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Bandaufwickelvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Bandaufwickelvorrichtung
mit einer Auf- und Abwickelspule, Antriebs-und Bremsvorrichtungen für die Spulen
sowie Bandspannhebeln, die in Abhängigkeit von den von diesen Bandspannhebeln gebildeten
Bandschlaufengrößen die Antriebs- und Bremsvorrichtungen steuern.
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In bekannten Bandaufwickelvorrichtungen der angegebenen Art wird das
Band mit der gewünschten Geschwindigkeit angetrieben, und die Antriebs- und Bremsvorrichtungen
für die Spulen werden mit Hilfe der Bandspannhebel so gesteuert, daß die Auf- und
Abwickelgeschwindigkeiten im Mittel mit der Bandgeschwindigkeit Übereinstimmen.
Beim Rückwickeln des Bandes von der Aufwickelspule auf die Abwickelspule ist es,
um die Dauer des Rückwickelvorganges abzukürzen, im allgemeinen üblich, die das
Band auftiehmende Abwickelspule mit voller Geschwindigkeit in Rückwärtsrichtung
anzutreiben und die das Band abgebende Aufwickelspule frei drehen zu lassen. Dabei
wirkt die Spannung des Bandes als Antriebskraft für die Aufwickelspule und deren
Motor, so daß besonders zu Beginn des Rückwickelvorganges die Gefahr besteht, daß
infolge der großen mechanischen Trägheit der vollen Aufwickelspule und ihres ruhenden
Motors das Band reißt. Hinzu 'kommt noch, daß mit dem Fortschreiten des Rückwickelvorganges
der zunächst kleine Durchmesser des Bandwickels auf der aufnehmenden Abwickelspule
immer weiter zunimmt, während der Durchmesser des Bandwickels auf der abgebenden
Aufwickelspule immer kleiner wird. Dadurch wird bei konstanter Drehzahl der Abwickelspule
die zunächst relativ niedrige Drehzahl der Aufwickelspule immer größer, erreicht
bei gleichen Wickeldurchmessern die Drehzahl der angetriebenen Abwickelspule und
steigt bis zum Ende des Rückwickelvorganges weiter auf Werte an, die ein Mehrfaches
der Drehzahl der Abwickelspule betragen können. Die Bandspannung nimmt deshalb im
Verlauf des Rückwickelvorganges ständig zu, so daß in der zweiten Hälfte des Vorganges
die Wahrscheinlichkeit, daß Bandrisse auftreten, stark erhöht ist.
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Es sind weiter Bandaufwickelvorrichtungen bekanntgeworden, bei denen
auch beim Rückwickeln beide Spulen angetrieben werden. Um die geschilderten Schwierigkeiten
durch die sich ändernden Wickeldurchmesser zu umgehen, arbeiten diese bekannten
Vorrichtungen beim Rückwickeln mit der gleichen Steuerung ihrer Antriebsvorrichtungen
wie beim normalen Betrieb in Vorwärtsrichtung. Da die Bandgeschwindigkeiten beim
Vor- und Rücklauf gleich sind, ergeben sich dabei jedoch ziemlich lange Rückwickelzeiten,
die-bei vielen Anwendungen unerwünscht oder untragbar sind.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Bandaufwickelvorrichtung
zu schaffen, bei der das Rückwickeln unter Antrieb beider Spulen mit voller Geschwindigkeit
der Antriebsvorrichtung erfolgt, aber ein Reißen des Bandes mit Sicherheit verhindert
wird.
