DE1136177B

DE1136177B - Device for regulating the speed on machines for rolling up or unrolling webs of paper, plastic or the like.

Info

Publication number: DE1136177B
Application number: DEM43141A
Authority: DE
Inventors: Felix Garten
Original assignee: Maschinenfabrik Goebel GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Goebel GmbH
Priority date: 1959-10-22
Filing date: 1959-10-22
Publication date: 1962-09-06
Also published as: GB958585A

Description

Einrichtung zum Regeln der Drehzahl an Maschinen zum Auf- oder Abrollen von Bahnen aus Papier, Kunststoff od. dgl. Device for regulating the speed on machines for rolling up or down of sheets of paper, plastic or the like.

Bei dem Auf- oder Abrollen von Bahnen aus Papier, Kunststoff od. dgl. muß bekanntlich die Dreh zahl der Wickelwelle innerhalb weiter Grenzen veränderlich sein, wenn die Laufgeschwindigkeit der Bahn etwa gleich bleiben soll. Wird dazu ein Elektromotor für den unmittelbaren Antrieb der Wickelwelle benutzt, dann reicht dessen Drehzahländerungsbereich normalerweise nicht für die erforderliche Drehzahländerung zwischen kleinstem und größtem Wickeldurchmesser aus. Eine an sich mögliche Vergrößerung des Drehzahlbereiches erfordert umfangreiche und damit teuere Zusatzeinrichtungen. Außerdem ist es nachteilig, daß der Motor bei seiner kleinsten Drehzahl, nämlich bei größtem Wickeldurchmesser, das höchste Drehmoment aufbringen muß und daß deshalb ein im Verhältnis zu seiner tatsächlichen Leistung überdimensionierter Motor erforderlich ist. Erfolgt dagegen die Drehzahlregelung mittels eines stufenlosen Getriebes, das zwischen den Antriebsmotor und die Wickelwelle eingebaut ist, dann sind komplizierte Regeleinrichtungen für die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses nötig, wenn dessen Einstellung genau dem jeweiligen Wickeldurchmesser entsprechen soll. When rolling up or unrolling webs of paper, plastic or. Like. As is known, the speed of the winding shaft must be variable within wide limits if the running speed of the web is to remain roughly the same. Will be If an electric motor is used for the direct drive of the winding shaft, then it is enough whose speed change range is normally not suitable for the required speed change between the smallest and largest winding diameter. A possible enlargement in itself the speed range requires extensive and therefore expensive additional equipment. It is also disadvantageous that the motor at its lowest speed, namely with the largest winding diameter, the highest torque must apply and that is why a motor that is oversized in relation to its actual power is required is. If, on the other hand, the speed control takes place by means of a continuously variable transmission, the is installed between the drive motor and the winding shaft, then are complicated Control devices for changing the gear ratio are necessary, if whose setting should correspond exactly to the respective winding diameter.

Es ist ferner bekannt, die Wickelwelle durch einen hydraulischen Motor anzutreiben, dessen Drehzahl durch die Verstellung eines Ventils für den Zufluß der ihn antreibenden Druckflüssigkeit geregelt wird. It is also known that the winding shaft by a hydraulic Drive the motor, its speed by adjusting a valve for the inflow the hydraulic fluid driving it is regulated.

Die Verstellung des Ventils erfolgt über eine Kolbenstange von einem Zylinder aus durch den Flüssigkeitsdruck, der sich aus der Förderdifferenz einer mit der Wickelwelle verbundenen Pumpe und einer zweiten von der zu wickelnden Bahn angetriebenen Pumpe ergibt.The valve is adjusted by means of a piston rod Cylinder out by the liquid pressure, which results from the delivery difference of a connected to the winding shaft and a second pump from the web to be wound driven pump results.

