DE3209169C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verseileinrichtung für Verseilmaschinen, insbesondere eine Vorverdrall- und Abzugeinrichtung als Vorschaltgerät für Ein- oder Mehr­ fachschlagmaschinen, mit einem drehangetriebenen Rotor­ tragrahmen und einer quer zur Dreh- und Längsachse des Rotortragrahmens an diesem gelagerten, drehangetriebenen Abzugscheibe, bei der die Seilelemente an einer Eintritts­ verseilstelle in der Längsachse dem Rotortragrahmen zuge­ führt und das Seil am Rotortragrahmen zur Abzugscheibe und nach deren Umschlingung durch die Längsachse aus dem Rotortragrahmen geführt wird.

Herkömmliche Einfachschlagmaschinen bieten zwar den Vor­ teil der höchsterreichbaren Verseilqualität, sie sind aber im Vergleich zu den gängien Doppelschlagmaschinen erheblich zu langsam. Die bekannten Doppelschlagmaschinen sind dagegen im wesentlichen nur in ihrer Produktiongsge­ schwindigkeit den Einfachschlagmaschinen um ein Viel­ faches überlegen. Die sehr gefragten drei- oder mehr­ lagigen Litzen aus 16 oder mehr blanken Drähten können im Einfachlag sehr viel schonender, gleichmäßiger und dünner, vor allem mit wesentlich kleineren Schwankungen des Außendurchmessers gefertigt werden als im Doppel­ schlag. Die materialschonende Behandlung im Einfach­ schlag vermeidet übermäßiges Dehnen, das zu einer Ver­ härtung der Drähte und somit zum Abfall der elektrischen Leitfähigkeit führen würde. Die wesentlich kleineren Litzendurchmesser-Toleranzen erlauben beträchtlich ge­ ringere Manteldicken bei der Isolation mit Kunststoff oder Gummi. Je nach dem Aufbau der Litze - bedingt durch Drahtzahl und Drahtdurchmesser - beträgt der Mehraufwand an Isolationsmaterial im Doppelschlag gegenüber dem Ein­ fachschlag in praktisch gemessenen Fällen über 19,5% bis maximal 27,8% (Vergl. Drahtwelt 7 - 1977, Seite 271).

Es ist nun bekannt geworden, daß die Qualität einer Ver­ litzung mit Doppelschlagmaschinen ganz besonders dann erhöht wird, wenn vor dem Eingang des Doppelschlagflügels ein Vorverdrallgerät angebracht wird, welches die Litze direkt mit der Sollgeschwindigkeit von zwei Schlägen pro ein Doppelschlag-Umlauf antreibt.

Wird dieses Vorverdrallgerät auch gleichermaßen als Ab­ zugsorgan ausgebildet, so liefert es auch die Zugkraft zur Überwindung des Gesamtwiderstandes aller Brems­ spannungen der Einzeldraht-Spulen. Die in der Doppel­ schlagmaschine dann nur noch zum Aufwickeln weiterge­ führte Litze wird so beträchtlich entlastet.

Eine besonders für die Fertigung von mehrlagigen Stark­ stromlitzen geeignete Verseileinrichtung als Vorver­ drall- und Abzugseinrichtung muß daher

• a) eine möglichst gleichmäßige und dünne Litze liefern können, um zu beträchtlichen Einsparungen an Isoliermaterial zu kommen,
• b) trotz hochtouriger Doppelschlag-Produktionsge­ schwindigkeit so materialschonend vorverlitzen, daß ein übermäßiges Dehnen und Verhärten des Ver­ seilgutes verhindert und somit z. B. ein Abfallen der elektrischen Leitfähigkeit der Starkstrom­ litze vermieden wird.

Es kommt hierbei nicht darauf an, daß eine im Einfach­ schlag vorverseilte Litze ohne teilweise Zwischenauf­ seilung durch eine Doppelschlagmaschine hindurch auf die Aufwickelspule geleitet wird. Ausschlaggebend ist, daß im Einfachschlag-Vorverdrallgerät der gesamte Seilschlag (als doppelter Einfachschlag) ausgeführt wird, so daß für sämtliche inneren bis äußeren Drahtlagen die je richtigen, für den doppelten und fertigen Seilschlag benötigten Drahtlängen gezogen werden. Daß die allein auf Doppelschlag­ maschinen geschlagenen Litzen grundsätzlich nicht so gleichmäßig und so dünn ausfallen liegt daran, daß bei der Doppelschlagmaschine ohne Vorverdrallgerät am Ein­ gang der Maschine nur für den ersten, also noch ein­ fachen Seilschlag, die passenden Drahtlängen gezogen wer­ den können. Die zunächst noch von Lage zu Lage passend - also ausgeglichen - einlaufenden Drahtlängen stimmen für den nachfolgenden zweiten Schlag überhaupt nicht mehr, weil dann die inneren gegenüber den äußeren Drahtlagen einen verhältnismäßig zu großen Längenüberschuß haben. Der bei mehrlagigen Seilen von äußeren zu inneren Lagen, d. h. zum Kerndraht hin zunehmende relative Längenüber­ schuß tendiert zu Schlaufenbildungen und führt somit zu Schwankungen bzw. Vergrößerungen des Seildurchmessers.

