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Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden, kontinuierlichen Aufwickeln
eines Fadens oder Faser-Stranges, insbesondere aus in der Wärme ausziehbarem Material
auf zwei oder mehreren umlaufenden Spulen Vorrichtungen zum aufeinanderfolgenden,
kontinuierlichen Aufwickeln eines Fadens oder Faserstranges auf zwei oder mehrere
umlaufende Spulen sind an sich bekannt. Eine der bekannten Ausführungsformen solcher
Vorrichtungen arbeitet so, daß die aufgewickelte Spule aus der Wickelstellung wegbewegt
und die leere Spule in den Faden- oder Strangweg hineinbewegt wird. Bei dieser bekannten
Vorrichtung ist zusätzlich vorgesehen, den Faden zwischen der leeren und der aufgewickelten
Spule straff zu halten, so daß dieses Fadenstück durchgeschnitten werden kann. Dieses
Durchschneiden des Fadenstückes erfolgt deshalb, weil das Fadenstück im weiteren
Verlauf des Aufwickelns, wo es von der leeren Spule erfaßt wird, nicht mit absoluter
Zuverlässigkeit durchreißt.
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Bei sehr großen Wickelgeschwindigkeiten ist die Maßnahme, zum Durchschneiden
des Fadenstückes zwischen der aufgewickelten und der leeren Spule ein zusätzliches
Werkzeug zu verwenden, praktisch nicht mehr zu verwirklichen, erfordert jedoch in
jedem Fall eine verhältnismäßig komplizierte Anordnung, die schwer zu regeln bzw.
zu steuern ist.
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Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung
anzugeben, bei der das Fadenstiick zwischen der aufgewickelten und der leeren Spule
zuverlässig durchgerissen wird, so daß einerseits die Unsicherheit beim Durchreißen
des Fadenstückes vermieden wird, andererseits ein besonderes, dieses Fadenstück
durchtrennendes Werkzeug fortfällt.
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Das erreicht die Erfindung gemäß ihrem Grundgedanken durch einen
Fadenauslenker, der den Faden oder Strang, knapp bevor er in Eingriff mit der leeren
Spule kommt, in einen Randbereich der aufgewickelten Spule lenkt, durch eine Einrichtung,
die eine unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeit der beiden Spulen unmittelbar, nachdem
der Faden oder Strang mit der leeren Spule in Eingriff gekommen ist, hervorruft
und durch eine Steuerschaltung, die den Fadenauslenker unmittelbar, nachdem sich
durch die entstandene Differenz in den Umlaufgeschwindigkeiten der beiden Spulen
eine Schlaufe gebildet hat, zurück in die Aufwickelstellung bewegt.
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Erfindungsgemäß wird also nicht mehr das Fadenstück zwischen den
beiden Spulen straff gehalten, sondern es bildet eine Schlaufe von zunehmender Länge,
die um die leere Spule herumwandert, wobei sie schließlich von dem aufzuwickelnden
Faden erfaßt wird. Die unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeit der beiden Spulen
sorgt dann dafür, daß der Faden zuverlässig durchreißt, weil er inzwischen in der
Aufwickel-
stellung steht und daher die Schlaufe zuverlässig festhält.
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Die Erfindung ist natürlich praktisch auf verschiedene Weise zu verwirklichen.
Das gilt zunächst für die Erzielung der Differenz in den Umlaufgeschwindigkeiten
der beiden Spulen. Naturgemäß wäre es möglich, die aufgewickelte Spule stark zu
beschleunigen. Das ist jedoch weniger vorteilhaft als der von der Erfindung gemachte
Vorschlag, daß die Einrichtung, welche die unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeit
der beiden Spulen hervorruft, die leere Spule auf eine gegenüber der aufgewickelten
Spule höhere Geschwindigkeit versetzt. Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung
kann dies nämlich einfach dadurch erfolgen, daß die Einrichtung, welche die unterschiedliche
Umlaufgeschwindigkeit der beiden Spulen hervorruft, die Geschwindigkeit der aufgewiklekten
Spule vermindert. Das entspricht dann genau dem Arbeitsvorgang, nach dem die aufgewickelte
Spule
abgebremst werden muß, um aus der Vorrichtung entnommen werden zu können.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung verwendet man zweckmäßig
eine Automatik zum gleichzeitigen Bewegen der aufgewickelten und der leeren Spule
für die Einleitung der Schlaufenbildung. Dazu werden gemäß der Erfindung die Spulen
auf einem Einstellkopf angebracht, der, durch die Automatik gesteuert. schrittweise
drehbar ist.
