DE1499065A1 - Faden- oder Bandwickelmaschine - Google Patents

Description

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T499065

Γι*.«. 18. Mai 1965 HN₊ ^TÜL g^riscoliree? *******

Brampton, Ontario, Canada

Faden- oder Bandwickelmaschine

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Die Erfindung befaßt sich mit einer Faden-oder Bandwickelmaschine·

Die Technik des Wlckelns von Fäden auf einen Wickeldorn zur Herstellung rohrförmiger und ähnlicher Teile ist in den letzten Jahren stark entwickelt worden» Hinsichtlich des Wickelverfahrens beim Herstellen glasfaserverstärkter Kunststoffteile geht man im allgemeinen so vor, daß Glasfaden zunächst mit einem Harz benetzt werden, daß die Fäden dann auf einen Wickeldorn gewünschter Form aufgewickelt werden und das Harz dann gehärtet wird. Die iSnden der Fasern müssen genau gespannt und genau auf den Wickeldorn gewickelt werden. Die Genauigkeit, mit der die Enden aufgewickelt werden müssen, hat dazu beigetragen, daß die Fadenwickelmaschinen kompliziert und daher teuexfslncl«

_ω Bei einer bekannten Maschine dreht sich der Wickeldorn und der

co Faden wird von einem Kopf auf den sich drehenden Dorn geführt,

oo wobei der Kopf am Wickeldorn entlang wandert. Es ist offenbar,

^ daß die Geschwindigkeit, mit der der Kopf am Wickeldorn ent-J₀ lang wandert, hinsichtlich der Drehgeschwindigkeit des Wickeldomes genau gesteuert werden muß und daß, wenn die nachfolgenden Faden- oder Bandlagen neben den Fäden oder Bändern der vorangehenden Lage liegen sollen, an Ende jedes vollständigen

■■·· -■■ - - ι -

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Vorbeiganges des Kopfes am Wickeldorn eine entsprechende Verweilzeit für den Kopf vorgesehen werden muß. Um dies zu erreichen, wurden bisher komplizierte Getriebeanordnungen benutzt.

Die Erfindung soll eine einfache, aber genau arbeitende Fadenoder Bandwickelmaschine schaffen, die in der Lage ist, einen Faden oder ein Band eöcurat auf einen Wickeldorn zu wickeln, und die jede erforderliche Steuerung des Wickelkopfes hinsichtlich des Wickeldornes möglich macht.

Allgemein ausgedrückt weist eine Fadenwickelmaschine gemäß der Erfindung einen Rahmen auf, auf dem ein Wickeldorn drehbar gelagert ist, und einen Fadenwickelkopf. Es sind Mittel vorgesehen, um den Wickeldorn zu drehen, und außerdem sind Betätigungsmittel vorgesehen, um den Wickelkopf hinsichtlich des Wickeldornes anzutreiben, die einen Querantrieb aufweisen, der den Wickelkopf schrittweise am Wickeldorn entlangbewegt. Die schrittweise oder nach und nach erfolgende Bewegung des Querantriebes ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, weil es dieser schrittweisen oder nach und nach erfolgenden Bewegung zu verdanken ist, daß die geforderte Genauigkeit erreicht werden kann. Eine Programmiervorrichtung ist vorgesehen, die die Tätigkeit des Querantriebes bestimmt und steuert. Die Programmiervorrichtung weist Signalübertragungsmittel auf, die gemäß der Erfindung von demjenigen Antrieb betätigbar sind, der den Wickel-

Q dorn dreht. Auf diese Weise erfolgt die Betätigung des Faden-

oo Wickelkopfes in Abhängigkeit von der Drehung des Wickeldornes co

*- und umgekehrt.

Die Programmiervorrichtung, die die Bewegung der Antriebe steuert,

· weist - wie bereits erwähnt - Signalübertragungsmittel auf, die vom Drehantrieb des Wickeldornes betätigbar sind; sie kann . derart angeordnet sein, daß sie jegliche Bewegung des Wickelkopfes hinsichtlich des Wickeldornes, einschließlich der Längsbewegung, der Verweilung und der Auf- und Abbewegung steuert.

Die Erfindung wird aus der folgenden Einzelbeschreibung klar ' 'verständl-ich, in der auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird·

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Fadenwickelmaschine gemäß der Erfindung·

Fig. 2 zeigt ein Bruchstück der Programmierscheibe.

Flg. 3 zeigt in einem Teilschnitt die Arbeitsweise der Signalübertragungsmittel der Programmiervorrichtung, die die Bewegung der Längslaufvorrichtung bestimmt und steuert*

Fig. 4, 5* β und 7 zeigen das Aufwickeln eines Endes auf einen Wickeldorn und die Berechnung der Verweilzeit am Ende jeder Längsbewegung·

Fig. 8 zeigt die Steuerschaltung zum Steuern der Bewegung des Fadenwickelkopfes entsprechend der Drehung des Wickeldornes·

^ Fig. 9 zeigt eine Einzelheit eines der in Fig. 8 dargestello ten Elemente und .

Fig. 10 zeigt ein typisches negatives Oderglied (MOR element)

- 3 -BAD ORIGINAL

^: das in der dargestellten Ausführungsform verwendet wird.

Der in Fig. 1 dargestellte Fadenwickler weist einen Rahmen 10' auf, in dem ein Wickeldorn 12 drehbar gelagert ist. Das Gehäuse 14 beherbergt den Motor zum Antrieb des Wickeldornes und die übrige Steuereinrichtung für die Maschine.

Ein Fadenwickelkopf 18 ist auf einem Schlitten 20 montiert, der wiederum auf einer Bahn 22 gleitet, um unter der Wirkung und Steuerung des Querantriebes am Wickeldorn entlang zu wandern; der Querantrieb weist einen Elektromotor 25 auf, dessen Riemenscheibe 24 einen Riemen 26 antriebt, der mit dem Schlitten des.Fadenwickelkopfes verbunden ist. Man erkennt, daß der Riemen an dem dem Motor gegenüberliegenden Ende der Bahn 22 um eine Umlenkrolle herumläuft.

