DE3130051A1 - Abzugsvorrichtung - Google Patents

Description

-■λ r-Si'y ·::■·:

Abzugsvorrichtung

'Die Erfindung betriefft eine Abzugsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Zum Abziehen von faden-, strang-, band- oder schlauchförmigem Material aus einer dieses Material produzierenden oder verarbeitenden Maschine, z.B. der von einer Flach- öder Rundstrickmaschine produzierten Strickware, sind formschlüssig, kraftschlüssig sowie form- und kraftschlüssig angetriebene Abzugsvorrichtungen bekannt. Sie dienen in der Regel dazu, das produzierte oder verarbeitete Material mit möglichst konstanter Spannung abzuziehen und einer Wanne oder einer Aufwickelvorrichtung zuzuführen.

Eine selbsttätige Anpassung an schwankende Materialmengen kann nur mit Hilfe von Abzugsvorriphtungen erreicht werden, die entweder mit Hilfe von Klinkenantrieben mit zwei abwechselnd zum Einsatz kommenden Schaltklinken teilweise formschlüssig und teilweise kraftschlüssig angetrieben werden (DE-PS 1 156 197) oder wie die Abzugsvorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung ausschließlich kraftschlüssig arbeiten und Schlupfkupplungen wie beispielsweise Scheibenkupplungen mit durch eine Kraft vorgespannten Reibscheiben (DE-OS 24 32 083) oder Hysteresiskupplungen (DE-OS 23 30 752) aufweisen. Scheibenkupplungen zeichnen sich durch einen sehr hohen Verschleiß ihrer Reibscheiben aus, die bei den Stillständen des abzuziehenden Materials bzw. der hierfür verwen-' deten Teile mit hoher Relativgeschwindigkeit relativ zueinander drehen, während das Drehmoment von Hysteresiskupplungen nur mit Hilfe von mechanischen Hebelmechanismen verändert werden kann, was vergleichsweise aufwendig ist und die automatische Steuerung des Drehmoments erschwert.

Es ist daher auch bereits bekannt, anstelle von Schlupfkupplungen Drehfeldmotoren, Getriebe-Drehfeldmagnete oder Gleich-

strommotoren für den Antrieb der Abzugswalze vorzusehen und bei diesen das Drehmoment durch Verschiebung eines Zwischenrotors, Ansteuerung des Drehfeldmagneten oder Steuerung des dem Gleichstrommotor zugeführten Stroms zu steuern (DE-PS 1 076 311, DE-OS 26 48 612, DE-AS 26 31 223). Derartige Antriebe sind jedoch ebenfalls vergleichsweise aufwendig und in ihrer Arbeitsweise nicht immer befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abzugsvorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung derart zu verbessern, daß sie bei allen vorkommenden Betriebsbedingungen einwandfrei arbeitet, preisgünstig ist und auch bei wechselndem Materialanfall über den gesamten Drehzahlbereich von Null bis zur maximal erforderlichen Drehzahl einen Antrieb der Abzugswalze mit gleichbleibendem Drehmoment ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß bei Wirbelstromkupplungen das Ausgangsdrehmoment über einen weiten Bereich praktisch unabhängig von der Ausgangsdrehzahl ist, insbesondere bei sehr geringen Drehzahlen. Liegt die maximal vorkommende Drehzahl der Abzugswalze in diesem Bereich, wirkt unabhängig vom Materialanfall ein konstantes Drehmoment auf die Abzugswalze ein. Handelsübliche, mittels eines einfachen Potentiometers steuerbare Wirbelstromkupplungen ermöglichen die Herstellung einer äußerst preisgünstigen Abzugsvorrichtung.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Ausführungsform der in Fig. 1 schematisch dargestellten Wirbelstromkupplung; und

Fig. 3 die Drehmoment/Drehzahl-Kurve der Wirbelstromkupplung nach Fig. 2.

