DE7321304U - Aufspuleinrichtung - Google Patents

Description

B a r B a g

Banner Maschineafabrik Aktiengesellschaft

Wuppertal

" Aufspuleinrichtung "

Gegenstand der Erfindung ist eine Aufspuleinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dieser Anmeldung.

Aufspuleinrichtungen bestehen aus einem auskragenden ( z. B. DT - OS 2 106 493 ) oder U - förmigen ( z. B. Gm 7 126 191 ) Spulenhalter, in dem eine Spulenhülse frei drehbar gelagert wird. Die Spulenhülse bzw. der darauf gebildete Wickel wird durch eine Treibwalze angetrieben. Der Spulenhalter und die Treibwalze können relativ zueinander eine Bewegung aueführen, die der Durchmesserzunahme des auf der Spulenhülse gebildeten Wickele entspricht.

Die Treibwalze wird üblicherweise mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben. Ihre Umfangsgeschwindigkeit ist auf die konstante Fadenzuliefergeschwindigkeit abgestimmt. Aus diesem Grunde stehen die Fadenfördereinrichtungen, - z. B. Galetten - die der Aufspuleinrichtung vorgeschaltet sind, durch Gleichlaufregelungen oder formschlüssige Getriebe in einem be-

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stimmten Übersetzungsverhältnis bub Treibwaisenantrieb·

Eb hat sich nun als wünschenswert herausgestellt« die Treibwalzenumfangsgeschwindigkeit im Verlauf der Spulreise in gewissen Grenzen zu variieren, ohne das übersetzungsverhältnis zwischen den Fadenfördereinrichtungen und des Treibwalzenantrieb selbst su ändern. Dies ist bei bestimmten Fäden mit geringer Elastizität wünschenswert, oder auch nötig, üb des Faden im Verlaufe der Spulreise mit konstanter Fadenspannung oder zumindest mit vorgegebenem Fadenspannungeverlauf abzulegen und/oder Spulen mit einheitlicher Härte herzustellen. Wie die Treibwalzenumfangsgeschwindigkeit hierzu zu variieren ist, muß durch Versuch ermittelt werden. Die Ermittlung liegt im Bereich des Könnens eines Durchschnittsfachmannes.

Durch die Variierung der Treibwalzeaumfangsgeschwindigkeit unabhäv^lg von der konstanten Fsdensuliefergssehwindigkeit ist man auch in der Lage, bei veränderlicher Changiergeschwindigkeit die Fad»u?ufwickelgeschwindigkeit zu beeinflussen, was bei Herst el lung von zylindrischen Wickeln mit konischen oder bikonischen Enden von Bedeutung ist. Hierzu sei darauf hingewiesen, daß zur Herstellung bikonischer Wickel Changiereinrichtungen mit Kehrgewindewelle und Changierfadenführer verwandt werden. Die Kehrgewindevellen werden mit einer konstanten Geschwindigkeit in einem vorgegebenen Ubersetzungsverhältnie zum Antrieb der Treibwalze und der vorgeschalteten Fördereinrichtungen angetrieben. Die Hubminderung im Verlauf der Spulreise hat nun zur Folge« daß sich die Changiergeschwindigkeit bei gleichbleibenden Schlr^zahlen pro Zeiteinheit vermindert. Hieraus ergibt sich bei gle_ ;hbleibender Umfangsgeschwindigkeit der Spule eine Verringerung der Fadanaufwinkelgeschwindigkeit nach der Formel

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V \ » ^V u ^{+ V} ch ' ^worin V _F die Fadenaufwickelgeschvindigkeit V , die Changiergeschwindigkeit

V die Umfangsgeschwindigkeit der Treibwalze ist«

Bei der Herstellung bikonischer Wickel muß daher zur Konstanthaltung der Fadenaufwickelgeschwindigkeit bei kleiner werdender Changiergeschwindigkeit die Umfangsgeschwindigkeit der Treibwalze zunehmen.

