Suche nach „Rutschkupplung“ für ein Projekt!

[arsalantosifi]

Hallo!

Die oben gezeichnete Projektteil, funktioniert folgendermaßen: die große Riemenscheibe auf der linken Seite, welche durch ein Synchronmotor betrieben wird, hat eine konstante Bahngeschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit.
An der rechts gezeichneten Scheibe ist eine Rolle befestigt, die für Papier einwickeln zuständig ist, die hat ebenfalls dieselbe konstante Bahngeschwindigkeit aber eine dauerhaft sinkende Winkelgeschwindigkeit. Da der Rollendurchmesser (Radius) ständig zunimmt!

Das ist eigentlich genau wie eine Tonband-Aufrollfunktion!

Ich suche eine Rutschkupplung die man zwischen kleiner Riemenscheibe und Papierrolle einsetzt und sich an folgende Werte anpasst!“

Oder hat jemand eine bessere Idee, was man außer Rutschkupplung verwenden könnte???

Maximal Werte:

Durchmesser = 17mm
Umfang = 54,4mm
Vkonstant = 0,28mm/s
Wmax = V/r = 0,032 1/s
T = U/V = 190,7s
f = n = 1/T = 0,00524Hz

Minimal Werte:

Durchmesser = 70mm
Umfang = 219,9mm
Vkonstant = 0,28mm/s
Wmin = V/r = 0,008 1/s
T = U/V = 785,4s
f = n = 1/T = 0,00127Hz

Papierdicke = 0,1mm

Grüße aus Frankfurt
Amir

[/quote]

[arsalantosifi]

nochmal zur Erläuterung:

vielleicht habe ich zu viele nicht wichtige Einzelheiten angegeben, wichtiger ist vielmehr, dass die Rutschkupplung zwischen Riemenscheibe und Rolle passt. Ich denke, dass für diese Aufgabe fast jede Rutschkupplung aus einem Bandgerät geeignet wäre, jedenfalls von den technischen Daten her.

Also, wichtig sind:
- die ungefähre Größe
- das übertragene Drehmoment sollte ungefähr im "normalen" Bereich sein
- dass ich eine Artikelnummer oder Bestellnummer finde, also ein spezielles Bauteil vorzeigen kann
- dass ich Drehmoment und Maße konkret angegeben habe

leider habe ich bei dem Projekt etwas Zeitdruck, ich muss nämlich bis Dienstag Ergebnisse vorzeigen.
Daher bin ich für jede schnelle Antwort sehr dankbar!!!

[Alex]

Hallo Amir,

grundsätzlich kann man da eine Rutschkupplung einsetzen, aber ich würde es trotzdem nicht tun, da eine solche Kupplung verschleißt.

Mein Vorschlag: Nimm einen direkt mit der Aufwickelspule gekoppelten Gleichstrommotor, der über eine variable Stromquelle versorgt wird. Über den Strom lässt sich der Zug der Aufwickelspule bequem regeln.

Gruß,
Alexander

[capstan]

Hallo Amir,

eine Rutschkupplung wäre warscheinlich die einfachste Lösung, aber die meisten Rutschkupplungen aus Tonbandgeräten sind sicher ungeeignet, da sie oft schwerkraftgeregelt (lageabhängig) sind und auch von der Konstruktion kaum in Deine Maschine passen würden.

Ich wäre für eine Eigenkonstruktion.
Man könnte z.B. auf eier Welle zwischen Riemenscheibe und Aufwickelwalze zwei Kupplungsscheiben anbringen, von denen die eine mit der Aufwickelwalze starr und die andere kardanähnlich mit der Riemenscheibe verbunden ist. Eine der Scheiben bekommt einen Reibbelag (z.B.Filz, Bremsbelag o.ä.). Die Kupplungsscheibe auf der Antriebsseite könnte mittels einer zentralen Feder, welche in einer Aussparung der Riemenscheibe Platz findet, verstellbar gemacht, die Friktion übernehmen.
Auch wären mehrere (z.B. drei) kleine, auf dem Umfang der Riemenscheibe verteilte verstellbare Federn denkbar.
Der entstehende axiale Kupplungsdruck muß natürlich (z.B. mittels Seegering) auf der Welle noch abgefangen werden.

Es ist schwierig aus der Ferne gute Tipps zu geben, wenn man die Maschine nicht vor sich hat und die Verhältnisse nicht exakt einschätzen kann.
Auf jeden Fall ist es eine schöne und beherrschbare Aufgabe für einen Mechaniker.

Der Vorschlag von Alexander ist natürlich elegant und kommt ohne Verschleißteile aus, aber ob der Aufwand zum Nutzen im richtigen Verhältnis steht, mußt Du selbst beurteilen.
Auch einen Asynchronmotor kann man bei veringerter Betriebsspannung unter Wirkung des Schlupfes für diese Aufgabe einsetzen, ebenfalls ein Prinzip aus der Bandmaschinentechnik.

Viel Erfolg wünscht Dir

Bernd

[arsalantosifi]

Hallo

Erstmal danke für ihre Vorschläge.

Aber zu Alexenders Vorschlag muss ich sagen das es nicht geht, da beide Rollern mit einer Synchronmotor laufen müssen und das macht die ganze Sache etwas umständlich.

Bernd deine Vorschlag hört sich sehr interessant an und glaube das ich es auch verstanden habe, aber ich kann es mir nicht so ganz vorstellen, um es Konstruieren zu können!

Ich muss das ganze auf dem Papier bringen und mit möglichst Passende Werte.

Ich verstehe auch nicht, warum man keine Rutschkupplung nehmen sollte?

