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Drehkopf-Antrieb D;e bekannten Drehköpfe für Spinnmaschinen erteilen
bekanntlich dem Vorgarn die erforderliche Drehun- bei seinem Durchlaufen durch zwei
sich drehende Abzugwalzen, die mit ihrem Gehäuse auch noch um die Drehkopfachse
umlaufen. Gleichzeitig wird das Vorgarn in Verbindung mit oberhalb des Drehkopfes
liegenden Streckwalzen im gewünschten Ausmaß verzogen.
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Der Antrieb des die erwähnten Abzugwalzen aufnehmenden Gehäuses erfolgt
vorzugsweise in dessen unterem Teil durch ein Band oder eine Schnur oder durch Schraubenräder.
Am oberen Teil des Gehä@-,ses befindet s-ch in diesem Falle der Antrieb für die
zu drehenden Abzugwalzen, indem beispielsweise der Zahnkranz eines Antriebsrades
in Ritzel auf den Achsen der Abzugwalzen eingreift. Der Antrieb dieses Antriebsrades
durch ein Band oder eine Schnur oder durch Schraubenräder sowie der Antrieb der
Gehäuse aller Drehköpfe einer Maschine erfolgt jeweils gemeinsam durch eine oder
zwei Antriebswellen oder -trommeln, die sich über die ganze Länge der Maschine erstrecken.
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Diese Antriebsart bei einer Spinnmaschine mit Drehköpfen hat verschiedene
Nachteile. Zunächst bereitet die einwandfreie Lagerung der langen Antriebswellen,
auf denen bei Zahnradantrieb die Antriebsritzel für die einzelnen Drehköpfe befestigt
sind, immer n-*cht unerhebliche Schwierigkeiten. Die Wellen sollen einerseits bei
einer bestimmten und nicht zu engen Bewegungsfreiheit so leicht laufen, daß sie
von Hand, auch bei einer z. B. 18 m langen Maschine, durchg:dreht werden können;
andererseits sollen sie aber, um ein einwandfreies Kämmen der Antriebsräder zu gewährleisten,
in konstanter Entfernung parallel zueinander liegen. Ferner ist ein einwandfreier
Eingriff beider Verzahnungen auf der
oberen bzw. auf der unteren
Welle über die ganze Länge der Maschine hinweg infolge der Summierung aller nun
einmal nicht vermeidbaren Toleranzen nur sehr schwer zu erreichen. Infolge dieses
bei einzelnen Drehköpfen unvermeidlichen schlechten Zahneingriffs (meist bei den
unteren Zahnrädern) ist der Verschleiß übermäßig groß, so daß sich ständige Kontrollen
und ein laufender Ersatz der Zahnräder notwendig machen. Auch ist schließlich der
Lärm bei solchen Verzahnungen sehr groß. Bei einer 36ospindeligen Maschine sind
immerhin 72o Zahnräder vorhanden, die bei einer Drehkopf-Drehzahl von maximal 2ooo
U/min mit 72o Gegenrädern kämmen.
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Einige dieser Nachteile entfallen zwar bei Schnur-oder Bandantrieb;
jedoch läßt sich infolge des Schlupfes bei diesen Antrieben kein genau gleicher
Lauf für alle Drehköpfe erzielen, so daß dementsprechend Garndrehung und Verzug
in den einzelnen Spinnstellen nicht gleichmäßig ausfallen.
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Der allgemeine Grundgedanke der Erfindung besteht darin, Drehköpfe
mit einem elektrischen Einzelantrieb auszurüsten, und zwar vorzugsweise bei beiden
Antrieben, d. h. sowohl bei dem Antrieb für die Abzugwalzen als auch bei dem Antrieb
für das Gehäuse. Der elektrische Einzelantrieb von Maschinen aller Art ist zwar
grundsätzlich bekannt, jedoch ist das erfinderische Moment im vorliegenden Falle
darin zu sehen, daß es gelingt, diesen Antrieb bei jedem der ziemlich kleinen, schnell
umlaufenden Drehköpfe einer Spinnmaschine in wirtschaftlicher Weise zu verwirklichen.