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Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß
bei einer Bandaufwickelvorrichtung der eingangs angegebenen Art beim Rückwickelvorgang
derjenige Bandspannhebel, der der abgebend wirkenden Aufwickelspule zugeordnet ist,
bei Erreichen einer Mindestbandschlaufengröße die Steuerung der Antriebs- und Bremsvorrichtung
der aufnehmend wirkenden Abwickelspule durch Betätigen einer Schaltvorrichtung
übernimmt, wenn der Wickeldurchmesser der aufnehmenden Abwickelspule den
Wickeldurchmesser der abgebenden Aufwickelspule überschreitet.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann beim Rückwickelvorgang
der der abgebenden Aufwickelspule zugeordnete Bandspannhebel bei Erreichen einer
Höchstbandschlaufengröße die Steuerung der Antriebs- und Bremsvorrichtung der abgebenden
Aufwickelspule übernehmen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann eine mit der Schaltvorrichtung
in Reihe geschaltete zusätzliche Schaltvorrichtung für die Bremse der
Antriebs-
und Bremsvorrichtung der aufnehmend wirkenden Abwickelspule vorgesehen sein, die
von dem der Abwickelspüle zugeordneten Bandspannhebel bei Erreichen einer Mindestbandschlaufengröße
betätigt wird, wobei die Bremse nur dann wirksam ist, wenn beide Schaltvorrichtungen
betätigt sind.
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Somit geht bei ddr erfmdungsgemäßen Bandaufwickelvorrichtung das Rückwickeln
zunächst mit voller Drehgeschwindigkeit der aufnehmenden Abwickelspule und dementsprechend
geregelter Drehgeschwindigkeit der abgehenden Aufwickelspule vor sich, bis die Wickeldurchinesser
beider Spulen etwa gleich sind; danach erfolgt das Rückwickeln mit voller Drehgeschwindigkeit
der abgebenden Aufwickelspule und dementsprechend geregelter Drehgeschwindigkeit
der aufnehmenden Abwickelspule. Es wird also die größtmögliche Drehzahl der Antriebsvorrichtung
ausgenutzt, eine raschere Drehung der abgebenden Spule in der zweiten Hälfte des
Rückwickelvorganges jedoch verhindert. Die dauernd wirksame gegenseitige Beeinflussung
der Spulendrehzahlen sorgt für weiches Anlaufen während des ganzen Rückwickelvorganges.
Obwohl das Rückwickeln schnell vor sich geht, sind Bandrisse während des ganzen
Rückwickelvorganges praktisch ausgeschlossen.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles,
das in den Zeichnungen-dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt Fig.
1 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, F i g. 2 eine Draufsicht,
teilweise im Schnitt, F i g. 3 eine vergrößerte Teildarstellung der Bremsvorrichtung
für einen der Motoren nach der Linie 3-3
der Fig. 2, i-F i g. 4 eine
- v-e*rg#ö'ßerte Teildarstellung eines Mikroschalters und einer Nockenausbildung
nach der Linie 4-4 der F i g. 2, F i g. 5 eine schematische Darstellung
des elektrischen Steuerkreises, .
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F i g. 6 eine graphische Darstellung der Bandgeschwindigkeit
als Funktion des Wickeldurchmessers einer - der Spulen. . _* Es ist
eine Bandaufwickelvorrichtung 10 dargestellt, die aus einer Frontplatte
11, einem Stützrahmen 12, einer Aufwickelspule 13, einer Abwickelspule
14, einem Motor 15 zum Antrieb der Aufwickelspule 13,
einer Antriebs-
und, Bremsvorrichtung 16 zum Antrieb der Abwickelspule 14, einem Bandspannhebel
17 und einem Bandspannhebel 18 besteht. Die Bandsparmliebel
17 und. 18 sind auf Achsen 19 bzw. 20 drehbar gelagert und
durch eine Feder 21 mitein-f ander verbunden. Die Frontplatte 11 ist mit
bogenförmig ausgebildeten Schlitzen 22 und 23 versehen, in die
je ein Ende des entsprechenden Bandspan.nhebels eingreift. Der Bandspannhebel
17 nimmt eine Rolle 24 und der Bandspannhebel 18 eine Rolle 25 auf.
Auf der Frontp#atte 11 sind zusätzlich fest angeordnete Führungsrollen
26, 27, 28 und 29 angeordnet. Von der Abwickelspule 14 wird ein Band
30
über die Rolle 28, die Rolle 25, die Rolle 29 durch
eine Registriervorrichtung 31 hindurch sowie über die Rolle 27, die
Rolle 24 und die Rolle 26 zur Aufwickelspule 13 geführt.
