CH385774A - Automatischer Antriebsstabilisator für Wickelmaschinen - Google Patents

Description

  
 



  Automatischer Antriebsstabilisator für Wickelmaschinen
Die vorliegende Erfindung betrifft einen automatischen Antriebsstabilisator für Wickelmaschinen, z. B. für Draht.



   Bei der Herstellung von Drähten und Kabeln werden Wickelmaschinen zur Aufwicklung von Drähten auf Spulen verwendet. Zur Verbesserung des Betriebes sind diese Maschinen mit automatischen Vorrichtungen versehen, um die Drahtspannung innerhalb vorgegebener Grenzen zu halten, indem geeignete   Antriebs-undloder    Bremsvorrichtungen gesteuert werden. Wenn der Wickelprozess mit verhältnismässig grosser Geschwindigkeit auszuführen ist und wenn die Trägheit der bewegten Teile einschliesslich der Drahtspule gross ist, können bei gewissen Arten von Servomechanismen gewisse Unstabilitäten entstehen.



   Bei der vorliegenden Erfindung wird im Zusammenhang mit Wickelmaschinen eine servomechanische Steuerung verwendet, und zwar erfolgt die Steuerung durch abgeleitete Fehlersignale zwecks Verbesserung der Betriebsstabilität. Die erforderliche Spitzenleistung des Antriebsmotors lässt sich vermindern, indem man eine Voreinstellung der Geschwindigkeit vornimmt, welche für einen korrekten Betrieb benötigt wird.



   Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine Drahtumwickeleinrichtung und zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes näher erläutert.



   In der Zeichnung zeigt: die Fig. 1 in schematischer Form eine Drahtwickeleinrichtung bekannter Art, die Fig. 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Antriebsstabilisators und die Fig. 3 eine Variante des Antriebsstabilisators.



   In der Fig. 1 ist eine Drahtspule 1 auf einem Haspel 2 angeordnet, und der Draht 3 ist über Rollen 4, 5 und 6 zu einer Aufwickelspule 7 geführt, welche durch einen Motor 8 angetrieben ist. Die Rollen 4 und 6 stehen im Raume fest, während die Welle 10, welche die Rolle 5 trägt, sich in Abhängigkeit der Zugkraft im Draht frei nach oben oder unten bewegen kann. Diese Rollenanordnung ist unter der Bezeichnung Akkumulator bekannt.



   Bei üblichen automatischen Antriebssteuereinrichtungen steuert die Lage der Rolle 5 die Geschwindigkeit des Aufwickelmotors. Dieses Steuerverfahren kann beispielsweise dann zu Unstabilitäten führen, wenn die Motorleistung ungenügend ist, um die Trägheitskräfte zu kompensieren, welche dann auftreten, wenn grosse Massen beschleunigt oder verzögert werden.



   Der Motor 8 der Umwickeleinrichtung und, falls erwünscht, eine zusätzliche (nicht gezeigte), auf den Haspel 2 wirkende Antriebs- oder Bremsvorrichtung wird nun durch die Lage der Rolle 5 des Akkumulators und ausserdem durch die Geschwindigkeit, mit welcher sich die Rolle nach oben oder unten bewegt, gesteuert.



   Der Aufbau und die Betriebsweise des Antriebsstabilisators werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben.



   Ein Ende des Hebels 23 ist mit der Rolle 5 des Akkumulators verbunden und wird mit dieser nach oben und unten bewegt. Das entgegengesetzte Ende des He'bels 23 ist durch ein geeignetes Verbindungsglied mit dem Motorsteuerorgan 24 verbunden. Der Hebel 23 ist an der Welle 25 drehbar gelagert.



  Die Lager 26 der Welle 25 können sich frei nach oben oder unten bewegen, aber sie werden durch die Federn 27 und 28 in einer zentralen Stellung gehalten. Wenn die Rolle 5 sich langsam nach oben oder unten bewegt, dreht der Hebel 23 um die Welle 25 und regelt das Steuerorgan 24. Diese Bewegung  der Steuervorrichtung ergibt die übliche, sogenannte proportionale Steuerung, da sie proportional zur Lage der Rolle 5 ist.



   Eine zusätzliche Steuerung des Motors 8, welche von der Geschwindigkeit abhängig ist, mit welcher sich die Rolle bewegt, wird dadurch erhalten, dass man den Hebel 23 auf einer zweiten Welle 29 drehbar lagert, welche in einem Lager gehaltert ist, das am Kolben 30 eines Bremszylinders 31 befestigt ist. Wie bei anderen bekannten und verwendbaren Vorrichtungen setzt der Kolben des Bremszylinders einer Bewegung einen Widerstand entgegen, und zwar durch eine Kraft, welche eine Funktion der Geschwindigkeit der Bewegung ist. Als Ergebnis dieses Widerstandes gegenüber der Bewegung hat der Hebel 23 das Bestreben, um die Welle 29 zu drehen, wodurch das Lager 26 verschoben wird, bis die Kräfte in den Federn 27 und 28 die Kraft des Bremszylinders und die Kraft, mit welcher die Rolle 5 auf den Hebel 23 einwirkt, kompensieren.