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Bei der praktischen Ausführung der Erfindung lassen sich die elektrischen
Antriebsmittel der Walzen und !oder des Gehäuses nicht immer unmittelbar im Drehkopfgehäuse
unterbringen; es muß daher gegebenenfalls auch eine Anordnung.getroffen werden,
bei der die Antriebsmittel wenigstens teilweise außen am Drehkopf liegen.
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Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist darin zu sehen, daß der
Einzelantrieb der Abzugwalzen der Drehköpfe intermittierend gestaltet ist. Als elektrisches
Antriebsmittel dient beispielsweise ein elektromagnetisches Schaltwerk, bestehend
aus einem Klinkentrieb, der durch eine intermittierend erregte Magnetspule betätigt
wird und die Abzugwalzen des Drehkopfes absatzweis-3 vorwärts dreht. Das ergibt
eine spinntechnisch .günstige Wirkung, da das Garn beim Verzug ebenfalls eine wechselnde
Beanspruchung erfährt, wie sie ähnlich beim Wagenspinner vorhanden ist. Ein solches
Verziehen macht sich insofern günstig bemerkbar, als der Verzug gleichmäßiger vonstatten
geht, weil die unkontrollierbaren Reibungseigenschaften beim Gleiten der Einzelfasern
während des Verziehens nur auf kleine Abschnitte verteilt bleiben.
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Der Antrieb des Gehäuses erfolgt beispielsweise dadurch, daß sein
unterer Teil als Rotor eines Gleichstrommotors oder eines Wechsel- oder Drehstrominduktions-notors
ausgebildet ist. Auch hier kann aber der Antrieb durch ein absatzweise bewegtes
Schaltwerk erfolgen; ferner ist ein Antrieb nach dem Prinzip der Vorwähler und Motorwähler
der Fernsprechtechnik möglich. Die gleichen elektrischen Antriebsmittel können auch
für den Antrieb der Abzugwalzen benutzt werden, obwohl hier intermittierend arbeitende
Antriebe vorgezogen werden.
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Die elektrischen Einzelantriebe für die Drehköpfe haben zur Folge,
daß die eingangs erwähnten Nachteile des gemeinsamen mechanischen Antriebes von
langen Wellen aus vermieden sind. Hinzu kommt, daß Untersetzungs- und Differentialgetriebe
wegfallen, die für den Betrieb der Drehköpfe eingeschaltet sein müssen, um je für
sich Verzug und Drehung des Garnes ändern zu können. Diese Steuerung der Drehköpfe
kann nunmehr in der bekannten Weise auf elektrischem Wege erfolgen. Wird beispielsweise
ein schrittwe's3 betätigtes Schaltwerk oder ein Antrieb nach dem Wählerpr;nzip der
Fernsprechtechnik benutzt, so genügt es, für alle Drehköpfe einer Maschine einen
elektrischen Impulsgeber vorzusehen, der etwa von d--r oberen Streckwalze aus angetrieben
wird. Von diesem Impulsgeber aus gesteuert führen dann alle Abzugwalzen der Drehköpfe
einer Maschine zwangsläufig eine völlig synchrone Drehung aus, was bekanntlich bei
den früher oft benutzten Schnurantrieben nicht zu erreichen war, da immer mehr oder
weniger Schlupf bei den einzelnen Schnurtrieben vorhanden ist.
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Es liegt allerdings auch im Sinne der Erfindung, wenn lediglich die
Abzugwalzen den elektrischen Einzelantrieb erhalten und die Gehäusedrehung durch
'einen mechanischen Antrieb bekannter Art bewirkt wird, indem die Gehäuse durch
Schnurtrieb oder Zahntrieb von einer gemeinsamen Welle aus gedreht werden. Bei der
Gehäusedrehung spielt nämlich ein Schlupf von Schnurtrieben keine so ausschlaggebende
Rolle wie beim Antrieb der Abzugwalzen. Ein Schlupf bis etwa 50;'o kann beim Gehäuseantrieb
in Kauf genommen werden.