Die Änderung der Treibwalzenunfangsgeschwindigkeit kann naheliegenderweise dadurch geschehen, daß die Drehzahl des Treibwalzenantriebe geändert wird. Wenn jedoch mehrere Treibwalzen fest auf eine Welle montiert sind, so ist die kollektive Verstellung der Treibwalzenantriebegeschwindigkeit nachteilig, da sie keine Anpassung der Treibwalzenumfangsgeschwindigkeit auf die einzelnen Bearbeitungsetellen und an den jeweiligen Stand aer Spulreise gestattet.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Getriebes zwischen der mit konstanter Geschwindigkeit angetriebenen Treibwalzenwelle und der Treibwalze, welches die Einzelverstellung der Drehzahl jeder Treibwalze gestattet.

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Zur Lösung schlägt die Erfindung eine Aufepuleinrichtung mit einer gegenüber der Treibwalzenantriebswelle frei drehbar gelagerten Treibwalze vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Treibwalze auf einem in Treibwalzenachsrichtung und senkrecht dazu in Treibwalzen-Badialrichtung bewegbaren Treibwalzenhalter gelagert ist, und daß die Treibwalze mit der Antriebswelle durch zumindest eine Kegelreibradpaarung aatreibbar ist, wobei die Kegelreibradpaarung durch Bewegung des Treibwalzenhalters in Treibwalzenradialrichtung ein- und auskuppelbar und durch Axialverschiebung des Treibwalzenhalters in ihrem Übersetzungsverhältnis einstellbar ist.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Treibwalze in Betrieb und stillgesetzt und in ihrer Umfangsgeschwindigkeit verändert werden kann, ohne daß hierzu eine Schaltung bzw· Verstellung des kollektiven Treibwalzenantriebes und insbesondere der Antriebswelle erforderlich ist. Die Änderung der Umfangsgeschwindigkeit der Treibwalze erfolgt also nach dieser Erfindung durch axiale Verschiebung des Treibwalzenhalters und das Ein- und Auskuppeln durch Bewegung des Treibwalzenhalters senkrecht zur T,reibwalzenachse, d.h. in radialer Richtung.

Bei der Fadenbearbeitung kommt es durch Staub und Flusen sowie durch Präparation- und Avivagenspritzer sehr leicht zur Verschmutzung von Maschinenteilen. Das ist besondere nachteilig für getriebliche Verbindungen, die miteinander in Reibkontakt stehen· Aus diesem Grunde wird in weiterer vorteilhafter Ausführung der Erfindung vorgeschlagen, daß dis Kegelradpaarung im Inneren der Treibwalze untergebracht ist, indem ein an der Antriebswelle befestigtes Außenreibrad mit einem an der Treibwalze befestigten Innenreibrad in Reibverbindung steht.

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^Die axiale Verschiebung dee Treibwalzenhalters zur Änderung der Umfangegeschwindigkeit der Treibwalze kann von Hand oder in Abhängigkeit von Betriebsparametern geschehen. Hierbei kann eine Programmierung oder eine Zeitsteuerung angewandt werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Treibwalzenhalter in Abhängigkeit von dem Spulendurchmesser verschiebbar ist, indem- eine mit dem Spulenhalter verbundene Steuerkurve an dem Treibwalzenhalter anliegt und den Treibwalzenhalter in Treibwalzenacherichtung in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Treibwalzenachse und Spulenachse verschiebt.

Vorzugsweise ist die Steuerkurve auswechselbar.

Der besondere Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß die Treibwalzengeschwindigkeit jeder einzelnen Bearbeitungestelle in Abhängigkeit von dem jeweiligen Stand der Spulreiae nach einem beliebig vorgebbaren Programm steuerbar ist.

