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Wickelbank mit einer Vorrichtung zum Wickeln von Gittern unterschiedlicher
Steigung Die Erfindung bezieht sich auf eine Wickelbank mit einer Vorrichtung zum
Wickeln von Gittern unterschiedlicher Steigung für elektrische Entladungsröhren
mit einer durch einen Synchronmotor antreibbaren Wickelspindel und einer durch einen
anderen Synchronmotor antreibbaren, eine Führung des Gitterdrahtes tragenden Vorschubspindel,
deren Vorschub bei übergang des Wickelns von einer bestimmten Steigung des Gitters
zum Wickeln einer anderen Steigung ruckfrei erfolgt und bei der die beiden Synchronmotoren
abhängig voneinander angetrieben werden können.
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Die in der Röhrenfertigung üblichen Gitterwickelbänke besitzen eine
umlaufende Wickelspindel, an der ein Gitterrahmen eingespannt ist, und eine umlaufende
Steigungsspindel zur Führung des Gitterdrahtes. Der von einer Vorratsrolle abgewickelte
Gitterdraht wird über eine einem Gewindegang ähnliche Rille auf der Steigungsspindel
zu dem Gitterrahmen geleitet. Die Steigung der Rille und die Umlaufgeschwindigkeit
der Steigungsspindel bestimmen, indem sie den Gitterdraht mit einer bestimmten Geschwindigkeit
längs der Spindel über diese hinwegfähren, die Steigung der sich auf das Gitter
aufwickelnden Gitterwindungen.
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Es ist bekannt, die Wickelspindel und die Steigungsspindel mit verschiedenen
Geschwindigkeiten anzutreiben, beispielsweise indem die Steigungsspindel mit der
Wickelspindel über ein übersetzungsgetriebe gekuppelt wird. Um auf einen Gitterrahmen
Gitterwindungen mit verschiedenen Steigungen aufwickeln zu können, ist es bekannt,
auf der Steigungsspindel eine Führungsbuchse anzuordnen, die mit Rillenabschnitten
verschiedenen Steigungsmaßes versehen ist. Damit lassen sich bei gleichbleibender
Umlaufgeschwindigkeit der Steigungsspindel auf einen Gitterrahmen Gitterbereiche
mit unterschiedlichem Steigungsmaß aufwickeln. Die Führungsbuchsen sind jedoch schwer
herstellbar. Die Umstellung der Wikkelbank von einem Wickelprogramm auf ein anderes
ist damit umständlich.
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Es ist weiterhin bekannt, die Steigungsspindel durch eine Drahtführung
zu ersetzen. Die Wickelspindel läuft dabei mit einer konstanten Geschwindigkeit
um, während die Drahtführung ruckweise parallel zur Wickelspindel fortbewegt wird.
Die ruckweise Bewegung der Drahtführung wird durch Impulse gesteuert, die einem
Lochstreifen oder Tonband entnommen werden. Auch mit dieser Vorrichtung sind Gitter
mit unterschiedlichem Steigungsmaß wickelbar; die ruckweise Verstellung der Drahtführung
beeinträchtigt jedoch die Genauigkeit der Wicklung. Auch kann mit der Vorrichtung
nur mit geringen Wickelgeschwindigkeiten gearbeitet werden.
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Es ist weiterhin eine Vorrichtung zum Wickeln von Spanngittern bekannt,
die es erlaubt, Gitter mit variablen Steigungen zu wickeln. Der bisherige Nachteil,
daß bei Steigungsänderungen verhältnismäßig zeitraubende Einbauten und Umbauten
notwendig wurden und für jedes Wickelprogramm neue Kurvenscheiben hergestellt werden
mußten, wird bei dieser Vorrichtung dadurch vermieden, daß eine unabhängige Steuerung
des Wickeldrahtes und der Wickelachse erfolgt und der Vorschub des Wickeldrahtes
immer bei einer vorbestimmten Stellung der Wickelachse eingeschaltet wird. Nach
einem bestimmten zurückgelegten Weg des Vorschubes wird ausgeschaltet. Dadurch entsteht
der Nachteil, den Motor für den Vorschub häufig anzulassen und stillzusetzen. Soll
dieser Nachteil vermieden werden, so kann bei der bekannten Anordnung das Vorschubgetriebe
über eine elektromechanische Kupplung intermittierend an- und abgekuppelt werden.