Wenn der Fadenwickelkopf während der Drehung des Wickeldornes an diesem entlang bewegt wird, so wird der Faden in bekannter Weise durch den Wickelkopf auf den Wickeldorn gewickelt.

Gemäß der Erfindung arbeitet der Motor schrittweise, um den Wickelkopf am Wickeldorn entlang zu führen, und bei einer bestimmten Riemenscheibe kann in der Tat der Steigungswinkel der Wickelung durch Veränderung der Schrittbewegung des Motors

J₀ pro Umdrehung des Wickeldornes verändert werden. Dies wird aus

id der folgenden Beschreibung deutlich.
oo

^ Die Bewegung des Querantriebsmotors erfolgt unter der Wirkung

einer Programmiervorrichtung, um den Steigungswinkel der Wicklung und die Verweilzeit am Ende jedes Vorbeiganges zu steuern, wie das für eine akkurate Fadenwicklung erforderlich BADORJGtNAt

ist· Die Programmiervorrichtung weist ein Signalübertragungsmittel in Gestalt einer Scheibe 25 auf, die vom Wickeldorn V getragen wird und beim Drehen des Wickeldornes Signale überträgt, um den Motor zu betätigen.

• Die Scheibe 25 ist starr auf dem Wickeldorn montiert und weist konzentrisch zu ihrem Mittelpunkt einen Ring von Löchern 31 auf, die gleichen Abstand voneinander haben und durch einen Lichtstrahl hindurchwandern, der von einer Glühbirne 29 ausgeht und auf einen lichtbetätigten Schalter 106 gerichtet ist. Wenn die Löcher 31 bei der Drehung an der Glühbirne 29 vorbeiwandern, gelangt jedes Mal ein Lichtstrahl zum lichtbetätigten Schalter 106. Das so zum lichtbetätigten Schalter gelangende Licht betätigt eine Steuerschaltung, so daß ein Antriebsimpuls zum Motor gelangt und der Motor einen Vorwärtsschritt macht. Durch Anordnung von mehr oder weniger Öffnungen 31 i-n der entsprechenden Reihe wird der Motor je Umdrehung des Wickeldornes mehr oder weniger häufig angetrieben, so daß die Geschwindigkeit des Fadenwickelkopfes durch Änderung der Anzahl der Öffnungen 31 erhöht oder erniedrigt werden kann.

Man erkennt, daß auch für eine Verweilung der Längsführung am Ende jedes Vorbeiganges des Wickelkopfes am Wickeldorn gesorgt werden muß, um zu erreichen, daß der Faden oder das Band einer Wickellage neben dem oder in einer bestimmten An-

!o Ordnung zum Faden oder Band der vorherigen Lage liegt· Dazu

cd weist die Programmiervorrichtung eine zweite Folge ringförmig "*·» angeordneter Öffnungen 33 auf, die im Abstand innerhalb von ο

^ der ersten Reihe 31 liegen, und es sind Mittel vorgesehen, um

die Signalöffnungen der ersten Reihe unwirksam zu machen, während benachbarte Öffnungen 33 der zweiten Reihe an der ihr zugeordneten Glühbirne 35 vor- .. , - 5 -

beiwander/i, so daß ein Lichtstrahl zu einem lichtbetätigten Schalter 116 gelangt.

Man erkennt, daß die Öffnungen 33 der Verwellsignalübertragungs· reihe erheblichen Abstand voneinander haben und dieser Abstand der Öffnungen 33 steuert die Verweilzeit. Diese Verweilsteueröffnungen 33 werden wirksam gemacht, wenn der Schlitten gegen einen der Endschalter 27p oder 27R am Ende seines waagerechten Weges anstößt. Wenn also der Schlitten nach rechts wandert, stößt fier gegen den Endschalter 27F und betätigt diesen Endschalter. Nach der Betätigung des Endschalters 27F sendet die nächste Signalöffnung 33 der Verweilsteuerungsreihe, die am Signallicht vorbeiwandert, einen Lichtstrahl zum lichtbetätigten Schalter 116, der wiederum die Steuerschaltung betätigt, um die Tätigkeit derjenigen Steueröffnungen aufzuheben, die Impulse zum Antriebsmotor leiten, so daß der Fadenwickelkopf stehen bleibt oder verweilt. Wenn die nächstfolgende Öffnung 33 der Verweilsteuerreihe am Lichtstrahl vorbeiwandert, wird ein Signal zum lichtbetätigten Schalter geleitet, um die den Motor steuernden Öffnungen 3I wieder wirksam zu machen, so daß der Motor den Fadenwickelkopf wieder schrittweise am Wickeldorn entlangbewegt. Hierbei wird der Endschalter 27F rückgestellt. Ein gleicher Vorgang findet am anderen Ende der Maschine statt.
to

*° In den Figuren k - ¹J ist erläutert, daß eine Verweilung im ^ oben beschriebenen Sinne erforderlich ist. Diese Figuren zeigen ο eine Vorderansicht und eine Stirnansicht des W-ickeldorns _e In «> Figur 4 ist ein Faden auf den Wickeldorn aufgewickelt und der Schlitten hat den Endschalter betätigt. In diesem Zustand sind

