DE876418C

DE876418C - Drive for work machines which require constant torque with variable or variable speed

Info

Publication number: DE876418C
Application number: DES22610A
Authority: DE
Inventors: Fritz Wilke
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1951-04-06
Filing date: 1951-04-06
Publication date: 1953-05-11

Description

Antrieb für Arbeitsmaschinen, die bei veränderlicher oder veränderbarer Drehzahl gleichbleibendes Drehmoment benötigen Für den Antrieb von Wickelkörpern für langgestrecktes Wickelgut, insbesondere für mittlere und schwere elektrische Kabel und Leitungen, wird eine Antriebsvorrichtung benötigt, deren Arbeitscharakteristik so beschaffen ist, daß die Zugspannung im Wickelgut zwischen der Abzugsvorrichtung und dem Wickelkörper unter allen vorkommenden Geschwindigkeitsbedingungen möglichst gleichbleibt, so daß eine Überbeanspruchung des WickeIgutes durch Zug oder aber ein Gleiten auf der Abzugsvorrichtung nicht erfolgen kann. Der übliche Weg zur Erfüllung dieser Forderung ist die Anwendung einer Reibungskupplung zwischen Abzugsvorrichtung und Aufwickelei in Form eines gleitenden Riemens oder eines Reibungsgetriebes. Der jeweils erforderliche Schlupf muß hierbei jedoch von Hand gefühlsmäßig eingestellt und gegebenenfalls während des Wickelvorganges nachgeregelt werden. Diese Einrichtung befriedigt daher bei höheren Ansprüchen nicht. Beispielsweise ist die Fertigungsgeschwindigkeit nicht als konstant anzunehmen, was insbesondere beim Anfahren und Auslaufen der Fertigungsmaschinen der Fall ist.Drive for work machines, which are changeable or changeable Speed need constant torque for the drive of bobbins for elongated winding material, especially for medium and heavy electrical ones Cables and wires, a drive device is needed, its working characteristics is such that the tensile stress in the winding material between the take-off device and the winding body under all occurring speed conditions as far as possible remains the same, so that overstressing of the WickeIgutes by train or else sliding on the trigger device cannot take place. The usual way to fulfillment This requirement is the use of a friction clutch between the trigger device and take-up in the form of a sliding belt or a friction gear. Of the The slip required in each case must, however, be set emotionally by hand and if necessary readjusted during the winding process. This facility therefore does not satisfy with higher demands. For example, the manufacturing speed not to be assumed as constant, especially when starting up and coasting down the Manufacturing machines is the case.

Dadurch werden unkontrollierbare Schwankungen des im Wickelgut auftretenden Zuges bedingt. Die Erfindung löst die Aufgabe, diese Nachteile der üblichten Antriebsvorrichtungen für Wickelkörper für ]anggestrecktes Wickelgut zu beseitigen. Sie ist aber nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt, sondern überall dort mit Vorteil anwendbar, wo es sich um den Antrieb von Arbeitsmaschinen handelt, die bei veränderlicher oder veränderbarer Drehzahl ein gleichbleibendes Drehmoment benötigen.This prevents uncontrollable fluctuations in the material being wound Train conditionally. The invention solves the problem of these disadvantages of the usual drive devices for bobbins for] stretched wound material to be eliminated. But she is not limited to this application, but can be used anywhere with advantage, where it is about the drive of working machines, which with variable or variable speed require a constant torque.

Gemäß der Erfindung wird zwischen Antrieb und der anzutreibenden Maschine, insbesondere dem Wickelkörper, ein Speichervorgang eingeschaltet, durch den in Abhängigkeit von der jeweiligen Größe des gespeicherten Vorrates die Drehzahl des Antriebes geregelt wird. Hierfür kommt bevorzugt ein Triebwerk in Betracht, dessen Energievorrat laufend von einem Motor mit Drehzahlregeleinrichtung ergänzt wird, wobei die Drehzahlregelung in Abhängigkeit von der vorhandenen Energiereserve des Triebwerkes erfolgt. Als Triebwerk kann dabei beispielsweise ein Gewichts- oder ein Federtriebwerk Verwendung finden. According to the invention, between the drive and the to be driven Machine, in particular the winding body, switched on a storage process by depending on the size of the stored supply the speed of the drive is regulated. An engine is preferred for this into consideration, whose energy supply is continuously supplied by a motor with a speed control device is supplemented, with the speed control depending on the available energy reserve of the engine takes place. As a drive, for example, a weight or a spring drive find use.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, die ein Ausführungsbeispiel eines .gemäß der Erfindung gestalteten Antriebes für eine Aufwickelvorrichtung für elektrische Kabel zeigt. Bei dem dargestellten Beispiel dient zum Antrieb ein Gewichtstriebwerk; in sinngemäßer Weise könnte aber z. B. auch ein Federtriebwerk verwendet werden. The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, the one embodiment of a. According to the invention designed drive for shows an electrical cable winder. In the example shown serves to drive a weight engine; but could in a similar manner z. B. a spring drive can also be used.