Die Einrichtung zum Regeln der Drehzahl der Wickelrolle gemäß der Erfindung benutzt gleichfalls eine von der Wickelwelle angetriebene Pumpe mit regelbarer Förderleistung und einem hiermit verbundenen Zylinder, dessen Kolbenstangenbewegungen den Antrieb der Wickelwelle stufenlos regeln. Im Gegensatz zu dieser bekannten Einrichtung wirkt die Pumpe, die auch aus mehreren gleichartigen Aggregaten bestehen kann, gemäß der Erfindung ohne Hinzuschalten einer weiteren Pumpe auf die Kolbenstange, deren Bewegung dadurch der Zahl der Wickelwellenumdrehungen proportional ist und den Einstellhebel des in bekannter Weise in den Antrieb der Wickelwelle eingeschalteten Getriebes mit veränderlicher Übersetzung verstellt. Diese Einrichtung ist als ein hydraulisches Übersetzungsgetriebe mit einem sehr hohen Übersetzungsverhältnis anzusprechen. Da hierbei die Zahl der Wickelwellenumdrehungen und somit auch die Fördermenge der davon angetriebenen Pumpe der Durchmesserzu- bzw. The device for regulating the speed of the winding roll according to the Invention also uses a pump driven by the winding shaft with adjustable Delivery rate and a cylinder connected to it, its piston rod movements continuously regulate the drive of the winding shaft. In contrast to this well-known facility the pump, which can also consist of several similar units, acts accordingly of the invention without adding a further pump to the piston rod, whose Movement is proportional to the number of winding shaft revolutions and the adjustment lever of the gear connected in a known manner in the drive of the winding shaft adjusted with variable translation. This device is called a hydraulic one Address transmission gear with a very high gear ratio. There here the number of winding shaft revolutions and thus also the delivery rate of the the pump driven by it to increase or decrease the diameter

-abnahme der Wickelrolle proportional ist, erfolgt demnach auch die Verstellung des Getriebes mit stufenlos veränderlicher Übersetzung proportional der Durchmesserzu- bzw. -abnahme. Dadurch läßt es sich erreichen, daß die Geschwindigkeit der Bahn während des Wickelns unabhängig von dem jeweiligen Rollendurchmesser konstant bleibt.-decrease of the winding roll is proportional, therefore also takes place Adjustment of the gear with continuously variable ratio proportional the increase or decrease in diameter. In this way it can be achieved that the speed of the web is constant during winding, regardless of the respective roll diameter remain.

Die Zu- bzw. Abnahme der Wickelrolle je Wickelwellenumdrehung ist von der Stärke des jeweiligen Wickelgutes abhängig. Dem muß auch die Änderung des Übersetzungsverhältnisses in dem stufenlosen Getriebe je Wickelwellenumdrehung angepaßt werden und deshalb regelbar sein. Das kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß zwischen dem Kolben des die Flüssigkeit aufnehmenden Zylinders und dem Einstellhebel des stufenlosen Getriebes ein aus mehreren verstellbaren Hebeln bestehendes tZbersetzungsgestänge angeordnet ist. Eine weitere Möglichkeit hierzu besteht darin, daß die Fördermenge der Pumpe durch Änderung des wirksamen Hubes ihres Kolbens stufenlos regelbar ist. Je nach deren Einstellung wird die Bewegung des Einstellhebels bei jeder Wickelwellenumdrehung größer oder kleiner sein. Selbstverständlich ist aber die Verstellung des Einstellhebels je Wickelwellenumdrehung außerordentlich klein und beträgt nur Bruchteile eines Millimeters. The increase or decrease in the winding roll per winding shaft revolution is depends on the thickness of the respective winding material. The change in the Gear ratio in the continuously variable transmission adjusted per winding shaft revolution and therefore be controllable. This can be done, for example, in that between the piston of the cylinder receiving the liquid and the adjusting lever of the continuously variable transmission is a transmission linkage consisting of several adjustable levers is arranged. Another possibility for this is that the delivery rate the pump is continuously adjustable by changing the effective stroke of its piston. Depending on their setting, the movement of the setting lever with each rotation of the winding shaft be bigger or smaller. It goes without saying, however, that the adjustment lever is adjusted extremely small per winding shaft revolution and is only a fraction of one Millimeters.