die äußeren Öffnungen J>1, die die Längsbewegung des Wickelkopfes

_T - 6 -

COPY

steuern, unwirksam gemacht, so daß der Wickelkopf stehen bleibt, während der Wickeldorn sich weiter dreht. Die Verweiluno; ist mit dem Bezugszeichen 59 in Fig. 5 angezeigt. Nach einer bestimmten Verweilzeit beendigen die die Verweilung steuernden Öffnungen 55 die Verweilzeit und bewirken, daß die äußere Öffnungsreihe 51, die die Längsbewegung steuert wieder' wirksam wird, so daß der Fadenwickelkopf wieder am Wickeldorn " entlang -zu wandern beginnt, um eine Fadenlage in entgegengesetzte: Richtung auf den Wickeldorn aufzubringen. Fig. 6 zeigt den Wickeldorn im Augenblick der Betätigung des Endschalters am anderen Ende des Wickelkopfweges. In diesem Zustand wird die innere, die Verweilung steuernde Öffnungsreihe 55 wieder wie zuvor wirksam und bewirkt eine Verweilung des Wickelkopfes, bevor dieser am Wickeldorn entlang zurückzuwandern beginnt, so daß, wenn dieser Rückweg des Wickelkopfes beginnt, der dabei aufgewickelte Faden neben demjenigen Faden zu liegen kommt, der beim vorherigen Vorbeigang des Wickelkopfes in dei- gleichen Richtung aufgewickelt wurde.

Die Verweilung ist an jedem Ende gleich und ist eine Funktion des Steigungswinkels und des Fadens oder Bandes· Es sei z. B₀ ein Steigungswinkel angenommen, bei dem die Bandabmessung rechtwinklig zur Längsachse des Wickeldorns 1/6 des Rollendurchmessers beträgt; in diesem Falle muß die Verweilung in Drehwinkelgraden co des Wickeldornes ausgedrückt an beiden Enden des Wickeldornes

to 1/6 von 56Ο⁰, das heißt 60° betragen, wenn in der gleichen 00

Richtung aufeinanderfolgende Bandlagen neben-einander liegen _o sollen. Wenn die Verweilung gleichmäßig auf die beiden Enden auf-

ίο geteilt wird, muß an beiden Enden eine Drehung des Wickeldorns von 5O⁰ auftreten. Wenn also gemäß der Erläuterung in den Fig. 4-7 die erforderliche Verweilung erreicht werden soll, müssen

- 7 COPY '

.^: die Öffnungen 33 der die Verweilung steuernden Öffnungsreihe einen Abstand von 3°° haben.

Aus dieser Beschreibung wird also ersichtlich, daß die Erfindung eine wirksame und einfache Abstimmung der Bewegung des Fadenwickelkopfes auf die Bewegung des Wickeldornes schafft. Die öffnungsreihen steuern das Arbeitsprogramm des Wickelkopfes hinsichtlich des Wickeldornes· Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Reihen von Signalübertragungsöffnungen vorgesehen, die die Längsbewegung und die Verweilung des Wickelkopfes steuern. Selbstverständlich können weitere Reihen von Signalübertragungsöffnungen vorgesehen werden, die den Wickelkopf auf einer entsprechenden Bahn auf den Wickeldorn hin und von diesem weg bewegen können, um die "Tauch"-Bewegung des Kopfes, das heißt die Bewegung des Kopfes rechtwinklig zur Bahn 22 zu steuern. Auf diese Weise wäre es möglich, auch nicht rohrförmige Teile zu wickeln. Der Gedanke, den Wickelkopf zusätzlich einer "Tauch"-Bewegung zu unterwerfen, ist in Fachkreisen bekannt, so daß eine weitere Erläuterung dieses Gedankens in der vorliegenden Beschreibung nicht fttr erforderlich gehalten wird; das Wesen der ,Erfindung liegt in der Shaffung einer Programmiervorrichtung, die mit dem Antrieb für die Drehung des Wickeldornes verknüpft ist und Signalübertragungsmittel aufweist, wie sie hier beschrieben sind. Die hier be-

nutzte Steuerschaltung bildet einen Teil der Erfindung und wird ο

<o im folgenden beschrieben·
co

_o In der Steuerschaltung (Fig· 8 bis 10) ist eine negative Gleich-

tk> Stromquelle über einen Widerstand 100 und die Endschalter 27F und 27R, die in Serie geschaltet sind, mit einem Nullpotential verbunden.

Die negative Gleichstromquelle ist über einen Kondensator 102 und einen Gleichrichter 104, die parallel geschaltet sind, an einen lichtbetätigten Schalter 106 angeschlossen (der vorzugsweise von der Silicium-Bauart ist). Der Kondensator 102 ist so ausgerichtet, daß er leitet, wenn das Potential • an der negativen quelle höher ist, als das Potential am lichtbetätigten Schalter 106· Der lichtbetätigte Schalter 106 ist ein scharf schaltender Schalter, so daß er scharf in den leitenden Zustand übergeht, wenn er in der gewünschten Stärke beleuchtet wird, und daß er scharf in den im wesentlichen nicht leitenden Zustand übergeht, wenn die Beleuchtung nicht über der erforderlichen Stärke liegt. Der Schalter 106 ist an eine positive Potentialquelle über ein noch zu erläuterndes negiertes Oderglied (NOR logic element) 108 angeschlossen und derart angeordnet, daß er eingeschaltet wird, wenn das Licht von der Birne 29 durch eine der Öffnungen ^l auf den mit diesen fluchtenden Schalter 106 trifft, und daß er sonst ausgeschaltet ist*

Der von der negativen Quelle abgelegene Anschluß des Schalters 106 bildet den Eingang feie- des negierten Odergliedes 108. Der Ausgang des negierten Odergliedes 108 bildet einen der drei Eingänge für die negierten Oderglieder 110 und 111·

In Pig. 10 ist ein typisches negiertes Oderglied (NOR logic ° element) dargestellt, wie es an verschiedenen Stellen der hier

J^ beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ver-■v. wendet wird. Man erkennt, daß bei negativer Kollektorvor-

*·* spannung und positiver Basis vor spannung des verwendeten PNP.