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Die Aufwickelspuie 13 wird über einen Riemen 32 von
dem Motor 15 angetrieben, während die Abwickelspule 14 über. einen Riemen
33 von der Antriebs- und Bremsv.orrichtung 16 angetrieben wird. Es.liegt
jedoch auch im Bereich der Erfindung, daß die beiden Spulen durch einen einzigen
Motor mit einer entsprechenden Kupplungsvorrichtung antreibbar sind. Zum Anhalten
des Motors 15 ist eine Bremse 34 vorgeseherr -und zum Anhalten der Antriebs-
und Bremsvorrichtung 16 dient eine Bremse 35. Die Achse 20 der Bandspannhebel
17, 18 trägt mehrere Nocken 36,37 und 38, die auf am Stützrahmen
12 angeordnete Mikroschalter 39, 40 einer Schaltvorrichtung einwirken. In
gleicher Weise ist die Achse 19 mit Nocken 42, 43 und 44 versehen, die ebenfalls
auf an dem Stützrahmen angeordnete Mikroschalter 45 einwirken.
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F i g. 4 zeigt einen Nocken 36, dessen Nockenfläche
48 sich in Eingriffsstellung mit einem Schaltfinger 49 befindet, der an dem Mikroschalter
39 angeordnet ist.
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Gemäß F i g. 3 besteht die Bremse 35 aus einer Bremstrommel
50, die auf der Welle 51 der Antriebs-und Bremsvorrichtung
16 angeordnet ist, einem Bremsband 52, welches annähernd drei Viertel
des Umfanges der Bremstrommel 50 umschlingt, einem Magneten 53, einem
Hebel 54, der von dem Magneten 53 betätigbar ist und an dem Bremsband
52 angreift. Die Bremse 35 wird durch Erregung des Magneten
53 betätigt, wobei das Bremsband 52 um die Trommel 50 herumgespannt
wird, so daß die Welle 51 anhält.
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F i g. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Steuerkreises
für den Motor 15 und die Antriebs-und Bremsvorrichtung 16 sowie die
Bremsen 34 und 35. Der Motor 15 besitzt Wicklungen 60 und
61 und der Motor für die Antriebs- und Bremsvorrichtung 16 die Wicklungen
62 und 63. Der Stromkreis der F i g. 5 umfaßt auch die Wicklung
des Magnets 53
für die Bremse 35 und eine entsprechende Wicklung des
Magnets 64 für die Bremse 34. Für die Wicklungen des Motors 15 ist ein Phasenverschiebungskondensator
Cl und für die Wicklungen des Motors für die Antndbs- und Bremsvorrichtung
16 ein Phasenverschiebungskondensator C2 vorgesehen. ,
Der Strömkreis
der F i g. 5 schließt auch Relais K 1 und K2, einen Schalter
65, einen Vorwärts-Rückwärtsschalter 66 sowie Schalter 67 und
68 ein, die bei einem Abreißen des Bandes 30 oder bei Ausschaltung
des Bandantriebes ansprechen. Es sind fernerhin Schalter 69 und
70 zum Abtasten der Bandspannung und auch die bereits erwähnten Schalter
39, 40, 41,- 45, 46 und 47 in den Stromkreis einbegriffen. Die Energie
wird durch einen Kontakt Jl an die Stromquell.e -herangeführt. Ein weiterer Kontakt
J2 stellt schließlich noch Signalverbindungen her, deren Wirkungsweise noch
beschrieben wird.
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Die Betrigbsweise ist folgende: Bei Inbetriebnahme der Bandaüfwickelvorrichtung
wird der. Stromkreis über die Stromquelle durch den Kontakt Jl und den Schalter
65 geschlossen. Wenn das Band 30 richtig eingefädelt ist, Werden gleichzeitig
die Schalter 67
und 68 geschlossen, so daß die elektrische Energie
zum Vorwärts-Rückwärtsschalter 66 hingeleitet wird. Der Schalter
66 befindet sich gemäß der im Schaltschema dargbstellten Lage im Betriebszustand
für den normalen - Vorwärtsantrieb. In diesem Zustand sind auch die Relais
Kl und K2 entregt, #wie es in der dargestellten Läge der Fall ist, d. h.