Bei Wickelvorgängen verhält sich bekanntlich, sofern die Bahngeschwindigkeit konstant bleiben soll, die Drehzahl der Wickelwelle umgekehrt proportional zum Wickeldurchmesser. Die Kurve des Drehzahlverlaufes erhält dadurch eine hyperbolische Charakteristik. Auch das kann gemäß der Erfindung berücksichtigt werden, indem die Stange des Kolbens auf den Einstellhebel des Getriebes unter Zwischenschaltung eines Zwischenhebels und einer Kurve wirkt. Durch die Form dieser Kurve können außerdem auch noch andere Funktionen, von denen der Wickelvorgang abhängig ist, berücksichtigt werden. It is well known that during winding processes, provided the web speed should remain constant, the speed of the winding shaft is inversely proportional to the winding diameter. The curve of the speed profile is given a hyperbolic one Characteristic. This can also be taken into account according to the invention by the Rod of the piston on the adjustment lever of the gearbox with the interposition of a Intermediate lever and a curve acts. The shape of this curve also allows other functions, on which the winding process is dependent, are also taken into account will.

Auch die oft nicht geradlinige Charakteristik des stufenlosen Übersetzungsgetriebes läßt sich dadurch, soweit erforderlich, korrigieren.Also the often not straightforward characteristics of the continuously variable transmission can be corrected if necessary.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Two embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown.

Abb. 1 zeigt eine Einrichtung zum Regeln der Drehzahl, bei der die Kolbenstange unmittelbar mit dem Einstellglied des stufenlosen tXbersetzungsgetriebes verbunden ist, Abb. 2 eine ähnliche Einrichtung unter Zwischenschaltung eines Hebels und einer Kurve. Fig. 1 shows a device for regulating the speed at which the Piston rod directly with the adjusting member of the continuously variable transmission is connected, Fig. 2 shows a similar device with the interposition of a lever and a curve.

Der Antrieb der Wickelwelle wird in das stufenlose Übersetzungsgetriebe 1 von der Welle 2 eingeleitet, der Abtrieb erfolgt über die Welle3, die mittelbar oder unmittelbar mit der Wickelwelle verbunden ist. The drive of the winding shaft is in the continuously variable transmission 1 initiated by shaft 2, output takes place via shaft 3, which is indirect or is directly connected to the winding shaft.

Auf der gleichen Welle 3 sitzt ein Kettenrad4, das über die Kette 5 und das Kettenrad 6 die Welle der Pumpe 7 antreibt. Die von der Pumpe je Umdrehung der Welle abgegebene Fördermenge ist beispielsweise durch das Handrad 8 regelbar. Verschiedene Pumpensysteme dieser Art sind bekannt. Eines davon wird beispielsweise als Einspritzpumpe für Motoren benutzt und ist für den vorliegenden Zweck ebenfalls geeignet.On the same shaft 3 there is a sprocket 4 that runs over the chain 5 and the sprocket 6 drives the shaft of the pump 7. The one from the pump per revolution The delivery rate delivered to the shaft can be regulated, for example, by means of the handwheel 8. Various pump systems of this type are known. For example, one of them will be used as an injection pump for engines and is also for the present purpose suitable.

Die Flüssigkeit wird von der Pumpe über eine Leitung9, ein VentillO und eine biegsame Leitung 11 dem Zylinder 12 zugeführt. Das VentillO kann so umgestellt werden, daß die Leitung 11 mit der Leitungl3 in Verbindung steht. In dieser Stellung des Ventils drückt der Kolben 14 infolge der Kraft der Feder 15 die Flüssigkeit aus dem Zylinder 12 heraus, die dadurch in den Behälter 16 abläuft. Der Kolben 14 kommt dadurch in seine äußerste Rechtsstellung, die der äußersten rechten Stellung des Einstellhebels 17 entspricht, der das Ubersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes 1 verstellt Diese Stellung entspricht im allgemeinen dem Beginn eines Wickelvorganges. The liquid is drawn from the pump via a line9, a valveO and a flexible conduit 11 fed to the cylinder 12. The VentillO can be converted in this way be that the line 11 is in communication with the line 13. In this position of the valve, the piston 14 pushes the liquid as a result of the force of the spring 15 out of the cylinder 12, which thereby drains into the container 16. The piston 14 thereby comes into its extreme right position, that of the extreme right position of the adjustment lever 17 corresponds to the transmission ratio of the continuously variable Gearbox 1 adjusted This position generally corresponds to the beginning of a Winding process.