Das geschilderte Verfahren konnte sich bis heute schon deswegen nicht durchsetzen, weil die Geschwindigkeit der danach entwickelten neuen Doppelschlagmaschinen sprung­ haft vervielfältigt wurde. Es sind bislang keine im Ein­ fachschlag arbeitenden Vorverdrall- und Abzugseinrich­ tungen bekannt geworden, die wie erforderlich, doppelt schnell zu den heutigen Doppelschlagmaschinen umlaufen.

Zur Erfüllung nur der unter a) genannten Forderungen werden in der industriellen Praxis bereits sogenannte Vorverdralleinrichtungen eingesetzt (vergleiche "Draht­ welt" 7/1977, Seite 270 Bild 7 und Seite 271, 4. bis 6. Absatz des Aufsatzes "Vergleich der Verfahren Einfach- und Doppelschlagverlitzung" von A.C. Osman). Diese Ein­ richtungen laufen zwar schnell um, sie weisen jedoch nur simple Schleppscheiben ohne eigene Abzugswirkung auf. Die Litze muß hierbei vom Abzug in der Doppelschlagmaschine her auch durch die Vorverdrall-Einrichtung hindurchge­ zogen werden. Die Zugspannung in der Litze wird nach Ver­ lassen der Drallvorrichtung nicht etwa wesentlich herab­ gesetzt, sondern durch die in der Vorrichtung zusätzlich erzeugte und von ihr nicht kompensierte Fliehkraftwirkung sogar noch beträchtlich erhöht. Für eine materialschonende Vorverlitzung im Hochgeschwindigkeitsbetrieb ist eine angetriebene und mehrfach von der Litze umschlungene Ab­ zugsscheibe unerläßlich. Nach dem bekannten Euler'schen Umschlingungsgesetz wird nämlich die Seilspannung auf der Abzugsscheibe sehr schnell abgebaut, so daß die Spann­ kraft im ablaufenden Seiltrum nach der Abzugsscheibe wesentlich kleiner ist als im auflaufenden Seiltrum.

Der Antrieb einer Abzugsscheibe, die zugunsten einer materialschonenden Seilführung mit ihrer Drehachse quer zur Schlagrotorachse gelagert ist, wird nun bei höheren Schlagdrehzahlen zu einem bislang nicht gelösten Problem.

Für hochtourige Doppelschlag-Produktionsgeschwindigkeit sind die bekannten Vorverdrall- und Abzugeinrichtungen der eingangs angegebenen Art (z. B. AT-PS 2 86 833) schon deswegen ungeeignet, weil der übliche Antrieb der Abzugs­ scheibe über einen völlig exzentrisch zur Maschinendreh­ achse gelagerten Zahnriementrieb erfolgt. Das komplette Zahnriemengetriebe ist dabei außerhalb des als Rahmen­ träger ausgebildeten Schlagrotors angeordnet. Für eine gängige Ausführungsgröße mit einem Abzugscheibendurch­ messer von beispielsweise 180 mm, entsprechenden Rahmen­ trägerabmessungen und einer Schlagrotordrehzahl von 4000 oder mehr Umdrehungen pro Minute würde eine derartige Bauweise zu einer unerträglichen Fliehkraftbelastung des Rotortragrahmens führen. Zudem ergäbe sich daraus eine völlig indiskutable kurze Lebensdauer der beteiligten Wälzlager.

Für den schnellen Betrieb ergibt sich nun eine weitere wesentliche Schwierigkeit: Eine Abzugscheibe, die außer um ihre Drehachse gleichzeitig auch um die dazu senkrechte Drehachse des Rotortragrahmens drehangetrieben wird, ist ein geführter Kreisel, der von seinem Führungsrahmen (Rotortragrahmen) zu einer Präzessionsdrehung gezwungen wird. Die erzwungene Präzession ruft als Wirkung von Trägheitskräften eine starke Kreiselwirkung hervor, das Kreislmoment.

Je schneller nun die Rotation um die Kreisel- sowie um die Präzessionsachse und je größer das Massenträgheitsmoment, desto beträchtlicher sind die Kreiselkräfte, mit denen sich der Kreisel der Richtungsänderung seiner Drehachse wider­ setzt. Desto größer ist dann aber auch die Belastung des Rotortragrahmens, wenn er diese Kräfte selbst ertragen muß.

Die geschilderten Schwierigkeiten hinsichtlich der Aus­ wirkung der Kreiselkräfte sowie der Fliehkräfte stehen bei jeder Anwendung von Verseileinrichtungen der eingangs angegebenen Art der Erzielung der gewünschten hohen Dreh­ geschwindigkeiten und damit Schlagzahlen entgegen.