   Infolge der Verschiebung der Welle 25 wird das Steuerorgan 24 um einen Betrag verschoben, welcher zusätzlich zur vorgängig erwähnten Verschiebung hinzukommt.



  Diese zusätzliche Steuerung ist nur dann vorhanden, wenn sich die Rolle 5 bewegt, und sie ist proportional zur Geschwindigkeit der vertikalen Bewegung der Rolle 5.



   Die Wirkung dieser Anordnung besteht darin, dass unmittelbar beim Auftreten eines Geschwindigkeitsfehlers eine relativ grosse Geschwindigkeitskorrektur erfolgt. Diese Geschwindigkeitskorrektur wird langsam verringert, wenn der   Geschwindigkeitsfeh      ler    korrigiert wird und das Lager 26 in seine zentrale Lage zurückkehrt. Als Ergebnis der veränderten Lage der Rolle 5 wirkt die proportionale Steuerung so lange, bis der Motor die Drahtmenge im Akkumulator ausgeglichen hat und die Rolle 5 in ihre normale Lage zurückkehrt.



   Eine bevorzugte Ausbildung für den Antriebsstabilisator ist in der Fig. 2 dargestellt. Zwei Getriebe 14 und 15 sind durch eine Welle 19 starr gekoppelt und stehen mit den Zahnstangen 11, 12 und 13 in Eingriff. Die Zahnstange 12 ist mit der beweglichen Rolle 5 der Fig. 1 verbunden und bewegt sich mit dieser nach oben oder unten. Die Zahnstange 12 steht mit dem Zahnrad 15 in Eingriff. Die Zahnstange 11 ist vertikal verschiebbar, aber sie wird durch die Federn 21 und 22 in einer mittleren Lage gehalten. Die Zahnstange 13 dient als Verbindungsglied zwischen dem Zahnrad 15 und dem Zahnrad 16, welches mit dem (nicht gezeigten) Steuerorgan verbunden ist. Die Welle 19 ist mit dem Kolben 18 des Bremszylinders 17 über die Stange 20 verbunden.



   Die Übereinstimmung zwischen der Anordnung der Fig. 2 und derjenigen der Fig. 3 ist offensichtlich, wenn man beachtet, dass der Durchmesser des Zahnrades 15 der Fig. 2, welcher die   Berührungs    punkte zwischen dem Rad 15 und den Zahnstangen 12 und 13 miteinander verbindet, dem Hebel 23 der Fig. 3 gleichwertig ist. Die Zahnstangen 13 und 12 sind den Verbindungsgliedern gleichwertig, welche die Rolle 5 und das Steuerorgan 24 mit dem Hebel 23 verbinden, und schliesslich ist der Berührungspunkt zwischen dem Zahnrad 14 und der Zahnstange 11 dem Drehpunkt 25 der Fig. 3 gleichwertig.



  Die Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 2 ist identisch mit derjenigen der Fig. 3 und bedarf keiner weiteren Erläuterung.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Automatischer Antriebsstabilisator für Wickelmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um die auf das Wickelgut wirkende Zugkraft innerhalb vorgegebener Grenzen zu halten und unerwünschte Schwankungen der Wickelgeschwindigkeit zu vermindern, welche Mittel aus der Lage und der Verschiebungsgeschwindigkeit eines gleitenden Elementes, über welches das Wickelgut geführt ist, ein mechanisches Fehlersignal ableiten, welches zur Steuerung von Antriebs- oder Bremsmitteln der Wickelvorrichtung verwendet wird, um die Änderung der Zugkraft und Geschwindigkeit zu vermindern.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Stabilisator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem durch das Fehlersignal betätigten Eingangsorgan und einem die Antriebs- oder Bremsmittel betätigenden Ausgangsorgan ein mechanisches Kupplungssystem vorhanden ist, welches auf die Lage und Bewegungsgeschwindig- keit des Eingangsorgans anspricht.

   2. Stabilisator nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansprechen des Kupplungssystems dadurch erzielt ist, dass das Kupplungssystem in einem ersten Drehpunkt gelagert ist, dessen Lager mit einer Kraft reagiert, welche proportional der Verschiebung des Kupplungssystems ist und in einem zweiten Drehpunkt gelagert ist, dessen Lager mit einer Kraft reagiert, welche proportional der Geschwindigkeit des Kupplungssystems ist, wobei die genannten Reaktionskräfte eine Bewegung des genannten Ausgangsorgans bewirken, welches auf die Antriebs- oder Bremsmittel wirkt.

   3. Stabilisator nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager des ersten Drehpunktes mit Hilfe von Federn elastisch gehalten ist, während das Lager des zweiten Drehpunktes mit dem beweglichen Organ eines Bremszylinders verbunden ist.

   4. Stabilisator nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beträge der proportionalen Steuerung und der Geschwindigkeitssteuerung bestimmt sind durch die Stellungen der Lager des genannten ersten und des genannten zweiten Dreh- punktes bezüglich des Eingangsorgans und des Ausgangsorgans des Stabilisators.