In Fig. 1 ist beispielsweise eine Abzugswalze 1 einer Flachstrickmaschine (z.B. DE-OS 25 31 762) dargestellt. Die Abzugswalze 1 besitzt eine Welle 2, die in Lagern 3 drehbar gelagert ist und an ihrem einen Ende eine Riemenscheibe 4, ein Kettenrad, ein Zahnrad od. dgl. trägt. Die Riemenscheibe 4 ist mittels eines Riemens 5, einer Kette od. dgl. mit einer Riemenscheibe 6, einem Kettenrad, einem Zahnrad od. dgl. gekoppelt. Die Riemenscheibe 6 siLzt auf der Abtriebswelle 7 eines Untersetzungsgetriebes 8, dessen Antriebswelle 9 mit dem Abtriebsteil 10 (Fig. 2) einer Wirbelstromkupplung 11 verbunden ist. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist das Antriebsteil 12 der Wirbelstromkupplung 11 mit der Abtriebswelle 13 eines Drehstrommotors 14 verbunden, der auf bekannte und nicht näher dargestellte Weise an das Netz angeschlossen und· angetrieben ist.

Eine Erregerspule 15 der Wirbelstromkupplung 11 ist an eine stabilisierte Strom/Spannungs-Quelle 16 angeschlossen, deren Ausgangsspannung mit einem Potentiometer 17 verändert werden kann.

Fig. 2 zeigt weitere Einzelheiten der Wirbelstrom- oder Induktionskupplung 10. Insbesondere besteht ihr Antriebsteil 12 aus einem Polrad bzw. Rotor mit in Axialrichtung vorstehenden

/^en-

Polstück/18, die zu einem Luftspalt weisen, auf dessen anderer Seite ein Stator 19 angeordnet ist, der die feststehende, ringförmige Erregerspule 15 trägt. Im Luftspalt ist ferner ein Anker 20 bzw. eine Kupplungsscheibe angeordnet, die drehbar gelagert und dazu mit dem in Lagern 22 drehbar gelagerten Abtriebsteil 10 verbunden ist. Während das Antriebsteil 12 und der Stator 19 aus einem ferromagnetischem Material bestehen,

besteht der Anker 20 aus nichtmagnetxschem, jedoch eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisenden Material. Der Stator

19 trägt außerdem ein aus Eisen bestehendes Gehäuse 23, das an seinem an der Rückseite des Antriebsteils 12 gelegenen Ende nach innen gerichtete radiale Vorsprünge 24 aufweist, die dazu dienen, den Drehstrommotor 14 radial und axial in Bezug auf den Stator 19 festzulegen. Das Gehäuse 23 dient als Rückschluß für den magnetischen Fluß, der durch eine gestrichelte Linie 25 angedeutet ist, und weist zu diesem Zweck einen Abschnitt 26 auf, der den äußeren Umfang des radialen Luftspalts zwischen dem Gehäuse 23 und dem Umfang des Antriebsteils 12 begrenzt.

Die Wirkungsweise der Wirbelstomkupplung ist wie folgt:

Bei Erregung der Erregerspule 15 durch Anlegen einer Spannung wird entsprechend der gestrichelten Linie 25 ein Magnetfluß erzeugt, der sich über den Stator 19» das Gehäuse 23, das Antriebsteil 12 und den Anker 20 schließt. Wird dabei das Antriebsteil 12 durch den Drehstrommotor 14 beispielsweise mit konstanter Drehzahl angetrieben, wird der Magnetfluß im Anker 20 moduliert, wodurch Wirbelströme induziert werden und am Ankerumfang eine magnetische Kraft gebildet wird, die ein Drehmoment und somit auch eine Beschleunigung des Ankers

20 in Richtung der Drehbewegung des Antriebsteils 12 zur Folge hat. Die sich dabei einstellende Drehzahl ist abhängig vom Luftspaltfluß, d.h. vom Erregerstrom, während das erzeugte Drehmoment weitgehend unabhängig von der Drehzahl ist. Eine Veränderung des Erregerstroms mittels des Potentiometers 17 ermöglicht eine Drehzahländerung bei konstantem Drehmoment. Ein Stillstand des Abtriebsteils 10 ist ohne Nachteil für den Antrieb möglich. Die Drehzahl des Drehstrommotors 14 beträgt beim dargestellten Beispiel 2800 Umdrehungen pro Minute, so daß der Schlupf bei einer Drehzahl der Abzugswalze von nur wenigen Umdrehungen pro Minute sehr groß ist.

Wirbelstromkupplungen dieser Art sind bekannt (z.B. CH-PS 497 071). Sie werden beispielsweise von der Firma Pye-Electric Ltd. in Lowestoft (England) hergestellt und von der Firma "Eugen Schmidt & Co (esco) Getriebe- und Antriebselemente GmbH" in 5210 Troisdorf (Deutschland) unter der Bezeichnung "tasc unit" (D-Serie) vertrieben. Fig. 3 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit des Ausgangsdrehmoments von der Ausgangsdrehzahl für die "tasc unit 6D2/2" dieser Firma.

