DE2407557A1 - Vorrichtung und verfahren zum umwickeln von spulen - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zum umwickeln von spulenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein · auf eine Vorrichtung, um eine gewünschte Winkelausrichtung zwischen zwei Wellen
aufrechtzuerhalten, die selektiv miteinander gekoppelt sind. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine
Vorrichtung zum Ketteln oder Umwickeln der Wickelköpfe von Feldspulen dynamoelektrischer Maschinen, wobei die Einrichtung
mit einem derartigen Mechanismus versehen ist, und die mit Vorteil zum selektiven Oberspringen von einer
oder mehreren Maschen verwendet werden kann.
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In der US-Patentschrift 3 659 337 ist eine Vorrichtung zum Umwickeln der Wickelköpfe von Feldspulen dynamoelektrischer
Maschinen beschrieben. Bei der Verwendung einer derartigen Wickeleinrichtung treten aufgrund einer bestimmten
Wickelkopfkonfiguration oder einem Verlauf des Wickelkopfes Gelegenheiten auf, bei denen es wünschenswert
ist, eine oder mehrere Maschen zu überspringen oder wegzulas sen.
Bekannte Wickeleinrichtungen verwenden eine erste Welle, die einen Kettel- oder Wickelmechanismus antreibt, und
eine zweite Welle, die einen Stellmechanismus antreibt, wobei die zwei Wellen im Gleichklang miteinander angetrieben
sind, um auf diese Weise den Wickelmechanismus synchron mit dem Stellmechanismus anzutreiben. Typischerweise
wird ein bewickelter Stator periodisch eingestellt, und eine Masche wird auf der Feldspule zwischen den Einstellungen
des Stators gebildet oder aufgenommen. Um eine vorbestimmte Anzahl von Maschen bei einer Einrichtung dieser
Art zu überspringen, würde es notwendig sein, die Antriebswelle des Wickelmechanismus zu entkoppeln und die Welle anzuhalten,
während die Antriebswelle des Stellmechanismus weiterhin rotiert und einen Statorkern einstellt. Anschliessend
muß dann die Antriebswelle des Wickelmechanismus wieder mit der Antriebswelle des Stellmechanismus gekoppelt
werden. Um einen Synchronismus zwischen dem Wickelmechanismus und dem Stellmechanismus nach einer derartigen erneuten
Kopplung beizubehalten, würde es weiterhin notwendig sein, daß die zwei Wellen im allgemeinen die gleiche Winkelbeziehung
zueinander aufweisen, die sie vor dem Entkoppeln innehatten. Wenn die Drehzahl der zwei Wellen genügend klein
und/oder das Trägheitsmoment des Wickelmechanismus genügend klein wären, könnte eine einfache klauenartige Kupplung verwendet
werden, um für die gewünschte Winkelrelation der zwei Wellen nach der erneuten Kopplung zu sorgen. Jedoch könnten
im Falle wenigstens einiger Einrichtungen, beispiels-
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weise die Einrichtung, die in der vorgenannten US-PS 3 659 337 beschrieben ist, die Wellendrehzahl und das
Trägheitsmoment genügend groß sein, um einen "weichen Anlauf" der Antriebswelle des Wickelmechanismus zu er-
< fordern. Ein derartiger weicher Anlauf könnte durch einen Schlupf eines Kupplungs-Bremsmechanismus erreicht
werden. Jedoch würde ein derartiger Schlupf beim Wiedereinkoppeln verbunden mit dem Schlupf zur Zeit der Entkopplung
für eine völlig zufällige Winkelrelation der zwei Wellen nach der erneuten Kopplung sorgen. Dies könnte
wiederum zu einem Kettelmechanismus führen, der in einer falschen Relation mit den Statorwicklungen während
einer Einstellung des Kernes und somit zu einer Beschädigung der Einrichtung und desgleichen der zu umwickelnden
Statoreinrichtung führen. Es wäre deshalb wünschenswert,
Mittel zu schaffen, die jede Wellenfehlausrichtung einschließlich derjenigen kompensiert, die durch einen
Schlupf von Kupplung und Bremse bewirkt wird, um auf diese Weise für eine gewünschte vorbestimmte Winkelrelation
der zwei Wellen zu sorgen und diese beizubehalten, wenn sie miteinander gekoppelt sind.
Die vorliegende Erfindung schafft Einrichtungen und Verfahren zum Wickeln von Band auf die Wickelkopfteile von
Spulen, die über die Seitenfläche eines Magnetkerns hinaus—ragen, mit Mitteln zur Halterung des Kerns mit den
darin angeordneten Spulen, Kettel- oder WickelmittsLn zum
Umwickeln der Wickelkopfteile, mit einer ersten drehbaren
Welle, die mit der Kettelvorrichtung gekoppelt ist, um diese anzutreiben, mit Mitteln zum periodischen Einstellen
der Halterungsmittel und des Kernes, um dadurch die Wickelköpfe zum Umwickeln sequentiell vorzurücken,
mit einer zweiten drehbaren Welle, die mit der Einstellvorrichtung gekoppelt ist, um diese anzutreiben.und mit
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Mitteln zum Auslassen bzw. Überspringen einer vorbestimmten
Anzahl von Haschen in einem gegebenen Arbeitszyklus der Einrichtung. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die
Einrichtung gekennzeichnet durch selektiv betätigbare Kupplungsmittel, durch die eine zweite Welle mit einer ersten
Welle normalerweise gekoppelt ist, um dadurch diese und die damit gekoppelte Kettelvorrichtung - in Synchronismus
mit der Stellvorrichtung anzutreiben, und durch selektiv betätigbare Bremsmittel, die mit der ersten Welle gekoppelt
sind, um diese zu stoppen, wenn die Kupplungsmittel ausgekuppelt sind. Weiterhin sind Zwischenverbindungsmittel
vorgesehen, die gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Planetenzahnradgetriebe sein können. Diese Zahnradverbindung
umfaßt ein Sonnenrad, einen Planetenkäfig und Ringradelemente, wobei eines der Elemente mit der ersten Welle
gekoppelt und dadurch angetrieben ist und ein anderes der Elemente mit der zweiten Welle und dadurch angetrieben
ist. Es sind erste Signalmittel vorgesehen, die mit der zweiten Welle gekoppelt und mit dieser drehbar sind,
um die Winkelposition der zweiten Welle in bezug auf einen ersten Bezugspunkt anzuzeigen, und erste Ansprechmittel
vorgesehen, um das Vorbeilaufen der ersten Anzeigemittel an dem ersten Bezugspunkt vorbei abzutasten. Weiterhin
sind zweite Signalmittel vorgesehen, die mit einem der übrigen Planetengetriebeelemente gekoppelt und mit diesem
drehbar sind, um die Winkelposition des übrigen Elementes in bezug auf einen zweiten Bezugspunkt anzuzeigen, und
hierfür sind auch zweite Ansprechmittel vorgesehen, um den Vorbeilauf der zweiten Anzeigemittel an dem zweiten Bezugspunkt
abzutasten. Eine Steuereinrichtung mit einer ersten Schaltungsanordnung, die mit den ersten Ansprechmitteln gekoppelt
sind, ist zum Ausrücken der Kupplungsmittel und zur Betätigung der Bremsmittel bei einem ersten Vorbeilauf der
ersten Signalmittel an dem ersten Bezugspunkt vorbei vorgesehen. Weiterhin sind Zählmittel vorgesehen, die mit den
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ersten Ansprechmitteln gekoppelt sind, um eine vorbestimmte
Anzahl von Umdrehungen der ersten Signalmittel nach deren erster Passage zu zählen. Eine zweite Schaltungsanordnung
ist mit den zweiten Ansprechmitteln und den Zählmitteln gekoppelt, um die Kupplung zu betätigen und die Bremsen zu lösen,
wenn die zweiten Signalmittel an dem zweiten Bezugspunkt nach Vollendung der vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen
vorbeilaufen.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung
eines Ausführungsbeispieles "näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Seitenschnittansicht und zeigt einen eine Masche überspringenden Mechanismus in einer
Einrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht nach einem Schnitt entlang der Linie 2-2 in Figur 1.