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Wenn man einen Faden auf eine Spule aufwickelt, so ergibt sich bei
aufgewickeltem Faden ein größerer Wickeldurchmesser als bei leerer Spule. Dem kann
in der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch Rechnung getragen werden, daß jede
Spule einen Spulenantrieb besitzt. der die Umlaufgeschwindigkeit jeder Spule mit
zunehmender Aufwicklung, abgesehen von den Änderungen der Geschwindigkeit zum Abreißen
Fadens, vermindert.
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Zum Wickeln des Fadens auf die Spulen wird erfindungsgemäß eine Querführung
verwendet, die eine Hin- und Herbewegung des Fadens oder Stranges beim Aufwickeln
auf die jeweilige Spule erzeugt.
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Diese Querführung ist selbstverständlich im Rahmen der Erfindung beliebig,
besteht jedoch in einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung aus
einem Zylinder, der außenseitig eine kontinuierliche Führungsrille und eine Strang-
bzw. Fadenerfassungsrille aufweist. Diese Fadenerfassungsrille ist deshalb erforderlich,
weil, nachdem der Fadenauslenker den Faden bzw. Strang aus der Querführung entfernt
hat, was zum Zwecke des Durchreißens des Fadens geschieht, der Faden wieder in die
kontinuierliche Führungsrille zurückgelangen muß. Auch dieser Fadenauslenker ist
selbstverständlich im einzelnen bebeliebig. besteht jedoch nach einer besonders
praktischen, weil sehr einfachen Ausführungsform der Erfindung aus einer Stange
und einem auf dieser sitzenden Erfassungsdaumen.
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Die Ausbildung der Steuerung, Automatik und des Antriebes der Spulen
ist an sich ebenfalls beliebig.
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Zweckmäßig verwirklicht man aber die Erfindung insoweit elektrisch.
Dazu kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung jeder Spulentrieb aus je einem
Spulenantriebsmotor und einem gemeinsamen Wechselstromgenerator mit geregelter Drehzahl
bestehen. Die Drehzahlregelung des Wechselstromgenerators führt zu einer wechselnden
Erregung der Spulenantriebsmotoren, wodurch die verschiedenen Geschwindigkeitsänderungen
hervorgebracht werden können. Die Regelung der Drehzahl des Wechselstromgenerators
ist ebenfalls auch bei Ausbildung der Gesamteinrichtung als elektrische Vorrichtung
beliebig. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, den Wechselstromgenerator an einen
Motor mit konstanter Umlaufgeschwindigkeit anzuschließen, wobei der Anschluß über
eine elektromagnetische Schlupfkupplung erfolgt, deren Schlupf regelbar ist.
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Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen einerseits
darin, daß besondere Durchtrenneinrichtungen für das Fadenstück zwischen der aufgewickelten
und der leeren Spule entfallen und demgemäß auch alle zusätzlichen Steuereinrichtungen,
die an solchen Durchtrenneinrichtungen erforderlich werden. Darüber hinaus läßt
sich durch die gewonnene Vereinfachung eine vergleichsweise einfache Steuerung des
gesamten Aufwickelvorganges erreichen, so daß insgesamt gesehen außerordentlich
hohe Aufwickelgeschwindigkeiten erzielbar sind, wie
sie insbesondere, wenn auch nicht
ausschließlich, beim Aufwickeln von Fäden oder Fasersträngen benötigt werden, die
aus in der Wärme ausziehbarem Material, wie beispielsweise Glas, benötigt werden.
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Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend an Hand der
Figuren in den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt F i g. l in Vorderansicht
eine schematisch wiedergegebene Vorrichtung nach der Erfindung bei deren Anwendung
auf das Ausziehen von Glasfäden oder Fasersträngen, F i g. 2 eine Seitenansicht
eines mehrere Spulen tragenden Drehkopfes nach F i g. 1, Fig. 3 den Gegenstand nach
Fig. 2 in perspektivischer Darstellung, F i g. 4 eine perspektivische Darstellung
der Querführung für den Faden bzw. Fadenstrang, Fig.5, 6 und 7 schematische Darstellungen
der Fäden beim Spulenwechsel sowie Fig.8 in Form einer Schaltskizze die Spulenantriebe
und die mit ihnen zusammenwirkenden Steuerungs- bzw. Regelungseinrichtungen.
