NO132508B

NO132508B -

Info

Publication number: NO132508B
Application number: NO2304/70A
Authority: NO
Inventors: P A Mason
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1969-06-18
Filing date: 1970-06-13
Publication date: 1975-08-11
Also published as: DE2029568A1; US3669370A; SE356731B; ES380915A1; NO132508C; BE752147A; NL7008842A; GB1235439A; ZA703088B; CH520064A; FR2046868B1; AT307868B; FR2046868A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår utstyr for styring av strekk og aksellerasjon i tynne båndformede materialer når disse trekkes av spiralviklede ruller som er anbragt omkring et sentralt anordnet roterbart nav. The present invention relates to equipment for controlling tension and acceleration in thin strip-shaped materials when these are pulled by spirally wound rollers which are arranged around a centrally arranged rotatable hub.

Det er tidligere kjent flere utstyr hvor aksellerasjon og bremsing av båndformet materiale styres mens dette vikles av en rull. Den vanlige virkemåte for slike systemer er enten å overføre bremsekraften via navet eller ved hjelp av roterende eller faste flenser. Dersom bremsekraften overføres via navet er det stor fare for at rullen spalter seg opp, og når roterbare flenser benyttes, økes dreiemomentet for det bevegelige system kraftig, noe som nødvendig-gjør en mer robust og dermed vesentlig dyrere konstruksjon. Og med faste flenser fås en stor og vanskelig regulerbar bremse-effekt. Several pieces of equipment were previously known where the acceleration and braking of strip-shaped material is controlled while it is being wound by a roll. The usual mode of operation for such systems is either to transmit the braking force via the hub or by means of rotating or fixed flanges. If the braking force is transmitted via the hub, there is a great danger of the roller splitting open, and when rotatable flanges are used, the torque for the moving system is greatly increased, which necessitates a more robust and thus significantly more expensive construction. And with fixed flanges, a large and difficult-to-regulate braking effect is obtained.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er således å frembringe The purpose of the present invention is thus to produce

et avspolingsutstyr for båndformet materiale hvor ovennevnte ulemper unngås, og hvor man dessuten oppnår slike fordeler som at bremseklossene ikke behøver være presisjonsfremstilt og at bremsekraften blir konstant, uavhengig av rullens variasjon i diameter. an unwinding device for strip-shaped material where the above-mentioned disadvantages are avoided, and where one also achieves such advantages as that the brake pads do not need to be precision manufactured and that the braking force is constant, regardless of the variation in the diameter of the roll.

Dette oppnås ved å utforme utstyret i overensstemmelse med de nedenfor fremsatte patentkrav. This is achieved by designing the equipment in accordance with the patent claims set out below.

En utførelse av oppfinnelsen vil nedenfor bli nærmere beskrevet under henvisning til de ledsagende tegninger hvor: Fig. 1 viser et sideriss av en utførelse av et utstyr i henhold til oppfinnelsen, An embodiment of the invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings where: Fig. 1 shows a side view of an embodiment of a device according to the invention,

Fig. 2 viser et tverr-riss av den samme utførelse, og Fig. 2 shows a cross-section of the same embodiment, and

Fig. 3 viser et oppriss av en del av utførelsen vist i figur 1. Fig. 4 viser en skjematisk fremstilling av en lukket styrings-sløyfe som er utformet for samvirkning med et utstyr i henhold til oppfinnelsen. Fig. 5 og 6 viser alternative utførelser av utstyret, og fig. 7a og 7b viser hvordan en friksjonsfri gasspute kan oppnås ved anleggsflaten. Fig. 3 shows an elevation of part of the embodiment shown in Fig. 1. Fig. 4 shows a schematic representation of a closed control loop which is designed for cooperation with a device according to the invention. Fig. 5 and 6 show alternative designs of the equipment, and Fig. 7a and 7b show how a frictionless gas cushion can be achieved at the contact surface.