Mit I ist ein Drehstrommotor bezeichnet, der über ein regelbares ölgetriebe 2 und einen selbsthemmenden Schneckentrieb 3 ein Kettenrad 4 in Drehung versetzt. Über dieses Kettenrad 4 läuft eine endlose Kette 5, die über die weiteren Kettenräder 6 bis 11 geführt ist. Die Kettenräder 7 bis 10 sind gelagert, während 6 und II frei schwebend mit Belastungsgewichten P1 bzw. P2 in der Kette 5 hängen. Während P2 nur gering ist und zum Spannen der Kettenreservelänge dient, stellt P1 das Arbeitsgewicht dar. With I a three-phase motor is referred to, which has a controllable oil gear 2 and a self-locking worm drive 3, a chain wheel 4 in rotation offset. Over this sprocket 4 runs an endless chain 5, which over the other Chain wheels 6 to 11 is performed. The sprockets 7 to 10 are stored while 6 and II hang freely in the chain 5 with loading weights P1 and P2, respectively. While P2 is only small and serves to tension the reserve chain length, P1 represents the working weight.

Die an dem losen Kettenrad 6 befestigte Kette 12 dient zusammen mit dem Gegengewicht P3 zur regelnden Verstellung des ölgetriebes 2. Auf der Welle des Rades 8 sitzt ein weiteres Kettenrad I3, welches den Antrieb der Aufwickelei vermittelt.The chain 12 attached to the loose sprocket 6 serves together with the counterweight P3 for regulating adjustment of the oil gear 2. On the shaft of the Wheel 8 sits another sprocket I3, which provides the drive of the take-up.

Sofern während des Wickelvorganges die Umfangsgeschwindigkeiten der Kettenräder 4 und 8 übereinstimmen, bleibt die Höhenlage des Rades 6 und des Arbeitsgewichtes P1 unverändert. Steht der Antriebsmotor I und damit das Rad 4 still, so wird über das Kettenrad 13 das auf der Welle des Rades 8 sitzt, die Wickeltrommel durch das Arbeitsgewicht P1 angetrieben, das sich dabei nach abwärts bewegt. If the circumferential speeds of the Sprockets 4 and 8 match, the height of the wheel 6 and the working weight remain P1 unchanged. If the drive motor I and thus the wheel 4 are at a standstill, then over the sprocket 13 that sits on the shaft of the wheel 8, the winding drum through the Working weight P1 driven, which moves downwards.

Andererseits bewirkt eine Drehung des Rades 4 in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung bei festgehaltenem Rad 8, daß das Arbeitsgewicht P1 gehoben wird. Läuft also Rad 8 mit höherer Umfangsgeschwindigkeit, dann sinkt Rad 6 mit P1; die Leistungsdifferenz wird dann aus dem Arbeitsspeicher entnommen. Gleichzeitig wird mittels der Kette 12 unter Überwindung des Gegengewichtes Pg das 01-getriebe auf ein geringeres Übersetzungsverhältnis geregelt, so daß sich die Umfangsgeschwindigkeit des Antriebskettenrades 4 erhöht. Hierdurch wird das Absinken von Rad 6 und P1 verlangsamt, bis bei Übereinstimmung der Umfangsgeschwindigkeiten von 8 und 4P1 wieder zum Stillstand kommt. Vermindert dagegen die Abzugsscheibe die Aufwickelei und damit Rad 8 seine Umfangsgeschwindigkeit gegenüber Rad 4, dann wird Rad 6 mit P1 gehoben, die überschüssige Leistung wird gespeichert. Gleichzeitig regelt das Gegengewicht P3 mittels der Kette 12 das ölgetriebe auf ein höheres Übersetzungsverhältnis, so daß sich die Umfangsgeschwindigkeit des Antriebskettenrades 4 vermindert, bis wieder Übereinstimmung erzielt ist.On the other hand, it causes the wheel 4 to rotate in the direction indicated by the arrow indicated direction with the wheel 8 held, that the working weight P1 lifted will. So if wheel 8 is running at a higher circumferential speed, then wheel 6 will fall with it P1; the difference in performance is then taken from the working memory. Simultaneously the 01-transmission becomes by means of the chain 12 overcoming the counterweight Pg regulated to a lower transmission ratio, so that the peripheral speed of the drive sprocket 4 increased. This slows down the descent of bike 6 and P1, until it comes to a standstill again when the circumferential speeds of 8 and 4P1 match comes. On the other hand, the haul-off disc reduces the winding and thus wheel 8 its Circumferential speed compared to gear 4, then gear 6 is raised with P1, the excess Performance is saved. At the same time, the counterweight P3 regulates by means of the chain 12 the oil gear to a higher gear ratio, so that the peripheral speed of the drive sprocket 4 is reduced until agreement is achieved again.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß der Antrieb der Aufwickeltrommel unabhängig von der Drehzahl mit gleichbleibendem Drehmoment erfolgt. Das Drehmoment des Rades 8 bleibt unabhängig von seiner Drehzahl praktisch konstant. The invention achieves that the drive of the winding drum takes place regardless of the speed with constant torque. The torque of the wheel 8 remains practically constant regardless of its speed.

