24 dem Übersetzungsverhältnis des Zahnradpaares 26, 43 gleichkommt, wird sich auch dieses Zahnradpaar durhc Eingreifne der Klemmrollen 51 an der Kraftübertragung mitbeteiligen unter stets anwachsendem Schlupf gegenüber der Welle 23 bzw. den Firktionsscheiben 34. Das von ihm übertragene Drehmoment ist wesentlich kleiner als das Drehmoment der Grundstufe 42, weil es ja nur zwei Reibflächen, aufweist im Gegensatz zur vielflächigen Lamellenbremse der Grundstufe. Das Drehmoment dieser ersten Zusatzstufe addiert sich zur Grundstufe, die ja nicht mehr wie in Fig. 1 ausgeschaltet wird, sondern stets in der Kraftübertragung verbleibt. Je mehr die Drehzahl der Ausgangswelle absinkt, um so mehr Zahnradstufen schalten sich in die Kraftübertragung ein, bis schließlich alle Zahnräder ihren Kraftanteil von der Welle 23 auf die Weile 24 übertragen. In diesem Zustand ist das größmtögliche Drehmoment für den Aufwickelvorgang erreicht. Dabei ist der größte Schlupf bei der Grundstufe 25, 42 und der kleinste bei der Endstufe 33, 50 zu verzeichnen. Mit jeder Stufe vergrößert sich der Anteil des. Drehmoments, gemessen an der Welle 24, obschon die Reibmomente auf der Welle 23 bei allen Zusatzstufen. die gleichen sind. Aus Rücksicht auf die erforderliche anfängliche Vorei lung des Getriebes in bezug auf die Aufweickelwelle ist der Sprung von der Grundstufe zur ersten Zusatzstfe größer als bei denl nachfolgenden Zusatzstufen. Die Verluste dieser Getriebeart errechnen sich durch Addition der einzelnen Stufen, wobe der Verlustanteil bei den letzten Zusatzstufen am kleinsten ist. At the beginning of the wrapping process. the gear pair 25, 42 takes over the whole load because it has the smallest gear ratio and because the speed the wave 24 becomes the largest. Falls as a result of the larger wicking ball diameter If the speed of the output shaft 24 decreases, the multi-disc brake of the gear wheel slips 25 more and more. As soon as the speed drop has become so great that the Drhezhalverhäältnis between shafts 23 and 24 equals the transmission ratio of the gear pair 26, 43, This gear pair will also be engaged in the power transmission by the engagement of the pinch rollers 51 participate with ever increasing slippage with respect to the shaft 23 or the firing disks 34. The torque it transmits is much smaller than the torque the basic step 42, because it only has two friction surfaces, in contrast to the multi-surface Multi-disc brake of the basic level. The torque of this first additional stage is added to the basic level, which is no longer switched off as in Fig. 1, but always remains in the power transmission. The more the speed of the output shaft decreases, the more gear stages are switched on in the power transmission until Finally, all of the gears transfer their power from the shaft 23 to the shaft 24. In this state, the maximum possible torque for the winding process is reached. The largest slip in the basic level is 25, 42 and the smallest in the Output stage 33, 50 recorded. The proportion of the increases with each level. Torque, measured on shaft 24, although the frictional torque on shaft 23 at all additional levels. are the same. Out of consideration for the required initial Vorei development of the transmission with respect to the winding shaft is the jump from the The basic level for the first additional level is greater than for the subsequent additional levels. The losses of this type of gear are calculated by adding the individual stages, where the share of loss is smallest in the last additional stages.

Im Ausführunsg\beispeil sind eine Grundstufe und acht Zusatzstufen vorgesehen. Der geometrische Stufenspruch ist, etwa 1:1,23, und der gesamte sich ergebende Bereich für das Anwachsen des Wickeldurchmessers errechnet sich mit etwa, 1 : 6 bis 1 : 7.In the example, there is a basic level and eight additional levels intended. The geometric graduation is, about 1: 1.23, and the whole is The resulting area for the increase in the winding diameter is calculated as approx. 1: 6 to 1: 7.