Fig. 3 ist eine etwas schematische perspektivische Sprengbildansicht von Teilen der Anordnung gemäß
Figur 1 und zeigt ferner ein Steuersystem zum überspringen einer Masche genauer.
Figuren 4A-E sind Diagramme, die zur Erläuterung der Arbeitsweise des eine Masche überspringenden
Mechanismus gemäß Figur 1 nützlich sind.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung und zeigt ein
Steuersystem zum überspringen von zwei Maschen.
In den Figuren 1 und 2 ist eine insgesamt mit 12 bezeichnete
Einrichtung gezeigt, die einen maschenüberspringenden Mechanismus aufweist, der insgesamt mit der Bezugszahl 10 versehen ist. Viele Einzelheiten der Einrichtung 12 sind in der
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vorgenannten US-PS 3 659 337 im einzelnen beschrieben, und deshalb wird diese in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden
Anmeldung aufgenommen. Um die Korrelation zwischen der Einrichtung 12 und der in der vorgenannten US-Patentschrift
genauer beschriebenen Vorrichtung zu erleichtern, werden hier mit einem Strich versehene Zahlen verwendet, um die
gleiche Struktur oder Elemente anzugeben, die in der vorgenannten US-Patentschrift verwendet sind.
Wie in der US-Patentschrift genauer gezeigt und beschrieben ist, ist der Statorkern 27' auf einer Kernschaltereinrichtung
31 getragen und in Drehrichtung durch eine Einstellvorrichtung 37' vorgeschoben, die durch eine Antriebswelle
14 angetrieben wird. Wickelkopfteile 24' einer Feldspule
werden mit Band 22' durch eine Wickeleinheit 34*, die Teile 51', 56' umfaßt, und ein auf einem.Teil 71' montierten
Wickel- oder Hakenteil 72' umwickelt oder gebunden. Die Wickeleinheit 34· wird durch einen Wickeleinheitsantrieb
16 betätigt, die durch eine Drehwelle 82' angetrieben ist. Da die Wickeleinrichtung 12 in der vorgenannten US-Patentschrift
genau beschrieben ist, werden weitere Einzelheiten an dieser Stelle nicht wiederholt.
Der Mechanismus 10 umfaßt eine Welle 18, die direkt mit der Antriebswelle 82' der Wickeleinheit gekoppelt ist, wie es
durch die gestrichelte Linie 20 gezeigt ist. Die Welle 18 ist durch Lager 24 drehbar in dem Rahmen 222 gehalten. Eine
Kupplungs-Bremseinrichtung 26 ist auf der Welle 18 montiert und umfaßt eine Bremsvorrichtung 29 mit einer Bremsscheibe
28 und ein nicht-drehbares Bremsteil 30, das relativ zum Teil 32 in axialer Richtung auf die Bremsscheibe 28 und von
dieser wegbewegbar ist. Die Kupplungs-Bremseinrichtung 26 weist ferner eine Kupplungseinrichtung 35 auf, die eine Kupplungsscheibe
234 und ein Kupplungsstück 36 umfaßt. Die Brems
scheibe 28 ist antrJebsmäßig an einer Buchse 38 und der Welle
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18 durch den Keil 24O befestigt, um mit dieser zu rotieren.
Die Buchse 38 ist ebenfalls durch Keile 40 mit der Welle 18 verbunden.
Auch wenn zahlreiche Kupplungs-Bremseinrichtungen verfügbar sind, können elektromagnetische Einheiten verwendet werden;
die Einrichtung 26 ist eine luftbetätigte Kupplungs-Bremsen-Scheibeneinrichtung,
die von der Horton Manufacturing Co., Inc., Minneapolis, Minnesota, unter dem Handelsnamen
"Air Champ" vertrieben wird. Die genaue Modellbezeichnung der Einrichtung 26 der Horton Manufacturing
Co. ist Model HWCB.
Wenn Luft von dem Ventil 400 auf die Leitung 58 gegeben wird, kommt der Kupplungsteil der Einrichtung 26 in Eingriff
und der Bremsteil wird ausgerückt. Wenn andererseits Hochdruckluft über die Versorgungsleitung 459 und das Ventil
400 mit der Leitung 458 und somit mit der nicht gezeigten "Brems-"Öffnung der Einrichtung 26 verbunden ist, wird
die Kupplung ausgerückt und der Bremsteil wird wirksam , um die Welle zu bremsen und zu stoppen.
Der nicht-drehbare oder feststehende Bremsteil 30 ist axial bewegbar relativ zur Buchse 38, und der Flansch 42 der Kupplungsscheibe
234 ist ebenfalls axial bewegbar entlang einem mit einer Keilnut versehenen Abschnitt der Buchse 38. Lager
44, 46 gestatten eine Relativdrehung zwischen dem Teil 32 und der Buchse 38 bzw. des die Kupplung betätigenden Teils
460 und der Kupplungsscheibe 234.
Der Bremsteil 32 ist am Rahmen 222 durch einen Befestigungsbügel 48 und ein mit einem Gewinde versehenen Befestignngsglied
50 befestigt, um auf diese Weise den Bremsteil 30 feststehend zu halten, aber die Länge des Befestigungsgliedes
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gestattet eine gewisse Axialbewegung der Bremskomponenten in axialer Richtung relativ zur Buchse 38. Die Kupplungsscheibe
234 ist mittels einer Keilverzahnung, wie sie oben angegeben ist, antriebsmäßig an der Buchse 38 befestigt,
und der Kupplungsteil 38 ist durch ein Lager 52 für eine Rotation relativ zur Buchse 38 gehalten.
Die Kupplungs-Bremseinrichtung 26 kann an der Buchse 38
fest angebracht sein, indem sie an dieser angeschweißt oder mit anderen Mitteln daran befestigt wird, wie beispielsweise
durch Klemmschrauben. Jedoch ist bei der in Figur 1 tatsächlich gezeigten Struktur die Buchse 38 an ihrem linken
Ende (bei den in Fig. 1 gezeigten Relationen) mit einem Gewindeabschnitt versehen, und eine übliche Mutter 461 ist
gegen die Stirnfläche 275 der Bremsscheibe 28 geschraubt.
Das auf die Bremse gerichtete Material 54 ist zwischen der Bremsscheibe 28 und dem Bremsteil 30 angeordnet. Das auf
die Kupplung gerichtete Material 56 ist zwischen der Kupplungsscheibe 234 und dem Kupplungsteil 36 angeordnet.
Der Kupplungsteil 36 ist an einer Rolle oder Scheibe 6f) be-'
festigt, die ebenfalls ein Teil der im Handel befindlichen Einrichtung 29 ist. Diese Teile sind für eine gemeinsame
Bewegung aneinander befestigt, beispielsweise durch Schraubbefestigungen 62, oder sie sind als einheitliche Struktur gefertigt.