*** Transistors ein Eingang.an irgendeinem oder allen Anschlüssen ' A, B oder C die Transistorbasis negativ schiebt (was im folgenden

als ein Signal "l" bezeichnet wird) wodurch ein Kollektorausgang von Null (hier "O" genannt) geschaffen wird· Wenn andererseits zu irgendeinem Zeitpunkt kein Eingang bei A, B oder C vorhanden ist, das heißt, daß alle drei "O" sind, so ist der Ausgang negativ, das heißt "1". Man erkennt, daß die Arbeitsweise die gleiche wäre, wenn statt dreier Eingänge nur ein Eingang oder zwei Eingänge vorhanden wären. Dieses oder ein gleichartiges Element wird in der hier beschriebenen Schaltung als Element 110 und 111 und überhaupt immer dort benutzt, wo die entsprechende Benennung angegeben ist.

Das von der negativen Gleichstromquelle abgelegene Ende des Widerstandes 100 ist über einen Kondensator 112 und einen zu diesem parallel geschalteten Gleichrichter 114 an einen lichtbetätigten Schalter 116 angeschlossen. Der Kondensator 112 ist so ausgerichtet, daS er leitet, wenn das Potential an der Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 100 und dem Schalter 27F höher ist, als das Potential am Schalter 116. Der Schalter ist von gleicher Art, wie der Schalter 106. Der lichtbetätigte Schalter 116 ist derart angeordnet und gestaltet, daß er eingeschaltet wird, wenn Licht von der Glühbirne 35 durch eine der Öffnungen j53 hindurchtritt, und daß er ansonsten nicht eingeschaltet ist.

Der von der negativen Wechselstromquelle abgelegene Anschluß

ο des Schalters 116 bildet den Eingang des negierten Odergliedes j£ 118, Der Ausgang des negierten Odergliedes Il8 bildet den Ein-

^ gang einer Steuer-Flip-Flop-Schaltung 120, die im einzelnen

ο -

*- in Fig. 9 dargestellt ist und die "Verweilung" steuert. Der

-* Ausgang 122 der Flip-Flop^Schaltung 120 bildet einen Eingang für jedes der negierten Oderglieder 110 und 111, und ein Aus-

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gang 126 der Flip-Flop-Schaltung 120 bildet' einen Eingang für eine Steuer-Flip-Flop-Schaltung 128, deren Ausgangsklemme einen Eingang für das negierte Oderglied 110 und deren Ausgang 131 einen Eingang für das negierte Oderglied 111 bildet, wobei diese Steuer-Flip-Flop-Schaltung die Umsteuerung des Längsweges dies Wickelkopfes l8 entweder vorwärts oder rückwärts bewirkt·

Die Flip-Flop-Schaltung 120 ist in Fig· 9 dargestellt· Der Ausgang des negierten Odergliedes HS ist an den Eingang eines Übertragungsgliedes 132 angeschlossen, das eine gemeinsame Eingangsklemme 134 aufweist, die über einen Kondensator I36 und einen Gleichrichter I38 an eine Ausgangsklemme l40 angeschlossen ist, wobei der Gleichrichter so ausgerichtet ist, daß er von der Eingangsklemme zur Ausgangsklemme von positiv nach negativ leitet· Die Eingangsklemme 134 ist in identischer Weise über einen Kondensator 142 und Gleichrichter I¹IJ an eine Ausgangsklemme 146 angeschlossen· Ein Steueranschluß l';8 ist über einen Widerstand I50 an die Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator I36 und dem Gleichrichter 138 angeschlossen· Ein Steueranschluß 152 ist über einen Widerstand 154 an die Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator 142 und dem Gleichrichter 143 angeschlossen· Wenn im Betrieb eine negative Spannung an die Eingangsklemme 134 gelegt wird, während beide Steueranschlüsse 148 und 152 auf 0 Volt, gehalten werden, wird ein

Impuls positiven Potentials aus den Ausgängen 140 und 146 co

ο emittiert, wenn das Eingangssignal vor» negative« auf 0 Volt co

JJ zurückgeht, das heißt von ¹¹I¹¹ auf "0". An den Ausgängen tritt ^T kein Signal auf, wenn der Eingang von ¹¹O" auf die Minusspannung,

*«* das heißt "1", wechselt; wenn man also, wie das hier geschieht', '

-J eine negative Spannung als ¹¹I" und eine Null-Spannung als "0"

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•Λ

bezeichnet, wird also ein Ausgang nur dann erzeugt, wenn das Eingangssignal sich von "l" auf "0" ändert.

Es wird an der Ausgangsklemme 140 kein Ausgang erzeugt, wenn das Tor 148 eine negative Arbeitsspannung hat, das heißt "l" ist, selbst wenn das Eingangssignal von "1" auf "O" übergeht. In gleicher Weise wird an der Ausgangsklemme 146 kein Ausgang erzeugt, wenn der Anschluß 152 "l" ist.

Die Ausgangsklemme 140 bildet einen Eingang des negierten Odergliedes 154 und die Ausgangsklemme 146 stellt einen Eingang des negierten Odergliedes 156 dar. Der Ausgang des negierten Odergliedes 154 ist (a) an den Steueranschluß 148, (b) an einen zweiten Eingang des negierten Odergliedes 156 und (c) an die Ausgangsklemme 126 angeschlossen. Der Ausgang des negierten Odergliedes 156 ist (a) an den Steueranschluß 152, (b) an einen zweiten Eingang des negierten OdergEedes 154 und (c) an dan Ausgang 122 angeschlossene

Bei den hier in der speziellen Ausführungsform gezeigten negierten Odergliedern wird (konstruktionsbedingt) eine negative Ausgangsspannung (hier als "1" bezeichnet) erzeugt, wenn alle Eingänge null "0" sind, und ein Null-Ausgang ¹¹O" wird erzeugt, wenn einer oder mehrere, der Eingänge (konstruktionsbedingt) negative Spannung (hier als "1" bezeichnet) haben. Wenn folglich der Aus-

co "

