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Elektromotorisch angetriebene Aufwickelvorrichtung für Fäden oder
Drähte oder Gewebe- oder Papierbahnen
Bei der Verarbeitung von Gewebe- oder Papierbahnen
oder Fäden oder Drähten wird die Bahn bzw. der Faden bzw. der Draht mit einer konstanten
Geschwindigkeit geliefert und muß auf Wickelrollen oder -walzen aufgewickelt werden.
Dieses Aufwickeln geschieht bisher mittels Vorrichtungen, bei denen die Antriebswelle
für die Wickelwalze mit einer Reibungskupplung versehen ist, so daß die Wickelwalze
immer so viel Gut aufwickelt, wie anfällt. Eine starre Kupplung ist nicht möglich,
da die Umfangsgeschwindigkeit der Wickelwalze mit steigendem Wickeldurchmesser größer
wird und daher bei starrer Kupplung ein Reißen der Bahn bzw. des Fadens eintreten
würde. Besonders nachteilig ist die Verwendung einer Reibungskupplung zwischen Antrieb
und Wickelrollenachse bei Fadenaufwickelvorrichtungen mit Fadenverlegevorrichtung.
Da zwischen Wickelrollenumdrehung und Fadenverlegung Synchronismus bestehen muß,
kann der Antrieb für die Fadenverlegung nicht von der mit gleichmäßiger Geschwindigkeit
gedrehten Hauptantriebswelle der Maschine abgeleitet werden, sondern er muß von
der von der Hauptantriebswelle über die Reibungskupplung angetriebenen Wickelrollenachse
abgeleitet werden.
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Das an dieser Achse zur Verfügung stehende Drehmoment reicht aber
infolge der zwischengeschalteten Reibungskupplung nicht aus, die Fadenverlegung
so vorzunehmen, daß die Steigerung dem Spulendurchmesser angepaßt wird. Die Folge
davon ist, daß das Aufwickeln des Fadens mehr oder weniger wild erfolgt und sich
beim Aufwickeln dieser Spule Schwierigkeiten in der Verarbeitung ergeben.
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Bei elektromotorisch angetriebenen Aufwickelvorrichtungen für Gewebe-
oder Papierbahnen ist es nun bekannt, in einer Schleife der Bahn eine gewichtsbelastete,
sogenannte Tänzerxvalze anzuordnen, die bei einer Änderung der Zugspannung in der
Bahn gehoben oder gesenkt wird und über einen elektrischen Regler die Drehzahl des
Antriebsmotors derart beeinflußt, daß die Zugspannung angenähert konstant gehalten
wird. Die Übertragung der Hub- und Senkbewegungen der Tänzerwalze auf den üblicherweise
als Drehregler ausgebildeten Regler für den Antriebsmotor erfolgt meist umständlich
mittels eines mit der Achse der Tänzerwalze gekuppelten endlosen Bandes, das über
zwei lose Rollen läuft, von denen die eine mit der Achse des Drehreglers gekuppelt
ist.
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Abgesehen von der umständlichen und viel Platz beanspruchenden Bauart
dieser bekannten Vorrichtung ist sie besonders nachteilig in den Fällen, in denen
von einer 'Maschine gleichzeitig mehrere Fäden mit großer Geschwindigkeit angeliefert
werden, die auf je eine Wickelrolle aufgewickelt werden müssen. Hierbei beansprucht
das Herumlegen der Fäden um die Tänzerwalze und deren Zu- und Ableitungsrolle zu
viel Zeit, so daß die ankommenden Fäden nicht schnell genug bis auf die Wickelrolle
aufgefädelt werden können und sich verwirren.
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Die Erfindung sieht eine Ausführung der Zugspannungsmeßvorrichtung
zur Steuerung des Reglers des Antriebsmotors vor, bei der keine der Wickelrolle
oder -walze vorgeschalteten Umlenkrollen oder -walzen erforderlich sind.
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Erfindungsgemäß ist die Wickelwalzenachse mit dem Antriebsmotor über
eine das vom Wickelgut auf die Wickelwalze ausgeübte Drehmoment und das vom Antriebsmotor
aufgebrachte Drehmoment -ergleichende Drehmoment- Meßvorrichtung gekuppelt, wobei
die bei einem Unterschied der beiden Drehmomente auftretende Relativbewegung zwischen
den beiden Teilen der Drehmoment-Meßvorrichtung die Verstellung des Drehzahlreglers
für den Antriebsmotor bewirkt.
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Bei der Anwendung der Erfindung auf Fadenaufwickelsorrichtungen mit
Fadenverlegevorrichtung wird deren Antrieb zweckmäßig von dem vom Antriebsmotor
angetriebenen Teil der Drehmoment-Meßvorrichtung abgeleitet. Hierbei ergibt sich
infolge des Wegfalls der bei Aufwickeln vorrichtungen mit Fadenverlegevorrichtung
bisher üblichen Reibkupplung der besondere Vorteil, daß immer ein zum Antrieb der
Fadenverlegevorrichtung erforderliches Drehmoment zur Verfügung steht und ein sorgfältiges
Aufspulen des Fadens erfolgt.
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In der Zeichnung sind in Fig. I und 2 zwei Ausführungsbeispiele der
Erfindung dargestellt.