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Nach F i g. 1 wird ein aus mehreren Einzelfäden 16 bestehender Fadenstrang
18 gebildet und mit Hilfe der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung auf Spulen aufgewickelt.
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Die Vorrichtung hat ein Gehäuse 28, das ihre verschiedenen Einzelteile
aufnimmt. Das Gehäuse trägt einen Einstellkopf 30, der schrittweise drehbar ist.
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Der Kopf trägt gemäß dem Ausführungsbeispiel drei Spulen 42, 42 a
und 42 b, die auf Wellenstümpfen 32, 34 und 36 sitzen, welche mit gleichem radialem
Abstand von der Drehachse des Einstellkopfes 30 angeordnet sind. Die Spulen können
auf die Teile 32, 34 und 36 aufgeschoben und von diesen abgezogen werden.
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Außerdem trägt das Gehäuse eine Faden- bzw.
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Strangquerführung48, deren Einzelheiten insbesondere in F i g. 4 dargestellt
sind. Gemäß dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Querführung 48 allgemein
zylindrisch ausgebildet und trägt auf ihrer Mantelfläche eine kontinuierliche Führungsrille
50.
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Diese Rille erzeugt die in Querrichtung hin- und bergehende Bewegung
des Fadens bzw. Stranges beim Aufwickeln auf die Spulen. Die Querführung weist außerdem
eine Strang- bzw. Fadenerfassungsrille 56 auf, deren Zweck noch näher erläutert
wird, und sitzt auf einer Welle54, so daß sie angetrieben werden kann.
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Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist oberhalb der Querführung
48 ein Fadenauslenker 60 angebracht. In der dargestellten Ausführungsform besitzt
dieser die Form einer Stange, auf der ein Erfassungsdaumen 62 angebracht ist. Die
Stange ist über der Querführung 48 hin- und herbewegbar und dient dazu, den Faden
in und außer Eingriff mit der Querführung 48 zu bringen.
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Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist insbesondere
aus den F i g. 5, 6 und 7 ersichtlich, die in drei Phasen den Vorgang beim Spulenwechsel
verdeutlichen.
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Im einzelnen ist aus F i g. 6 erkennbar, daß sich auf der Spule 42
eine vollständige Wicklung 64 befindet, der Faden jedoch noch im Eingriff mit der
Querfühmag 48 steht. Fig.7 verdeutlicht die Stellung, die der Drehkopf nach einer
Drehung im Uhrzeigersinn einnimmt, nach der die fertige Wicklung 64 sich aus ihrer
Wickelstellung herausbewegt und die folgende
Spule 42a auf dem Wellenstumpf
36 in die Wickelstellung hineinbewegt wird. Dabei hat der Fadenauslenker 60 den
Strang bzw. Faden von der Querführung 48 gelöst. F i g. 8 zeigt den Drehkopf nach
Vollendung seiner schrittweisen Drehung; die fertige Wicklung 64 steht völlig außerhalb
der Wickelstellung, und die Spule 42a hat eine Schlaufe 66 im Strang 18 zwischen
der aufgewickelten Spule und der Spule 42 a gebildet.
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Bei der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird die Geschwindigkeit der Spule, auf die der Strang aufgewickelt wird, fortschreitend
vermindert, so daß der Durchmesserzuwachs durch das fortschreitende Zunehmen der
Wicklung die Geschwindigkeit des Stranges 18 nicht merklich ändert oder beeinflußt,
wodurch Fäden gleichen Durchmessers erzeugt werden können. Im Augenblick des Wickelvorganges,
in dem die Wicklung nahezu vervollständigt ist, dreht sich die Spule 42 auf dem
dazugehörigen Wellenstumpf 36 so schnell, daß die Lineargeschwindigkeit des Stranges
18 erhalten bleibt. Dadurch tritt keine Unterbrechung des Ausziehvorganges ein.
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Sobald sich der Drehkopf 30 in die Stellung bewegt, in der die leere
Spule 42 a in der Wickelstellung steht, wird die die Wicklung 64 tragende Spule
abgebremst. Die dadurch entstandene Differenz der Umlaufgeschwindigkeiten beider
Spulen führt zur Bildung einer Schlaufe 66, weil der Strang 18 am Rand der leeren
Spule 42 a zu haften versucht, wie in F i g. 8 dargestellt ist. Die Schlaufe 66
vergrößert sich derart, daß der Strang in der Schlaufe um die Spule 42 gelegt wird,
so daß schließlich der weiter vorrückende Strang 18 die Schlaufe kreuzt und derart
eine Bindung des Stranges in der Schlaufe auf dem Umfang der Spule 42 mit ausreichender
Reibung verursacht, so daß der Strang schließlich zwischen der Wicklung 64 und der
Spule 42 a durchreißt.