Der Erfindung liegt die Erfindung zugrunde, eine Verseilein­ richtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die insbesondere als Vorverdrall- und Abzugeinrichtung als Vorschaltgerät für Ein- oder Mehrfachschlagmaschinen und insbesondere für Doppelschlagmaschinen eingesetzt werden kann und bei der die gewünschten besonders hohen Dreh­ geschwindigkeiten und damit Schlagzahlen erreicht werden können, ohne daß die geschilderten nachteiligen Wirkungen der Kreisel- und der Fliehkräfte ein untragbares Maß erreichen. Es soll somit der Rotationstragrahmen auch bei höchstmöglichen Drehgeschwindigkeiten und Schlagzahlen von den Wirkungen der Kreisel- und Fliehkräfte möglichst ganz, jedenfalls weitestgehend entlastet werden. Dabei soll eine möglichst einfache, kompakte und vor allem betriebssichere Einrichtung mit hoher Lebensdauer erzielt werden. Dabei soll vor allem den Schwierigkeiten bei der Gestaltung und Lagerung der Abzugscheibe in dieser Hin­ sicht begegnet werden.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß auf der Drehachse der Abzugscheibe koaxial zu ihr ein im entgegengesetzten Drehsinn angetriebenes Rotations­ element drehbar gelagert ist und die Gestalt, die Ab­ messungen, die Massen und die Drehgeschwindigkeiten der Abzugscheibe und des Rotationselements sowie der mit ihnen umlaufenden Bauelemente derart gewählt sind, daß das jeweilige Produkt aus Massenträgheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Bau­ einheiten wenigstens angenähert gleich groß ist, und daß die Abzugscheibe und das Rotationselement mit Hilfe je­ weils einer zugeordneten Hohlwelle auf der gemeinsamen Drehachse gelagert sind und die Hohlwellen zusätzlich gegen die zum Rotortragrahmen gerichteten Fliehkräfte an der gemeinsamen Drehachse drehbar gelagert abge­ stützt sind und daß das Produkt aus der Gesamtmasse der der Abzugsscheibe zugeordneten Bauelemente und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwerpunkt von der Längsachse des Ro­ tortragrahmens wenigstens angenähert gleich dem Produkt aus der Gesamtmasse der dem Rotationselement zugeordneten Bauelemente und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwer­ punkt von der Längsachse des Rotortragrahmens bemessen ist.

Durch die erfindungsgemäße Einführung eines gegen­ läufigen Rotationselements und die gegenseitige Bemessung der nunmehr gegenläufig umlaufenden Baueinheiten wird das von der die Abzugscheibe enthaltenden Baueinheit erzeugte Kreiselmoment mit den daraus resultierenden Kreiselkräf­ ten kompensiert durch das mit Hilfe der das Rotations­ element enthaltenden gegenläufig umlaufenden Baueinheit erzeugte Kreiselmoment, so daß die geschilderten starken und schädlichen Kreiselkräfte nicht auf den Rotortrag­ rahmen zur Wirkung kommen. Durch die erfindungsgemäße Abstützung von Abzugscheibe und Rotationselement auf der jeweils zum Rotortragrahmen gerichteten Seite wird ein geschlossener Kraftfluß innerhalb beider Baueinheiten über die Drehachse erzielt, so daß in Verbindung mit der er­ findungsgemäßen Bemessung der jeweiligen Gesamtmassen und deren Schwerpunktabständen (Summe aller statischen Massenmomente gleich Null) auch die geschilderten nach­ teiligen starken Fliehkräfte nicht mehr zur Auswirkung auf den Rotortragrahmen kommen. Dadurch ist es möglich, ohne die geschilderten, durch die Kreisel- und Fliehkräfte erzeugten Schwierigkeiten, die Verseileinrichtung mit sehr hohen und insbesondere den für die Verwendung als Vorver­ drall- und Abzugeinrichtung gewünschten Drehzahlen zu betreiben. Es können also Rotortragrahmen und Abzugscheibe außerordentlich hohe Drehzahlen auch im Dauerbetrieb er­ fahren. Es hat sich gezeigt, daß mit einer Verseilein­ richtung nach der Erfindung über 4000 Seilschläge pro Minute im Dauerbetrieb erzeugt werden können, so daß nun­ mehr mit einer derartigen Verseileinrichtung die eingangs geschilderten Schwierigkeiten bei der Litzen- und/oder Seilherstellung bewältigt werden können. Der Rotortrag­ rahmen dient hinsichtlich der Abzugscheibe lediglich zur räumlichen Fixierung der gesamten Abzugeinheit, eine wei­ tere Belastung des Schlagrotors findet durch die Kompen­ sation der Kreiselmomente sowie durch den geschlossenen Kraftfluß für die Fließkräfte nicht mehr oder in gering­ stem Maß statt. Die jeweils einander kompensierenden Ge­ staltungen, Abmessungen, Massen und Drehgeschwindigkeiten der beiden gegenläufigen Baueinheiten innerhalb des Ab­ zugsystems können je nach dem Anwendungsfall und nach der Gestalt und Auslegung des Rotortragrahmens sowie der Ver­ seilaufgabe gewählt werden. Die äußere drehbare Abstüt­ zung der Hohlwellen erfolgt in einfacher Weise zweck­ mäßig durch kombinierte Radial- und Axiallager. Es ergibt sich durch die erfindungsgemäße Gestaltung eine einfache und sehr kompakte Gesamtanordnung, die ebenfalls der Er­ zielung der gewünschten hohen Drehgeschwindigkeiten be­ sonders förderlich ist.