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In Verbindung mit dem elektrischen Einzelantrieb der Abzugwalzen eines
jeden Drehkopfes werden vorzugsweise Abzugwalzen mit starrer Lagerung verwendet,
wobei die Walzen selbst die erforderliche Elastizität haben. Die Gehäuse der Drehköpfe
bestehen aus gepreßten, gegossenen oder gespritzten, d. h. also spanlos verformten
Teilen; vorzugsweise wird Leichtmetall-Spritzguß verwendet. Lediglich der Teil,
in dem die Abzugwalzen gelagert sind, wird vorteilhaft aus Kunststoff gefertigt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
die erkennen lassen, daß die Erfindung in ganz verschiedener Weise praktisch verwirklicht
werden kann. Es zeigt Abb. z in schaubildlicher Darstellung den unteren Teil eines
Drehkopfgehäuses mit Antrieb der Abzugwalmn durch einen innerhalb des Gehäuses angeordneten
elektrischen Kleinmotor, Abb. 2 ebenfalls in schaubildl#cher Darstellung den unteren
Teil eines Drehkopfgehäus3s mit Antrieb der Abzugwalzen durch ein elektrisch gesteuertes
Schaltwerk, das die Abzugwalzen nach Art eines Klinkentriebs antreibt, Abb. 3 einen
Schnitt durch ein Drehkopfgehäuse mit Antrieb der Abzugwalzen durch ein ähnliches
Schaltwerk wie Abb. 2, jedoch mit außerhalb des Gehäuses liegender Magnetspule,
Abb.
q. in schaubildlicher Darstellung den unteren Teil eines Drehkopfgehäuszs mit Antrieb
desselben und der Abzugwalzen nach dem Wählerprinzip der Fernsprechtechnik und Abb.
5 ein Schaltschema.
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Im Gehäuseunterteil i, der zur besseren Veranschaulichung der hier
wesentlichen Einzelheiten aufgebrochen dargestellt ist, s:nd die Abzugwalzen 2 und
3 gelagert, von denen die Walze 3 nur strichpunktiert angedeutet ist. Zur Lagerung
der Abzugwalzen 2 und 3 hat der Gehäuseteil i zwei Stege q., die diesen Gehäuseteil,
in der waagerechten Eb°na gesehen, in drei Räume aufteilen. Im mittleren Raum liegen
die Abzugwalzen 2 und 3, deren Achsen sich zum Teil bis in die beiden seitlichen
Räume erstrecken. In einer Aussparung des Bodens des einen seitlichen Raumes ist
ein elektrischer Kleinmotor 5 gelagert, dessen Gehäuse durch einen festgeschraubten
Bügel 6 in der Bodenaussparung gehalten ist. Der Elektromotor 5 hat eine senkrechte
Welle 7, auf der sich eine Schnecke 8 befindet, die mit der Welle aus einem Stück
bestehen kann. Die Schnecke 8 greift in ein Schneckenrad 9' auf der Achse der Abzugwalze
2 ein. Die Welle 7 des Elektromotors 5 ist als fliegende Welle, im vorliegenden
Falle nur innerhalb des Motorgehäuses gelagert; gewünschtenfalls kann auch ein Gegenlager
im Deckel (nicht dargestellt) des Drehkopfgehäuses vorgesehen sein.