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Wie ersichtlich, läuft dieser Vorgang ab, ohne daß sich die Lineargeschwindigkeit
des Stranges 18 ändert. Die Bildung der Schlaufe 66 und das anfängliche Aufwickeln
des Stranges auf die noch leere Spule 42a tritt in einem Randbereich des Umfangs
der Spule 42 a auf, der außerhalb der Bahn der hin-und hergehenden Querführung 48
liegt, wobei der Strang in dieser Stellung durch den Daumen 62 an der Stange 60
gehalten wird.
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Nach der Einleitung des Aufwickelns des Stranges auf die leere Hülse
42a wird die Stange 60 in ihre rechte Stellung nach F i g. 2 durch im Gehäuse 28
untergebrachte Vorrichtungen zurückgezogen, so daß der Strang 18 erneut in den Schlitz
56 und in die Rille 50 der weiter umlaufenden Querführung 48 eintreten kann. Während
der übrigen Zeit, in der sich die Wicklung auf der Spule 42 a bildet, wird der Strang
über die Spule durch die kombinierten umlaufenden, hin-und hergehenden Bewegungen
des Querführungsgliedes 48 gewickelt.
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Durch den Umlauf der Querführung 48 wird der Strang auf der Spule
in unter hohem Winkel sich überlappenden Wendeln verteilt, wodurch aufeinanderfolgende
Wicklungen des Stranges nicht parallel liegen, was ein Haften oder Binden der Wicklungen
des Stranges verhindert. Dieser Umlauf der Querführung ist eine Mikroquerführungsbewegung
von hoher Frequenz aber niedriger Amplitude.
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Die hin- und hergehende Bewegung zur Axialbewegung der Querführung48
ist eine Makroquer-
führung oder eine solche mit niedriger Frequenz. Somit erfolgt
die Makroquerführungsbewegung oder Hin- und Herbewegung der Querführung 48 mit viel
niedrigerer Frequenz als die vergleichsweise hochfrequente Verteilung, die durch
den Umlauf der Querführung erzielt wird.
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In F i g. 8 ist die Einrichtung dargestellt, die eine unterschiedliche
Umlaufgeschwindigkeit der beiden Spulen unmittelbar, nachdem der Strang mit der
leeren Spule in Eingriff gekommen ist, hervorruft. Außerdem zeigt diese Figur die
Steuerschaltung, die den Fadenauslenker unmittelbar, nachdem sich durch die entstandene
Differenz in den Umlaufgeschwindigkeiten der beiden Spulen eine Schlaufe gebildet
hat, zurück in die Aufwickelstellung bewegt.
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Ein mit konstanter Geschwindigkeit umlaufender Elektromotor 72 treibt
unmittelbar einen Rotor 74 an, welcher einen Teil einer Wirbelstrom- oder Schlupfkupplung
76 bildet. Die Wirbelstromkupplung 76 enthält einen magnetisch angekoppelten Roto
r78, welcher den Antrieb unmittelbar auf einen Wechselstromgenerator 80 überträgt,
bei dem die Frequenz des von ihm erzeugten Stromes sich mit der Umlaufgeschwindigkeit
ändert. Der vom Wechselstromgenerator 80 gelieferte Dreiphasenstrom mit veränderlicher
Frequenz dient zum Antrieb von Motoren 82, 84 und 86, welche selbst wieder die Wellenstümpfe
32, 34 und 36 antreiben. Die Kreise zu den Spulenantriebsmotoren sind im einzelnen
durch relaisbetätigte Schalter 88, 90 und 92 gesteuert.
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Die Relaisbetätigungskreise für die Schalter 88, 90 und 92 sind an
einen Hauptregler 94 geschaltet. Mit dem Regler 94 ist eine Steuervorrichtung 96
verbunden, welche die Dauer des Aufwickelvorganges auf einer Spule bestimmt. Wenn
die Wickelzeit für die Stärke der Wicklung maßgebend ist, dann ist die Steuervorrichtung
96 eine Uhr. Wenn die Anzahl der Umdrehungen einer Spule die Wickelstärke bestimmt,
dann ist die Vorrichtung 96 eine impulsempfindliche oder Zählvorrichtung, welche
elektrisch oder mechanisch die Anzahl der Umläufe der Spule für eine fertige Wicklung
feststellt und die Einstellbewegung des Drehkopfes 30 einleitet.