Für die Erzeugung hoher Drehzahlen ohne untragbare Be­ lastung des Rotortragrahmens ist die Gestaltung der gegen­ läufigen Antriebe für die Abzugscheibe und das gegenläu­ fige Rotationselement von besonderer Bedeutung. Eine hier­ für besonders günstige Bauweise mit entsprechenden Kom­ pensationswirkungen wird nach einer Ausgestaltung der Er­ findung dadurch erzielt, daß die Abzugscheibe und das Rotationselement jeweils über einen auf der zum Rotor­ tragrahmen gelegenen Riementrieb mit Riemenscheibe, ins­ besondere Zahnriementrieb, drehangetrieben sind und am Seilaustrittsende des Rotortragrahmens ein Planetenge­ triebe derart angeordnet ist, daß das Sonnenrad um die Längsachse des Rotortragrahmens drehbar mit einer das Seil aufnehmenden Antriebshohlwelle im Seilaustrittsende des Rotortragrahmens gelagert und die gegenläufigen, als Riemenscheiben ausgebildeten Planetenräder auf einer ge­ meinsamen Drehachse gelagert sind, die parallel zur Dreh­ achse von Abzugscheibe und Rotationselement verläuft, und daß die Planetenräder mit ihren umlaufenden Bauelementen in Gestalt, Abmessung, Masse und Drehgeschwindig­ keit derart bemessen sind, daß das jeweilige Produkt aus Massenträgheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Baueinheiten wenigstens ange­ nähert gleich groß ist, und an ihrer gemeinsamen Dreh­ achse gegen die zum Rotortragrahmen gerichteten Flieh­ kräfte drehbar gelagert abgestützt sind, wobei wiederum kombinierte Radial- und Axiallager Verwendung finden können. Sonnenrad und Planetenräder weisen die miteinander kämmenden Kegelradverzahnungen auf, an die sich bei den Planetenrädern die jeweilige Riemenscheibe anschließt. Das zum Antrieb herangezogene Planetengetriebe weist infolge seiner erfindungsgemäßen Anordnung bereits prinzipiell einen außerordentlich symmetrischen Aufbau auf, und es wird ohne Zwischenschaltung weiterer Antriebselemente über die Planetenräder bereits die gegenläufige Antriebsbewe­ gung für die Abzugscheibe und das gegenläufige Rotations­ element erzeugt. Der Grundaufbau des Planetengetriebes führt wiederum zu einer symmetrischen Anordnung gegenüber dem Rotortragrahmen. Die Kreiselmomente der Planetenräder und der mit ihnen umlaufenden Bauelemente sind kompensiert, die Fliehkräfte sind wiederum in geschlossenem Kraftfluß durch die gemeinsame Drehachse aufgehoben und werden durch die anhand der Abzugeinheit beschriebene entsprechende Bemessung der jeweiligen Gesamtmassen und deren Schwer­ punktabständen (Summe aller statischen Massenmomente gleich Null) gleich groß bemessen, so daß insgesamt auch bei diesem Antrieb der Rotortragrahmen von den Wirkungen der Kreiselkräfte und der Fliehkräfte ganz oder weitest­ gehend entlastet wird.

Eine für die kompakte Bauweise einerseits und für die ge­ wünschte Kompensationswirkung für die Kreiselmomente und vor allem für die Fliehkräfte andererseits vorteilhafte Ausgestaltung und Anordnung wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Abzugscheibe und das gegenläufige Rotationselement jeweils aus einem scheibenförmigen Befestigungsflansch und einem daran seitlich vorstehenden, zum jeweils anderen Befestigungs­ flansch gerichteten Umfangsringkörper bestehen, wobei der Umfangsringkörper der Abzugscheibe die Wickelfläche (den Ziehring) für das Seil bildet und der Umgangsringkörper des Rotationselements den Umfangsringkörper der Abzug­ scheibe untergreift. Die Abzugscheibe und das Rotations­ element laufen somit weitestgehend ineinander und können daher dicht aneinander gerückt werden, was die Kompen­ sationswirkung für die Fliehkräfte fördert. Durch die Gestaltung als am scheibenförmigen Befestigungsflansch angeordnete Umfangsringkörper lassen sich für die Kompen­ sationswirkung besonders günstige Formgebungen erreichen und die jeweils erforderlichen Massen gedrängt ineinander unterbringen. Insbesondere wird die die Hauptmasse des gegenläufigen Rotationselement bildende Masse des zuge­ hörigen Umfangsringkörpers von dem Umfangsringkörper der Abzugscheibe weitestgehend eingeschlossen, was der Kom­ pensation der Fliehkräfte ganz besonders förderlich ist. Werkstoffe, Gestalt und Querschnittsformen der Umfangs­ ringkörper und auch der Befestigungsflansche können für die gewünschte Kompensationswirkung einerseits und für die gewünschte kompakte Bauweise andererseits optimal gewählt werden. Durch das Ineinanderschachteln der gegenläufigen Bauelemente wird ferner eine Verkürzung der gesamten Ab­ zugeinrichtung erzielt, was wiederum zur Herabsetzung der zu kompensierenden Fliehkräfte führt.