Um bei der Herstellung bikonischer Wickel - z. B. mit Hilfe einer Aufwickel- und Changiereinrichtung nach der DT - OS 1 916 58O eine konstante Fadenaufwickelgeschwindigkeit zu erhalten, wird eine stetige Steigung der Steuerkurve in dem Sinne vorgeschlagen, daß das Übersetzungsverhältnis von Treibwalze zu Antriebswelle im Verlauf der Spulreise kontinuierlich zunimmt. Bei der Herstellung von Spulen mit konstanter Härte oder definiertem Härteverlauf hat sich als vorteilhaft eine stetige Steuerkurve mit Extremwert in ihrem mittleren Bereich herausgestellt. Durch diese Kurve wird die Axiallage der Treibwalze derart festgelegt, daß das Übersetzungsverhältnis von Treibwalze zu Antriebswelle im Verlauf der Spulreise zunächst abnimmt und sodann wieder zunimmt.

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Um den Verschleiß dee vorgeschlagenen Treibwalzenantriebs bei Verwendung von Innenreibrädern zu reduzieren wird vorgeschlagen, daß die Reibräder der Kegelradpaarung in einer axialen Endposition des Treibwalzenhalters gleiche Durchmesser haben.

Hierdurch wird eine Axj.alposition der Treibwalze geschaffen, die eingehalten werden sollte, wenn keine Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Antriebswelle und Treibwalze im Verlauf der Spulreise erwünscht ist. In dieser Axialposition der Treibwalze stehen Außen- und Innenreibrad über ihren gesamten Umfang miteinander in Verbindung und es tritt kein Verschleiß zwischen ihnen ein.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht - wie erwähnt auch darin, daß jede einzelne Treibwalze stillgesetzt werden kann, ohne daß der kollektiv* Antrieb der Treibwalzenwelle und der Fadenfördereinrichtungen stillgesetzt wird. Hierzu wird in vorteilhafter Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Treibwalzenhalter durch Verschieben in eine axiale Endposition in Treibwalzenradialrichtung bewegbar ist, so daß die Reibradpaarung dort außer Kontakt gerät. Selbstverständlich könnte der Treibwalzenhalter zur Stillsetzung der Treibwalze auch lediglich in radialer Richtung bewegt werden. Die vorgeschlagene Lösung bietet jedoch den Vorteil, daß lediglich eine Einrichtung zur axialen Verschiebung des Treibwalzenhalters vorhanden sein muß und daß nur geringe Kräfte zur Anhebung des Treibwalsenhalters erforderlich sind, wenn der Treibwalzenhalter z. B. auf eine schiefe Ebene geschoben wird.

Die Verschiebeeinrichtung kann z. B. und vorteilhafterweise durch eine Fadenüb^rwachungseinrichtung betätigt werden.

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Im folgenden wird die Erfindung an Hand «ines AusfUhrungsbeispiele beschrieben. Die Erfindung wird jedoch mit Vorteil auch in allen anderen Beerbeitungsmaschinen für aufwickelbares Gut - z. B. Gewebe- oder Folienbahnen, Bänder- angewandt, in denen für mehrere Bearbeitungsstellen ein kollektiver Antrieb für die Treibwalzen vorgesehen ist und / oder der Wunsch nach einer variablen Treibwalzengeschwindigkeit besteht· Es sei ferner bemerkt, daß die Treibwalze die Antriebswelle umschließen kann, wie es in den Ausführungsbeispielen gezeigt ist. In diesem Falle kann die Lagerung der Treibwalze bei Einhaltung des Erfindungegedankens auch allein von der Antriebswelle bzw. den darauf befestigten Reibrädern übernommen werden wie es analog in der DT - PS 652 k07 gezeigt ist. Der Treibwalzenhalter dient dann lediglich noch der Axialverschiebung und der Radialbewegung der Treibwalze. Die Treibwalze kann im Rahmen des Erfindungsgedankens auch - wenn die Anordnung des Kegelradgetriebes nicht im Innern der Treibwalze erfolgen soll - parallel neben der Antriebswelle gelagert sein.

Es zeigen:

Fig. 1: die Ansicht eines Ausführungsbeispiels _f Fig. 1a: das Vektordreieck der in Fig. 1 gezeigten Geschwindig-»

keiten ,

Fig. 2: den Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ^ Fig. 3: den Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel mit einem

nur einseitigen Treibwalzenhalter , Fig. ki das Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung zur

Anwendung kommenden Kegelradpaarung ,

Fig. 5^: ein weiteres Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung zur Anwendung kommenden Steuerkurve,

Fig. 6a: Kegelradpaarungen, welcne mit dem Übersetzungsverhältnis , Fig. 6b: 1 : 1 in einer axialen Endposition des Treibwalzenhalters in Eingriff stehen.