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Der Motor 40 für den Antrieb des die Spulen tragenden Drehkopfes
30 wird durch einen relaisgesteuerten Schalter 98 betätigt, welcher mit dem Regler
94 verbunden ist. Ein Tachometergenerator 100 wird durch eine Welle 79 angetrieben,
welche mit dem Wechselstromgenerator 18 in Verbindung steht, und liefert über einen
Gleichrichter 102 eine Spannung, welche von der Geschwindigkeit des Tachometergenerators
100 abhängig ist.
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Die Wirbelstromkupplung 76 enthält eine Erregerspule 104, welche
mit Gleichstrom versorgt wird, der aus einer elektronischen Thyratronsteuerung 106
stammt. Die elektronische Steuerung 106 wird mit Strom über die Leiter L 1 und L
2 versorgt. Das Thyratron 106 ist an eine Spannungssummationsvorrichtung oder einen
Differentialverstärker 108 angeschaltet.
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Der Steuerkreis des Tachometergenerators 100 enthält eine Gleichstromquelle
über die Leitungen L 3 und L 4 zu einem Kreis mit einem veränderlichen Widerstand
112, wobei der bewegliche Arm zur Änderung des Widerstandes durch einen synchronen
Motor 116 angetrieben wird, welcher durch den Regler 94 gesteuert wird. Ein einstellbarer
Widerstand 115 dient zur Einstellung eines Spannungsbereiches
für
den Kreis des veränderlichen Widerstandes 112.
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Der Kreis des veränderlichen Widerstandes 112 führt eine Bezugsspannung
über die Leitungen 117 und 118 zur Spannungssummationsvorrichtung bzw. zu dem Differentialverstärker
108. Der Verstärker 108 summiert oder differenziert die Spannung des Tachometergeneratorkreises
mit der Bezugsspannung, die über den den veränderlichen Widerstand 112 enthaltenden
Kreis zugeführt wird, wobei die summierten Spannungen den Eingang des elektronischen
Thyratrons 106 bilden.
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Die Spannung des Tachometergeneratorkreises hält normalerweise den
Strom in der Stromspule 104 über die Thyratronsteuerung 106 konstant, um den Wechselstromgenerator
80 auf einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit zu halten. Daher ändert
eine Änderung der der Thyratronsteuerung 106 aufgegebenen Spannung den der Spule
104 der Kupplung 76 zugeführten Strom. Um eine richtig summierte Spannung für die
Thyratronsteuerung zu erhalten, hat der Kreis des Tachometergenerators 100 ein negatives
Potential und der Kreis des Widerstandes 112 ein positives Potential.
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Die Thyratronsteuerung 106 ändert den der Gleichstromspule 104 der
Wirbelstromkupplung 76 zugeführten Strom in Übereinstimmung mit den Änderungen der
summierten Eingangspannung in der Thyratronsteuerung 106 von der Spannungssummationsvorrichtung
108. Der Umlauf des Armes 114 des veränderlichen Widerstandes 112 ist auf die Periode
vom Beginn des Aufwickelns bis zur Beendigung des Wickelvorganges abgestimmt, um
den Widerstand im Bezugsspannungskreis 117, 118 und damit auch den der Gleichstromspule
104 der Wirbelstromkupplung 76 zugeführten Strom zur Änderung der Geschwindigkeit
des Wechselstromgenerators 80 kontinuierlich zu ändern.
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Durch kontinuierliche Änderung des der Stromspule 104 der Wirbelstromkupplung
76 in der oben beschriebenen Weise zugeführten Stromes wird der magnetische Fluß
in der Kupplung76 während des Wicklungsvorganges kontinuierlich geändert, wie dies
oben beschrieben wurde, wobei die Geschwindigkeit des angetriebenen Teiles 78 der
Kupplung, der mit dem Wechselstromgenerator zusammengeschaltet ist, kontinuierlich
geändert wird, wenngleich der Teil 74 der Kupplung durch den Motor 72 mit konstanter
Geschwindigkeit angetrieben wird.
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Somit wird durch die veränderliche Geschwindigkeit des Wechselstromgenerators
80 der Motor, welcher die jeweilige Spule antreibt, auf der eine Wicklung gebildet
wird, mit variabler Geschwindigkeit abhängig von der Frequenz des durch den Wirbelstromgenerator
80 zugeführten Stromes in Umlauf versetzt.