Gemäß Fig. 3 ändert sich das Ausgangsdrehmoment beispielsweise bei 67 % des Nennstroms innerhalb eines Drehzahlbereichs von Null bis 1000 praktisch überhaupt nicht. Diese Eigenschaft wird für die Zwecke der Erfindung ausgenutzt.

Bei normaler Strickgeschwindigkeit einer Flachstrickmaschine, bei normalem Stoffanfall, bei normaler Festigkeit des Gestricks und bei normalen Abmessungen der Abzugswalze liegt die Drehzahl der Abzugswalze beispielsweise zwischen Null und maximal etwa vier Umdrehungen pro Minute. Dieser Drehzahlbereich liefert bei Anwendung der Wirbelstromkupplung nach Fig. 3 und bei Antrieb des Drehstrommotors 14 mit konstanter Drehzahl ein Ausgangsdrehmoment, das konstant bei etwa fünf Kilopond mal Zentimeter liegt. Normalerweise reicht dieses Ausgangsdrehmoment nicht aus, da üblicherweise Drehmomente von beispielsweise sechzig Kilopond mal Zentimeter verlangt werden. Um zu vermeiden, daß in diesem Fall ein weitaus stärkerer und teurerer Drehstrommotor und eine weitaus stärkere und teurere Wirbelstromkupplung benötigt werden, wird erfindungsgemäß das Untersetzungsgetriebe 8 auf eine Untersetzung von 1:12 eingestellt, wodurch sich an der Abzugswalze 1 trotz Anwendung der in Fig. 3 dargestellten Wirbelstromkupplung ein zwölfmal so großes Drehmoment von sechzig Kilopond mal Zentimeter ergibt. Um unter diesen Bedingungen auf eine maximale Drehzahl der Abzugswalze von vier Umdrehungen pro Minute zu kommen, muß zwar das Abtriebsteil mit einer zwölffach größeren Ausgangsdrehzahl von achtundvierzig Umdrehungen pro Minute betrieben werden. Diese Drehzahlerhöhung hat jedoch, wie Fig. 3 deutlich zeigt, praktisch

keinen Einfluß auf das Ausgangsdrehmoment, weil dieses auch bei dieser Ausgangsdrehzahl noch im konstanten Bereich liegt. Wirbelstromkupplungen der beschriebenen Art ermöglichen daher nicht nur einen Antrieb der Abzugswalze mit konstantem Drehmoment über einen hohen Drehzahlbereich, sondern vor allem auch die Anwendung von handelsüblichen, klein-dimensionierten und damit preisgünstigen Bauteilen.

Das Potentiometer 17 ermöglicht eine stufenlose Einstellung des Drehmoments zwischen Null und einem maximalen Wert. Ist eine Programmsteuerung des Drehmoments erwünscht, können mehrere, auf unterschiedliche Ausgangsspannungen eingestellte Potentiometer und elektrische, durch einen Rechner, einen Film oder dergleichen gesteuerte Einrichtungen zum Umschalten von einem auf ein anderes Potentiometer vorgesehen sein.

Claims (3)

Patentanwalt Diplom-Physiker Reinfried Frhr. v. Schorlemer D-35OO Kassel BrUder-Grlmm-Platz Telefon (O561) 1 5335 D 5150 Sulzer Morat GmbH, 7024 Filderstadt h Ansprüche

1) Abzugsvorrichtung zum Abziehen von faden-, strang-, band- oder schlauchförmigem Material aus einer dieses Material produzierenden oder verarbeitenden Maschine mit wenigstens einer Abzugswalze, die über eine zwischengeschaltete Schlupfkupplung mit ein· >i Antrieb, z.B. einem Drehstrommotor, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlupfkupplung aus einer Wirbelstromkupplung (11) besteht.

2) Abzugsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsteil (10) der Wirbelstromkupplung mit der Antriebswelle (9) eines Untersetzungsgetriebes (8) und dessen Abtriebswelle (7) mit der Abzugswalze (1) gekoppelt ist.

3) Abzugsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlupfkupplung aus einer Wirbelstromkupplung besteht, deren Ausgangsdrehmoment innerhalb eines die Null-Ausgangsdrehzahl einschließenden Bereichs der Ausgangsdrehzahl im wesentlichen konstant ist.