Die Rolle 60 ist antriebsmäßig mit dem Planetenkäfig 64 des Planetengetriebes 66 durch eine elastische Kopp-
~Oß.er lung 68 verbunden, die gelegentlich als LOVEJOYHBOSTON-Kopplung
bezeichnet wird.
Das Sonnenrad 70 des Planetengetriebes 66 ist durch einen Keil 72 an der Welle 18 befestigt. Planetenstufenzahnräder
74, 76 sind jeweils drehbar auf einer Welle 78 angebracht. Die Wellen 78 sind ihrerseits an dem Planetenkäfig 64
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befestigt. Der Planetenkäfig 64 ist durch ein Lager 80 drehbar auf dem Sonnenzahnrad 70 angebracht. Die Planetenräder
kämmen mit dem Sonnenrad 70 ein, und die Planetenräder 76 kämmen mit dem Ringzahnrad 282 ein, das in dem Gehäuse 284
angebracht ist, das auf dem Planetenkäfig 64 und dem Sonnenzahnrad 70 durch Lager 84,86 drehbar angebracht ist.
Die Antriebswelle 14 der Stelleinrichtung wird durch einen
Antriebsmotor 1231 angetrieben. Die Riemenscheibe 88 auf
der Welle 14 ist antriebsmäßig mit der Riemenscheibe 60
durch Transmissionsriemen 290 verbunden. Die Durchmesser der Riemenscheiben 88 und 60 sind gleich, so daß die Drehzahl
der Welle 18 die gleiche ist wie die Drehzahl der Welle 14, wenn die Bremse gelöst und die Kupplung eingekuppelt
ist.
Es wird nunmehr deutlich, daß, wenn die Bremse 29 gelöst und die Kupplung 35 betätigt ist, eine Drehung der Welle 14 durch
den Antriebsmotor 123' zu einer Drehung der Kupplungsplatte oder -scheibe 234 und der Welle 18 führt, wobei das gesamte
Planetengetriebe 66 verriegelt ist, so daß das Ringzahnrad 282 und das Gehäuse 84 mit der gleichen Drehzahl umläuft wie
die Welle 18. Ferner ist ersichtlich, daß, wenn die Kupplung 35 ausgerückt und die Bremse 29 in Eingriff ist, die Welle
18 stillsteht. Wenn die Welle 18 stillsteht, wird das Sonnenrad 70 angehalten., aber der Planetenkäfig 64 wird durch
die Riemenscheibe 6a über die Kopplung 68 angetrieben. Dieser
Antrieb oder die Rdbation des Käfigs 64 bewirkt, daß das
Ringzahnrad 282 in bezug auf die nun fest stehende Welle 18 und das Sonnenzahnrad 70 mit einer Drehzahl umläuft, die
durch die Drehzahl des Käfigs 64 und das gesamte Zahnradverhältnis bestimmt wird, das zwischen dem Sonnenzahnrad 70 und
dem Zahnkranz 282 vorgesehen ist. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung haben die Riemenscheiben
60 und 88 ein Verhältnis von 1*1, sodaß die Riemenschei-
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be 60 und die Welle 18 normal erweisejmit der gleichen Drehzahl
angetrieben sind wie die Welle 14 , und das Zahnradverhältnis des Planetengetriebes 66 ist so gewählt, daß
der Zahnkranz 282 und das Gehäuse 284 mit der doppelten Drehzahl der Riemenscheibe 60 angetrieben sind, wenn die
Welle 18 feststeht.
Eine erste Zeitsteuerscheibe 90 ist an der Riemenscheibe 60 befestigt (durch Gewindebefestigungsglieder 92) und
rotiert somit zu allen Zeiten mit der gleichen Drehzahl wie die Welle 14. Die Zeitsteuerscheibe 90 ist aus leitendem
Material hergestellt, weist eine darin ausgebildete Vertiefung 94 auf und arbeitet mit einer ersten Aufnahme-
oder Sensorvorrichtung 96 zusammen. Eine zweite . Zeitsteuerscheibe 98 ist an dem Zahnkranzgehäuse 84 befestigt,
(durch Gewindebefestigungsglieder 100)und rotiert somit mit der gleichen Drehzahl wie der Zahnkranz
282. Die Zeitsteuerscheibe 98 ist aus leitendem Material gebildet, weist eine darin ausgebildete Vertiefung 102
auf (s. Figur 3) und arbeitet mit einer zweiten Aufnahmevorrichtung
oder einem Sensor 104 zusammen. Der Sensor 96 ist auf einem Befestigungsbügel 106 an dem Rahmen 222
befestigt, und auch der Sensor 104 ist auf dem Rahmen 222 angebracht. Die Sensoren 96, 104 sind in einer Ebene ausgerichtet,
die die Drehachse der Welle 18 einschließt. In einem speziellen Ausführungsbeispiel waren die Sensoren
96,104 Dynapar Pick-ups Model 58A, die von der Firma Dynapar Corp., 1675 Delaney Road, Gurnee, Illinois
vertrieben werden.
Der Ausgang des Sensors 96 steht über eine Schaltungsanordnung 108 mit einer Steuerung 11o und über die Steuerung
11o mit einem Programmierer 112 in Verbindung. Der Sensor
104 ist über eine Schaltungsanordnung 114 mit der Steuerung 110 gekoppelt. Die Steuerung 110 ist derart betriebsmäßig
verbunden, daß sie den selektiven Betrieb der Kupplungsbremse 26 steuert, indem sie selektiv eine Spannung
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über die Schaltungsanordnung 462 an die Magnetspule des federbelasteten 4-Wege-Magnetventiles legt. Bei einem
tatsächlichen Ausführungsbeispiel war das Ventil 400 ein Ventilmodell IJSA4W,-das von der Firma Numatics, Inc.,
Highland, Michigan, vertrieben wird.
Indem nun zusätzlich auf die schematische Darstellung in Figur 3 Bezug genommen wird, ist ersichtlich, daß funktionell
die Welle 14 den Planetenkäfig 64 und somit die Planetenstufenzahnräder 74,76 des Planetengetriebes 66
antreibt . Die Welle 14 treibt auch die Welle 18 an, wenn
die Kupplung 35 in Eingriff, d.h. betätigt , ist und die Bremse 29 gelöst ist. Der Sensor 96 liefert eine Ausgangsgröße
"1", wenn die Scheibe 90 vorbeiläuft, und eine Ausgangsgröße "0", wenn die Aussparung 94 vorbeiläuft. Ein
Pulsgenerator 116, der einen Teil der Steuerung 110 bildet
und der ein Univibrator sein kann, ist mit der Ausgangsanordnung
108 des Sensors 96 gekoppelt und liefert einen "1-" impuls kurzer Dauer bei einem Vorbeilauf der
hinteren Kante 118 der Aussparung 94 der Scheibe 90. Somit ist ersichtlich, daß ein derartiger kurzzeitiger Impuls
bei jeder Umdrehung derScheibe 90 geliefert wird.
Eine Ausgangsschaltung 120 des Pulsgenerators 116 ist mit
dem Programmierer 112 gekoppelt, der eine übliche Impulszählschaltung
oder Schieberegister sein kann, das seinerseits ein "1"-Signal in seiner Ausgangsschaltung 122 nach
einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen der Scheibe in einem gegebenen Wickeizyklus liefert. Gerade nach dieser
vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen tritt ein "Auslassen" bzw. "überspringen " von einer oder mehreren Maächen
auf.