_o gang an der Klemme 122 zu Beginn "O" und der Ausgang an der

oo Klemme 126 "l" ist, so zeigt sich, daß bei Fehlen eines Einganges ao

*- an der Klemme 1^4 der "O" Ausgang bei 122 in den Eingang des °. negierten Odergliedes 154 geführt wird, so daß dessen Ausgang

^j (das heißt die Klemme 126) auf "l" bleiben kann, und der Aus-. gang bei 126 wird in den Eingang des negierten Odefgliedes 156

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geführt, so daß dessen Ausgang (das heißt die Klemme 122) auf "0" bleibt. Somit bleibt die Schaltung bei Fehlen eines Einganges in diesem Zustand. Wenn ein Eingangssignal, das heißt ein Übergang von "0" nach "l" an der Klemme 1^4 aufgenommen wird, so wird an den Klemmen 140 und 146 kein Ausgang erzeugt. Wenn das Signal das Potential von "1" auf "0" umkehrt, wird am Ausgang 146 ein positiver Impuls erzeugt, weil der Steueranschluß 152 (gleich der Ausgangsklemme 122) auf "ü" ist. Es wird jedoch am Ausgang 140 kein Impuls erzeugt, weil der Anschluß 148 (gleich der Ausgangsklemme 126) "l" ist. Die Folge dbs positiven Impulses am Ausgang 146 ist, daß das negierte Oderglied 156 während der Dauer des Impulses abgeschaltet wird. (Da bei der bevorzugten Ausführungsform die Transistoren der negierten Oderglieder PNP Transistoren sind, ist das negierte Oderglied 156 während der Zeit des positiven Impulses leitend (Ausgang "0")j der positive Impuls ist von ausreichender Größe, um die erwähnte Schaltung zu bewirken«) Wenn das negierte Oderglied 156 abgeschaltet wird, wird der Ausgang auf "1" geschaltet und dieser Ausgang wird in den zweiten Eingang des negierten Odergliedes 154 geführt, so daß dessen Ausgang auf "0" geschaltet wird, und dieser Ausgang wird wiederum in den Eingang des negierten Odergliedes 156 geführt. Bei Beendigung des positiven Impulses sind daher beide Eingänge des negierten Odergliedes 156 "O", wodurch der Ausgang auf ¹¹I" gehalten wird, und der zweite Ein- ° gang des negierten Qfergliedes 154 ist "l", wodurch die Aus-O₀ gänge auf ¹¹O" gehalten werden. Die Ausgänge 122 und 126 wurden ^ somit von "0" auf "l" bzw. von "l" auf "0" geschaltet und die

** Anschlüsse 152 und 148 wurden von "O" auf "l" bzw. von "1" auf

*° "0" geschaltet und bei Fehlen eines weiteren Signals an der · Klemme 134 bleiben die Teile infolge der gegenseitigen Ver-

rlegelung der negierten Oderglieder 154 und 156 in diesem Zustand. Wenn an der Klemme Ij)²I- ein von "O" nach negativ ("l") gehendes Signal empfangen wird, geschieht nichts, und wenn das Signal von negativ nach null (von "l" nach "θ") geht, wird der positive Impuls an der Klemme l40 erzeugt, infolge des dann gegebenen Zustandes der Steueranschlüsse 148 und I50 jedoch nicht an der Klemme 146. Der positive Impuls bei 140 schaltet das negierte Oderglied 154 aus, so daß ein Ausgang "l" verursacht wird, der das negierte Oderglied 156 einschaltet, so daß ein Ausgang "θ" verursacht wird, die Anschlüsse 148, 152, 122 und 126 kehren in ihren ursprünglichen Zustand zurück und werden durch gegenseitige Verriegelung der negierten Oderglieder in dieser Stellung gehalten, bis ein weiterer positiver Impuls empfangen wird.

Die Arbeits- und Bauweise der Steuer-Flip-Flop-Schaltung 128 ist die gleiche, wie die der Steuer-Flip-Flop-Schaltung 120, so daß, wenn mit einem Signal "l" an der Klemme I]Jl und einem Signal "O" an der Klemme IJO der Anschluß 126 von "l" auf "0" übergeht, der Ausgang der Steuer-Flip-Flop-Schaltung derart geschaltet wird, daß ein Ausgang "l" an der Klemme I30 und ein Ausgang "0" an der Klemme 1J51 erscheint. Die Steuer-Flip-Flop-Schaltung 128 verriegelt sich in dieser Stellung und bleibt unverändert, wenn der Anschluß 126 von "θ" auf "1" umschaltet, und der Ausgang an den Klemmen lj50 und IJl wird nur dann wieder vertauscht, wenn die Klemme 126 wieder von "l" auf

JJJ "0" umschaltet.

ο Die Ausgänge der negierten Oderglieder 110 und 111 sind an eine ^ Steuerschaltung angeschlossen, wie sie im folgenden beschrieben

wird..Der Ausgang des negierten Odergliedes 110 ist an die Ein-

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gänge von Übertragungsgliedern I58 und I60 angeschlossen· Der Ausgang des negierten Odergliedes 111 ist an den Eingang von Übertragungsgliedern 162 und 164 angeschlossen. Die Übertragungsglieder I58-I6O-162-164 sind in ihrer Arbeitsweise . mit dem Übertragungsglied 152 identisch, obwohl die Ausgänge und Steueranschlüsse hier anders verdrahtet sind. Ein Ausgang A ' des Übertragungsgliedes 158 und ein Ausgang B/des Übertragungsgliedes I62 bilden einen Eingang eines negierten Odergliedes I68. Der Ausgang B des Übertragungsgliedes 158 und der Ausgang A des Übertragungsgliedes 162 bilden einen Eingang eines negierten Odergliedes 166. In gleicher V/eise sind die Ausgänge 16OA und 164B an ein negiertes Oderglied I72 und die Ausgänge I6OB und 164A an ein negiertes Oderglied I70 angeschlossen. Die Ausgänge M und N der negierten Oderglieder I66 und 168 werden jeweils in den Eingang des anderen Gliedes geführt» Die Ausgänge Q, und P der negierten Oderglieder I70 und 172 wurden jeweils in die Eingänge des anderen Gliedes geführt.