Eine Verlustrechnung ergibt einen mittleren Wirkungsgrad von rund 40%. Immerhin ist die in Reibung und Wärme umgesetzte Energie so groß, daß bei größeren Wickelleistungen eine zusätzlcihe Kühlung erforderlich wird. Diese Fremdkühlung ist im gezeichneten Beispiel in Form von Doppelkühlspiralen 53 vorgesehen, die im Innern des Getriebegehäuses rechts und links der beiden Wellen eingebaut sind.A loss calculation gives an average efficiency of around 40%. After all, the energy converted into friction and heat is so great that with larger ones Additional cooling is required. This external cooling is provided in the example shown in the form of double cooling spirals 53, which in the Inside the gear housing on the right and left of the two shafts are installed.

Ein Rohrkrümmer 54 verbindet die beiden Doppelspiralen. Das Kühlwasser wird dem durch eine Stopfbüchse 55 abgedichteten Rohrende 56 zugeführt, während es durch den mittels einer Stopfbüchse 57 abgedichteten Rohrstutzen 58 wieder abfließt. Die Schraube 59 ist für das Einfüllen des Öls und die Schraube 60 für das. Ölablassen vorgesehen.A pipe bend 54 connects the two double spirals. The cooling water is fed to the pipe end 56 sealed by a stuffing box 55, while it flows off again through the pipe socket 58 sealed by means of a stuffing box 57. The screw 59 is for filling in the oil and the screw 60 for draining the oil intended.

Gegenüber der Lösunge nach Fig. 1, bei welcher jede nachfolgende Stufe die gesamte Wickelarbiet zu übernehmen hat, können bei der Ausf2hrung nach Fig. 2 und 3 die Zahnräder der einzelnen. Zusatzstufen viel kleiner dimensioniert werden, weil sie ja jeweils nur Bruchteile des gesamten zu übertragenden Drehmoments hergeben müssen. Daher wird. bei gleicher Stufenzahl das letztbeschriebene Getriebe kleiner, allerdings auf Kosten des schlechteren Wirkungsgrades.. Compared to the solution according to FIG. 1, in which each subsequent Level has to take over the entire winding work can be done according to the execution Fig. 2 and 3 the gears of the individual. Additional steps dimensioned much smaller because they only have a fraction of the total torque to be transmitted have to give away. Hence will. with the same number of stages, the last described gear smaller, but at the expense of the poorer efficiency ..

Denkbar sind natürilich auch Zwischenösungne, bei denen die gesamte Zahnradreihe in Gruppen unterteilt wird, innerhalb welcher eine gegenseitige Ausschaltung nicht erfolgt, während die einzeilne Gruppen nacheinander ausgeschaltet werden. Die Zahnräder 25 bis 33 können auch z.B. auf verschiedenen um die Ausgangswelle 24 gruppierten Wellen, mit einem Zentralantrieb angeordnet sein. Schließlich ist auch eine Lösung denkbar, bei der einzelne Zusatzstufen nicht nur, wie es im geziehcneten Beispeil der Fal ist, parallel arbeiten, sondern teilweise auch hintereinandergeschaltet sind. Intermediate solutions are also conceivable, of course, in which the entire Gear row is divided into groups, within which a mutual deactivation does not take place while the individual groups are switched off one after the other. The gears 25 to 33 can also e.g. on different ones around the output shaft 24 grouped shafts, be arranged with a central drive. Finally is A solution is also conceivable in which individual additional stages not only, as is the case in the drawn Example of the case is to work in parallel, but sometimes also connected in series are.

An Stelle der Hydrualik können für die Eregugung des Aupreßdrucks für die Reibscheiben auch Federkraft, Gewichtsbelastung oder Druckluft herangezogen werden. Instead of the hydraulic system, you can generate the pressure spring force, weight load or compressed air are also used for the friction disks will.