Die Ausgangsschaltung 120 des Pulsgenerators 116 und die
Ausgangsschaltung 122 des Programmierers 112 sind mit einem
"NAND"-Gatter 124 gekoppelt, das eine Ausgangsschaltung
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aufweist, die mit der "Stell-"Eingangsschaltung des Flip-Flop 128 verbunden ist.Eine Koincidenz eines "Eins"-Impulses,
der von dem Pulsgenerator 116 geliefert wird (bei einem Vorbeilauf
der Hinterkante der Aussparung 94 der Scheibe 90), mit einem "Eins-"Signal von dem Programmierer 112 (bei Vollendung
einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen der Scheibe 90 auf der Welle 14) führt zu einem "Null-"Signal in der
Ausgangsschaltung 126 des NAND-Gatters 24 und dieses Signal stellt das Flip-Flop 128. Diese Umschaltung des Flip-Flop
128 führt zu einem "Eins-"Signal in seiner Ausgangsschaltung 130 und einem "Null-"Signal in seiner Ausgangsschaltung
133. Ein Inverter 132 koppelt den Ausgang 130 des Flip-Flop 128 mit der "Stell-"Schaltung des Flip-Flop 134. Das
Auftreten eines "Eins-"Signales im Ausgang 13D des Flip-Flop
128 führt zu einem "Null-"Signal von dem Inverter 132, der das Flip-Flop 134 "umschaltet". Dies führt wiederum zum
Auftreten eines "Eins-"Signals im Ausgang 136 des Flip-Flop 134. Der Ausgang 136 des Flip-Flop 134 ist durch einen
Verstärker 138 und die Schaltungsanordnung 426 mit dem Magnetventil gekoppelt, das seinerseits zu einer Entkopplung der
Wellen 14 und 18 und einem Abbremsen der Welle 18 führt.
Ein Passieren des hinteren Randes der Aussparung 94 der Scheibe 90 an dem Sensor 96 vorbei in Koincidenz mit dem
Programmierer 112, der ein Auslassen bzw. überspringen
einer Masche fordert, führt zu einem Umschalten der Flip-Flops 128 und 134 und einer daraus resultierenden Erregung
der Kupplungs-Bremse 29, um so die Kupplung 35 auszurücken und die Bremse 29 zu betätigen. Wie vorstehend bereits beschrieben
wurde, entkoppelt dies die Welle 18 von der Welle 14 und stoppt eine Drehung der Welle 18. Das Stoppen
der Welle 18 führt dazu, daß das Planetengetriebe 66 die Scheibe 98 mit einer anderen Drehzahl dreht als d±e Drehzahl
der-Welle 14, die auch die Drehzahl der Riemenscheibe
60 ist. Wie vorstehend anhand eines speziellen Ausführungs-
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beispiels ebenfalls ausgeführt wurde, ist die Drehzahl des Käfigs 84 und der Scheibe 98 doppelt so groß wie die
Drehzahl der Riemenscheibe 60 (oder der Welle 14), wenn die Welle 18 stillsteht.
Der Ausgang 136 des Flip-Flop 134 und der Ausgang 120 des Pulsgenerators 116 sind weiterhin mit einem NAND-Gatter
140 verbunden, dessen Ausgang 142 mit der "Rückstell- "Eingangsschaltung des Flip-Flop 128 verbunden ist.
Wenn ein "Eins-"Signal am Ausgang 136 des Flip-Flop 134 (das aus dem Umschalten des Flip-Flop 134 resultiert)
erscheint und an das NAND-Gatter 140 angelegt wird, hat der eine kurze Dauer besitzende Impuls, der von dem Pulsgenerator
116 geliefert wird und das Umschalten desFlip-Flop 134 herbeigeführt hat, der, wie oben beschrieben
wurde, eine kurze Dauer besitzt, geendet, so daß ein "Eins-"Signal am Ausgang 142 des NAND-Gatters 140 verbleibt.
Nachdem eine vollständige Umdrehung der Welle 14 und der Scheibe 90 abgetastet ist (aufgrund der nächsten Passage
der hinteren Kante 118 der Aussparung 94 an dem Sensor 96 vorbei) liefert der Pulsgenerator 116 einen weiteren
Impuls kurzer Dauer an seinem Ausgang 120, der dem NAND-Gatter 140 zugeführt wird. Dies führt zu einem "Null-"
Signal im Ausgang 142 des NAND-Gatters 140, und dieses
Signal stellt dann das Flip-Flop 128 zurück. Das Rückstellen des Flip-Flop 128 führt zu einem Auftreten eines
"Eins-"Signales an seinem Ausgang 133.
Die Ausgangsschaltung 114 des Sensors 104 und die Ausgangsschaltung
133 des Flip-Flop 128 sind mit einem NAND-Gatter 144 gekoppelt, dessen Ausgangsschaltung 146 mit dem "Rückstell-
"Eingang des Flip-Flop 134 verbunden ist. Somit ist ersichtlich , daß in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung, bei dem es erwünscht ist, eine Masche während einer Umdrehung auf derWelle 14 zu überspringen,
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das NAND-Gatter 140 eine Zählschaltung bildet, um eine
Drehung der Welle 14 und der Scheibe 90 zählen.
Die Ausgangsschaltung 114 des Sensors 104 ist mit einem
Impulsgenerator 1.48 gekoppelt , und ein "Eins-"Impuls kurzer Dauer tritt am Ausgang 214 des Impulsgenerators
148 auf bei einem Vorbeilauf der ablaufenden Kante 15O der Aussparung 102 der Scheibe 98 an dem Sensor 104 vorbei.
Es ist nun ersichtlich, daß der Vorbeilauf der ablaufenden Kante 150 der Aussparung 102 an dem Sensor 1O4
vorbei nach Vollendung einer Umdrehung der Scheibe 9O zur Erzeugung des eine kurze Dauer aufweisenden "Eins-"
Pulssignales durch den Impulsgenerator 148 führt und dieses Signal wird dem NAND-Gatter 144 zusammen mit einem
"Eins-"Signal in der Ausgangsschaltung 133 des Flip-Flop 128 zugeführt. Dieses "Eins-"Signal in der Schaltungsanordnung
133 ist durchdie Rückstellung des Flip-Flop 128 herbeigeführt worden, wie es vorstehend bereits beschrieben
ist. Eine Koinzidenz des "Eins-"Signales in der Äisgangsschaltung
133 des Flip-Flop 128 und des "Eins-"Impulses in der Schaltungsanordnung 214 führt zu einem "Null-"
signal in der Ausgangsschaltung 146 des NAND-Gatters 144. Dies wiederum stellt das Flip-Flop 134 zurück, um so das
"Eins"-Signal in seiner Ausgangsschaltung 136 zu beenden. Wenn dies erfolgt, ist die Kupplung-Bremse 29 abgeschaltet,
um so die Kupplung 35 zu betätigen und die Bremse 29 zu lösen, woraufhin die Wellen 14 und 18 wieder gekoppelt
sind.
Es wird nun Figur 4 beschrieben. In Figur 4 A sind die Wellen 14,18 schematisch in der Weise gezeigt, daß sie
durch die Kupplung 35 miteinander gekoppelt sind, und es sei angenommen, daß die Aussparung 102 in der Scheibe 98
in der Winkelstellung mit der Aussparung 94 in der Scheibe 90 fluchtet. Wenn die Kupplung 35 betätigt ist, rotieren
409834/0894
die Welle 14 und ihre Scheibe 90 sowie die Welle 18 und die Scheibe 98 mit der gleichen Drehzahl und in der gleichen
Richtung , wie.es durch die Pfeile 150 gezeigt ist. Es sei ferner angenommen, daß an diesem Punkt der Programmierer112
fordert, daß eine Masche ausgelassen bzw. übersprungen wird, und daß somit die Bremse 29 betätigt
und die Kupplung 35 ausgekoppelt wird, wie es vorstehend beschrieben wurde. Zu diesem Zeitpunkt, unmittelbar vor
der Auskupplung, sind der Punkt 152 auf der Welle 14 und der Punkt 154 auf der Welle 18 axial ausgerichtet.