Die Ausgänge M, N, Q, P werden jeweils folgendermaßen in die Steueranschlüsse geführt:

Ausgang

M angeschlossen an I6OM und 164M

N angeschlossen an I60 N und 164N

Q, angeschlossen an I58Q, und 162Q, co

^p angeschlossen an 158P und 162P

>s. Da im Betrieb die Ausgänge M, N, Q, P zu Beginn 1, O, %_f O ο

⁴^ sind, haben Signale von O nach 1 keine Wirkung, jedoch liefert ^⁴ das umgekehrte Signal von 1 nach O vom negierten Oderglied einen positiven Impuls bei I58A (158P bei θ) und bei I6OB (16ON

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bei O), wobei jedoch keine derartigen Impulse bei 158B oder I6OA (158Q = 1, I6OM = 1) gegeben sind. Der Impuls bei Ι58Λ schaltet den Ausgang N des negierten Odergliedes I68 auf 1 und durch die gegenseitige Verriegelung mit dem negierten Oderglied 166 den Ausgang M auf 0, wobei, wie man bemerkt, der Zustand der Steueranschlüsse für die Übertragungsglieder I60 und 164 umgekehrt wird. Der Impuls bei I6OB hat keine Wirkung auf das negierte Oderglied I70 (oder auf die Steueranschlüsse der Übertragungsglieder I58 oder I62), da er das negierte Oderglied 170 nur ausschalten (Ausgang l) könnte, dieses Glied jedoch bereits ausgeschaltet ist. Somit sind die M, N, Q, P Ausgänge 1, 0, 1, 0 auf 0, 1, 1, 0 geschaltet worden.

Wenn der nächste Wechsel von 1 nach 0 vom negierten Oderglied 110 empfangen wird, schaltet ein analoger Vorgang die M, N, Q,, P Ausgänge auf 0, 1, 0, 1. Die Folge der Ausgänge für eine Reihe von Signalen (von 1 bis 0) vom negierten Oderglied 110 ist:

Signal 1. 2 3 4 5

M 10 0 11

H 0 11Ό0

Q, 110 0 1

P OO 1 10

usw.

° Die Signale von den negierten Odergliedern 110 und 111 werden co

^ beim Betrieb der zu beschreibenden Vorrichtung niemals gleich- ^ zeitig empfangen, weil eine der Klemmen I50 oder Ij51 immer

α .

*» auf "1" ist, während die andere auf "θ" ist.

Eine Untersuchung der Schaltung zeigt, daß eine Reihe von

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Signalen vorn negierten Oderglied 111 die Ausgänge M, N, Q, P umgekehrt zur obigen Folge schaltet, das heißt:

	Signal 1	2	O	O	5
M	1	1	1	1	1
N	O	O	O	1	0
$	1	O	1	O	1
P	O	1		usw.	O

Diese Ausgänge M, N, Q, P werden in den Eingang eines Synchronrnators 2j5 gespeist, der von der Art ist, wie sie unter der Bezeichnung "Bifilar Slo-Syn" (Warenzeichen) von der American Superior Electric Company hergestellt wird, und die obigen Folgen bewirken die Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung des Motors, je nachdem welche Folge verwendet wird und folglich je nachdem ob die Signale vom negierten Oderelement XlIO oder 111 empfangen werden. Der Motor ist ein sehr schnell ansprechender Motor mit hohem Drehmoment, der beim Empfang von Impulsen sehr genaue Schrittbewegungen ausführt. Der Motor dreht sich in 200 Sehritten um 36O⁰. Er bewegt sich immer nur um einen Schritt vorwärts» Durch diese Schrittbewegung wird die Präzision der Maschine erreicht.

Der Motor 2J ist gemäß seiner Drehrichtung derart angeschlossen,

daß er den Wickelkopf l8 in einer oder der anderen Richtung co

° am Wickeldorn 12 entlangbewegt, wobei der Antrieb derart ist,

^ daß die Bewegung des Wickelkopfes l8 in axialer Richtung am

^v Wickeldorn 12 entlang proportional zur Drehung des Wiekeldornes ο

*"* erfolgt, da der Motor 23 derart gestaltet ist, daß jeder einzelne co ·

"^ -der oben beschriebenen Schaltschritte den Motor um einen gleichen Drehschritt weiter dreht, und da der Motor 2? mit dem Wickel-

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kopf l8 verbunden ist, um diesen bei jedem seiner Drehschritte um einen gleichen geradlinig verlaufenden Schritt vorwärts zu bewegen.

Wenn sich im Betrieb der Wickelkopf l8 in Höhe der Mitte des Wickeldorries befindet, ist der Ausgang der Steuer-Flip-Flopdchaltung 120 an der Klemme 122 sowohl zum negierten Oderglied 110 (Wickelkopfvorwärtsbewegung) als auch zum negierten Oderglied 111 (Wickelkopfrückwärtsbewegung) "θ". Der Ausgang an der Klemme 126 ist "l" und es sei angenommen, daß zu Beginn d3? Ausgang an der Klemme 130 "0" und an der Klemme 1.51 "l" ist. Jedes Mal, wenn ein Lichtblitz durch eine (äußere) Öffnung 3I hindurch auf den Schalter 106 trifft, bewirkt dieser eine Ladung des Kondensators 102, die einen Abfall an der Basis des Transistors für das negierte Oderglied 108 verursacht, wodurch ein Ausgangsimpuls von der Größe "0" von diesem während der Dauer des Impulses geschaffen wird. Dieser Ausgang wird in die negierten Oderglieder 110 und 111 gespeist. Zur gleichen Zeit sind beide Endschalter 27F und 27R geschlossen und da der Kondensator 112 an beiden Selten an eine "0" Spannung angeschlossen ist, erscheint kein Signal am negierten Oderglied HS infolge der Betätigung des Schalters 116 durch das Licht, das durch eine innere Öffnung 33 hindurchtritt. Der ausgang des negierten Odergliedes HS ist daher "l" und es versteht sich, daß dieses in diesem Augenblick derart angeordnet ist,