Eine im Hinblick auf die geschilderten Kompensationswir­ kungen und gewünschten kompakten Anordnungen zweckmäßige Bauweise wird in weiterer Ausbildung der Erfindung da­ durch erzielt, daß die Abzugscheibe und das Rotations­ element und deren zugehörige ringförmige Riemenscheibe jeweils auf der zugehörigen Hohlwelle befestigt sind und jede Hohlwelle an ihrer zum Rotortragrahmen gelegenen Stirnfläche an einem Zuganker durch ein kombiniertes Radial- und Axiallager drehbar abgestützt ist, jeder Zug­ anker in eine gemeinsame, die Drehachse bildende Trag­ achse koaxial eingesetzt, insbesondere eingeschraubt, ist und daß jeder Zuganker mit der zugewandten Rotortrag­ rahmenwandung verbunden ist. Mit sowohl einfach gestalte­ ten wie auch einfach montierbaren Bauelementen wird somit eine den geschlossenen Kraftfluß bildende Baueinheit der gesamten Abzugeinrichtung geschaffen, die dann mit ein­ fachen Verbindungsmitteln an der Rotationsrahmenwandung fixiert wird.

Um in geeigneten Anwendungsfällen auch mittig eine sorg­ fältige drehbare Abstützung zu erzielen, können in weite­ rer Ausbildung der Erfindung die Hohlwellen an ihrem zur Längsachse des Rotortragrahmens gerichteten Ende über ein Radial- oder ein kombiniertes Radial- und Axiallager an einem mittigen Bund der Tragachse abgestützt sein.

Für die Montage der so geschaffenen Baueinheit sind zweck­ mäßig die Zuganker mit einer in Längsrichtung justier­ baren Schraubverbindung in der Rotortragrahmenwandung befestigt.

Für die Bewältigung der Seilführung bei den erzielbaren hohen Drehgeschwindigkeiten ist es ferner von Vorteil, wenn das Seil am Rotortragrahmen über eine Vielzahl von an dessen Innenwandung gelagerten Seilführungsrollen ge­ führt ist. Ferner ist es für die Erzielung der gewünschten hohen Drehzahlen und Schlagzahlen vorteilhaft, wenn der Rotortragrahmen als rotationssymmetrischer, insbesondere zylindrischer, Trommelhohlkörper ausgebildet ist.

Für die erfindungsgemäße, vorstehend geschilderte Abstüt­ zung der Planetenräder und ihrer umlaufenden Bauelemente im Antriebssystem kann die erfindungsgemäße, anhand der Lagerung der Abzugscheibe und des Rotationselements be­ schriebene Ausbildung der Lagerung über Zuganker an der gemeinsamen Drehachse ebenfalls mit entsprechendem Vor­ teil eingesetzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Verseilein­ richtung nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematisch gehaltene Seiten­ ansicht der Verseileinrichtung mit geschnittenem Rotortragrahmen,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Abzugeinrichtung der Verseileinrichtung nach Fig. 1 mit Abzugscheibe und gegen­ läufigem Rotationselement.

Ein rotationssymmetrisch, nämlich zylindrisch ausgebilde­ ter Rotortragrahmen 1 ist beidendig um seine Längsachse drehbar in einem geeigneten Maschinengestell gelagert, das bei 2 angedeutet ist. An seinem einen Ende wird der Rotortragrahmen 1 über ein Antriebsrad oder eine Antriebs­ scheibe 3 zur Drehung um seine Längsachse durch einen geeigneten Riementrieb angetrieben, wie durch den Pfeil 4 angedeutet ist. Die Antriebsscheibe 3 bildet zu­ gleich die Eintrittsverseilstelle 5 für die Seilelemente 6, die zum Seil 7 verdrallt werden. Das Seil 7 wird durch die hohle Lagerwelle 8 des Rotortragrahmens hindurch in diesen geführt und über eine Vielzahl, am Rotortragrahmen innen gelagerten Seilrollen 9 zur Abzugscheibe geführt, die allgemein mit 10 bezeichnet ist. Nach Umschlingung der Abzugscheibe wird das Seil über eine weitere Mehr­ zahl von Seilrollen 9, die an der Innenwandung des Rotor­ tragrahmens 1 gelagert sind, zur Längsachse des Rotor­ tragrahmens 1 zurück und durch die hohle Lagerwelle 11 in noch zu beschreibender Weise nach außen geführt. Das zur Lagerwelle 11 gerichtete Ende des Rotortragrahmens 1 wird im folgenden als Seilaustrittsende des Rotortrag­ rahmens bezeichnet.

Wie anhand Fig. 2 noch im einzelnen beschrieben wird, ist die Abzugscheibe 10 mit ihren zugehörigen Bauelementen auf einer gemeinsamen Drehachse 12 drehbar gelagert der­ art, daß sich die mit ihr umlaufenden Bauelemente zu einer Seite des Rotortragrahmens hin erstrecken, in Fig. 1 nach oben.