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Der Antrieb der zweiten Abzugwalze 3 erfolgt von der ersten Walze
2 aus. Zu diesem Zweck sitzen auf den Walzenachsen auf der dem Elektromotor 5 abgewandten
Seite des Gehäuses, also in dem anderen seitlichen Raum, Stirnräder io und i i,
die miteinander im Eingriff sind. Es ist andererseits möglich, auch für die zweite
Abzugwalze 3 einen Elektromotor in dem von den Stirnrädern io und ii eingenommenen
Raum vorzusehen; gegebenenfalls kann auch die Schnecke 8 gleich in zwei Schraubenräder
auf einer Seite der Abzugwalzen 2 und 3 eingreifen, wodurch beide Abzugwalzen direkt
vom Elektromotor 5 aus angetrieben werden.
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Bei dem dargestellten Beispiel ist angenommen, daß der Gehäuseunterteil
i aus Leichtmetall-Spritzguß . besteht. Die eine Klemme 12 des Elektromotors 5 wird
daher an Masse gelegt, während die andere Klemme 13 mit einem gegen den Gehäuseteil
isolierten Schleifring 14 verbunden ist, dem der Strom (Schwachstrom) durch eine
Bürste od. dgl. zugeführt wird.
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Der Antrieb des Gehäuses selbst erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel
durch einen am Gehäuseunterteil i befindlichen Zahnkranz 15, in den ein Schraubenrad
(nicht dargestellt) auf einer für alle Drehköpfe einer Maschine gemeinsamen Welle
eingreift.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 hat einen Schaltwerkantrieb für
die Abzugwalzen. Innerhalb des Gehäuseunterteils 16 ist am Boden des einen seitlichen
Raumes neben den Abzugwalzen 17 und 18 eine Magnetspule i9 angeordnet, die beispielsweise
in ihrer Längsausdehnung entsprechend dem Gehäuseunterteil 16 gebogen ist und etwa
in einer passenden Aussparung im Boden des seitlichen Raumes liegt. Die Magnetspule
ig wirkt auf einen Anker 2o, der auf einer von festgeschraubten Haltern 21 getragenen
Schwenkachse sitzt. Der Anker 2o besteht mit einem Schalthebel 22 aus einem Stück,
der an seinem freien Ende eine gelenkig und federnd angebrachte Schaltklinke 23
trägt. Der Schalthebel 22 wird von einer Feder 24. beeinflußt, die ihn normalerweise
nach unten drückt, wobei sich der Anker 20 von der Magnetspule ig entfernt. Die
Schaltklinke 23 ist mit einem Schaltrad 25 auf der Achse der Abzugwalze 17 im Eingriff.
In das Schaltrad 25 greift die Gegenklinke 26 ein. Auf der anderen Seite der Abzugwalze
17 sitzt auf deren Achse ein Stirnrad 27, das, wie beim Ausführungsbeispiel nach
Abb. i, in ein weiteres Stirnrad 28 auf der Achse der anderen Abzugwalze 18 eingreift,
so daß diese zweite Abzugwalze 18 von der ersten Abzugwalze 17 aus angetrieben wird.
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Der Magnetspule i9 wird ein intermittierender Strom zugeleitet, wodurch
der Anker 20 laufend angezogen und freigegeben wird. Der Schalthebel 22 schaltet
daher mittels der Schaltklinke 23 das Schaltrad 25 und damit die Abzugwalze 17 laufend
vorwärts. Der Antrieb geht also intermittierend vor sich.
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Die Stromzuführung erfolgt einerseits über Masse und andererseits
über einen Schleifring 29 im unteren Teil des Gehäuseteils 16. Der Gehäuseteil 16
ist durch Kugellagerung od. dgl. auf einem Ständer 3o drehbar gelagert, der mit
seinem vorderen, U-förmig gebogenen Teil eine Bank der Maschine umfaßt, wobei eine
Blattfeder 31 in eine Aussparung der Bank einrastet. Auf dem Ständer 3o befindet
sich hinter dem Drehkopf eine Klemme 32 zum Anschluß der zweiten Leitung. Die Klemme
hat gegenüber dem Schleifring 29 eine Bürste zur Stromübertragung (nicht dargestellt).