-der obere Kontakt des Schalters 66 ist offen, und es fließt kein Strom zu
den Relais Kl und K2. Der Schalter.45 wird hierbei von dem Bandspamiliebel. i7-
betätigt
und erregt entweder den Bremsmagneten 64 oder den Motor
15. -
Gemäß F i g. 1 wird der Schalter 45 erst dann betätigt, wenn
der Bandspannhebel 17 einen Steuerpunkt B erreicht hat, so daß das Anlassen
oder Anhalten des Motors 15 nach einer gewissen Verzögerungszeit erfolgt.
Bei der Vorwärtsbewegung des Bandes 30 hängt dies ein wenig durch, wodurch
der federbelastete Bandspannhebel 17 an dem Steuerpunkt B vorbei nach rechts
bewegt wird. An diesem Punkt wird der Schalter 45 betätigt, so daß der Motor
15 nunmehr anläuft. Wenn das Band 30 mitgenommen wird, bewegt sich
der Bandspannhebel 17
an der Schaltsteuerstellung B vorbei nach links, unterbricht
den Stromkreis zum Antrieb des Motors 15 und erregt den Magneten 64 für die
Bremse 34.
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Der Bandspannhebel 18 wirkt in derselben Weise zur Betätigung
des Schalters 39, um den Motor der Antriebs- und Bremsvorrichtung
16 oder den Bremsmagneten 53 immer dann zu erregen, wenn sich der
Bandspannhebel 18 an einem Steuerpunkt D vorbeibewegt, um die. richtige
Bandzufuhr von der -Abwickelspule 14 zu gewährleisten.
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Die Bandaufwickelvorrichtung wird in eine Rückwickelstellung gebracht,
indem der Schalter 66 in die Rückwickelstellung bewegt wird. Die Bewegung
des Schalters 66 in diese Stellung bewirkt, daß die Relais Kl und K2 beide
erregt und deren Kontakte in die entgegengesetzte Stellung bewegt werden. Die Funktion
des Relais K2 besteht darin, die Umlaufrichtung des Antriebs umzukehren, was nicht
weiter beschrieben wird. Die Betätigung des Relais Kl besteht darin, daß die Schalter
45 und 39 geöffnet und gleichzeitig die Schalter 46, 47, 40 und 41 geschlossen
werden.
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Der Bandspannhebel 17 bewirkt - außer beim Anlassen
- die Steuerung des Rückwickelns. In dem normalen Rückwickelzustand arbeiten
die Antriebs- und Bremsvorrichtung 16 und die Abwickelspule 14 ununterbrochen
bei voller Drehzahl so lange, bis der Durchmesser des auf der Spule 14 aufgewickelten
Bandes größer wird als der Durchmesser des auf der Aufwickelspule 13 aufgewickelten
Bandes. Wenn die Antriebs- und Bremsvorrichtung 16
nach diesem Zeitpunkt mit
konstanter Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird, dann nimmt die Geschwindigkeit,
mit welcher das Band auf der Abwickelspule 14 aufgewickelt wird, entsprechend der
Zunahme des Banddurchmessers auf der Spule allmählich zu. Die zunehmende Bandgeschwindigkeit
bei zunehmendem Spulendurchmesser ist als gestrichelte, geneigte Linie in der graphischen
Darstellung der F i g. 6 gezeigt.
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Die Aufwickelspule 13 wird von dem Motor 15
angetrieben
und während dieser Zeit angelassen und angehalten, um eine konstante Bandzufuhr
zur Abwickelspule 14 sicherzustellen. Der Motor 15 und der Brenismagnet 64
werden von dem Schalter 46 gesteuert, der jetzt von dem Bandspannhebel
17 betätigt wird. Der Schalter 46 wird jedesmal von einer Stellung in die
andere bewegt, wenn sich der Bandspannhebel 17 über den Steuerpunkt
C hinwegbewegt (gemäß Darstellung in F i g. 1).
