DE2229891A1

DE2229891A1 - Verfahren und Vorrichtung fur die Steuerung einer abstellbaren Aufwindevor richtung fur ein kontinuierlich ange liefertes Faserband

Info

Publication number: DE2229891A1
Application number: DE19722229891
Authority: DE
Inventors: Werner Winterthur Naegeh (Schweiz)
Original assignee: Pavena AG
Current assignee: Pavena AG
Priority date: 1971-06-19
Filing date: 1972-06-19
Publication date: 1972-12-21
Also published as: US3891155A; IT958339B; BR7203914D0; FR2143037B1; CH564613A5; NL7208341A; FR2143037A1; ES404280A1; DD96929A5; BE784815A; AR193406A1; GB1391530A

Description

DR. MÜLLE R-BOR E DlPL-PHYS. DR. MANITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW,

M/th - P 2157 19. JUNI 1972

PAVMA AG

St. Albangraben 8, Basel
Schweiz

Verfahren und Vorrichtung für die Steuerung einer abstellbaren Aufwindevorrichtung für ein kontinuierlich

angeliefertes Faserband

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Steuerung einer während des Spulenwechsels abstellbaren Aufwindevorrichtung für ein kontinuierlich angeliefertes Faserband»

Bei kontinuierliche angelieferten Faserbändern, welche durch eine Aufwindevorrichtung auf eine Spule aufgewunden werden, besteht die Notwendigkeit, von Zeit zu Zeit einen Spulenwechsel für das Auswechseln der voll gewordenen Spule gegen eine leere Hülse vorzunehmen. Diese Operation kann auf verschiedene Arten, je nach Typ der verwendeten Aufwindevorrichtung, erfolgen. Eine mögliche Aufwindevorrichtung ist eine solche mit mehr als einer Aufwindespindel pro Spulkopf, z. B. ein sogenannter Revolverkopfi eine andere ist z.B. eine solche mit einer einzigen Aufwindespindel pro Spulkopf.

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Bei Verwendung einer 'an sich bekannten Aufwindevorrichtung mit mehr als einer Aufwindespindel pro Spulkcpf besteht die Möglichkeit, einen sogenannten fliegenden Spulenwechsel vorzunehmen, d. h. der Aufwindevorgang wird nicht eingestellt. Ist in diesem Fall der Enddurchmesser der Spule erreicht, wird die in der Arbeitslage stehende Aufwindesp-'udel verschoben, während gleichzeitig eine zweite, mit einer leeren Hülse vorbereitete Aufwindespindel in die Arbeitslage gebracht wird. Diese Bewegung der beiden Aufwindespindeln, welche bei einem Revolverkopf eine Drehbewegung ist, kann sehr rasch erfolgen. Die Übergabe des Faserbandes von der vollen Spule zur leeren Hülse und das Zerreißen der Bandverbindung zwischen!den beiden muß, falls kein Unterbruch des Aufwindeprozesses" erwünscht ist, ebenfalls sehr rasch erfolgen. Die Verwendung einer Aufwindevorrichtung dieser Art für das Aufwinden von einem kontinuierlichen angelieferten Faserband ist jedoch mit großen Nachteilen verbunden.

Ein erster Nachteil der mehrspindligen Aufwindevorrichtung ist, daß sie kompliziert und teuer ist. Sie braucht mehrere Aufwindespindeln und muß dazu mit einem komplizierten Antrieb ausgerüstet werden, damit jede Aufwindespindel, welche im Raum beweglich sein muß, in der Arbeitslage angetrieben werden kann.

Ein weiterer Nachteil der bekannten mehrspindligen Aufwindevorrichtung ist, daß man trotz der theoretischen Möglichkeit, ohne Unterbruch des Aufwindevorganges zu arbeiten, auch hier gezwungen ist, Regelorgane für die Geschwindigkeit der Aufwindevorrichtung, oder mindestens für die Aufwindespannung, vorzusehen, da es einerseits äußerst

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schwierig ist, eine vollkommene Synchronisation zwischen dem kontinuierlich angelieferten Faserband und der Aufwindevorrichtung zu realisieren, und andererseits während des Spulenwechsels eine Schwankung der Bandspannung unvermeidbar ist.Aus diesem Grunde wurde schon eine Tänzerwalze vorgeschlagen, die man zwischen dem letzten kontinuierlich anliefernden Crgan und der Aufwindevorrichtung eingebaut hat, d. h. eine Walze, welche innerhalb sehr begrenzter Wege die Möglichkeit eines Längenausgleiches bietet. Durch die Hin-und Herbewegung der Tänzerwalze konnte man einen Ausgleich der Aufwindespannung des Faserbandes und/oder eine Anpassung der Aufwindegeschwindigke-it der Aufwindevorrichtung erzielen.

Die Verwendung von mehrspindligen Aufwindevorrichtungen mit fliegendem VechseIvorgang ist wegen der sehr kurzen Zeiten, über welche man für das Trennen des Bandes verfügt, auch nicht für alle Typen von Faserbändern möglich, so bereitet z. B. das Trennen von Faserbändern sehr hoher Festigkeit, wie z. B. dicken Bändern aus zusammengeklebten Stapelfasern oder aus endlosen Filamenten, in einer solchen Anlage große Schwierigkeiten.