Um den Motor I in den Endstellungen der Vorrichtung zu sichern und ein selbsttätiges An- und Auslaufen zu bewirken, können Endkontakte 14 und I5 vorgesehen werden, die ein Motorschütz ein- bzw. ausschalten und beispielsweise durch das Gegengewicht P3 in seinen Endstellungen betätigt werden können. To secure the motor I in the end positions of the device and End contacts 14 and I5 can be provided to cause an automatic start and stop that switch a motor contactor on or off and, for example, by means of the counterweight P3 can be operated in its end positions.

Bei dem Aufwickeln von langgestrecktem Wickelgut ist zu beachten, daß sich im Verlauf des Wickelvorganges der Wickeldurchmesser ändert, so daß, um stets gleiche Zugspannung im Wickelgut zu erhalten, das Drehmoment des Antriebes proportional der Durchmesserzunahme zunehmen muß. - Dies kann so erreicht werden, daß das Arbeitsgewicht P1 in Abhängigkeit von dem Wickeldurchmesser durch Hinzu fügen von Zusatzgewichten erhöht wird; diese Erhöhung kann von Hand oder auch selbsttätig erfolgen. When winding elongated material to be wound, it is important to note that that changes in the course of the winding process, the winding diameter, so that, to To always maintain the same tensile stress in the winding material, the torque of the drive must increase proportionally to the increase in diameter. - This can be achieved by that the working weight P1 as a function of the winding diameter by adding adding additional weights is increased; this increase can be done manually or automatically take place.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es u. a. möglich, die Zahl der benötigten Kettenräder, über die die Kette 5 geführt wird, zu vermindern, wenn die anzutreibende Welle oberhalb des Antrieb es angeordnet wird. Andererseits ist es auch möglich, die Kette 5 mehrfach, z.B. zwei- oder dreimal, die Speicherstrecke durchlaufen zu lassen, so daß trotz niedrigerer Zugspannung ein größeres Belastungsgewicht P1 und Gegengewicht P3 angewendet werden kann. Weiter kann beispielsweise an Stelle eines Motors mit konstanter Drehzahl und zusätzlichem Regelgetriebe ein drehzahlregelbarer Motor verwendet werden, dessen Bürstenbrücke durch die Höhenlageveränderung des Arbeitsgewichtes P1 verstellt wird. The invention is not limited to the illustrated embodiment limited. So it is inter alia. possible to determine the number of sprockets required over the the chain 5 is guided to decrease when the shaft to be driven is above the Drive it is arranged. On the other hand, it is also possible to use the chain 5 several times, E.g. two or three times to run through the storage path so that despite lower tensile stress a larger loading weight P1 and counterweight P3 are applied can be. For example, instead of a constant speed motor and an additional variable speed motor can be used, its Brush bridge is adjusted by changing the height of the working weight P1.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Drive for work machines. those at changeable or variable speed require constant torque, in particular for winding devices for elongated material to be wound, such as preferably electrical ones Cables and lines, characterized in that between the drive and the machine a storage process is switched, which depends on the respective size of the stored supply regulates the speed of the drive.

2. Drive according to claim 1, characterized in that an engine is used, whose energy supply is continuously supplied by a motor with a speed control device is supplemented, with the speed control depending on the available energy reserve of the engine takes place.

3. Drive according to claim 2, characterized in that the change in altitude a load weight actuates the speed control element.

4. Drive according to claim 2, characterized in that an endless Chain in which the working weight and a counterweight hang freely, via one of the drive motor driven wheel and the drive wheel is performed for the working machine.

5. Drive according to claim 2, characterized in that on the working weight a chain or rope is attached, at the other end of which a counterweight is attached depends and which actuates the speed adjustment device of the drive motor.

6. Drive according to claim 5, characterized in that in the end positions of the counterweight end contacts for switching the drive motor on and off are provided.