to daß es durch die Steuer-Flip-Flop-Schaltung 120 einen Ausgang ο

co "0" auf der Leitung 122 und einen Ausgang "1" auf der Leitung 00

°^ 126 schafft. In diesem Augenblick ist die Ste_uer-Flip-Flop_o Schaltung 128 - mit diesem Eingang "1" - so angeordnet, daß .cd sie ein Signal "0" auf'der Leitung 130 und ein Signal "l" auf der Leitung I3I schafft.

Während der Dauer des "θ" Ausganges vom negierten Oderglied 108 ist ein "O" Eingang an allen drei Leitungen zum negierten Oderglied 110 vorhanden und ein Impuls "1" wird zu den Übertragungsgliedern 15ö und 160 gesendet, der die Betätigung des Motors 23 in "Vorwärts"-Richtung bewirkt, so daß der Wickelkopf l8 schrittweise in axialer Richtung am Wickeldorn 12 ent- " lang wandert, und diese Bewegung setzt sich in der gleichen Richtung fort, wenn die Öffnungen Jl nacheinander vor die Glühbirnen 29 kommen, so daß ein Lichtstrahl auf den lichtbetätigten Schalter 106 fallen kann.

Die Ausgangssignale 0 vom negierten Oderelement 108 werden gleichzeitig in das negierte Oderelement 111 gespeist, von diesem geht jedoch kein Ausgang aus, da der Eingang 1 von der Klemme IJl her bestehen bleibt·

Die Bewegung des Wickelkopfes 18 am Wickeldorn 12 entlang setzt sich fort, bis der Wickelkopfschlitten (je nachdem in welche Richtung der Wickelkopf gewandert ist) einen der Endschalter 27F oder 27R öffnet· Es sei angenommen, daß der Endschalter 27P geöffnet wird. Dadurch wird das negierte Oderglied 118 eingeschaltet, so daß es zur Aktivierung des Schalters 116 bereit ist (da der Anschluß des Widerstandes 100 an den Kondensator 112 sich nunmehr auf einem negativen Potential befindet)· Die Bewegung des Wickelkopfes II8 in der ursprünglichen Richtung

ο unter der Steuerung des durch die äußeren Offnungen 3I in der

Scheibe 25 hindurchtretenden Lichtes setzt sich jedoch fort, bis co

*~ eine der inneren Öffnungen tee*» 33 bei der Drehung des Wickel-•^ domes mit der Birne 35 und dem Schalter Ho zur Deckung kommt.

-j Dadurch wird ein "l" (negativer) Eingang im negierten Oderglied ' 118 und ein "O" Ausgang vom negierten Oderglied J.I8 für die.

ORIGiNAL INSPECTED - 19 -

gleiche Zeitspanne verursacht. Die Dauer des negativen Einganges wird durch die Größe und die Aufladungsgeschwindigkeit der Kondensatoren 102 und 112 gesteuert. Somit ist diese Dauer des Signals von der Schelbengeschwindigkeit unabhängig· Die Scheibe steuert nur die Zahl der empfangenen Impulse, wobei jeweils ein Impuls jeder Öffnung entspricht. Der sich ergebende Übergang von 1 nach 0 am Eingang der Flip-Flop-Schaltung 120 schaltet einen 1 Eingang auf die Klemme 112 und einen 0 Ausgang auf die Klemme 126.

Der 1 Eingang von der Klemme 122 zu den negierten Oder-gliedern 110 und 111 verhindert die Betätigung des Motors 23* wodurch die Bewegung des Wickelkopfes l8 unterbrochen und die "Verweil"-Perlode eingeleitet wird.

Der übergang von 1 nach 0 auf der Klemme 126 schaltet die Ausgänge 130 und 131 auf 1 bzw. 0·

Wenn die nächste innere Öffnung 33 der Scheibe 25 mit der Birne 35 und dem Schalter 116 zum Fluchten kommt, schaltet ein weiterer Impuls vom negierten Oderglied 118 den Ausgang der Steuer-Flip-Flop-ochaltung 120, so daß die Klemme 122 zu den negierten Odergliedern 110 und 111 0 wird. Gleichzeitig geht die Klemme 126 von 0 nach 1, dies ändert jedoch entsprechend der Gestaltung der Steuer-Flip-Flop-Schaltung 128 nicht die

J₀ Ausgänge dieser Flip^Flop-Schaltung 128. α

Der Eingang des negierten Odergliedes 110 hat somit nach der "^ zweiten Betätigung des Schalters 116 einen 1 Eingang von der J₀ Klemme I30 und der Eingang des negierten Odergliedes 111 hat einen 0 Eingang von den Klemmen 131 und 122. Wenn daher die

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nächste äußere Öffnung 31 mit dem Schalter 106 während der Wickeldorndrehung zur Deckung kommt, tritt das sich ergebende 0 Signal vom negierten Oderglied 108 zu den negierten Odergliedern 110 und 111, wobei dieses jedoch infolge des dauernden Vorhandenseins des 1 Signals von der Klemme 130 in den Eingang des Gliedes .110 keine Wirkung auf den Ausgang dieses Gliedes hat, wohl aber einen Ausgang vom negierten Oderglied 111 erzeugt, der den Motor 23 in umgekehrter Richtung antMbt, so daß der Wickelkopf l8 sich in entgegengesetzter Richtung am Wickeldorn 12 entlang zu bewegen beginnt (Beendigung der Verweilzeit).