In Figur 4B sind die Welle 14 und die Scheibe 90 mit
einem Punkt 152 gezeigt, der um 90° in Richtung des Pfeiles 150 gedreht ist, nachdem eine Auskupplung und Bremsung
erfolgt ist. Jedoch wurde aufgrund des nicht-augenblicklichen Ansprechens der Kupplung-Bremse und aufgrund
des Schlupfes der Bremse 29 die Welle 18 nicht augenblicklich gestoppt, so daß sich der Punkt 154 nicht in
der in Figur 4A gezeigten Lage befindet. Mit anderen Worten hat sich die Welle 18 um einen gewissen Betrag in
Richtung des Pfeiles 150 gedreht oder, "gedriftet", bevor sie zum Stillstand gekommen ist. Die Größe dieser "Driftung"
der Welle 18 ist in Figur 4B aus Erläuterungszwekken als ein vergrößerter Winkelbetrag dargestellt, der
mit etwa 45° angenommen sei. In der Praxis wurde jedoch gefunden, daß bei einer Drehzahl der Welle 14 von etwa
120 U/min, diese Drift nicht mehr als höchstens etwa 5° beträgt. Bei einem Planetengetriebe 66 mit einem Zahnradverhältnis
von 2:1 würde, wenn die Welle 18 augenblicklich zum Stillstand gekommen wäre und sich der Punkt 154 in der
in Figur 4 A gezeigten Position befinden würde, die Scheibe 98, die über die Zahnradverbindung mit der Welle 14 gekoppelt
ist, um 18o° gedreht werden, da die Welle 14 um 90 gedreht wurde. Aufgrund der vorstehend angenommenen
Drift von 45° der Welle 18. ist die Aussparung 102 jedoch 45° weniger als 180° gedreht worden, wie es in Figur 4B
409834/0894
gezeigt ist.
In Figur 4C sind die Welle 14 und die Scheibe 90 nach einer vollständigen Umdrehung gezeigt. Zu dieser Zeit
stellt das NAND-Gatter 140 das Flip-Flop 128 zurück, wie es vorstehend beschrieben wurde. Die Welle 18 bleibt jedoch
stillstehen , und zwar in der gleichen Position wie sie in Figur 4B gezeigt ist, während sich die Scheibe 98
um 1 1/2 Umdrehungen bewegt hat, d.h. sie wurde gegenüberder in Figur 4B gezeigten Position um 540° gedreht. Mit
anderen Worten hat sich die Scheibe um einen Winkel gedreht, der das Doppelte der Drehung von 27o° beträgt,
die die Welle 14 von ihrer in Figur 4B gezeigten Stellung in die in Figur 4C gezeigte Stellung durchlaufen hat. Es
wird deutlich, daß eine zusätzliche Drehung der Scheibe 98 um 45° die Aussparung 102 in eine fluchtende Stellung
mit dem Sensor 104 bringen würde.
In Figur 4D ist die Scheibe 98 so gezeigt, daß die Aussparung 1(32 gegenüber der in Figur 4C gezeigten Position
um 45° in eine fluchtende Ausrichtung mit dem Sensor 104 gedreht ist. An diesem Punkt wird das Flip-Flop 134 zurückgestellt
und die Kupplung-Bremse wird erregt, um die Bremse zu lösen und die Kupplung einzukuppeln, wie es vorstehend
beschrieben wurde. Diese 45°-Drehung der Scheibe 98 in Richtung des Pfeiles 150 entspricht selbstverständlich
der 22,5°-Drehung der Welle 14 gegenüber der in Figur
4C gezeigten Position. Die Welle 18 ist selbstverständlich stillstehend geblieben bis zu demjenigen Zeitpunkt, zu dem
die Kupplung wieder ein Eingriff gebracht und die Bremse gelöst wird.
In Figur 4E ist die Welle 14 gegenüber der in Figur 4D gezeigten Position um weitere 90°gedreht gezeigt. Wenn die
Bremse 29 augenblicklich gelöst würde:, und die Kupplung
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augenblicklich ohne Schlupf in Eingriff gebracht worden wäre, würde der Punkt 154 auf der Welle 18 gegenüber
der in Figur 4D gezeigten Position um 90° gedreht worden sein. Aufgrund des Schlupfes der Kupplung 35, des
nicht-augenblicklichen Ansprechens usw. dreht sich jedoch der Punkt 154 auf der Welle 18 tatsächlich um
einen kleineren Betrag, der wiederum als ein überhöhter Betrag von 45°angenommen wird. Somit befindet sich der
Punkt 154 auf der Welle 18 nur 22,5° entfernt von einer axialen Ausrichtung mit dem Punkt 152 auf der Welle 14
nach einem erneuten Einkuppeln der Kupplung 35 und einem Lösen der.Bremse 29. Dies ist die Hälfte der anfänglichen
45°-Fehlausrichtung oder "Drift", die durch den Schlupf der Kupplung-Bremse hervorgerufen wurde,
der am Beginn der vorstehend beschriebenen Abfolge auftritt, die mit Figur 4A anfängt0 Es leuchtet ein? daß,
wenn die Kupplung 35 augenblicklich eingekuppelt und die Bremse 29 augenblicklich gelöst hätte, wenn die
Aussparung 102 mit dem Sensor 104 in Figur 40 fluchtet, die 90°-Drehung der Welle 14 von einer 90°-Drehung der
Scheibe 98 begleitet wäre. Jedoch führt u.a. der vorgenannte Schlupf der Kupplung 35 dazu, daß die Aussparung
102 um einen Betrag gedreht wird, der dem Betrag der angenommenen Bewegung der Welle 18, d.h. 45°, entspricht.
Wie im folgenden noch näher erläutert werden wird, wird der Winkelfehler von 22,5°, der am Ende (Figur 4E) des
ersten eine Masche überspringenden Betriebsunterzyklus zurückblieb, weiter um die Hälfte verkleinert während
jedes nachfolgenden Stillstandes der Welle 18 und jedes nachfolgenden Anlaufes der Welle 18 nach dem ersten eine
Masche auslassenden Vorganges der dargestellten Einrichtung. Somit geht der Fehler gegen Null/einer sehr kleinen
Anzahl von Anläufen und Stoppbewegungen der Welle 18»
409834/0894
Selbstverständlich ist der in den Figuren 4A - E zu Beschreibungszwecken
angenommene Schlupf von 45° extrem überhöhtyUnd bei einem tatsächlichen Äusführungsbeispiel
gemäß der Erfindung ist die oben angegebene "Drift" und der Schlupf viel kleiner. Bei einem tatsächlichen Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung, bei dem die Drehzahl der Welle 14 etwa 120 U/min, betrug, war der größte
anfängliche Winkelfehler zwischen den Wellen 14 und 18 nach dem ersten maschenüberspringenden Arbeitsgang nur
etwa 5°, wodurch eine "Drift" oder ein Schlupf in der Größenordnung von etwa 10° angegeben ist. Dieser 10° Fehler
wurde in den nächsten drei Maschenüberspringungsgängen im wesentlichen auf Null vermindert.