I figurene er 1 en rull med spiraloppviklet materiale, f.eks. papir for bruk til isolering av elektriske ledere for telefonkabler. Denne rullen er utstyrt med et roterbart senter eller nav 2, og til dette er et forskyvbart organ 3 fast montert. Det forskyvbare organ 3 er tilpasset slik at det kan gli mellom to skinner 5 slik at etter hvert som diameteren til rullen avtar når båndet trekkes av rullen, så styrer skinnene 5 det forskyvbare organ 3 når rullens sentrum synker under påvirkning av tyngdekraften. Det roterbare nav og det forskyvbare organ er arrangert slik at rullen roterer i den retninng som er antydet av pilen A mens den synker i retningen som er vist av pil B (fig. 2). Rullen 1 hviler på en anleggsflate 4 som er således konstruert at den understøtter vekten av rullen uten å bidra nevneverdig med friksjon mot båndet 15 når dette trekkes av rullen i retningen som er vist av pilen C. Understøttelsen kan således f.eks. bestå av en luft- eller gasspute. In the figures, 1 is a roll of spirally wound material, e.g. paper for use in insulating electrical conductors for telephone cables. This roller is equipped with a rotatable center or hub 2, and to this a displaceable member 3 is fixedly mounted. The displaceable member 3 is adapted so that it can slide between two rails 5 so that as the diameter of the roll decreases when the tape is pulled off the roll, the rails 5 guide the displaceable member 3 when the center of the roll descends under the influence of gravity. The rotatable hub and the displaceable member are arranged so that the roller rotates in the direction indicated by arrow A while descending in the direction shown by arrow B (Fig. 2). The roll 1 rests on a bearing surface 4 which is designed in such a way that it supports the weight of the roll without contributing significantly to friction against the band 15 when it is pulled by the roll in the direction shown by arrow C. The support can thus e.g. consist of an air or gas cushion.

Bremsekraften som skal styre strekket og aksellerasjonen av båndet 15 tilføres ved hjelp av to bremseklosser 6 som er festet til hver sin motvirkende vektstang 7. Bremsklossene 6 virker på motsatte sider av rullen som vist i figurene 1 og 2 og kan f.eks. bestå av wolframkarbid. Vektstengene 7 er stivt forbundet med individuelle torsjonsstaver 8 som fritt kan dreie seg omkring sin lengdeakse i lagerblokker 9. Brémseklpssene 6 beveger seg derfor langs sirkelfor-mede baner når de beveger seg inn mot og ut fra rullen i. Stivt festet til hver torsjonsstav 8 finnes et stag 10 med en'tapp 11. En vektarm 12 benyttes for å dele bremsekraften likt mellom tappene 11 og dermed også mellom bremseklossene 6. For å muliggjøre at bremseklossene 6 presses mot rullen 1 hviler vektarmen 12 på en knivformet egg 13 som utgjør en del av bremsearmen 14. For å presse bremseskoene 6 mot rullen 1 trykkes bremsehåndtaket nedover i den retning som er vist av pilen D, og dette forårsaker at armen 14 dreier seg The braking force which is to control the stretch and the acceleration of the belt 15 is supplied by means of two brake blocks 6 which are attached to each opposing weight rod 7. The brake blocks 6 act on opposite sides of the roller as shown in figures 1 and 2 and can e.g. consist of tungsten carbide. The weight rods 7 are rigidly connected to individual torsion bars 8 which can freely rotate around their longitudinal axis in bearing blocks 9. The brake clips 6 therefore move along circular paths when they move in towards and out of the roller i. Rigidly attached to each torsion bar 8 are a strut 10 with a pin 11. A weight arm 12 is used to divide the braking force equally between the pins 11 and thus also between the brake pads 6. To enable the brake pads 6 to be pressed against the roller 1, the weight arm 12 rests on a knife-shaped egg 13 which forms part of the brake arm 14. To press the brake shoes 6 against the roller 1, the brake handle is pushed down in the direction shown by arrow D, and this causes the arm 14 to rotate

omkring tappen 14a og løfter vektarmen 12 slik at den bringes i kontakt med tappene 11. Dette fører i sin tur til at stagene 10 around the pin 14a and lifts the weight arm 12 so that it is brought into contact with the pins 11. This in turn causes the rods 10

løftes og dreies med torsjonsstavene 8 hvorved dreining av vektstengene 7 bringer bremseklossene 6 i kontakt med rullen 1. Den aktuelle brmsekraft som tilføres bremsearmen 14 tilveiebringes av et lukket reguleringssystem som inneholder måle- og styreelementer for å frembringe den ønskede, korrigerende kraft. is lifted and turned with the torsion bars 8 whereby turning the weight rods 7 brings the brake pads 6 into contact with the roller 1. The relevant braking force which is supplied to the brake arm 14 is provided by a closed regulation system which contains measuring and control elements to produce the desired corrective force.