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Fig. 1 zeigt die Spule 1, die durch die !reibwalze» 8 angetrieben wird. Die Spule 1 ist in dem Spulenhalter gelagert. Der Spulenhalter ist ein aus zwei Armen 2* und 2*' sowie der Achse 6 bestehendes U-förmiges Gestell, das um die Achse 6 schwenkbar ist. An den linden der U-förmigen Arme2' , 2" sind Teller 3 frei drehbar gelagert. Ferner ist der Arm 2', der den Handgriff 5 aufweist, senkrecht zur Achse 6 um die Achse 31 federnd schwenkbar. Bei dieaer Konstruktion des Spulenhalters kann zwischen die Teller 3 eine Hülse k eingeklemmt und frei drehbar gelagert und durch Reibkontakt mit der Treibwalze 8 angetrieben werden.

Die Treibwalze 8 ist in einem Treibwalzenhalter frei drehbar gelagert. Der Treibwalzenbjalter besteht aus der U - förmigen Anordnung von zwei Armen 10', 10*', die durch die Achse 11 miteinander verbunden, um die Achse 11 schwenkbar und mit der Achse 11 axial verschiebbar sind. Der Treibwalzenhalter wird durch die Feder 13 nach links gedrückt. Der Faden wird durch das Riemchenlieferwerk 36, das aus der mit konstanter Drehzahl angetriebenen Rolle 3** und dem frei umlaufenden Anpreßriemchen 35 besteht, mit konstanter Fadenzuliefergeschwindigkeit angeliefert. Der Faden wird durch den Changierfadenführer 2k über den Hubbereich hin- und hergeführt. Zur Herstellung bikonischer Wickel wird ein Changierfadenführer verwandt, wie er z. B. in der DT - OS 1 916 58O beschrieben ist. Der Fadenführer Z' sollte weder die Fedefawalze 8 noch die Spule 1 berühren,wenn die Treibwalze gehoben oder abgesenkt wird. Deshalb kann der Fadenführer 2k durch einen hier nicht dargestellten Mechanismus mit dem Treibwalzenhalter 10 verbunden und um die Changierstange 23 schwenkbar oder mit der Changierstange 23 heb- und senkbar sein.

Fig. 1a zeigt das Vektorendiagramm der für den Aufspulvorgang maßgebenden Geschwindigkeiten, die auch in Fig. 1 eingezeichnet sind. Die Fadenaufwickelgeschwindigkeit, die im wesentlichen der konstanten Fadenzuliegergeschwindigkeit V entsprechen muß, ist mit V „ bezeichnet. V„ ist die geometrische Summe der Treibwalzenumfangsgeschwindigkeit V und der Changiergeschwindigkeit V . Bei der Herstellung bikonischer Wickel nimmt die Umfangsgeschwindigkeit im Verlauf der

Spulreise ab. Deshalb muß die Treibwalzenumfangsgeschwindigkeit V

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nach der Formel V^=VV +V , und den aus Fig.ia ersichtlichen geome-

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trischen Beziehungen im Verlauf der Spulreise zunehmen, damit V_n

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konetant und im wesentlichen gleich V bleibt. Die Vektoren

u ^un F echließen zwischen eich den Verlegungewinkel a ein, der auch in Fig. 1 ale Winkel zwischen den Faden und der in Normalechnitt liegenden Tangente dargestellt ist.