Auf der gleichen gemeinsamen Drehachse 12 ist ferner ein gegenüber dem Drehsinn der Abzugscheibe 10 gegenläufig drehangetriebenes Rotationselement drehbar gelagert, das in Fig. 1 allgemein mit 13 bezeichnet ist. Die mit dem Rotationselement 13 umlaufenden Bauelemente sind zur anderen Seite der Drehachse hin angeordnet, in Fig. 1 nach unten gerichtet.

Mit der Abzugscheibe 10 ist eine Riemenscheibe 14 verbun­ den, mit dem Rotationselement 13 eine Riemenscheibe 15.

Für den gegenläufigen Rotationsantrieb von Abzugscheibe 10 mit 14 und Rotationselement 13 mit 15 dient ein am Seilaustrittsende des Rotortragrahmens 1 angeordnetes Planetengetriebe. Das Sonnenrad 16 ist um die Längs­ achse des Rotortragrahmens 1 drehbar mit Hilfe einer Hohlwelle 17 in der hohlen Lagerwelle 11 des Rotortrag­ rahmens 1 drehbar gelagert und wird über eine Antriebsscheibe 18, mittels einen durch den Pfeil 19 angedeuteten Riementrieb angetrieben. Durch das Sonnenrad 16 und seine Hohlwelle 17 ist das Seil 7 nach außen geführt. Mit dem Sonnenrad (Kegelrad) 16 kämmen die beiden Planeten­ räder (Kegelräder) 20 und 21, die somit, wie die einge­ zeichneten Pfeile andeuten, gegenläufig drehangetrieben werden. Die Planetenräder 20 und 21 sind auch als Riemen­ scheiben ausgebildet und stehen über die Zahnriemen 22 mit den Riemenscheiben 14 und 15 der Abzugsscheibe 10 und des Rotationselements 13 in An­ triebsverbindung. Die Planetenräder 20 und 21 sind auf einer gemeinsamen Drehachse 23 drehbar gelagert. Die Dreh­ achsen 12 und 23 sind mit Befestigungsmitteln drehfest in der Rotortragrahmenwandung befestigt, wie je­ weils bei 24 zunächst schematisch wiedergegeben ist.

Die Gestalt, die Abmessungen, die Massen und die Drehgeschwindigkeiten der Abzug­ scheibe 10 und des Rotationselements 13 sowie der mit ihnen umlaufenden jeweiligen Bauelemente sind derart gewählt, daß das jeweilige Produkt aus Massenträgheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Bau­ einheiten wenigstens angenähert gleich groß ist. Ferner ist das Produkt aus der Gesamtmasse der der Abzugscheibe 10 zugeordneten Bauelemente und dem Abstand von deren gemeinsamen Schwerpunkt von der Längsachse des Rotortrag­ rahmens 1 wenigstens angenähert gleich dem Produkt aus der Gesamtmasse der dem Rotationselement 13 zugeordneten Bauelemente und dem Abstand von deren gemeinsamen Schwer­ punkt von der Längsachse des Rotortragrahmens 1, was be­ deutet, daß die Summe der statischen Massenmomente gleich Null ist. Eine entsprechende Bemessungsregel gilt für die Planetenräder 20 und 21 mit ihren mit ihnen gemeinsam umlaufenden Bauelementen als gegenläufig umlaufende Bau­ einheiten. Im Ausführungsbeispiel werden die Planeten­ räder 20 und 21 und die Riemenscheiben 14 und 15 und damit die Abzugscheibe 10 und das Rotationselement 13 mit je­ weils gleichen, jedoch gegensinnigen Drehzahlen angetrie­ ben, wobei eine geeignete Untersetzung zwischen Planeten­ rad 20 und Riemenscheibe 14 und Planetenrad 21 und Riemen­ scheibe 15 gewählt werden kann.

Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel die konstruktive Ausgestaltung des die Abzugeinrichtung betreffenden Teils der Verseileinrichtung.

Die allgemein mit 10 bezeichnete Abzugscheibe besteht aus einem scheibenförmigen Befestigungsflansch 25 und einem an deren äußeren Umfang angeordneten Umfangsringkörper 26, der die Wickelfläche oder den Ziehring für das um­ schlingende Seil bildet. Der Befestigungsflansch 25 ist gemeinsam mit der zugehörigen Riemenscheibe 14 durch ge­ eignete Schraubverbindung 27 mit dem Flansch einer zuge­ hörigen Hohlwelle 28 fest verbunden. Diese Hohlwelle 28 ist drehbar auf der gemeinsamen, als Tragachse ausgebil­ deten Drehachse 12 drehbar gelagert, und zwar zur Mitte hin über ein Radiallager 29, das sich an einem mittigen Bund 30 der Drehachse 12 abstützt, und auf der zum Rotor­ tragrahmen 1 gelegenen Seite über ein kombiniertes Radial- und Axiallager 31. Das Lager 31 stützt sich gegen den groß ausgelegten Kopf eines Zugankers 32 ab, der koaxial in die Dreh- und Tragachse 12 eingeschraubt ist, wie Fig. 2 zeigt. Es ist somit die gesamte umlaufende Baueinheit 25, 26, 14, 28 in axialer Richtung gegen den Zuganker 32 abgestützt.

