DE1629309C2

DE1629309C2 - Antriebssystem für Wickelmaschinen

Info

Publication number: DE1629309C2
Application number: DE1629309A
Authority: DE
Inventors: Heinz Baer; Georg Braun
Original assignee: Josef Baer Maschinenfabrik 7987 Weingarten
Current assignee: Josef Baer Maschinenfabrik 7987 Weingarten
Priority date: 1966-11-09
Filing date: 1966-11-09
Publication date: 1973-01-04
Also published as: DE1629309B1; GB1205771A

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für eine Maschine zum Bewickeln eines rotierenden Kerns mit einem harzgetränkten, aus Fäden oder Fasern bestehenden, durch einen hin- und herbewegbaren Schlitten geführten Wickelband, wobei ausgehend von einem Antriebsmotor der eine der beiden Teile in einem festen Übersetzungsverhältnis angetrieben ist und im Antrieb des anderen Teiles zur Änderung des Verhältnisses zwischen Kernumdrehung und Schlittenvorschub ein Regelgetriebe vorgesehen ist.

Da bei der rechnerischen Festlegung des Wickelwinkels mehrere Faktoren, insbesondere die erforderliche Festigkeit des herzustellenden Körpers, dessen Durchmesser und die Wickelbandbreite zu berücksichtigen sind, so können sich Wicklungsfaktoren ergeben, welche sich in einem unechten Dezimalbruch ausdrücken und sich daher z. B. durch Zahnradvorgelege nur in mehr oder weniger guter Annäherung verwirklichen lassen. Man ist dann zu Kompromissen gezwungen bzw. man wählt einen anderen, also höheren Sicherheitsfaktor, was sich jedoch infolge erhöhten Materialverbrauchs, längerer Bewicklungszeit usw. in wirtschaftlicher Beziehung nachteilig auswirkt.

Die Verwendung eines stufenlos regelbaren Wandlers als Mittel zur übersetzten Antriebsübertragung würde es zwar ermöglichen, den errechneten Wicklungsfaktor mit einer praktisch ausreichenden Genauigkeit einzustellen. Da jedoch bei derartigen unstabilen Wandlern Schwankungen des Übersetzungsverhältnisses und damit Ungenauigkeiten im Wickelmuster auftreten können, so ist die Verwendung solcher Wandler im vorliegenden Fall nur in Verbindung mit besonderen und sehr teuren Einrichtungen zur selbsttätigen Überwachung und Korrektur des eingestellten Übersetzungsverhältnisse möglich.

In diesem Zusammenhang ist durch die USA.-Patentschrift 2 910 251 eine Wickelmaschine bekanntgeworden, bei welcher Kern und Schlitten einen gemeinsamen Antrieb haben, wobei der Kern in einem festen Übersetzungsverhältnis und der Schlitten über ein durch einen Servomotor gesteuertes variables Getriebe angetrieben sind. Diese Einrichtung ist jedoch in ihrem Aufbau kompliziert, wodurch die Herstellungskosten und die Störanfälligkeit nachteilig groß sind.

ίο Die vorliegende Erfindung befaßt sich daher in erster Linie mit der Anordnung bzw. der Art eines verbesserten Regelgetriebes und hat sich zur Aufgabe gemacht, das Regelgetriebe so zu gestalten und einzusetzen, daß die störende Instabilität der bekannten Antriebe mit einfachen und sicheren Mitteln beseitigt ist.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß bei einer Maschine der eingangs definierten Art der Schlitten in einem festen, etwa den gewünschten Wickclwinkel ergebenden Übersetzungsverhältnis angetrieben, wobei im Antrieb des Kerns ein Regelgetriebe nach Art eines bekannten, verzweigten, regelbaren Getriebes vorgesehen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Maschine wird also das eine Vorgelege durch entsprechende Wahl der stabilen Übersetzungsmittel, z. B. Zahn- oder Kettenräder, mit einem Übersetzungsverhältnis versehen, welches dem Wicklungsfaktor in möglichst großer Annäherung entspricht. Die verbleibende Abweichung vom errechneten Wert wird dadurch verringert bzw. praktisch beseitigt, daß unter Beobachtung des Wicklungsvorganges dem anderen Vorgelege eine beschleunigende oder verzögernde Beeinflussung in dem erforderlichen Maße überlagert wird.

Erfindungsgemäß wird dabei wegen seines einfachen Aufbaues ein Regelgetriebe zur Abgabe des Überlagerungsimpulses bevorzugt, welches aus einem Differentialgetriebe besteht, dessen Stegwelle als Antriebwelle für den Kern wirkt und dessen eines Sonnenrad mit dem Antriebsmotor verbunden ist, während der Antrieb des anderen Sonnenrades über ein stufenloses Regelgetriebe erfolgt.

Es sind zwar leistungsteilende regelbare Getriebe, z.B. durch die deutsche Patentschrift 910 371 und die belgische Patentschrift 510 540, bekanntgeworden. Diese Getriebe unterscheiden sich jedoch von der erfindungsgemäßen Bauweise dadurch, daß die dort gewählten kinematischen Systeme nicht demjenigen der Erfindung entsprechen, so daß auch die Funktionen unterschiedlich sind. So ist bei dem Getriebe nach der deutschen Patentschrift 910 371 die Welle des dem Ausgleichgetriebe vorgeschalteten Regelgetriebes durch das Ausgleichgetriebe hindurchgeführt, während der Abtrieb von einem umlaufenden Planetenrad abgenommen wird Bei der Getriebeanordnung nach der belgischen Patentschrift 510 540 wird der Abtrieb von einem Sonnenrad des Differentialgetriebes abgenommen, während der Planetenträger über das Regelgetriebe angetrieben wird.