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Bei einer Weiterentwicklung dieser Einrichtung wird ebenfalls der
Vorschub bei einer vorbestimmten Stellung der Wickelachse eingeschaltet und nach
einem bestimmten zurückgelegten Weg ausgeschaltet. Die verbesserte Anordnung zeigt
die Möglichkeit der Verwendung von zwei Synchronmotoren, und zwar einen zum Antrieb
der Wickelachse und einen anderen zum Antrieb der Vorschubachse. Der Synehronmotor
der Vorschubachse wird dabei aber von einer Anordnung gesteuert, die ebenfalls auf
der Wickelachse befestigt ist, z. B. durch eine Steuertrommel mit einem auf ihrem
Umfang befindlichen Steuerprogramm. Die Steuerung des Vorschubes erfolgt daher immer
in Abhängigkeit von einer Umdrehung der Wickelachse. Infolgedessen sind bei diesen
bekannten
Anordnungen immer Regelkreise vorhanden, wobei zunächst die Wickelachse angetrieben
wird und das von der Wickelachse von einer Anordnung abgetastete Signal zur Steuerung
des Motors für die Vorschubachse benutzt wird. Der Vorschub der Vorschubspindel
mit der Führung des Gitterdrahtes läuft also immer in Abhängigkeit von der Umdrehung
der Wickelspindel.
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Aufgabe der Erfindung war es nun für die eingangs genannte Einrichtung,
also für eine Einrichtung zum Wickeln von Gittern verschiedener Steigung, von dieser
genannten Abhängigkeit freizukommen. Außerdem hatten die bekannten Anordnungen immer
noch den Nachteil, daß nur ein sich wiederholendes festes Programm gefahren
werden konnte, das nicht ohne große Umbaumaßnahmen geändert werden konnte. So war
in einer der bekannten Anordnungen der übergang von dem einen zu dem anderen Gitterwickelprogramm
zum Wickeln der Gitter mit jeweils unterschiedlichen Steigungen ein Auswechseln
der Steuertrommel notwendig.
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Diese erheblichen Nachteile und Mängel werden bei der im ersten Absatz
beschriebenen Wickelbank durch die Erfindung nun dadurch behoben, daß zur Einstellung
eines beliebigen Wickelprogramms die Synchronmotoren auch unabhängig voneinander
mit aus einer gemeinsamen elektrischen Steuervorrichtung entnommenen Steuerströmen
gesteuert werden. Es ist also nunmehr möglich, aus einer einzigen Einrichtung, nämlich
der Steuervorrichtung, die Ströme für die beiden Motoren unabhängig voneinander
und beliebig einstellbar zu entnehmen, so daß z. B. nacheinander Gitter mit unterschiedlicher
Steigung gewickelt werden können, wobei aber die Steigungen in sich auch wieder
unterschiedlich sein können, ohne daß große Umbauten notwendig werden, denn es ist
lediglich eine andere Frequenz einzustellen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können daher die Synchronmotoren
mit Steuerströmen verschiedener Frequenz gesteuert werden. Auch können die Steuerströme
einer in der gemeinsamen elektrischen Steuervorrichtung enthaltenen Tonbandeinrichtung
entnommen werden.
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Weiterhin kann die gemeinsame Steuervorrichtung einen Generator
mit einer umlaufenden Scheibe, die mehrere Kreise unterschiedlicher Bohrungen aufweist,
enthalten, durch die das Licht von Lampen auf Fotozellen fällt.
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. Weiterhin können auch die in den einzelnen Fotozellen erzeugten
Steuerströme sowohl auf den Synchronmotor der Wickelspindel als auch auf den Synchronmotor
der Vorschubspindel schaltbar sein.
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Für das Umschalten des Steuerstromes der einen Frequenz auf einen
Steuerstrom einer anderen Frequenz kann an der Wickelspindel ein Impulsgeber
angeordnet sein.
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Auch kann nach der Erfindung weiterhin der Impulsgeber ein Zähl- und
Steuergerät steuern, das seinerseits ein Relais erregt, dessen Kontakt einen Schaltmagneten
eines Diehwählers betätigt, dessen Schaltarm über verschiedene Wählerkontakte und
mit diesen verbundene Stecker, die auf ein Steckbrett einsteckbar sind, die Steuerströme
umschaltet.