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 ist ebenfalls ein Schaltwerk
zum Antrieb der Abzugwalzen vorgesehen; jedoch befindet sich hier die Magnetspule
33 zum Betätigen des Schaltmechanismus außerhalb des eigentlichen Drehkopfes, so
daß damit die sich drehenden Massen vermindert werden. Die Magnetspule 33 ist fest
angeordnet und wirkt mit einem kreisringförmigen Scheibenanker 34 zusammen, der
von der Magnetspule 33 bei deren absatzweisem Erregen angehoben wird. Wird die Magnetspule
33 nicht erregt, dann ruht der Scheibenanker 34 in einer entsprechenden Aussparung
im Gehäuseoberteil 35. Dieser Gehäuseoberteil 35 hat seitlich über den bereits bei
den vorhergehenden Ausführungsbeispielen erwähnten seitlichen Räumen des unteren
Gehäuseteils 36 Durchgänge 37. In diese Durchgänge 37 ragen zwei Ansätze 38 des
Scheibenankers 3.4 hinein, an denen federnde, in entsprechende Schalträder q.o auf
beiden Seiten der Abzugwalzen 41 und 42 eingreifende Schaltklinken 39 befestigt
sind. Diese Schaltklinken 39 und damit der Scheibenanker 34 werden durch Federn
43, die, am Gehäuseteil 35 befestigt, in Öffnungen der Schaltklinken 39 eingreifen,
in ihrer unteren Lage gehalten.
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Wird die Magnetspule 33 absatzweise erregt, so werden durch das laufende
Anheben und Senken des Scheibenankers 34 die Schalträder q.o absatzweise gedreht,
wodurch die beiden Abzugwalzen 41 und 4.2 in entgegengesetzter Richtung gedreht
werden.
Im unteren Teil des Gehäuseunterteils 36 ist die Lagerung
des gesamten Gehäuses auf dem bereits in Abb. 2 dargestellten Ständer ersichtlich.
Der Ständer greift mit einer äußeren Hülse 44 in den Gehäuseteil 36 ein.
Auf die untere Büchse 45 des Gehäuseunterteils 36, durch die das ablaufende Garn
hindurchgeht, ist eine Metallhülse 46 aufgeschoben. Zwischen den Hülsen 44 und 46
befindet sich ein Kugellager 47.
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Der Antrieb des Gehäuses erfolgt in den beiden Fällen nach Abb. 2
und 3 durch einen am Gehäuseunterteil 36 befindlichen Zahnkranz, wie dies bereits
bei Abb. i erläutert wurde.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 hat demgegenüber sowohl für die
Abzugwalzen als auch für das Gehäuse einen elektrischen Einzelantrieb. Beide Antriebe
sind nach dem Prinzip der Motorwähler der Fernsprechtechnik ausgeführt. Im unteren
Teil des Gehäuseunterteils sind vier Anker 48 vorgesehen, die in der bekannten Weise
mit zwei Magnetspulen 49 und 5o zusammenarbeiten. Die Magnetspulen 49 und 5o, deren
Polschuhe 51 und 52 gegen die Anker 48 gerichtet sind, werden wechselseitig und
absatzweise erregt. Zu diesem Zweck ist ein Impulsgeber 53 vorhanden, der aus einer
Unterbrecherwalze 54 mit zwei Kontaktringen besteht. Auf jedem dieser beiden Kontaktringe
schleift ein Schleifkontakt 55 bzw. 56. Jeder Kontaktring hat eine leitende und
eine nichtleitende Fläche, die jeweils i8o° umfassen und bei beiden Kontaktringen
gegenseitig versetzt sind. Dadurch erhält beim Drehen der Unterbrecherwalze 54,
die nach Abb. 4 durch Schnurtrieb angetrieben ist, abwechselnd die eine und die
andere Magnetspule 49 oder 5o Strom. Die Spulen werden mithin wechselweise erregt
und bewirken über die Anker 48 das Drehen des Drehkopfgehäuses, in dem wieder in
der bereits erläuterten Weise die Abzugwalzen 57 und 58 gelagert sind.