Es ist ersichtlich, daß die Größe der Korrektur während jedes maschenüberspringenden Arbeitsganges dadurch variiert
werden kann, daß das Zahnradverhältnis des Planetengetriebes 66 verändert wird. Wenn beispielsweise das Zahnradverhältnis
größer als 2:1 gemacht wird s korrigiert der
Mechanismus einen kleineren Teil des Fehlers während jedes Arbeitsschrittes. Wenn andererseits das Verhältnis
größer als 2:1 gemacht wird, wird ein größerer Teil des Fehlers korrigiert.
In Figur 5, in der gleiche Elemente mit gleichen Bezugszahlen und ähnliche Elemente mit mit einem Strich versehenen
Bezugszeichen bezeichnet sind, ist ein rrodifizlertes
Steuersystem gezeigt, das für ein überspringen bzw.
Auslassen von zwei Maschen sorgt. Hier ist die Ausgangsschaltung 142 des NAND-Gatters 140 mit dem "Stell-"Eingang
eines Flip-Flop 156 verbunden. Die Ausgangsschaltung 158 des Flip-Flop 156 und die Ausgangsschaltung 120 des
Pulsgenerators 116 sind mit einem NAND-Gatter 160 gekoppelt,
dessen Ausgangsschaltung 162 mit dem."Rückstell-"
Eingang des Flip-Flop 128 verbunden ist. Der Ausgang 146
409834/0394
des NAND-Gatters 154 ist mit dem "Rückstell-'1 Eingang
des Flip-Flop 134 und ferner mit dem "Rückstell-"Eingang des Flip-Flop 156 verbunden.
Aus Figur 5 wird deutlich, daß der zweite Impuls, der von dem . Pulsgenerator 116 geliefert wird (d.h. der erste Impuls
nach dem Anfangsimpuls) zu einer Umschaltung des Flip-Flop 146 führt, und daß der dritte Impuls (d.h. der zweite
Impuls nach dem Anfangsimpuls) zu einer Rückstellung des Flip-Flop 128 führt. Der erste Impuls, der von dem Pulsgenerator
148 auf einen Vorbeilauf der ablaufenden Kante 150 der Aussparung 1O2 der Scheibe 98 an dem Sensor 104
vorbei nach dem Rückstellen des Flip-Flop 128 geliefert wird, stellt die Flip-Flops 134 und 156 zurück und hat
somit eine Abschaltung der Kupplung-Bremse zur Folge, wie es vorstehend beschrieben wurde. Weiterhin wird deutlich,
daß die NAND-Gatter 140, 16O und das Flip-Flop 156 einen Zweistufen-Zähler bilden und daß das System auf einfache
Weise modifiziert werden kann, um zusätzliche Maschen zu überspringen bzw. auszulassen, indem lediglich zusätzliche
Zählstufen hinzugefügt werden.
Wie im folgenden erläutert wird (bei einem Planetengetriebe
66 mit einem Verhältnis von 2:1, sodaß, wenn die Welle 18 und das Sonnenrad 70 gegen eine Rotation verriegelt sind,
der Zahnkranz 282 mit der doppelten Drehzahl läuft wie die Riemenscheibe 60), korrigiert die vorstehend beschriebene
Einrichtung während jedes Maschen-überschreitenden Arbeitsganges
eine Hälfte des Ausrichtungsfehlers der Wellen 14 und 18, der durch den Anfangsschlupf des Kupplungs-Brems-Mechanismus
35,29 hervorgerufen wird, der das erste Mal auftritt, wenn die Welle 18 gestoppt wird. Wenn die Welle
18 wieder anläuft, wird dieser "Anfangs-"Fehler um die Hälfte verkleinert. Anschließend wird jedesmal, wenn die Welle
18 anläuft, und jedesmal wenn die Welle 18 stoppt, irgend-
4098 3 4/08 9
ein bestehender Ausrichtungsfehler zwischen den Wellen 14 und 18 um die Hälfte vermindert.
Es wird nun eine mathematische Erläuterung und Analyse der Relativbewegungen und der Arbeitsweise der Wellen
14,18 und der Scheiben 90,98 gegeben, die die eben gemachten Angaben in bezug auf die Korrektur des Wellenausrichtungsfehlers beweisen.
14,18 und der Scheiben 90,98 gegeben, die die eben gemachten Angaben in bezug auf die Korrektur des Wellenausrichtungsfehlers beweisen.
Anhand von Figur 4A und unter der Annahme von Anfangsbedingungen,
bei denen die Bremse gelöst, die Kupplung eingekuppelt und die Maschine läuft, gilt folgendes:
W_ = W = W = eine Konstante,
darin ist:
WÄ = Winkelgeschwindigkeit der Welle 14 und der
Aussparung 94 der Scheibe 90, wird bezeichnet als Marke "A"
W-, = Winkelgeschwindigkeit der Welle 18
W = Winkelgeschwindigkeit der Aussparung 102
der Scheibe 98, bezeichnet als Marke "B".
der Scheibe 98, bezeichnet als Marke "B".
Zu Er1auterungszwecken werden die folgenden Definitionen
verwendet.
A = Zahnzahl des Sonnenrades 70
B = Zahnzahl der Planetenzahnräder 76
C = Zahnzahl der Planetenzahnräder 74
D = Zahnzahl des Zahnkranzes 282
θ = Winkelstellung der Welle 14 in bezug auf
den Sensor 96 (Grund)
B = Zahnzahl der Planetenzahnräder 76
C = Zahnzahl der Planetenzahnräder 74
D = Zahnzahl des Zahnkranzes 282
θ = Winkelstellung der Welle 14 in bezug auf
den Sensor 96 (Grund)
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θ = Winkelstellung der Welle 18 in bezug auf
den Sensor 104 (Grund)
θ = Anfangswinkelschlupf der Welle 18 in bezug
auf den Sensor 104 (Grund)
(ί
- Winkelstellung der Marke "B" in bezug auf den Sensor 104 (Grund)
A B |_ Verhältnis der Zahnzahl in dem Planeten-C
d] getriebe
t = Zeit vom Signal zum Ausrücken der Kupplung
und zum Betätigen der Bremse bis W_ = Q,
d.h. bis die Welle 18 stillsteht.
Die Rotation und die durch Pfeile 150 in den Figuren 4A
bis 4E gezeigte Richtung ist positiv (+) und sine Drehung in der entgegengesetzten Richtung ist negativ (-).
Die Marken "A" und "B" laufen zunächst gleichzeitig an den Sensoren 96 und 104 vorbei, bis der Programmierer (s. Figuren
3 und 5) ein überspringen von einer oder mehreren Maschen fordert, so daß, wenn die Marke "A" das nächste
Mal am Sensor 96 vorbeiläuft, die Marke "A" ein Signal liefert, damit die Kupplung 35 ausgekuppelt oder ausgerückt
und die Bremse 29 betätxgt wird, wie es vorstehend beschrieben ist. Da jedoch die Kupplungs-Bremswirkung nicht
gleichzeitig auftritt, d.h. ein Schlupf vorhanden ist, stoppt die Welle 18 nicht augenblicklich, sondern nach
einer Zeit t und zu diesem Augenblick ist W_ = Q. s 3B
Aufgrund des nicht-augenblicklichen Ansprechens der Kupp= lung-Bremse dreht sich die Welle 18 weiterhin um einen
Winkelbetrag θ während der Zeit t und zu dieser Zeit t
ist ΘΒ = ββ.