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Die gemeinsame Steuervorrichtung kann einen Generator enthalten,
der aus mindestens einer umlaufenden Scheibe besteht, die auf mindestens einer ihrer
Stimflächen auf Stiftkreisen Eisenstifte trägt, die in Höhe von Eisenstiften auf
einer feststehenden Scheibe angeordnet sind und die Eisenstifte eine Spule tragen,
deren Anschlüsse an das Steckbrett geführt sind. Auch kann die Scheibe aus
einer axial magnetisierten dauermagnetischen Scheibe bestehen, die auf ihren Stirnflächen
ferromagnetische Scheiben mit den eingesetzten Eisenstiften trägt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Wickelbank
nach der Erfindung mit durch die gemeinsame Steuervorrichtung antreibbarer Wickel-
und Vorschubspindele F i g. 2 die Steuervorrichtung mit Verstärkern und Synchronmotoren
für den Antrieb der Wickel- und der Vorschubspindel, F i 3 die Abnahme der
Steuerströme von einem Tonband, F i g. 4 die Erzeugung der Steuerströme,
durch einen Generator mit einer durchbohrten Scheibe, F i g. 5 die Erzeugung
der Steuerströme durch einen Generator mit Scheiben, die Eisenstifte tragen. Eine
in F i g. 1 schematisch dargestellte Steuervorrichtung 1 treibt eine
Wickelspindel 3 und Vorschubspindel 5 einer Gitterwickelbank an. An
der Wickelspindel 3 ist ein Spanngitterrahmen 7 befestigt. Der mit
der Wickelspindel 3 umlaufende Gitterrahmen 7
wickelt von einer Vorratsrolle
9 einen Gitterdraht 11
ab. Zwischen der Vorratsrolle 9 und dem
Gitterrahmen 7 läuft der Gitterdraht 11 über eine auf der Vorschubspindel
5 an-geordnete Führungsbuchse 13.
Der Außenmantel dieser Buchse
13 ist mit einer gewindegangartigen einheitlichen Rille versehen, die sich
über die gesamte Buchsenlänge erstreckt. Da die Vorschubspindel 5 sich während
der gesamten Wicklungszeit dreht, wandert der über sie hinweggeführte Gitterdraht
11 entlang der Rille von dem einen Buchsenende zu manderen. Bleibt die Umlaufgeschwindigkeit
der Vorschubspindel 5 während der gesamten Wickelzeit gleich, dann
wickelt sich auf den Gitterrahmen 7 ein Gitter gleichbleibender Steigung
auf.
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Nach der Erfindung ist an der Steuervorrichtung 1
jedoch ein
bestimmtes Wickelprogramm einstellbar, wodurch die Vorschubspindel 5 auf
verschiedene Umlaufgeschwindigkeiten während der Wickelzeit eingestellt werden kann.
Der Gitterdraht 11 wird dann entsprechend der veränderten Umlaufgeschwindigkeit
der Vorschubspindel 5 schneller oder langsamer auf der Buchse 13 entlanggeführt.
Auf den Gitterrahmen 7 wickeln sich dadurch entsprechende Gitterwindungsabschnitte
unterschiedlicher Steigung auf.
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F i g. 2 zeigt eine Steuervorrichtung 41, durch die die Wickelspindel
3 und die Vorschubspindel 5 von Synchronmotoren 37 und
37' angetrieben werden, die ihre Steuerströme über Verstärker 39 und
39' von der elektrischen Steuervorrichtung 41 erhalten. Während die Steuervorrichtung
41 den Synchronmotor 37.
der Wickelspindel 3 mit einem Steuerstrom
gleichbleibender Frequenz speist, erhält der Synchromnotor 37' der Vdrschubspindel
5 Steuerströme unterschiedlicher Frequenz. Die Steuerströme werden den Synehronmotoren
37 und 37" über Verstärker 39 und 39' zugeführt. Diese
Steuerströme können einem in F i g. 3 angedeuteten Tonband 43 entnommen
werden. Während auf der Spur 45 dieses Tonbandes 43 eine gleichbleibende Frequenz
aufgezeichnet ist, sind auf der anderen Spur 47 nach Maßgabe des Wickelprogrammes
unterschiedliche Frequenzen aufgezeichnet.
Die Spuren 45 und 47
werden von getrennten Tonköpfen49 abgetastet, die die induzierten Steuerströme über
die Verstärker 39 und 39' den Synchronmotoren 37 und
37' zuleiten.