Der Wickelkopf l8 ist daher während des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Betätigungen des Schalters II6 bei geöffnetem Endschalter 27F stehen geblieben, obwohl der Wickeldorn sich dauernd weitergedreht hat. Der Abstand zwischen den inneren Öffnungen 33 der Scheibe 25 bestimmt folglich die "Verweil" -Zeit.

Wenn sich der Wickelkopf l8 von einem Ende des Wickeldornes 12 in entgegengesetzter Richtung wegbewegt, kann sich der Endschalter 27P wieder schließen, so daß der vom lichtbetätigten Schalter 116 gesteuerte Kreis kurzgeschlossen wird, und die Ausbildung ist derart, daß dies gesohieht, bevor die näohste innere Öffnung 33 mit dem Schalter II6 zur Deckung kommt. Die inneren Öffnungen 33 haben daher keine Wirkung mehr auf die Schaltung,

to bis wieder ein Endschalter geöffnet wird. Der Rücklauf des Wickelo

^ kopfes 18 setzt sioh daher unter der aufeinanderfolgenden Be-

^ tätigung des Schalters 106 durch die äußeren Öffnungen 3I hinduroh ο fort, bis der Wickelkopf 18 (am anderen Ende des gewünschten Wickel· ^- * öffnet.

«o kopfweges) den anderen Endschalter 27R e. Dadurch wird der vom Schalter Xl6 gesteuerte Kreis eingeschaltet, so daß bei der

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ersten Betätigung des Schalters 116 die Verweilperiode eingeleitet wird und die Ausgänge IJO und 151 umgekehrt werden, so ' daß die negierten Oderglieder 110 und 111 wieder bereit sind, nach der Beendigung der Verweilperiode dem Schalter 106 die Möglichkeit zu geben, über das negierte Oderglied 110 die Bewegung des Wickelkapfes in der ursprünglichen Richtung zu verursachen. Die nächste Betätigung des Schalters 116 beendigt . die Verweilperiode, so daß die nächste Betätigung des Schalters 106 die Bewegung des Wickelkopfes 18 in der ursprünglichen Richtung bewirkt; die folgende Bewegung des Wickelkopfes weg vom Endschalter 27R schließt diesen wieder, wobei der sonst vom Schalter 116 betätigte Schaltkreis abgeschaltet wird.

Der Wickelkopf wandert wieder in der ursprünglichen Richtung und die Schaltung befindet sich wieder in dem beschriebenen Ausgangszustand und der beschriebene Zyklus kann soloft wie möglich wiederholt v/erden.

Für den Fachmann liegen andere Ausführungsformen, als die beschriebene Ausführungsform, auf der Hand. Zum Beispiel können mehrere Reihen von Signalübertragungsöffnungen oder dergleichen auf einer einzelnen Scheibe 25 und geeignete Schaltmittel vorgesehen sein, die ähnlich wie beschrieben zusammenwirken, um verschiedene Wicklungsbilder herzustellen· Zusatzelemente, wie etwa Kraftantriebe für den Schrittmotor

4Q können nach Bedarf für große Maschinen angeordnet werden·

ο ..

to Während die Erfindung in der Anwendung bei einer Faden- oder

o° Bandwickelmaschine beschrieben wurde, ist es darüber hinaus Q doch offenbar» daß sie allgemein zur Steuerung von Werkzeug·* to maschinen angewendet werden kann, wobei das Werkzeug in über·? einstimmung mit der Bewegung des Werkstückes bewegt wird·

Patentansprüche; - 22 -

Claims (1)

Patentansprüche * ·

1. Fadenwiekelmaschine mit einem Maschinenrahmen, einem drehbar in diesem Rahmen montierten Wickeldorn, einem Fadenwickelkopf, mit Antriebsvorrichtungen zur Drehung des Wickeldornes und mit Mitteln zur Bewegung des Wickelkopfes relativ zum Wickeldorn, dadurch gekennzeichnet, daß diese Antriebsmittel einen Längsantrieb aufweisen, der den Wickelkopf (l8) schrittweise am 'wickeldorn (12) entlang bewegt, und daß eine Programmier« vorrichtung vorgesehen ist, die die Tätigkeit dieses Längsantriebes steuert, wobei diese Progranaiiervorriehtung Signalübertragungsmittel (31, 33) aufweist, die durch den Antrieb bewegt werden, der den Wickeldorn dreht.

2« Fadenwickelmasehine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragungsmittel aus einem ersten Band (31) zur Übertragung von Signalen bestehen, die den Längsantrieb in seiner Bewegung steuern, und aus einem zweiten Band (33) zur Übertragung von Signalen, die die Verweilung des Längs- ^ antriebes steuern, und daß Mittel zum Übergang vom ersten Band

zum zweiten Band vorgesehen sind·

° 3· Fadenwickelmasehine nach Anspruch 2, dadurch gekenn- ^₃ zeichnet, daß die Signalübertragungsmittel aus einer drehbar

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gelagerten Scheibe (25) bestehen, und daß das erste Band eine Reihe von Lichtdurchlaßöffnungen (31) in dieser Scheibe und das zweite Band eine zweite Reihe von Lichtübertragungsöffnungen in dieser Scheibe ist*

4, Fadenwickelmasehine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkopf (18) eine Vielzahl von Arbeitsvorgängen durchführt und daß die Signalübertragungsini ttel für jeden dieser Arbeitsvorgänge ein Band zur Übertragung von Signalen aufweisen, wobei die Signalübe3?tmgungsmi4;tel Vorrichtungen aufweisen, um die Bänder entsprechend einem bestimmten Programm auszuwählen.

5· Fadenwickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragungsmittel aus einer drehbar gelagerten Scheibe (25) bestehen und daß jedes der Bänder aus einer besonderen Reihe von Lichtdurchlaßöffnungen in dieser Scheibe besteht.

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