Nach Anlaufen des Motors, der die Welle 2 treibt, beginnt die Wickelwelle mit einer durch das Getriebe 1 bestimmten Drehzahl zu laufen. Gleichzeitig läuft auch die Pumpe 7 an. Da inzwischen das Ventil 10 auf die Verbindung der Leitungen 9 und 11 umgestellt worden ist, fördert die Pumpe unter Druck Flüssigkeit in den Zylinder 12. Dadurch wandert der Kolben 14 desselben nach links und verstellt den Hebel 17, der das Übersetzungsverhältnis in dem stufenlosen Getriebe ändert. Die Fördermenge der Pumpe und die Bewegungen der genannten Teile sind selbstverständlich sehr klein, denn die linke Stellung des Einstellhebels 17 und damit die stärkste Verstellung des Übersetzungsverhältnisses darf - wenn überhaupt - in) allgemeinen erst dann erreicht werden, wenn der Wickelvorgang beendet ist. Sollte in Ausnahmefällen die linke Stellung des Einstellhebels und damit die Grenze der Verstellmöglichkeit des Getriebes erreicht sein, bevor der Wickelvorgang beendet ist, dann könnte innerhalb der Pumpe, der Leitungen und des Zylinders ein überhöhter Flüssig keitsdruck auftreten. Um das zu verhindern, ist eine an die Leitung9 angeschlossene Zweigleitungl8 mit einem Überdruckventil 19 versehen, das sich in solchen Fällen öffnet und die zuviel geförderte Flüssigkeit ebenfalls zum Behälter 16 zurückführt. Die darin enthaltene Flüssigkeit wird von der Pumpe 7 durch die Leitung 20 angesaugt. After the motor that drives shaft 2 has started, the winding shaft begins to run at a speed determined by the transmission 1. Runs at the same time also the pump 7. Since meanwhile the valve 10 on the connection of the lines 9 and 11 has been changed over, the pump delivers liquid under pressure into the Cylinder 12. This moves the piston 14 of the same to the left and adjusts the Lever 17 which changes the gear ratio in the continuously variable transmission. the The delivery rate of the pump and the movements of the parts mentioned are a matter of course very small, because the left position of the adjustment lever 17 and thus the strongest Adjustment of the transmission ratio may - if at all - in) general can only be reached when the wrapping process has ended. Should in exceptional cases the left position of the adjustment lever and thus the limit of the adjustment of the gearbox can be reached before the winding process is finished, then it could be within the pump, the Lines and the cylinder an excessive fluid pressure occur. To prevent this, a branch line 18 connected to line 9 is included provided a pressure relief valve 19, which opens in such cases and the too much pumped liquid also returns to the container 16. The included Liquid is sucked in by the pump 7 through the line 20.

Vor Beginn eines neuen Wickelvorganges muß das Ventil wieder umgestellt werden, damit der Kolben 14 und damit der Einstellhebel 17 wieder in ihre ursprüngliche Lage kommen. Sobald dann das Ventil 10 wieder die Leitungen 9 und 11 verbindet, ist die Einrichtung für die Regelung der Drehzahl bei einem neuen Wickelvorgang bereit. Before starting a new wrapping process, the valve must be switched again so that the piston 14 and thus the adjusting lever 17 back to their original Location come. As soon as the valve 10 then connects the lines 9 and 11 again, is the device for regulating the speed for a new wrapping process ready.