Fig. 2 als Schnittbild dee in Fig. 1 dargestellten Aueführungsbeispiels zeigt insbesondere die Antriebeverbindung zwischen der Antriebswelle 9 und der Treibwalze 8. Die Treibwalze 8 weist eine Kegelbuchse 16 auf. Diese Kegelbuchse 16 steht nit den Reibrad 17 der Antriebswelle 9 in Reibkontakt. Der Durchmesser des Reibrades 17 ist höchstens so groß wie der kleinste Durchmesser der Kegelbuchse 16. Durch Axialverschiebung des Treibwalzenhalters 10, in den die Treibwalze in Lagern 15 beidseitig gelagert ist, wird das Übersetzungsverhältnis von Treibwalze 8 zu Antriebswelle 9 verändert.

Fig. 1 und 2 zeigen Einrichtungen, durch die das Übersetzungsverhältnis von Treibwalze 8 zu Antriebswelle 9 in Abhängigkeit von dem wachsenden Spulendurchmesser gesteuert werden kann. Hierzu ist Bit dem Spulenhalter 2 eine Steuerkurve 20 verbunden. Diese Steuerkurve 20 wird durch Stößel 22 ( Fig. 2 ) abgetastet. Stößel 22 ist mit dem Treibwalzenhalter 10 verbunden. Der Kontakt zwischen Stößel 22 und Steuerkurve 20 wird durch die Feder 13 hergestellt. Die Steuerkurve ist gegen eine andere auswechselbar. Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Steuerkurve bewirkt im Verlauf der Spulreise eine stetige Zunahme der Umfangsgeschwindigkeit V der Spule.

In Fig. 5 ist die Steuerkurve 21 dargestellt, die als Extremwert ein Minimum aufweist. Diese Steuerkurve bewirkt im Laufe der Spulreise zunächst eine Abnahme und sodann wiederum eine Zunahme der Umfangsgeschwindigkeit der Treibwalze. Es sei der Klarheit halber

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•rwähnt, daß die Fora der Steuerkurve davon abhängt, wo die Steuerkurve angebracht ist, insbesondere ob sie linke oder rechts von de· Spulenhalter angebracht ist«

Zur Verschiebung des Traibwalsenhalters ist auf der Achse 11 der Kern 26 Bit Magnet 27 vorgesehen. Der Magnot 27 wird durch Fadenwächter 29 alt Tänzerrolle 30 über Verstärker 28 bei Fadenbruch aktiviert;· Äs Maschinengestell 7 ist als schrage Ebene ein Auflaufbock 1*» vorgesehen, der d<ts Zwecke dient, die Antriebeverbindung zwischen der standig angetriebenen Antriebswelle 9 und der Treibwaise 8 durch Anheben der Treibwaise su unterbrechen.

Das Schnittbild nach Fig. 3 seigt ein anderes AusfUhrungsbeispiel. Dieeee AusfUhrungsbeispiel seichnet sich dadurch aus, daß der Treibwalzenhalter 10 nur aus eines einsigen schwenkbaren Am besteht, an dem die Treibwaise 8 im Lager 15 drehbar gelagert ist. Die Treibvalze 8 weist swei Kegelbuchsen 16'und 16" auf, die mit den beiden Treibrädern 17' und 17" in Reibkontakt stehen. Der Vorteil dieses AusfUhrungsbeispiels besteht darin, daß die beiden Kegelradpaarungen 16', 17' und 16", 17" gleichseitig eine Lagerfunktion Übernehmen, so daß die Lagerung der Treibwaise an dem Treibwalzenhalter 10 ohne Kippeicherung und entsprechend schwächer ausgelegt werden kann. Durch Gestell 32, an dem die Bremsbacken 33* und 33" befestigt sind, kann die Trtibwalze 8 angehoben, von der Antriebswelle getrennt und abgebremst werden. Die Betätigung des Gestells kann Überentsprechende Hebel von Band,elektromagnetisch, pneumatisch usw« geschehen.

Fig. k zeigt eine Modifikation der Kegelradpaarung, die statt der in Fig_o 1 bis 3 dargestellten Kegelradpaaxtmgen verwandt werden kann. Sie besteht aus dem Kegelrad 19, welches als Treibrad auf der Antr*iswelle 9 befestigt ist. Mit dem Kegelrad 19 steht des Innenreibrad 18 in Seibkontakt, welches am Innenutnfang der !reibwalze befestigt ist .