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Ein bei 125 schematisch angedeuteter Motor dient dazu, die Querführung
46 in Umlauf zu setzen und hin- und herzuführen und wird durch über die Steuerung
94 zugeführten Strom betätigt.
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Der Fadenauslenker 60 mit dem Daumen 62 kann durch einen elektrisch
erregten Motor 126 oder auch durch eine andere von der Hauptsteuerung 96 gesteuerte
Vorrichtung hin- und herbewegt werden, um die im Zusammenhang mit den F i g. 5,
6 und 7 dargestellten Bewegungen auszuführen.
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Der Regler 94 enthält eine Automatik zur Steuerung der Aufeinanderfolge
der Arbeitsvorgänge oder
Betätigung der Spulenantriebsmotoren mit Hilfe der Zeit-
oder Tastvorrichtung96. Eine der Aufgaben der Vorrichtung 96 besteht darin, den
Umlauf einer Spule einzuleiten, um die Spule auf die richtige Geschwindigkeit während
der ersten Phase der Herstellung einer Wicklung zu bringen, so daß, wenn die fertige
Wicklung aus der Wickelstellung auswandert, die leere Spule in die Wickelstellung
mit einer Geschwindigkeit einrückt, die gleich der Geschwindigkeit der die fertige
Wicklung tragenden Spule ist.
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Sobald also bei den in den F i g. 5, 6 und 8 dargestellten Phasen
die Wicklung 64 fertig ist, löst die Zeit- oder Zählvorrichtung 96 entweder nach
Ablauf einer bestimmten Zeit oder Herstellung einer bestimmten Anzahl von Windungen
auf der Wicklung den Regler 94 nach F i g. 8 aus, um anschließend die einzelnen
Vorgänge einzuleiten und zu steuern.
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Die Steuervorrichtung betätigt zuerst den relaisbetätigten Schalter
92 zur Erregung des Motors 86, welcher den Wellenstumpf 36 antreibt, der die leere
Spule 42a trägt, wozu der Wechselstromgenerator 8Q die nötige Spannung liefert.
Bei einer Spule mit einem Durchmesser von etwa 17,5 cm ist hierfür 1 Minute etwa
erforderlich, wenn der Motor 86 auf etwa 11 000 UpM gebracht werden soll.
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Auf diese Weise laufen die die Wicklung 64 tragende Spule und die
leere Spule 42 a mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit um, bevor der
Einstellvorgang erfolgt, so daß der Übergang des Stranges 18 von der fertigen Wicklung
zu der sich drehenden Spule 42a erfolgen kann. Die Steuervorrichtung 94 setzt dann
den Motor 126 in Betrieb, um den den Daumen 62 tragenden Arm 60 nach links in F
i g. 2 vorzurücken, wodurch der Strang 18 aus der Rille 50 in der Querführung 48
gelöst wird.
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Sobald dies geschehen ist, verursacht die Steuervorrichtung 94 eine
Betätigung des relaisbetätigten Schalters 98 zur Erregung des Einstellmotors 40
und zur Einstellung des Drehkopfes 30 im Uhrzeigersinn über ein Drittel einer vollen
Drehung, wodurch die fertige Wicklung 64 in die Stellung nach F i g. 6 und die leere
Spule 42 in die Wickelstellung verbracht wird.
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In dem Augenblick, in dem sich der Drehkopf 30 in die in Fig. 7 wiedergegebene
Stellung bewegt, verursacht die Steuervorrichtung 94 eine Betätigung des Schalters
88 zur Ausschaltung des Spulenantriebsmotors 82, wodurch sich eine Geschwindigkeitsverminderung
der Spule, auf der sich die fertige Wicklung 64 befindet, ergibt. Bei der Abschaltung
des Motors 82 wird gebremst und dadurch die Geschwindigkeit der Wicklung 64 möglichst
schnell vermindert. Dies erfolgt über die Steuervorrichtung 94, welche Schalter
betätigt, um einen Gleichstrom an den Stator des Motors 82 anzuschalten, damit elektromagnetische
Kräfte wirksam werden und möglichst schnell die Geschwindigkeit des Motors 82 reduzieren.
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Sobald die leere Spule 42 a in der Wicklungstellung steht und mit
der angenommenen Geschwindigkeit von 11 000 UpM umläuft und sobald die Wicklung
64 ihre Drehzahl unter dem Einfluß der Bremskräfte vermindert, bildet sich die Schlaufe
66 nach Fig. 8.