Die Verstellung des Übersetzungsverhältnisses ist - wie schon erwähnt - der Stärke des jeweiligen Wickelgutes anzupassen. Das geschieht durch Einstellung eines Handrades 8, das die von der Pumpe 7 geförderte Flüssigkeitsmenge regelt. Bei dünnem Papier ist die Durchmesserzunahme je Rollenumdrehung nur sehr gering, und dementsprechend muß auch die Fördermenge der Pumpe sehr gering sein. The adjustment of the transmission ratio is - as already mentioned - to adapt to the thickness of the respective winding material. This is done through attitude a handwheel 8 which regulates the amount of liquid delivered by the pump 7. With thin paper, the increase in diameter per roll revolution is only very small, and accordingly the delivery rate of the pump must also be very small.

Bei stärkerem Papier muß sich die Fördermenge proportional vergrößern. Da somit die Einstellung des Handrades 8 die Fördermenge bestimmt, kann in dessen Nähe eine Skala angebracht werden, die es erlaubt, die Fördermenge der Pumpe genau der jeweils verarbeiteten Stärke des Wickelgutes anzupassen.With thicker paper, the delivery rate must increase proportionally. Since the setting of the handwheel 8 thus determines the delivery rate, in its A scale must be attached near it, which allows the delivery rate of the pump to be determined precisely to adapt to the respective processed thickness of the winding material.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 werden im wesentlichen die gleichen Teile wie bei der anderen Ausführungsform benutzt, die auch in gleicher Weise zusammenarbeiten. Der Kolben 21 des Zylinders 22 ist jedoch nicht unmittelbar mit dem Einstellhebel verbunden, sondern wirkt auf den Hebe123, an dessen unterem Ende eine Rolle 24 gelagert ist. Gegen diese Rolle stützt sich unter Wirkung der Feder 25 die kurvenförmig gekrümmte Seitenfläche des Einstellhebels 26. Wenn sich der Kolben 21 unter der Wirkung des Druckes im Zylinder 22 nach links bewegt, dann wälzt sich die Rolle 24 auf der Kurve ab und drückt dabei den oberen Teil des Hebels 26 nach links. Dadurch wird das Obersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes verändert. Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Abb. 1 erfolgt diese Änderung aber nicht ungefähr proportional dem Kolbenweg, sondern nach einer davon abweichenden Funktion, die durch die Form der Kurve bedingt ist und die den vorliegenden Besonderheiten, insbesondere auch der Charakteristik des stufenlosen tXbersetzungsgetriebes, angepaßt sein kann. In the embodiment of Fig. 2 are essentially the same Parts used as in the other embodiment, which also work together in the same way. However, the piston 21 of the cylinder 22 is not directly connected to the adjustment lever connected, but acts on the Hebe123, at the lower end of which a roller 24 is mounted is. The curvilinearly curved one is supported against this role under the action of the spring 25 Side surface of the adjustment lever 26. When the piston 21 moves under the action of the Pressure in the cylinder 22 moves to the left, then the roller 24 rolls on the curve and pushes the upper part of the lever 26 to the left. This will increase the gear ratio of the continuously variable transmission changed. In contrast to the embodiment according to Fig. 1, this change is not approximately proportional to the piston travel, but rather according to a function that differs from this, which is determined by the shape of the curve and that of the present peculiarities, especially the characteristics of the continuously variable transmission, can be adapted.

Claims

PATENT CLAIM E 1. Device on machines for rolling up or unrolling of webs made of paper, plastic or the like to regulate the speed of the winding roll by means of a pump driven by the winding shaft with an adjustable delivery rate and a cylinder connected to it, the piston rod movements of which drive the drive regulate the winding shaft continuously, characterized in that the setting lever (17 or 26) of the switched on in a known manner in the drive of the winding shaft (3) Gear (1 or 27) with variable transmission from the piston (14 or 21) is adjusted, the movement of which is the Number of winding shaft revolutions is proportional.

2. Device according to claim 1, characterized in that the rod of the piston (21) on the adjustment lever (26) of the gearbox (27) with interposition of the intermediate lever (23) and a curve acts.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1063 001.