Liebe Grüße
Amir

[capstan]

Amir,

die einfachste Lösung ist natürlich die Rutschkupplung, Alexander wollte nur eine elegante, moderne Lösung vorschlagen, da heutzutage viele Mechanikprobleme auf elektrisch, elektronische Art gelöst werden.

Wenn ich Dir einen konkreten Konstruktionsvorschlag machen soll, benötige ich die genauen Maße der relevanten Maschinenteile.
Wichtig sind die Platzverhältnisse besonders am antriebsseitigen Lager.
Irgendwie müssen die zusätzlichen Teile ja untergebracht werden.
Vielleicht kann die Aufwickelwalze ja z.B. etwas gekürzt werden?
Wie sieht das Lager aus?
Wie hat es eigentlich bisher funktioniert, oder ist es eine Neukonstruktion, welche noch nicht 100% klappt?
Ein Foto wäre auch gut.

Bernd

[arsalantosifi]

Hallo Bernd und alle anderen,

dies ist eine Gruppenarbeit in dem Fach Konstruktion, hier bei uns an der FH-Frankfurt. Es geht dabei darum zu dritt einen Diagramzeichner zu konstruieren. Wir haben das Gerät in folgende Gruppen aufgeteilt:
1. Schreibeinheit mit Linearführung und Antrieb (Schrittmotor)
2. Walze auf der geschrieben wird (mit Antrieb durch einen Synchronmotor), Papierrolle mit frischem Papier
3. Rolle für's Aufwickeln des beschriebenen Papiers, mit Antrieb durch den o.g. Synchronmotor

So. Und ich habe den dritten Part.
Die Maße stehen in der grob gezeichneten Skizze.

Die Masse der voll aufgewickelten Rolle beträgt 364gr, Papierstärke ist 0,1mm.

Kennst du nicht vielleicht als Alternative eine fertige schon passende Rutschkupplung, die man einfach einbauen kann?

Schöne Grüße
Amir

[capstan]

Amir,

wenn dieser Diagrammzeichner, wie auf der Skizze dargestellt, in der Praxis noch garnicht existiert, sondern von Euch erst konstruiert wird, hast du doch von vorn herein die Möglichkeit durch Änderung des Antriebsprinzips der Aufwickelrolle auf eine Rutschkupplung gänzlich zu verzichten.

Ordne die Aufwickelrolle frei beweglich, nur in seitlichen Schlitzen geführt, einfach etwas oberhalb der großen Transportrolle an, so daß sie mit ihrem Eigengewicht auf der Transportrolle aufliegt und durch diese somit angertrieben wird. Die Aufwickelgeschwindigkeit ist dann immer konstant und die Drehzahl der Aufwickelrolle passt sich automatisch ihrem zunehmenden Durchmesser an, da Umfangsgeschwindigkeit gleich bleibt.

Bernd

[dl2jas]

Nette Idee!

Ich mußte etwas überlegen, da ich kein Mechaniker bin.
Nur sehe ich ein Problem. Die Rolle, die das Papier aufwickelt, steht nicht unter Zug. Das wird aber vermutlich gefordert sein, damit der Schlupf auf der Rolle, die die konstante Papiergeschwindigkeit vorgibt, möglichst gering ist.
Die ganze Geschichte erinnert wirklich an ein Tonbandgerät, Capstanwelle und rechter Aufwickelteller.

Gibt es nicht mit Absicht durchrutschende Riemen?
Ich meine, NAGRAs hätten sowas zum Wickeln.
Das als kleiner Gedankenanstoß, Daten kann ich aber nicht liefern.

Andreas, DL2JAS

[capstan]

Hallo Andreas,

danke für Deine Mitarbeit.
Der Aufwickelzug fehlt bei der vorgeschlagenen Variante zwar, aber die Aufwickelwalze erfüllt eine Art Andruckrollen- Funktion, so daß die Friktion zwischen Transportwalze und Papier dadurch gewährleistet wird.
Es wäre auch eine gummierte Zwischenwalze denkbar, welche mittels Federdruck die "Andruckrolle" übernimmt und diese dann indirekt die Aufwickelwalze antreibt.
Natürlich macht hier nur ein Versuch klug, aber die Genialität einer Konstruktion liegt immer in ihrer Einfachheit begründet.

Deine Idee mit der Rutschkupplung direkt über den Riemen ist gut, aber nicht neu.
Schon die ersten Motorräder bedienten sich dieser Variante zum Anfahren.
In den Anfängen der Industrie ließ man auf diese Art auch schwere Maschinen sanft anlaufen.
Auch in Tonbandgeräten fand sich dieses Prinzip wieder.
Ich kenne es noch aus einem Gerät des ehemaligen MGW- Zwönitz.
Im BG-26 wurde der Aufwickelzug über einen Flach- Riemen realisiert. Durch eine gefederte, einstellbare Spannrolle konnte der benötigte Aufwickelbandzug eingestellt werden.
Der verwendete Riemen darf aber nicht aus Gummi sein, da dieser durch seine Materialbeschaffenheit, poröse Oberfläche und eigene Federwirkung zu viel Haftreibung besitzt.
Man müßte einen verschleißresistenten Geweberiemen einsetzen, welcher selbst nicht dehnbar ist. Dieser Riemen kann dann über die Riemenspannung ein gewünschtes, konstantes Aufwickelmoment erzeugen.

Mein oben vorgeschlagenes einfaches Aufwickel- Prinzip habe ich selbst schon mit Erfolg in die Praxis umgesetzt. Das aufzuwickelnde Medium war allerdings eine dünne Plastikfolie und kein Papier. Dieses einfache Prinzip funktionierte perfekt und ohne jegliche Schlaufenbildung.

Bernd