Demgegenüber ergibt die Bauweise des Differentialgetriebes nach der Erfindung günstigere Vorraussetzungen für die Herstellung, wobei auch die erzielbaren geringen äußeren Abmessungen hervorzuheben sind.

Da bei der erfindungsgemäßen Anordnung der stufenlose Wandler nicht unmittelbar als Antriebsvorgelege wirkt, sondern dem Differentialgetriebe nur einen zur optimalen Erreichung des errechneten

Wicklungsfaktors erforderlichen Bruchteil des Antriebswertes liefert, so ist der störende Einfluß einer Instabilität des stufenlosen Wandlers so verringert, daß er praktisch nicht mehr nachteilig in Erscheinung tritt. Aus diesem Grunde kann auch nach der Einregulierung der genauen Wickelbandablage auf eine ständige Beobachtung des Wickelvorganges verziehtet werden. Eine Nachregulierung kann jedoch z. B. deshalb zweckmäßig sein, weil bei zunehmendem Durchmesser des Wickelkörpers sich dessen Umfangsgeschwindigkeit verändert und dadurch eine spaltfreie Bedeckung des Kerns nicht mehr gewährleistet wäre.

In der Zeichnung ist ein Anordnungsbeispiel des erfindungsgemäßen Antriebssystems dargestellt.

Dabei ist angenommen, daß der Kern I mit einer Umfangswicklung versehen werden soll, welche den Wickelwinkel α aufweist. Der Antrieb für den Vorschub des das Wickelgut 2 führenden Schlittens 3 er- · folgt von der Welle 4 des Antriebsmotors 5 über ein mit errechneten Wechselrädern bestücktes Zahnradvorgelege 6, welches durch den Kettentrieb 7 die den Schlitten 3 am Führungsbett 8 hin- und herbewegende Kette 9 antreibt.

Ferner wird von der Welle 4 auch der Antrieb des rotierenden Kerns 1 abgenommen, wobei als Vorgelege ein Differentialgetriebe 10 zur Anwendung kommt, mit dessen Stegwelle Il das Spannfutter 12 für die Kernwelle 13 drehschlüssig verbunden ist.

Das eine Sonnenrad 15 des Differentialgetriebes 10 ist mit der Motorwelle 4 über einen Kettentrieb 16 antriebsverbunden, während das andere Sonnenrad 17 von einem stufenlosen Regelgetriebe 18 über einen Kettentrieb 19 angetrieben wird. Der Antrieb des Regelgetriebes 18 könnte von einem beliebigen Motor aus erfolgen, im vorliegenden Falle wird das Regelgetriebe über den Kettentrieb 20 von der Motorwelle 4 angetrieben. Die beiden Sonnenräder 15, 17 stehen in bekannter Weise mit den Umlauf-Kegelrädern 21 in Eingriff, welche an der Stegwelle 11 gelagert sind.

Bei dem gezeigten Antriebssystem erhält der Schlitten 3 über das stabile Vorgelege 6, 7 einen Antrieb mit gleichbleibender Geschwindigkeit C. Die Umfangsgeschwindigkeit T des Kerns 1 ergibt sich als Resultierende aus der Drehung der Sonnenräder 15 und 17, wobei das Rad 15 eine gleichbleibende Umfangsgeschwindigkeit besitzt. Nach den Gesetzen des Differentialgetriebes wird diese Drehung unverändert auf die Abtriebswelle übertragen, wenn die Sonnenräder 15 und 17 gleich schnell laufen bzw., wenn.die Eigendrehung der Kegelräder gleich Null· ist' wobei also die beiden Leistungszweige 4, 16, 15 und 18, 19, 17 gleich große Drehmomente abgeben.

Durch Änderung des vom Regelgetriebe 18 abgegebenen Drehmomentes ändert sich auch das resultierende Drehmoment im Differntialgetriebe und damit auch die Drehgeschwindigkeit der Stegwelle H.

Wie schon erwähnt, ist das dargestellte Antriebssystem für die Herstellung einer Umfangswicklung ausgelegt, wobei sich also der Schlitten im Verhältnis zur Kerndrehung langsam bewegt. Für die Herstellung von Schrauben- oder Polarwicklungen bleibt das Prinzip des Antriebssystem unverändert, entsprechend der hohen Schlittengeschwindigkeit bei langsamer Kerndrehung muß jedoch das Zahnradvorgelege 6 mit entsprechend gewählten Wechselrädern bestückt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Antriebssystem für eine Maschine zum Bewickeln eines rotierenden Kernes mit einem harzgetränkten, aus Fäden oder Fasern bestehenden, durch einen hin- und herbewegbaren Schlitten geführten Wickelband, wobei ausgehend von einem Antriebsmotor der eine der beiden Teile in einem festen Übersetzungsverhältnis angetrieben ist, und im Antrieb des anderen Teiles zur Änderung des Verhältnisses zwischen Kernumdrehung und Schlittenvorschub ein Rcgelgetriebe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (3) in einem festen, etwa den gewünschten Wickelwinkel ergebenden Übersetzungsverhältnis angetrieben ist, wobei im Antrieb des Kerns (1) ein Regelgetriebe nach Art eines bekannten, verzweigten, regelbaren Getriebes vorgesehen ist. ,

2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgetriebe aus einem Differentialgetriebe (10) besteht, dessen Stegwelle (11) als Antriebswelle für den Kern(l) wirkt und dessen eines Sonnenrad (15) mit dem Antriebsmotor (5) verbunden ist, während der Antrieb des anderen Sonnenrades (17) über ein stufenloses Regelgetriebe (18) erfolgt.