Dann dreht sich aufgrund der Drehung der Welle 18 wegen
Dann dreht sich aufgrund der Drehung der Welle 18 wegen
4Q983
"Schlupfes" oder der "Driftung" die Marke "BB von ihrer
Anfangs stellung um einen Betrag relativ zuia Grund von:
c n
Jedoch dreht sich auch die Marke "B" relativ zum Grund aufgrund der Rotation der Welle Ar und diese Rotationskomponente der Marke "B" relativ zum Grund, ist:
W,.t , W7,
As+ A
As+ A
Deshalb ist die tatsächliche Position der Marke "B" relativ
zum Grund (Θ ) zur Zeit t gleich der Summe der vorstehend beschriebenen Bewegungen und ist also:
θο - "9S
Also gilt:
9A = WAfcs ZUr Zeit fcS
Q„ = θ_ zur Zeit
Deshalb ist der Zustand des Systems zur Zeit "t " wie folgt:
W. = konstant
wB - ο
wo -
Dieser Zustand besteht weiterhin für eineri Zeitraum,
der das Auslassen bzw. überspringen eiaer Masche gestattet,
o» -a w
Wenn dann die Marke "B" das nächste Mal am Sensor 104 vorbeiläuft, dh. beim zweiten Umlauf der Marke "B" ,
wenn nur eine Masche ausgelassen ist, wird der Steuerung 110 ein Signal.zugeführt, und in diesem Augenblick
ist:
θ~ - O
B ~ | 9S | 2 |
B +
D |
I | 1 | 5 * | A | B |
♦*- | + | IT | D | |||||
9A = | A | B | ||||||
1 | ||||||||
- 1 + WAtg
AB
Vereinfachend und wenn man ^—^ = 1 setzt, gilt für die
Vereinfachend und wenn man ^—^ = 1 setzt, gilt für die
in HLgur 1 gezeigte Einrichtung:
ΘΑ - T 9S
ΘΑ - T 9S
Deshalb ist zu diesem Augenblick die Differenz in der Lage der Wellen 14 und 18:
9B-9A= 9S Ί 9S = ^9S -
Deshalb ist die Anfangsverschiebung oder derFehler in der Wellenausrichtung zu diesem Augenblick auf die Hälfte verkleinert.
Jedoch kommt die Welle 18 nicht augenblicklich auf die volle Drehzahl, sondern bis zu dem Augenblick, zu
dem die Welle 18 die Drehzahl erreicht, ist die Zeit t von demjenigen Augenblick verstrichen, zu dem die Marke
"B" an dem Sensor 104 vorbeilief. Zur Zelt t gilt:
WB - WA
« A B
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θη = θ_ + eDC, wobei θ__ die Rotation der Wile
D O CO DO
während der Zeit t ist
θ_ = Wt + θρ j-~—^-i, wobei θρ die Differenz
^ ' der Drehung der Wellen und 18 während der Zeit tj
ist.
Für ein gewisses Zeitinterval nach dem Verstreichen der Zeit t rotieren die Wellen 14 und 18 mit der gleichen
Drehzahl, bis sich die Marke "A" am Sensor 96 befindet und signalisiert, daß die Welle 18 gestoppt werden sollte,
damit eine weitere Masche übersprungen werden kann. Zu diesem Augenblick gilt:
'B ~s. ~s te Dy+ eBS
A__B-)
CD/ +
CD/ +
- θρ
n = θ
0 ρ
Λ + h-ä ) '
I c v
/A Βλ a (Α β)
\C D/ PS VC D/
Es sei jedoch daran erinnert, daß die Welle nicht not wendigerweise augenblicklich stoppt, sondern daß die
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Welle 18 zu einer Zeit tQ zum Stillstand kommt, und daß
zu diesem Augenblick folgendes gilt:
Vq
= θ.
- θ.
/A B) IC D/ -
C OJ
BQ
wobei θ_ο die Ortsveränderung
der Welle "B" während der Zeit rtQ Jist und somit
analog zu θ<, in der vorstehenden Erläuterung ist.
= θ.
r θ
Der nächste Augenblick von Interesse ist, wenn sich die Marke "B" am Sensor 104 befindet und den Start der Drehung
der Welle 18 signalisiert. Zu diesem Augenblick gilt:
Θ,
s O
PVC D
A ,B
C D
C D
) C
/A^ B
'S VC D j
B >
C1 ^)
BQ
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Der tatsächliche Ausrichtungsfehler zwischen den Wellen
14 und 18 ist gleich ΘΑ - θ und, da die Welle 18 wiederholt
stoppt und anläuft, läuft die Differenz zwischen θ_ und θ_ gegen 0, was sich insgesamt aus der vorstehenden
Analyse ergibt.
Zusammenfassend wird also.deutlich, daß eine Einrichtung
gemäß der Erfindung eine relativ konstante Relation zwischen den Wickel- und Stelleinrichtungen einer mit hoher
Geschwindigkeit arbeitenden Statorwickelkopf-Wickelvorrichtung
. beibehalten kann, auch wenn die Wickeleinrichtung von der Stelleinrichtung getrennt wird, um eine oder
mehrere Maschen auszulassen oder zu überspringen. Wenn die Kupplung, die die Antriebswellen der Wickel-und der
Stelleinrichtungen koppelt, ausgekuppelt ist, korrigiert der Mechanismus gemäß derErfindung im wesentlichen augenblicklich
den Fehler zwischen der tatsächlichen Winkelposition beim Stillstehen der Antriebswelle der Wickeleinrichtung
und einer im voraus festgelegten theoretischen Stillstandsposition. Somit befinden sich die Wickel-
und Einstelleinrichtungen in einer richtigen Relation, wenn die Kupplung erneut betätigt wird. Der Mechanismus
gemäß der Erfindung gestattet somit ein "weiches" Eingreifen und Lösen der Wickeleinrichtung von der Stelleinrichtung,
während eine variable Eingriffs- und Lösungszeit der Kupplung-Bremse kompensiert wird.
Bei einem tatsächlichen Versuch wurden die Wellen 14 und 18 in eine Einrichtung gemäß der Erfindung absichtlich
falsch ausgerichtet, und dann wurde eine derartige Einrichtung fünf oder sechsmal betrieben. Als dies getan
wurde, wurden die Wellen 14 und 18 nach nur einigen we nigen Zyklen wieder ausgerichtet. Selbstverständlich
kann theoretisch eine gewisse leichte Fehlausrichtung zwischen den Wellen 14 und 18 bestehen, aber für alle
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praktischen Zwecke werden die Wellen 14 und 18 exakt ausgerichtet und bleiben anschließend in einer derartigen
Ausrichtung.