Fig. 4 viser en lukket styringssløyfe. I det viste system er 41 en bevegelig trinse som benyttes som aksellerasjonsmåler. Denne Fig. 4 shows a closed control loop. In the system shown, 41 is a movable pulley which is used as an acceleration meter. This

trinsen vil registrere forskjellen i aksellerasjonen mellom båndet the pulley will register the difference in acceleration between the bands

15 som kommer fra rullen 1 og båndet 15' som trekkes ut i den retning som er vist ved pilen C. Den resulterende bevegelse av trinsen overføres til et overføringsorgan 46 via en vektstang 44 som dreier seg om aksen 45. Overføringsorganet 46 påvirker et egnet kraftover-føringsledd som omfatter en sammentrykkbar fjaer 47 som registrerer forskyvningen av overføringsorganet 46 som skyldes trinsens bevegelse og en hastighetsavhengig mekanisk demper 48 som detekterer hastigheten hvorved en slik forskyvning skjer. 15 coming from the roller 1 and the belt 15' which is pulled out in the direction shown by arrow C. The resulting movement of the pulley is transmitted to a transmission means 46 via a weight bar 44 which revolves about the axis 45. The transmission means 46 affects a suitable power transfer - guide link which comprises a compressible spring 47 which registers the displacement of the transmission member 46 which is due to the pulley's movement and a speed-dependent mechanical damper 48 which detects the speed at which such a displacement occurs.

Kraften som herved utvikles fra trinsens bevegelse overføres via overføringsledd. En brekkstang mekanisme 49 forsterker kraften og overfører den f.eks. mekanisk til bremsearmen 14 som vist i figuren. The power that is thereby developed from the pulley's movement is transmitted via transmission joints. A breaker bar mechanism 49 amplifies the force and transfers it, e.g. mechanically to the brake arm 14 as shown in the figure.

Strekket i båndet 15 opprettholdes ved hjelp av fjæren 43, og det oppnås at det samlede moment på vektstangen 44 blir nær uavhengig av vektstangens posisjon. Bremsekraften F oppstår når det frem-kommer et fall i båndets strekk. Bremsekraften overføres over den viste reguleringssløyfe. The tension in the band 15 is maintained by means of the spring 43, and it is achieved that the total torque on the barbell 44 is almost independent of the barbell's position. The braking force F occurs when there is a drop in the belt's tension. The braking force is transmitted via the control loop shown.

I en annen utførelse er skinnene 5 skråstilt slik at rullens nav og sentrum 2 ikke blir tvunget til å bevege seg loddrett nedover under avvikling, men i steden beveger seg langs et skråplan slik at kraften på anleggsflaten 4 bare vil utgjøre en brøkdel av vekten til rullen 1 og således ikke vil bidra vesentlig til strekk i båndet. Dette er vist i figur 5 hvor navet 2 til rullen 1 føres langs en skråttstilt styringsskinne 53 slik at presset mot anleggsflaten 4 bare blir en liten brøkdel av rullens vekt og dette presset vil derfor bare resultere i en uanseelig friksjonskraft på båndet i forhold til bremsekraften som skriver: seg fra bremsestyret 6. In another embodiment, the rails 5 are inclined so that the roller's hub and center 2 are not forced to move vertically downwards during unwinding, but instead move along an inclined plane so that the force on the bearing surface 4 will only be a fraction of the weight of the roller 1 and thus will not contribute significantly to tension in the band. This is shown in Figure 5 where the hub 2 of the roller 1 is guided along an inclined guide rail 53 so that the pressure against the contact surface 4 is only a small fraction of the roller's weight and this pressure will therefore only result in an insignificant frictional force on the belt in relation to the braking force which writes: separate from the brake control 6.

I ytterligere en annen utførelse forbindes navet eller senteret 2 med en proporsjonal oppad virkende reaksjonskraft som delvis motvirker tyngden til rullen 1 og.altså delvis bærer vekten av rullen 1 slik at kraften som kreves for. understøttelse av rullen 1 ved anleggsflateri 4 blir et minimum.:Dette er vist i figur 6 hvor rullen 1 holdes oppe av et avbalansert system 62 slik at rullen presses oppover mot anleggsflaten 4. Også ved denne konstruksjonen blir det mulig å oppnå et egnet, trykk av rullen mot anleggsflaten 4 ved en riktig avstemning mellom fjærkraften fra fjæren 63, rullens og vektarmens 64 vekt og. boltens 6.1 plassering. In yet another embodiment, the hub or center 2 is connected with a proportional upward acting reaction force which partially counteracts the weight of the roller 1 and therefore partially supports the weight of the roller 1 so that the force required for. support of the roller 1 at the installation surface 4 becomes a minimum.: This is shown in figure 6 where the roller 1 is held up by an unbalanced system 62 so that the roller is pressed upwards against the installation surface 4. Also with this construction it is possible to achieve a suitable pressure of the roller against the contact surface 4 by a correct balance between the spring force from the spring 63, the weight of the roller and the weight arm 64 and. the bolt's 6.1 location.