Der grundlegende Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß bei Konstanthaltung des Schlupfmoments an der Eintriebswelle des Moment an der Ausgangswelle vollkommen automatisch entsprechend den Erfordernissen des Wickelvorganges ansteigt, wobei der Gesamtwirkungsgrad wesentlich höher liegt las bie den bekannten, mit Reibscheiben ausgestalteten Anordnungen, die ohne Æahnradumschaltung arbeiten und zwecks Vergrößerung des Wickelmoments gesteuert werden müssen. The fundamental advantage of the subject matter of the invention is that that if the Slip torque on the input shaft of the moment on the Output shaft completely automatic according to the requirements of the winding process increases, whereby the overall efficiency is significantly higher than the known, with friction disks designed arrangements that work without gear change and must be controlled in order to increase the winding torque.

PATENTANsPRtCtiir: 1. Getriebe zum Aufwickeln von Papierbahnen, Folien, Textilien, Kalbeln und ähnlichen aus Produktionsmaschinen mit gleichl>l eibende'r Geschwindigeit anfallenden Gütern mit Zahnrdübersetzungen, die durch Reibungskupplungen und Freilaufeirhctungen gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein entsprechend dem Drehzahlbereich abgestufter, dauernd im Eingriff beF findlicher Zahnradsatz (7-11, 9-12, 8-13, 10-14) auf zwei Wellen (2, 3) mit getrennten Anltrieen (5, 6) aufgeteilt ist und auf eine' gemeinsame Ausgangswelle (4) arbeite,t deren getriebene Zahnräder (11, 12, 13, 14) mit Freilaufeinrichtunge (17, 18, 19) und durch diese gesteuerte Reibungskupplungen (15, 16) versehen sind. PATENT APPLICATION: 1. Gear for winding paper webs, foils, Textiles, calves and the like from production machines with the same body Speed accumulating goods with gear ratios, which by friction clutches and freewheeling devices are controlled, characterized in that a corresponding Gear set that is graded according to the speed range and constantly in engagement (7-11, 9-12, 8-13, 10-14) on two shafts (2, 3) with separate drives (5, 6) is divided and on a 'common output shaft (4) work, t the driven one Gears (11, 12, 13, 14) with freewheel devices (17, 18, 19) and through them controlled friction clutches (15, 16) are provided.

Claims (1)

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurhc gekennzeichnet, daß ein entsprchend dem geforderten Drehzahlbereich abgestufter, dauernd im Eingriff befindlicher Zahnradsatz (25-42, 26-43, 27-44, 28-45, 29-46, 30-47, 31-48, 32-49, 33-50) auf Antriebs- und Ausgangswelle (23, 24) verteilt ist, wobei die treibenden Räder (26 bis 33) jiber mittels eines in, einem Zylinder (37) verschiebbaren Kolbens (38) belastete (37, 38) Rutschkupplungen (34) mit der Antiebswelle (23) verbundne sind, während die getriebenen Räder (43 bis 50) Frielaufeinrichtungen (51) aufweisen. 2. Transmission according to claim 1, characterized in that a corresponding Gearwheel set that is graded according to the required speed range and continuously engaged (25-42, 26-43, 27-44, 28-45, 29-46, 30-47, 31-48, 32-49, 33-50) on drive and Output shaft (23, 24) is distributed, the driving wheels (26 to 33) jiber loaded by means of a piston (38) displaceable in a cylinder (37) (37, 38) Slipping clutches (34) are connected to the drive shaft (23), while the have driven wheels (43 to 50) Frielaufeinrichtungen (51). In Betracht gezogene Druckschriften : Deutsche Patentschriften. Nr. 717 044, 696 162, 876 182. 704 164, 725 190; französische Patentschrift Nr. 916 824. Publications considered: German Patent Specifications. No. 717 044, 696 162, 876 182, 704 164, 725 190; French patent specification No. 916 824.