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In den F i g. 4 und 5 sind nach unterschiedlichen Prinzipien
arbeitende Generatoren nach der Erfindung dargestellt, die ständig eine größere.Anzahl
von Steuerströmen mit verschiedenen Frequenzen erzeugen. Nach einem bestimmten wahlweisen
Programm
können diese Ströme unterschiedlicher Frequenz dem Synchronmotor
37 der Wickelspindel 3 und dem Synchronmotor 37' der Vorschubspindel
5 zugeführt werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 erfolgt die Erzeugung
der Steuerströme auf lichtelektrischem Wege. An einer von einem Synchronmotor
98 angetriebenen Welle 51 ist eine Scheibe 53 befestigt. Entlang
zentraler Kreise 55 mit verschiedenen Durchmessem ist die Scheibe
53 durchbohrt. Die Zahl der Bohrungen 57 pro Kreis nimmt dabei vom
Scheibenrand zur Scheibenmitte hin ab. Die in der Zeichnung dargestellte Scheibe
53 ist z. B. mit sechs Kreisen 55
versehen. In einer in Betrieb befindlichen
Ausführung besitzt die Scheibe 53 eine Anzahl von 40 bis 60 Kreisen
55 mit je 20 bis 80 Bohrungen.
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Gegenüber der einen Stimfläche der Scheibe 53
sind mehrere Lampen
59 angeordnet. Jede der Lampen 59 befindet sich in Höhe eines Kreises
55.
Gegenüber der anderen Stirnfläche der Scheibe 53
befinden sich in
Höhe der Lampen 59 Fotozellen 61. Wenn die Scheibe 53 umläuft,
werden von den Bohrungen 57 pro Scheibenumdrehung entsprechend der Anzahl
der Bohrungen auf den einzelnen Kreisen 55 durch die Scheibe 53 Lichtimpulse
hindurchgelassen. Die Lichtimpulse lösen in den Fotozellen 61 Stromimpulse
aus, die einen durch die Anzahl der Bohrungen und die Umfangsgeschwindigkeit des
betreffenden Kreises 55 bestimmten Wechselstrom entsprechender Frequenz ergeben.
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Ein Anschluß jeder Fotozelle 61 ist mit den Eingängen der beiden
Verstärker 39 und 39' verbunden. Der andere Anschluß führt zu einem
Steckbrett 63.
In dieses Steckbrett sind beispielsweise zehn mit Wählerkontakten
65 eines Drehwählers 67 verbundene Stecker 69 einsteckbar.
Der Schaltann 71 des Drehwählers 67 kann nacheinander die einzelnen
Wählerkontakte 65 belegen. Damit sind dem Verstärker 39' und dem Synchromnotor
37' der Steigungsspindel 5 nacheinander Steuerströme unterschiedlicher
Frequenz zuführbar. Die Frequenzen werden an dem Steckbrett 63 ausgewählt.
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Zum Weiterschalten des Drehwählers 67 auf den nächsten Wählerkontakt
65 kann ein Impulsgeber 73
dienen, der beispielsweise auf der Wickelspindel
3
angeordnet ist. Zur Impulsgabe dient dabei beispielsweise ein auf der Wickelspindel
3 angeordneter, nicht dargestellter Nocken. Der Impulsgeber 73 führt
die in ihm pro Umdrehung der Wickelspindel 3 erzeugten Impulse zu einem Zähl-
und Steuergerät 75. An diesem Zähl- und Steuergerät 75 ist einstellbar,
nach wieviel Umdrehungen der Wickelspindel 3 der Schaltarm 71 des
Drehwählers 67 auf den nächsten Wählerkontakt 65 weitergeschaltet
werden soll. Ist diese Anzahl der Umdrehungen erreicht, dann gibt das Zähl- und
Steuergerät 75 einen Steuerimpuls ab, durch den das Relais R anzieht. Der
Relaiskontakt r schließt sich. Der Schaltmagnet 77 des Drehwählers
67 der im Stromkreis des Relaiskontaktes r liegt, legt den Schaltann
71 auf den nächstfolgenden Wählerkontakt 65.
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In der gleichen Weise werden durch den Impulsgeber 73 sowie
durch das Zähl- und Steuergerät 75
vom Drehwähler 67 nacheinander die
im Wick#elprogramm vorgesehenen Steuerströme der ausgewählten Frequenzen auf den
Synchronmotor 37' der Steigungsspindel 5 geschaltet. Um das Wickelprogramm
zu ändern, brauchen nur die Stecker 69 auf die neue Frequenz gesteckt und
das Zähl- und Steuergerät auf die neuen Windungszahlen eingestellt zu werden.