Bremsemétoden som er beskrevet ovenfor tillater bruk av ufull-komne bremseklosser som f.eks. kan være skjeve eller på andre måter kan være av en uregelmessig form. Fordi bremseklossen 6 flyter i en retning parallelt med rullens akse sikrer forbindelsen med vektstengene 7 at bremsekraften på hver bremsekloss blir like stor. The braking method described above allows the use of imperfect brake pads such as may be crooked or otherwise may be of an irregular shape. Because the brake pad 6 floats in a direction parallel to the roller's axis, the connection with the weight rods 7 ensures that the braking force on each brake pad is equal.

I ytterligere en annen utførelse er en av.vektarmene 7 faststående mens den andre er bevegelig. Rullen 1 er da utformet slik at den kan justere seg selv ved hjelp av et selvsentrerende lager ved navet 2. In yet another embodiment, one of the weight arms 7 is fixed while the other is movable. The roller 1 is then designed so that it can adjust itself using a self-centering bearing at the hub 2.

Fig. 7a og 7b viser hvordan man kan få en nær friksjonsfri anleggsflate 4 ved at luft eller gass presses uti en kontinuerlig strøm gjennom hullene 73 i den aktive del av anleggsorganet 71. Fig. 7a and 7b show how a nearly frictionless contact surface 4 can be obtained by forcing air or gas in a continuous flow through the holes 73 in the active part of the contact member 71.

Claims

1. Equipment for controlling acceleration and tension in thin strips

shaped materials when. these are pulled by spirally wound rollers (1) which are arranged around a centrally arranged rotatable hub (2), characterized in that the roller (1) rests against a practically frictionless contact surface (4), that the hub (2) is mounted so that it can is shifted perpendicular to its axial direction in the direction of the contact surface, whereby it is ensured that*the roller (1) rests against the contact surface even when the roller's diameter is reduced, and that a braking device is arranged adjacent to the contact surface to supply the same braking force on both sides of the roller near its outer circumference. !■.-....

2. Equipment according to requirement 1, grade! characterized by the hub (2) being rotatably attached to a displaceable member (3) which is controlled by vertical guide rails (5), so that when the diameter of the roller (1) decreases during unwinding, the roller's hub (2) sinks under the influence of gravity while part of the roll is constantly supported by the contact surface (4).

3. Equipment according to claim 1, characterized in that the hub is rotatably attached to a displaceable member (3) which is controlled by inclined guide rails so that when the diameter of the roll decreases during unwinding, the hub I moves along an inclined plane.

4. Equipment according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the contact surface (4) consists of a gas or air cushion and practically provides a friction-free support for the roller

5. Equipment according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the hub (2) is connected to a proportional balancing mechanism which supports almost the entire weight of the roller while only the remaining part of the roller's weight rests against the contact surface.

6. Equipment according to any one of the preceding claims, characterized in that the braking equipment comprises a pair of brake pads (6) which act on opposite sides of the roller, each brake pad being rigidly connected to a weight rod (7) which is rigidly connected to each rotatable torsion bars"(8) which form a right angle with and which are fixedly connected to a torsion arm (10) comprising a pin (11), a weight arm (12) which is supported on a knife edge (13) connected to a brake handle (14) ) as the weight arm (12) when it is raised under the influence of the extension axle roof (14) engages with both pins (11) and lifts them, whereby the torsion arms (10), torsion rods (8) and weight rods (7) are turned so that the brake pads ( 6) is clamped against the roller as the weight arm (12) ensures that the braking force is distributed equally between the two brake pads.

7. Equipment according to one of claims 1 to 6, characterized in that the braking equipment comprises a pair of brake pads which act on opposite sides of the roller, one brake pad being firmly connected to a fixed strut while the other brake pad is firmly connected to a movable weight rod to which the braking force is transferred, as the roller can center itself between the brake shoes with the help of a self-centering bearing in the hub.