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Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
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In Fig. I ist mit I die auf der Welle 2 sitzende Spule bezeichnet,
auf die der ankommende Faden aufzuwickeln ist. Auf der Welle 2 sitzt lose eine Scheibe
3, in der das eine Ende einer Spiralfeder 4 befestigt ist; das andere Ende dieser
Feder ist in der das Federgehäuse abdeckenden Scheibe 5 befestigt, die fest auf
der Welle 2 sitzt. Die Scheibe 3 wird mittels eines Keilriemens 6 von dem Antriebsmotor
7 angetrieben. Von der Scheibe 3 wird mittels eines weiteren I(eilriemens 8 der
Antrieb für das Getriebe g der Fadenverlegevorrichtung Io abgeleitet. Ein mit der
Scheibe 3 aus einem Stück bestehendes oder mit ihr fest verbundenes Ritzel I I greift
in ein Zahnrad 13 ein, das den einen Teil 14 des Drehzahlreglers für den Antriebsmotor
7 trägt.
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Der Teil 14, der bei der bekannten Ausführung derartiger Regler feststeht,
besteht aus einem Isolierring mit aufgewickelten Widerstandsdrähten. auf denen eine
Bürste 15 schleift. Im vorliegenden Fall, wo auch der Teil 14 drehbar angeordnet
ist, wird dem aufgewickelten Widerstand die Spannung über die Schleifringe I6 und
die Bürsten I7 zugeführt. Die Bürste 15 wird über ein Zahnrad I8. das mit dem fest
auf der Welle 2 sitzenden Ritzel Ig im Eingriff steht, angetrieben.
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Wenn die Spule I keinen Faden oder Draht aufwickelt, d. h. die ganze
Einrichtung ohne Drehmoment läuft, dann ist die Drehzahl der Antriebsscheibe 3 in
Übereinstimmung mit der Drehzahl der Spulenwelle 2. Die Zahnräder 13 und IS des
Drehzahlreglers IA laufen mit gleicher Drehzahl um, so daß die Stellung der Schleifbürste
15 gegenüber dem Regelwiderstand 14 unverändert bleibt.
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Es sei angenommen, daß hierbei der Motor 7 mit der größten Drehzahl
läuft. Wenn nun an der Spulenachse 2 durch Aufwickeln eines Fadens oder Drahtes
ein Drehmoment auftritt, bleibt die mit der Welle2 fest verbundene Scheibe 5 gegenüber
der vom Antriebsmotor 7 angetriebenen Scheibe 3 etwas zurück, wodurch die Feder
4 gespannt wird und das lose Ritzel 11 sich gegenüber dem festen Ritzel 19 auf der
Spulenwelle 2 verstellt. Hierdurch wird auch die Bürste 15 gegenüber dem Regelwiderstand
14 um einen bestimmten Betrag verstellt, und zwar in dem Sinne, daß die Drehzahl
des Motors herabgesetzt wird, bis die Verstellung der losen und der festen Scheiben
3 bzw. 5 und damit die Spannung der Feder 4 mit dem an der Spule I angreifenden
Zugmoment übereinstimmt.
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Dadurch wird erreicht, daß bei einem mit konstanter Geschwindigkeit
ankommenden Faden oder Draht die Drehzahl der Spule I entsprechend der Durchmesserveränderung
eingestellt wird. Das Drehmoment und damit die gewünschte Faden-bzw. Drahtzugspannung
kann durch Verändern der Spannung der Feder 4 geändert werden. Da der Antrieb des
Verlegegetriebes g unmittelbar von der Antriebs scheibe 3 erfolgt, ist gewährleistet,
daß nach jeweiliger Beendigung des Regelvorgangs die Verlegegeschwindigkeit der
Drehzahl der Spule entspricht.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist mit 3 wieder die lose
auf der Spulenwelle 2 sitzende Antriebsscheibe nebst Ritzel II bezeichnet. Der den
Regelwiderstand tragende oder mit den Abgriffen des Regelwiderstandes verbundene
Kommutatorteil 14 des Drehzahlreglers ist in diesem Fall fest-
stehend
und um die Welle herum angeordnet ausgeführt, während die Schleifbürste 15 des Reglers
an einer lose auf der Welle 2 sitzenden Scheibe 22 befestigt ist, an deren Umfang
ein Gewicht 23 angreift und die ferner den Lagerzapfen 24 für ein Planetenrad 20
trägt, das mit dem losen Ritzel II und einem fest auf der Welle 2 sitzenden Ritzel
21 im Eingriff steht.
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In entsprechender Weise wie bei Fig. I wird, solange das an der Spule
I angreifende Drehmoment mit dem vom Motor 7 aufgebrachten Drehmoment übereinstimmt,
das Gewicht 23 in einer bestimmten Höhenlage gehalten, und die Ritzel und 21 werden
mit gleicher Umdrehungszahl angetrieben, wobei das Planetenrad 21 sich nur um seinen
im Raum stillstehenden Lagerzapfen 24 dreht. Bei einem Unterschied zwischen den
beiden Drehmomenten wird das eine Ritzel gegenüber dem anderen verstellt und dadurch
dem Planetenrad eine Drehung im Raum erteilt, wodurch dieses mittels seines Lagerzapfens
24 die Scheibe 22 mitnimmt und infolgedessen die Bürste 15 gegenüber dem feststehenden
Reglerteil Iq verstellt. Das Drehmoment und damit die gewünschte konstant zu haltende
Zugspannung kann durch Verändern des Gewichtes 23 eingestellt werden.
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Bei der Anwendung der Erfindung auf eine Wickelvorrichtung für Gewebe-
oder Papierbahnen, deren Breite mit der wirksamen Breite der Wickelwalze übereinstimmt,
fallen selbstverständlich die Fadenverlegevorrichtung Io sowie ihre Antriebselemente
8 und 9 weg.