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Bei dem in F i g. 5 dargestellten Generator ist lediglich das
Scheibensystem abgewandelt. Im übrigen erfolgt die Programmwahl mit denselben Mitteln
wie bei der Steuervorrichtung nach F i g. 4. An die Stell' zz der Scheibe
53 treten bei F i #g. 5 drei massive Scheiben 79, 79'
und 81. Die Scheiben 79 und 79' sind an einem Rahmen
83 befestigt. Durch die Scheibenmitten ist die von dem Motor 98 nach
F i g. 4 angetriebene Welle 51 hindurchgeführt. Zwischen den Scheiben
79
und 79' befindet sich die auf der Welle 51 befestigte Scheibe
81. Sowohl an den Scheiben 79 und 79' als auch an der Scheibe
81 sind auf mehreren konzentrischen Kreisen Eisenstifte 86 und
87 angeordnet. Auf jeweils zwei gleichen Kreisen von gegenüberliegenden Scheibenstirnflächen
84 und 84' sowie 85
und 85' ist eine gleiche Anzahl von aufeinander
weisenden Eisenstiften 86 und 87 befestigt. Da auch mit dem Generator
nach F i g. 5 etwa 40 bis 60 Steuerströme unterschiedlicher Frequenz
erzeugt werden sollen, sind auf den feststehenden Scheiben 79 und
79' sowie auf beiden Stirnflächen der umlaufenden Scheibe 81 etwa
20 bis 30 Stiftkreise 88 vorgesehen. Die Anzahl der Stifte
86 und 87 pro Stiftkreis 88
nimmt dabei von den Scheibenrändern
in Richtung auf die Scheibenmitten ebenso wie bei den Kreisen 55 nach F i
g. 4 ab. Um die übersichtlichkeit zu erhalten, sind nur wenige Stiftkreise
88 dargestellt. Alle Eisenstifte 86 der einzelnen Stiftkreise
88 der feststehenden Scheiben 79 und 79' tragen Spulen
89, die innerhalb der Stiftkreise 88 hintereinandergeschaltet sind.
Von jeweils dem ersten und letzten Stift 85 jedes Stiftkreises
88 werden die Drahtanfänge bzw. Enden aus dem Generator herausgeführt.
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Während die Scheiben 79 und 79' aus einem ferromagnetischen
Material, beispielsweise Eisenblech, bestehen, ist die Scheibe 81 aus einer
axial magnetisierten Dauermagnetscheibe und zwei auf deren Stimflächen aufgesetzten
Blechscheiben zusammengesetzt. Wenn die Scheibe 81 mit der Welle
51 umläuft, dann werden von den Eisenstiften 87, die an den mit dem
Draht 89 bewickelten Eisenstiften 86 vorbeigeführt werden, in den
um die Eisenstifte 86 geschlungenen Drahtwindungen Ströme induziert. Die
Frequenz der von den Kreisen ableitbaren Steuerströme pro Scheibenumdrehung entspricht
dabei der Stiftzahl der einzelnen Stiftkreise 88. Die gleichpoligen Schaltdrahtanfänge
91 der verschiedenen Stiftkreise 88 sind unmittelbar miteinander verbunden.
Der Knotenpunkt der Drahtanfänge liegt an einer geerdeten Drossel 93.
Die
Drahtenden 95 sind an geerdete Widerstände 97
angeschlossen. Von den
Verbindungsstellen zwischen den Drahtenden 95 und den Widerständen
97 werden die Steuerstromleitungen ebenso wie in F i g. 4 zu der Schaltleiste
63 geführt. Das Zuschalten der Drossel 93 in den Steuerstromkreis
bewirkt lediglich, daß der den Verstärkern 39 und 39' zugeführte Steuerstrom
begrenzt ist.
In F i g. 5 sind die Scheiben 79, 79'
und 81 sehr weit auseinandergezogen dargestellt. Diese Darstellung wurde
nur der Übersichtlichkeit wegen gewählt. Bei dem tatsächlich verwendeten Generator
werden die vorderen Stirnflächen der Stifte 86 und 87 dicht aneinander
vorbeigeführt.