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Wenn sich die Strangschlaufe am Rand des Umfanges der Spule 42 zu
einem Durchhang ausgebildet hat, haftet der Strang auf dem Umfang der Spule 42 a,
und die Schlaufe wird zuerst auf dem Kantenbereich der Spule 42 a aufgewickelt.
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Beim weiteren Aufwickeln des Stranges 18 auf die leere Spule 42a
wird die Schlaufe durch die nachfolgenden Wicklungen festgelegt, wobei der verbindende
Strangteil zwischen der fertigen Wicklung und dem auf der Spule 42 a befindlichen
Strang gespannt wird, so daß schließlich der Strang an einer Stelle zwischen der
Packung 64 und der Hülse 42 abbricht und dadurch die fertige Packung 64 freigibt,
deren Geschwindigkeit weiter abnimmt, bis sie schließlich zur Ruhe kommt. In diesem
Augenblick befindet sich die fertige Wicklung 64 außerhalb der Wickelstellung. Die
volle Spule kann nunmehr von dem Teil 32 abgezogen werden. Darauf wird eine leere
auf den Teil 32 aufgesetzt.
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Bei der Bildung der Wicklung 64 dreht sich der die Wicklung tragende
Teil 32 mit mindestens 11000 UpM, und bei der Überführung des Stranges 18 auf die
leere Spule 42 a dreht sich diese Spule im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit.
Um die ausgezogenen Fäden auf die gewünschte Größe für die Herstellung der neuen
Wicklung zurückzustellen, muß die leere Spule42a beim Eintreffen in der Wickelstellung
auf 14000 UpM gebracht werden.
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Sobald der Motor 40 erregt ist, um den Kopf 30 aus der Stellung nach
Fig.6 in die Stellung nach den F i g. 7 und 8 einzustellen, läuft der Arm 114 des
beweglichen Widerstandes 112 im Bezugsspannungskreis angetrieben durch den Synchronmotor
116 gegen den Uhrzeigersinn nach Fig. 8 um, um fortschreitend den Widerstand und
damit auch die Spannung in dem Bezugsspannungskreis zu steigern, bei der es sich
um ein positives Potential handelt, welches über die Leiter 117 und 118 auf den
Differential- oder Spannungssummationsverstärker 108 aufgedrückt wird.
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Der Tachometergenerator 100 liefert ein negatives Potential über
den Gleichrichter 102, welches zur Bezugsspannung oder dem auf den Gleichrichter
108 aufgeprägten positiven Potential addiert wird, wobei die Spannungssumme den
Eingang darstellt, der auf den elektronischen Thyratronsteuerkreis 106 aufgebracht
wird, welcher unter dem Einfluß der Spannungssumme den maximalen Gleichstrom der
Stromspule 104 der Wirbelstrom- oder Magnetkupplung 76 zuführt.
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Durch Steigerung des der Stromspulel04 zugeführten Gleichstromes
auf das Maximum wird auch der Magnetfluß maximal und der Schlupf in der Kupplung
76 auf ein Minimum reduziert, so daß ein Zustand entsteht, welcher die Geschwindigkeit
des Tachometergenerators 100 und des Wechselstromgenerators 80 auf das Maximum steigert.
Die Geschwindigkeitszunahme im Wechselstromgenerator 80 steigert die Frequenz des
Dreiphasenstromes, welcher durch den Wechselstromgenerator dem Wickelmotor 86 zugeführt
wird, welcher die leere Spule 42a antreibt.
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Auf diese Weise wird der Motor 86 auf eine Umlaufgeschwindigkeit
von 14000UpM in vergleichsweise kurzer Zeit gebracht. Es hat sich herausgestellt,
daß bei einem Kern mit einem Durchmesser von etwa 16,5 cm etwa 9 Sekunden erforderlich
sind, um die Geschwindigkeit der Hülse 42 a von 11000 UpM auf die normale Wickelgeschwindigkeit
der Hülse 42 a von 14000 UpM zu bringen. Diese Geschwindigkeitszunahme der Spule42a
auf die maximale Umlaufgeschwindigkeit stellt die normale lineare Geschwindigkeit
wieder her, mit der die Fäden des Stranges 18
durch das Aufwickeln auf die frische
Spule 42 a ausgezogen werden.
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Bei Beginn des Aufwickelns des Stranges 18 auf den Endbereich der
Spule 42 a wird der Strang auf diesen Bereich durch die Stange 60 geführt, welche
sich noch in der vorgeschobenen Stellung befindet.