Das allgemein mit 13 bezeichnete Rotationselement besteht ebenfalls aus einem scheibenförmigen Befestigungsflansch 33 und einem an deren äußeren Umfang angeordneten Umfangs­ ringkörper 34, der, wie Fig. 2 deutlich zeigt, den Um­ fangsringkörper 26 der Abzugscheibe 10 untergreift, es sind also Rotationskörper 13 und Abzugscheibe 10 inein­ ander geschachtelt. Mit Hilfe einer Verschrau­ bung 35 sind der Befestigungsflansch 33 des Rotations­ elements 13 und die zugehörige Riemenscheibe 15 mit einer Hohlwelle 36 fest verbunden. Die Hohlwelle 36 ist an ihrem zur Mitte gelegenen Ende über ein Radiallager 37 auf der gemeinsamen Dreh- und Tragachse 12 gelagert, wobei sich das Lager 37 am Bund 30 der Dreh- und Tragachse 12 ab­ stützt. An dem zur Rotortragrahmenwandung gelegenen Ende ist die Hohlwelle 36 über ein kombiniertes Radial- und Axiallager 38 auf der gemeinsamen Dreh- und Tragachse 12 gelagert. Das Lager 38 stützt sich in axialer Richtung an dem groß bemessenen Kopf eines Zugankers 39 ab, der, wie Fig. 2 deutlich zeigt, in die gemeinsame Dreh- und Tragachse 12 eingeschraubt ist und, wie auch der Zuganker 32, gegen Drehung durch einen Stift 40 gesichert ist. Auch die gegenläufig drehbare Baueinheit aus 33, 34, 15, 36 ist somit durch den Zuganker 39 in axialer Richtung drehbar auf der gemeinsamen Dreh- und Tragachse 12 abgestützt.

Die gemeinsame Dreh- und Tragachse 12 ist über die beiden Zuganker 32 und 39 durch eine justierbare Schraubvorrichtung, die allgemein mit 24 bezeichnet ist, mit dem Rotortragrahmen verbunden, wie Fig. 2 deutlich zeigt. Die Pfeile 41 deuten die gegenläufige Antriebs- und damit Drehbewegung der Abzugscheibe 10 mit ihren zugehörigen Bauelementen und des gegenläufigen Rotations­ elements 13 mit seinen mitlaufenden Bauelementen an.

Die anhand Fig. 2 hinsichtlich der Abzugeinrichtung be­ schriebene besondere Lagerung über die Hohlwelle, die kombinierten Radial- und Axiallager und die Zuganker wird in entsprechender Weise bei der Lagerung der Planeten­ räder 20 und 21 auf ihrer gemeinsamen Drehachse 23 an­ gewandt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Abzug­ scheibe 10 mit ihren umlaufenden Bauelementen und das gegenläufige Rotationselement 13 mit seinen umlaufenden Bauelementen mit gegensinniger, jedoch gleicher Drehge­ schwindigkeit angetrieben. Zur Erzielung der eingangs geschilderten Kompensation der Kreiselmomente kann jedoch auch bei entsprechender Wahl der Gestalt, der Abmessungen und der Massen der gegensinnig umlaufenden Baueinheiten gegenläufige, jedoch unterschiedliche Drehgeschwindig­ keit angewandt werden. Fig. 2 zeigt auch besonders deut­ lich, daß für die Erzielung der geschilderten Kompen­ sationswirkung insbesondere die Gestalt, die Abmessungen und die Masse, das heißt also auch der Werkstoff, des Umfangsringkörpers 34 des Rotationselements 13 in be­ sonders anpassungsfähiger Weise gewählt werden kann. Ent­ sprechendes gilt auch für die jeweiligen kennzeichnenden Daten des Umfangsringkörpers 26 der Abzugscheibe 10, der den Ziehring für das Seil bildet. Fig. 2 macht deutlich, daß durch geeignete "asymmetrische" Wahl der kennzeichnen­ den Daten die gewünschte Kompensationswirkung erzielt werden kann. Ebenso macht Fig. 2 deutlich, daß die ge­ samte Abzugeinrichtung hinsichtlich ihrer Fliehkräfte einen geschlossenen Kraftfluß über die gemeinsame Dreh- und Tragachse 12 aufweist, so daß sämtliche auftretende Fliehkräfte innerhalb dieses geschlossenen Systems auf­ genommen werden und sich auf den Rotortragrahmen 1 nicht auswirken können.

Claims (8)