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Claims (8)
1.!Vorrichtung zum Wickeln von Band um wenigstens einen Wickel-V—Jkopfteil
wenigstens einer Wicklungsspule, die wenigstens über eine Seitenfläche eines Magnetkernes hinausragt,
gekennzeichnet durch Mittel (3D zur Halterung des Kerns (27') mit der von ihm aufgenommenen
wenigstens einen Wicklungsspule, eine Kettelvorrichtung (31I1)
zum Umwickeln des wenigstens einen Spulenkopfteiles (21I1),
einen ersten Antriebsteil (18), der mit der Kette!vorrichtung
(31I1) für deren Antrieb gekoppelt ist, Mittel zur Herbeiführung
einer periodischen relativen Einstellbewegung zwischen der Kettelvorrichtung (3^') und der Haltevorrichtung (3D
für den Kern (27')> so daß der wenigstens eine Wickelkopfteil sequentiell umwickelbar ist, einen zweiten Antriebsteil (14), der mit den Mitteln zur Herbeiführung der relativen
Einstellbewegung gekoppelt ist, einen ersten Mechanismus zum überspringen einer vorbestimmten Anzahl von
Maschen, der eine selektiv betätigbare Kupplungsvorrichtung (35), die normalerweise den zweiten Antriebsteil (I1I) mit
dem ersten Antriebsteil (18) koppelt, so daß die Kettelvorrichtung (31I') in Synchronismus mit der Einstellvorrichtung
antreibbar ist, und eine selektiv betätigbare Bremsvorrichtung (29) umfaßt, die mit dem ersten Antriebsteil (18) gekoppelt
ist zum Stoppen des ersten Antriebes, wenn die Kupplungsvorrichtung (35) aufgerückt ist, einen zweiten
Mechanismus (66), der mit dem ersten Antriebsteil (18) und dem zweiten Antriebsteil (I1I) gekoppelt ist, auf den zweiten
Antriebsteil ansprechende Mittel zum Auskuppeln der Kupplungsvorrichtung und zürn Betätigen der Bremse und durch
Mittel zum Betätigen der Kupplungsvorrichtung und zum Lösen der Bremsvorrichtung.
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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Mechanismus (66)
ein die relative Position steuernder Mechanismus ist, die auf den zweiten Antriebsteil (14) ansprechende Vorrichtung
auf eine relative Position des zweiten Antriebsteiles (I1O
anspricht, die Vorrichtung zur Betätigung der Kupplung und zum Lösen der Bremse auf eine relative Position des
ersten Antriebsteiles anspricht und der die relative Position steuernde Mechanismus Mittel umfaßt zum Kompensieren
von Fehlern in der Ausrichtung zwischen den ersten und zweiten Antriebsteilen (I1I, 18).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß der erste Antriebsteil (i8) eine Drehwelle ist, der zweite Antriebsteil (14) eine Drehwelle
ist und der zweite Mechanismus (66) ein Planetengetriebe ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet
, daß das Planetengetriebe ein Sonnenrad, einen Planetenkäfig und Zahnkranzelemente umfaßt
, von denen ein Element mit der ersten Welle gekoppelt und von dieser angetrieben ist, und ei,n weiteres Element
mit der zweiten Welle gekoppelt und von dieser angetrieben ist, und ferner erste Mittel, die mit der zweiten Welle gekoppelt
und mit dieser drehbar sind, zur Anzeige der Winkelstellung der zweiten Welle in bezug auf einen ersten Bezugspunkt,
erste Mittel zum Abtasten der Passage der ersten Anzeigemittel an dem ersten Bezugspunkt vorbei, zweite
Mittel, die mit dem übrigen der Elemente verbunden und mit diesem drehbar sind, zum Anzeigen der Winkelposition des
übrigen Elementes in bezug auf einen zweiten Bezugspunkt, zweite Mittel zum Abtasten der Passage der zweiten Anzeigemittel
an dem zweiten Bezugspunkt vorbei und Steuermittel vorgesehen sind, die eine erste Schaltungsanordnung,
4Q9834/0S94
die mit den ersten Abtastmitteln zur Auskupplung der Kupplungsvorrichtung
und sum Betätigen der Bremsvorrichtung bei einer anfänglichen Passage der ersten Anzeigemittel an
dem ersten Bezugspunkt vorbei, mit den ersten Abtastmitteln gekoppelte Mittel zum Zählen einer vorbestimmten Anzahl
von Umdrehungen der ersten Anzeigemittel nach der anfänglichen Passage und eine zweite Schaltungsandränung umfassen,
die mit den zweiten Abtastmitteln und den Zählmitteln gekoppelt sind zum Betätigen der Kupplungsvorrichtung und
zum Lösen der Bremsvorrichtung bei der ersten Passage der zweiten Anzeigemittel an dem zweiten Bezugspunkt vorbei
nach Vollendung der vorbestimmten Anzahl von"Umdrehungen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet
, daß das eine Element das Sonnenrad ist, das andere Element der Planetenkäfig und das übrige der
Elemente der Zahnkranz ist, wobei das Sonnenrad auf der ersten Welle montiert und mit dieser drehbar ist, der
Planetenkäfig und der Zahnkranz auf der ersten Welle drehbar montiert sind, daß ferner die Kupplungsvorrichtung ein
erstes Kupplungselement, das auf der ersten Welle montiert und durch dieses angetrieben ist, ein zweites Kupplungselement,
das auf der ersten Welle drehbar montiert und wirkungsmäßig mit dem Planetenkäfig verbunden ist, und Antriebsmittel
umfaßt, die die zweite Welle mit dem zweiten Kupplungselement verbinden, und daß die Bremsvorrichtung
ein erstes Bremselement, das auf der ersten Welle montiert und von dieser angetrieben 1st, und ein feststehendes Bremselement
aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Kupplungselement einen
Kupplungsteil und eine Riemenscheibe aufweist, die antriebsmäßig mit dem Kupplungsteil und dem Planetenkäfig verbunden ist, die Antriebsvorrichtung ein endloses, flexibles
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Antriebselement ist, das antriebsmäßig mit der Riemenscheibe in Eingriff steht, und die ersten Anzeigemittel auf dem
zweiten Kupplungselement und die zweiten Anzeigemittel auf
dem Zahnkranz montiert sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet
, daß die Kupplungsvorrichtung und die Bremsvorrichtung eine magnetische Kupplungsbremse mit einer
einzigen Betriebsspule bilden, die im erregten Zustand die Bremsvorrichtung betätigt und die Kupplungsvorrichtung löst.
8. Verfahren zum Wickeln von Band um wenigstens einen Wickelkopfteil
von wenigstens einer Wicklungsspule, die über
wenigstens eine Seitenfläche eines Magnetkernes herausragt, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kern mit der von ihm aufgenommenen wenigstens einen Wicklungsspule gehaltert wird, eine periodische relative Einstellbewegung
zwischen einer Kettelvorrichtung und dem Magnetkern herbeigeführt wird und sequentiell ein erster
Teil des wenigstens einen Wickelkopfteiles umwickelt wird,
indem ein erster Antriebsteil mit der Kettelvorrichtung gekoppelt und ein zweiter Antriebsteil mit dem ersten Antriebsteil
und mit einem Mechanismus gekoppelt wird, der die relative. Einstellbewegung herbeiführt, daß ferner eine
vorbestimmte Anzahl von Maschen ausgelassen bzw. übersprungen
wird durch Herbeiführen der relativen Einstellbewegung, während, die Kettelvorrichtung nicht in Betrieb ist,
um den wenigstens einen Wickelkopfteil zu umwickeln, indem die ersten und zweiten Antriebsteile getrennt und der erste
Antriebsteil gestoppt wird, und anschließend die ersten und zweiten Antriebsteile ohne wesentlichen Ausrichtungsfehler zwischen den zweiten und ersten Antriebsteilen
wieder gekoppelt werden.
409834/0894
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00333495A US3813754A (en) | 1973-02-20 | 1973-02-20 | Apparatus for tying coils |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2407557A1 true DE2407557A1 (de) | 1974-08-22 |
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ID=23303029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742407557 Withdrawn DE2407557A1 (de) | 1973-02-20 | 1974-02-16 | Vorrichtung und verfahren zum umwickeln von spulen |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US3813754A (de) |
JP (1) | JPS5816021B2 (de) |
DE (1) | DE2407557A1 (de) |
FR (1) | FR2218677B1 (de) |
GB (1) | GB1464448A (de) |
IT (1) | IT1007391B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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GB1464448A (en) | 1977-02-16 |
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