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Fig. 6a und 6b zeigen die Kegelradpaarung ^n im gegenseitigen Eingriff mit dea tlbersetzungaverhältnie 1:1, das durch axiales Verschieben des Treibwalsenhalters in eine axiale Endposition einstellbar ist und stets eingestellt werden sollte« wenn ein Terechleißarmer Dauerbetrieb ohne Veränderung des Ubersetzunge-Verhältnisses erwünscht ist.

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Claims (1)

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   1* Aufspüleinrichtung ait einer gegenüber der Treibwalzenantriebawelle frei drehbar gelagerten Treibwalze, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Treibwalsee (8) auf eines in Treibwalsenacharichtung und aenkreeht dazu in Treibwalzenaekantenrichtung bewegbaren Treibwalzenhalter (10) gelagert iat und daß die Treibwalze (8) ait der Antriebswelle (9) durch zumindest eine Kegeireibradpaarung (16,17 bzw. 18, 19 ) antreibbar iat, wobei die Kegelreibradpaarung durch Bewegung dea lireibwuleenhaltera do) in Treibvalsenradialrichtung ein- und auakuppelbar und durch AxialYerachiebung dea Troibwalsanhaltara (io) in ihr«« Uberaetsungaverhültnie einstellbar ist.

   2. Aufapuleinrichtung nach Anapruch 1,
   dadurch gekennzeichnet*

   daß die Kegolreibradpaarungen ia Inneren der Treibwalse (8) untergebracht aind, indes ein an der Antraebarolle (9) befeatigtea Außenreibrad (17t19) "it eines an der Treibwalee (8) '-;rt'η Irr.ci.rrrt-ni ( >.',"- ) in Reibverbindung ateht·

   Aufapuleinrichtung nach Anapruch 1 oder Anapruch 2« dadurch gekennseichnet,

   daß der Treibwalzenhalter (10) in Abhängigkeit von des Spulendur chseaaer axial Terachiebbar iat.

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   k, Aufspüleinrichtung nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet,

   daß eine mit den Spulenhalter ( 2', 6, 2" ) verbundene Steuerkurve (20) an des Treibvalzenhalter (10) anliegt und den Treibwalzenhalter (1O) in Treibwalzenacherichtung in Abhängigkeit von den Abstand zwischen Treibwalzenachae und Spulenachse verschiebt.

   5. Aufspüleinrichtung nach Anspruch k_t gekennzeichnet durch

   eine auswechselbare Steuerkurve.

   6. Aufspüleinrichtung nach Anspruch k oder Anspruch 5· gekennzeichnet durch

   eine stetig steigende Steuerkurve (20) in den Sinne, daß das übersetzungsverhältnis von Treibwalze δ zu Antriebswelle (9) im Verlauf der Spulreise kontinuierlich zunimmt«

   7. Aufspüleinrichtung nach Anspruch k oder Anspruch 5, gekennzeichnet durch

   eine stetige Steuerkurve (21) Bit Extremwert um ihres mittleren Bereich, ( insbesondere Fig. 5 ).

   Aufspüleinrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Reibräder der Kegelradpaarung in einer axialen Endposifcion des ftreibwalr^nhalters (1O) gleiche Durchmesser habon ( insbesondere Fig. 6a und Fig. 6b ).

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   9« Aufepuleinrichtung nach einea oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, » dadurch gekennzeichnet, % daß der Treibwalzenhalter (10) durch Verschieben in eine axiale Endposition derart in Treibwalzenradialrichtung bewegbar ist, daß die Reibraclpaarungen außer Kontakt geraten. ;

   10. Aufepuleinrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Treibwalzenhalterci (10) in Treibwalze.η radialdichtung mittels Fadenübervtachungseinrichtung (29,30) auslösbar ist·

   11. Atifspüleinrichtung nach einem oder mehreren der voran gegangenen Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet, daß

   zumindest zwei identische Kegelreibradpaarungen im wesentlichen symmetrisch zur Längemitte der Treibwalze (8) angeordnet sind ( insbesondere Fig. 3) .

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