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Die Steuervorrichtung 94 leitet dann den Betrieb des Motors 126 oder
anderer Vorrichtungen ein, um die Stange 60 nach rechts in F i g. 4 zurückzuziehen.
Der Strang 18 folgt der Rückzugsbewegung der Stange 42, bis der Strang die Rille
56 in der gegen den Uhrzeigersinn umlaufenden Querführung 48 erreicht. Der Strang
18 läuft aus der Rille 56 in die Rille 50.
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Beim weiteren Aufwickeln des Stranges treibt der Synchronmotor 116
den Arm 114 des beweglichen Widerstandes 112 unter fortschreitender Steigerung des
Widerstandes in Übereinstimmung mit der Zunahme des Durchmessers der Wicklung an.
Durch die fortschreitende Zunahme der Bezugsspannung in dem Bezugsspannungskreis
117, 118 bewirkt der Eingang über den Differential- oder Spannungssummationsverstärker
118 zu der elektronischen Thyratronsteuerung 106 eine fortschreitende Abnahme des
der Gleichstrom spule 104 zugeführten Gleichstromes und infolgedessen eine Abnahme
des in der Wirbelstromkupplung 76 wirksamen magnetischen Flusses.
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Die fortschreitende Verminderung des magnetischen Flusses in der
Wirbelstromkupplung 76 steigert den Schlupf zwischen den angetriebenen und treibenden
Teilen74 bzw. 78 der Kupplung76 unter fortschreitender Verminderung der Geschwindigkeit
des Tachometergenerators 100 und des Wechselstromgenerators 80, so daß fortschreitend
die Frequenz des Ausgangsstromes vom Wechselstromgenerator zum Spulenantriebsmotor
86 abnimmt.
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Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit des die Spule 42 a antreibenden
Motors 86 fortschreitend von 14000 UpM bei Beginn der Bildung der neuen Packung
auf eine minimale Geschwindigkeit von 11000 UpM am oder in der Nähe des Endes der
Bildung der neuen Packung auf der Spule 42a vermindert.
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Während die Geschwindigkeit des Tachometergenerators 100 fortschreitend
abnimmt und sich die dem Summationsverstärker 108 zugeführte Spannung ändert, wird
die Bezugsspannung infolge des fortschreitenden Einsatzes des Widerstandes in den
Bezugsspannungskreis 117, 118 fortschreitend gesteigert, so daß der Eingang vom
Verstärker 108 zur elektronischen Steuerung 106 eine fortschreitende Abnahme des
Gleichstromes bewirkt, der der Spule 104 der Wirbelstromkupplung 76 zugeführt wird.
Die Spannungseinstellungsvorrichtung 115 kann so reguliert werden, daß die Basisbezugsspannung
in den Bezugsspannungskreis 117, 118 so eingestellt wird, daß der Stromfluß zur
Spule 104 der Wirbelstromkupplung 76 gesteuert und der Geschwindigkeitsbereich des
Wechselstromgenerators 80 und damit die maximalen und minimalen Geschwindigkeiten
der den Kern antreibenden Motoren 82, 84 und 86 bestimmt werden.
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Wenn die auf der Spule 42 a entstehende Wicklung kurz vor ihrer Vollendung
steht, wird der Motor 84, welcher die leere Spule 42 b antreibt, über die Steuervorrichtung
94 etwa 1 Minute vor Vervollständigung der Packung auf der Spule 42a als Vorbereitung
zu dem Einstellungsvorgang des Kopfes erregt, welcher nunmehr die Spule 42b in die
Wickelstellung bewegt
und die fertige Wicklung auf der Hülse 42
a aus der Wickelstellung in der oben beschriebenen Weise herausrückt und dadurch
den Arbeitsvorgang wiederholt.
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Die vom Einstellkopf 30 getragenen und sich in die Räume zwischen
benachbarten Spulen auf dem Einstellkopf erstreckenden Prallbleche 130 verhindern
das Einziehen von Feuchtigkeit auf den Strang auf der Spule in der Wickelstellung
durch die Zentrifugalkräfte, welche auf die neu geformte Packung wirken, die gerade
aus der Wickelstellung entfernt ist.
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Die Schalter und Steuerungen zur wahlweisen Erregung der Spulenantriebsmotoren,
des Einstellmotors für den Spulenträger30, die Vorrichtungen zur Erzeugung einer
periodischen Bewegung der der Strangführung 60 und die Steuerung des Querführungsbetätigungsmotors
125 und des Synchronmotors 116 sind in der Regelung 94 untergebracht.