1. Verseileinrichtung für Verseilmaschinen, insbesondere Vorverdrall- und Abzugeinrichtung als Vorschaltgerät für Ein- oder Mehrfachschlagmaschinen, mit einem dreh­ angetriebenen Rotortragrahmen und einer quer zur Dreh- und Längsachse des Rotortragrahmens an diesem gelagerten, drehangetriebenen Abzugscheibe, bei der die Seil­ elemente an einer Eintrittsverseilstelle in der Längs­ achse dem Rotortragrahmen zugeführt und das Seil am Rotortragrahmen zur Abzugscheibe und nach deren Um­ schlingung durch die Längsachse aus dem Rotortrag­ rahmen geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Drehachse (12) der Abzugscheibe (10) koaxial zu ihr ein im entgegengesetzten Drehsinn angetriebenes Rotationselement (13) drehbar gelagert ist und die Gestalt, die Abmessungen, die Massen und die Drehgeschwindigkeiten der Abzugscheibe (10) und des Rotationselements (13) sowie der mit ihnen umlaufenden Bauelemente (26, 25, 14, 27, 28; 33, 15, 35, 36) derart ge­ wählt sind, daß das jeweilige Produkt aus Massenträg­ heitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegeneinander umlaufenden Baueinheiten wenigstens angenähert gleich groß ist, und daß die Abzugscheibe (10) und das Rota­ tionselement (13) mit Hilfe jeweils einer zugeordneten Hohlwelle (28, 36) auf der gemeinsamen Drehachse (12) gelagert sind und die Hohlwelle (28, 36) zusätzlich gegen die zum Rotortragrahmen (1) gerichteten Flieh­ kräfte an der gemeinsamen Drehachse (12) drehbar ge­ lagert abgestützt sind (31, 32; 38, 39) und daß das Pro­ dukt aus der Gesamtmasse der der Abzugscheibe (10) zugeordneten Bauelemente (25, 26, 14, 27, 28, 31, 32, 12, 24) und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwerpunkt von der Längsachse des Rotortragrahmens (1) wenigstens angenähert gleich dem Produkt aus der Gesamtmasse der dem Rotationselement (13) zugeordneten Bauelemente (33, 34, 15, 35, 36, 38, 39, 24, 12) und dem Abstand von deren gemeinsamem Schwerpunkt von der Längsachse des Rotor­ tragrahmens (1) bemessen ist.

2. Verseileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abzugscheibe (10) und das Rotations­ element (13) jeweils über einen auf der zum Rotortrag­ rahmen (1) gelegenen Seite angeordneten Riemenantrieb mit Riemenscheibe (14, 15), insbesondere Zahnriemen­ trieb, drehangetrieben sind und am Seilaustrittsende des Rotortragrahmens (1) ein Planetengetriebe (16, 20, 21) derart angeordnet ist, daß das Sonnenrad (16) um die Längsachse des Rotortragrahmens (1) drehbar mit einer das Seil (7) aufnehmenden Antriebshohlwelle (17) im Seilaustrittsende (11) des Rotortragrahmens (1) gelagert und die gegenläufigen, als Riemenscheiben ausgebildeten Planetenräder (20, 21) auf einer gemein­ samen Drehachse (23) gelagert sind, die parallel zur Drehachse (12) von Abzugscheibe (10) und Rotations­ element (13) verläuft, und daß die Planetenräder (20, 21) mit ihren umlaufenden Bauelementen in Gestalt, Ab­ messung, Masse und Drehgeschwindigkeit derart bemessen sind, daß das jeweilige Produkt aus Massen­ trägheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit der gegen­ einander umlaufenden Baueinheiten wenigstens ange­ nähert gleich groß ist, und an ihrer gemeinsamen Dreh­ achse (23) gegen die zum Rotortragrahmen (1) gerich­ teten Fliehkräfte drehbar gelagert abgestützt sind.

3. Verseileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abzugscheibe (10) und das gegenläufige Rotationselement (13) jeweils aus einem scheibenförmigen Befestigungsflansch (25, 33) und einem daran seitlich vorstehenden, zum jeweils anderen Be­ festigungsflansch gerichteten Umfangsringkörper (26, 34) bestehen, wobei der Umfangsringkörper (26) der Abzug­ scheibe (10) die Wickelfläche (Ziehring) für das Seil bildet und der Umfangsringkörper (34) des Rotations­ elements (13) den Umfangsringkörper (26) der Abzugschei­ be (10) untergreift.

4. Verseileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugscheibe (10) und das Rotationselement (13) und deren zugehörige ring­ förmige Riemenscheibe (14, 15) jeweils auf der zuge­ hörigen Hohlwelle (28, 36) befestigt sind und jede Hohl­ welle an ihrer zum Rotortragrahmen gelegenen Stirn­ fläche an einem Zuganker (32, 39) durch ein kombiniertes Radial- und Axiallager (31, 38) drehbar abgestützt ist, jeder Zuganker (32, 39) in eine gemeinsame, die Dreh­ achse bildende Tragachse (12) koaxial eingesetzt, ins­ besondere eingeschraubt, ist und daß jeder Zuganker (32, 39) mit der zugewandten Rotortragrahmenwandung ver­ bunden ist.

5. Verseileinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hohlwellen (28, 36) an ihrem zur Längsachse des Rotortragrahmens (1) gerichteten Ende über ein Radial- oder ein kombiniertes Radial- und Axiallager (29, 37) an einem mittigen Bund (30) der Tragachse (12) abgestützt sind.

6. Verseileinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (32, 39) mit einer in Längsrichtung justierbaren Schraubverbindung (24) in der Rotortragrahmenwandung befestigt sind.

7. Verseileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (7) am Rotor­ tragrahmen (1) über eine Vielzahl von an dessen Innenwandung gelagerten Seilführungsrollen (9) ge­ führt ist.

8. Verseileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotortragrahmen (1) als rotationssymmetrischer, insbesondere zylin­ drischer, Trommelhohlkörper ausgebildet ist.