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Wenn der Durchmesser des auf der Abwickelspule 14 aufgewickelten Bandes
sich dem Durchmesser des auf der Aufwickelspule 13 aufgewickelten Bandes
angleicht oder ihn überschreitet, dann kann der Antrieb für die Aufwickelspule
13 nicht mehr mit dem erforderlichen Bandnachschub Schritt haP-ten. Der Bandspannhebel
17 wird dann veranlaßt; sich entsprechend dem Verlust der ansonsten vor'-handenen
Durchhängung des Bandes 30 nach links zu bewegen. Wenn der Bandspannhebel
17 durch die Mindestbandschlaufengröße A (wie in F i g. 1 gezeigt)
nach links bewegt wird, dann wird der Schalter 47 von dem Bandspannhebel
17 betätigt. Der Schalter 47 ist in Reihenschaltung mit dem Schalter 41 verbunden,
welcher von dem Bandspannarm 18 gesteuert wird. Der Schalter 47 ist derart
wirksam, daß er entweder den Bremsmagneten 53 oder den Motor der Antriebs-
und Breinsvorrichtung 16 erregt. Der Bandspannhebel 18 befindet sich
während des Rückwickelzustandes normalerweise in seiner äußersten Rechtsstellung
oder in deren Nähe. Daher wird bei einer Bewegung des Bandspannhebels
18
bei einer Mindestbandschlaufengröße E der Schalter 41 geschlossen
und bei einer Bewegung des Bandspannhebels 17 bei der Mindestbandschlaufengröße
A
der Schalter 47 betätigt und der Magnet 53 erregt, wobei die
Abwickelspule 14 anhält. Mit anderen Worten: stellt der Bandspannhebel
17 fest, daß das Band zu zerreißen droht, dann wird ein Anhalten der
Abwickelspule 14 bewirkt. In dem zuletzt beschriebenen Zustand arbeitet die Aufwickelspule
13 und der Motor 15 mit voller Geschwindigkeit, und das Anhalten und
Anlassen des Motors für Antriebs-und Bremsvorrichtung und der Abwickelspule 14 wird
von dem Bandspannhebel 17 immer dann gesteuert, wenn die Mindestbandschlaufengröße
A erreicht ist.
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Bei bestimmten anderen Betriebszuständen, z. B. wenn der Bandspannhebel
18 sich links von dem Steuerpunkt D befindet, ist ein genügender Durchhang
in dem Band 30 vorhanden, so daß es unnötig ist, den Motor für die
Antriebs- und Brenisvorrichtung 16 anzuhalten. Der Schalter 40 wird durch
den Bandspannhebel 18 geschlossen, wenn er sich an dem Steuerpunkt
D nach links bewegt, um sicherzustellen, daß der betreffende Motor seinen
Betrieb unabhängig von dem Zustand des Schalters 47 fortsetzt. Wenn der Bandspannhebel
18 sich von dem Steuerpunkt D nach rechts bewegt, dann wird der Schalter
40 geöffnet, und wenn der Bandspannhebel 18 sich noch weiter nach rechts
bewegt, also bei Erreichen der Mindestbandschlaufengröße E, dann
wird
der Schalter 41 geschlossen und befindet sich in dem Zustand, um den Magneten
53 zu erregen, was immer dann geschieht, wenn der Schalter 47 geschlossen
wird, wie es oben beschrieben wurde. Dieses tritt ein, wenn sich der Bandspannhebel
17
bei Mindestbandschlaufengröße A nach links bewegt.
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F i g. 6 zeigt eine graphische Darstellung der sich im Betriebszustand
befindlichen Vorrichtung, und zwar ist die Bandgeschwindigkeit als eine Funktion
des Spulendurchmessers der Abwickelspule 14 aufgetragen. In einer bekannten Aufwickelvorrichtung
würde die Bandgeschwindigkeit gemäß der Darstellung in der gestrichelten Linie über
den Mittelpunkt des Weges hinaus normalerweise linear ansteigen. Bei der vorliegenden
Ausführungsform wird die Bandgeschwindigkeit jedoch über den Mittelpunkt des Weges
hinaus so gesteuert, daß eine übermäßige Geschwindigkeit verhindert und damit auch
ein Reißen des Bandes vermieden wird.
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Durch die Erfindung wird eine Bandaufwickelvorrichtung geschaffen,
die derart wirksam ist, daß
sie die Betriebsgeschwindigkeit der
Spulen während eines Rückwickelzustandes steuert und dadurch ein Zerreißen des Bandes
verhindert.