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Die Abzugwalzen 57 und 58 sind bei dieser Ausführung in gleicher Weise
angetrieben wie das Gehäuse. Auf den Achsen der Abzugwalzen befinden sich zu beiden
Seiten wieder in den seitlichen Räumen des Drehkopfgehäuses vier gebogene Anker
59 und 6o. Unterhalb derselben liegen im Gehäuse die Magnetspulen 61, deren Polschuhe
sich direkt unter den Ankern 59 und 6o befinden. Die Magnetspulen 61 werden genau
wie die vorher erwähnten Spulen 49 und 5ö durch einen Impulsgeber ähnlich dem Impulsgeber
53 abwechselnd erregt, so daß die um 45° versetzten Anker 59 und 6o auf beiden Seiten
der Abzugwalzen diese in Drehung versetzen.
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Es ist auch möglich, das Drehkopfgehäuse mittels eines Elektromotors
ähnlich dem in Abb. i anzutreiben. Hierbei kann der untere Gehäuseteil als Teil
des Motors ausgebildet sein. Bei Antrieb der Abzugwalzen durch solche Kleinmotoren
kann ebenfalls ein intermittierender Betrieb vorgesehen werden, um die mit diesem
Antrieb verbundenen spinntechnischen Vorteile zu erhalten. Ein Schaltschema hierfür
zeigt Abb. 5, in der angenomu:en ist, daß die Abzugwalzen gemäß der Ausführung nach
Abb. i angetrieben sind, während das Gehäuse von einer durchgehenden Welle 62 aus
über das Schraubenrad 63 angetrieben ist. An das Netz 64, 65 ist durch Leitung
66 ein Impulsgeber 67 angeschlossen, während der Leiter 64 an Masse gelegt ist.
Der Impulsgeber ist eine Unterbrecherwalze, die in verschiedener Weise über ihre
Länge mit leitendem und nichtleitendem Belag 68 versehen Ist. Hier ist ein von null
aus ansteigender leitender Belag 68 vorgesehen. Der Schleifkontakt 69 ist in Längsrichtung
der Unterbrecherwalze verschiebbar. Von diesem führt eine Leitung 7o zum Schleifring
des Drehkopfes und weiter zum Antriebsmotor der Abzugwalzen. Je nach Einstellung
des Schleifkontaktes 69 erhält der Antriebsmotor kürzere oder längere Stromimpulse,
und umgekehrt bleibt er länger oder kürzer stromlos. Dadurch nimmt der Motor entsprechend
seiner Anlaufkurve während des Stromimpulses an Drehzahl zu, wohingegen seine Drehzahl
während des stromlosen Zeitintervalls wieder sinkt.
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Selbstverständlich kann der Belag der Unterbrecherwalze gegebenenfalls
auch mehrfach unterteilt sein. Der Impulsgeber 67 wird von der oberen Streckwalze
71 aus angetrieben, gegebenenfalls auch von einem anderen Teil der Maschine. Die
Regelung des Verzuges ist hier unabhängig von der jeweiligen Liefergeschwindigkeit
nur durch Verschieben des Stromabnehmers nach längeren oder kürzeren Stromimpulsen
möglich (Impulszeitverfahren).
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Der Impulsgeber 53 nach Abb. 4 arbeitet dagegen entweder über Wechselräder
72 mit der oberen Streckwalze 71 oder mit einem anderen Teil der Maschine zusammen;
oder das Kontaktrad hat über die Breite verteilt Kontaktreihen mit verschiedenen
Kontaktzahlen. In letzterem Falle wird dann durch seitliches Verschieben des Stromabnehmers
eine Änderung der Impulszahl pro Umdrehung erreicht, ohne daß Wechselräder für die
Änderung des Verzuges notwendig werden.
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Der intermittierende Antrieb der Abzugwalzen kann übrigens auch auf
mehr oder weniger mechanischem Wege erzielt werden.