Der Zweck der Erfindung bestellt darin, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche es in einfacher Weise gestatten, für das Aufwinden eines kontinuierlich angelieferten Faserbandes eine einspindlige Aufwindevorrichtung zu verwenden. Dabei sollen verfahrenstechnisch folgende untereinander unabhängige Ziele erreicht werden:

a) Das Aufwinden soll während -des Spulenwechs-els während einer genügend langen Zeit unterbrochen werden können.

b) Die Aufwindespannung, d. h. die Spannung mit welcher das Band auf die Aufwindespule aufgewunden wird, soll während des ganzen Prozesses, inbegriffen während der Zeit der Unterbrechung des Aufwindens, unter genauer Kontrolle gehalten werden.

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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sollen es außerdem gestatten, mit den gleichen Mitteln sowohl eine Aufwindevorrichtung für Präzisionswindung, "bei welcher die Spulenachse angetrieben wird, als auch eine Aufwindevorrichtung .für wilde Windung, "bei welcher die Spule durch Mitnahme durch oberflächliche Reibung angetrieben wird, zu steuern. ■

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei dem vorgeschlagenen Verfahren für die Steuerung einer Aufwindevorrichtung für ein kontinuierlich angeliefertes Faserband, bei dem die Aufwindephase beim Spulenwechsel durch eine Stillstandsphase unterbrochen wird, dadurch gelöst, daß

a) die Aufwindespannung im Faserband während der Aufwindephase in Funktion des Spulendurchmessers gesteuert wird,

b) die Spannung im Faserband während der Stillstandsphase gesteuert wird,

c) eine Faserbandreserve während der Stillst-andsphase aufgebaut wird,

d) während* der Aufwindephase die in der vorgängigen Stillstandsphase aufgebaute Faserbandreserve abgebaut wird,

e) während der Aufwindephase die Drehzahl der Aufwindevorrichtung in Funktion des Abbaues der Faserbandreserve gesteuert wird.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht zwischen der Aufwindespannung, der Länge der Faserbandreserve und der Drehzahl der Aufwindevorrichtung jederzeit· ein funktioneller Zusammenhang in Form einer Koppelung.

Das Verfahren kann sowohl bei der Anwendung von Aufwindevorrichtungen für Präzisionswindung als auch von Aufwindevorrichtungen für wilde Windung verwendet werden.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Aufwindevorrichtung 'für die Aufwindung eines kontinuierlich angelieferten Faserbandes, welche "beim Spulenwechsel abgestellt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem letzten das Faserband kontinuierlich an- · liefernden Organ und der Aufwindevorrichtung folgende Punktionen ausübende Mittel vorgesehen sind:

a) Steuerung der Aufwindespannung im Faserband während der Aufwindephase in Funktion des Spulendurchmessers.

b) Steuerung der Spannung im Faserband während der Stillstandsphase.

c) Aufbau einer Faserbandreserve während der Stillstands-. phase.

d) Abbau der Faserbandreserve während der Aufwindephase.

e) Steuerung der Drehzahl der Aufwindevorrichtung während der Aufwindephase in Funktion des Abbaues der Faserbandreserve.

Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht zwischen den die oben genannten Funktionen a) bis e¹) ausübenden Mitteln Jederzeit ein fujiktioneller Zusammenhang in Form einer Koppelung.

Die Aufwindevorrichtung kann sowohl eine Aufwindevorrichtung für Präzisionswindung, bei welcher die Spulenachse angetrieben ist, als auch eine Aufwindevorrichtung für wilde Windung, bei welcher die Spule oberflächlich durch Reibung angetrieben wird, sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zu dessen Durchführung werden nachstellend auf Grund von illustrierten Ausführungsbeispielen näher erläutei-t«, Is zeigen;

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Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Aufriß und in schematischer, teilweise aufgebrochener Darstellung mit einer Aufwindevorrichtung für Präzis:.onswindung, wobei die Vorrichtung im Zustand kurz nach dem Spulenwechsel dargestellt ist,

Fig. 2 die gleiche Darstellung der Vorrichtung der Fig. 1, jedoch im Zustand kurz vor dem Spulenwechsel,

Fig. 3 ein Diagramm des Spulendurchmessers D als Funktion der Zeit t in einer Aufwindevorrichtung nach Pig. 1,

Fig. 4 ein Diagramm der Drehzahl U der Aufwindevorrichtung als Funktion der Zeit t in einer Aufwindevorrichtung' nach Fig. 1,

Fig. 5 ein Detail einer Vorrichtung nach Fig. 1 und 2, jedoch mit weiteren Varianten für die Steuerung der Faserbandspannung ,

Fig. 6 ein Diagramm mit verschiedenen Verläugen der Drehzahl U der Aufwindevorrichtung in !Punktion der Lage f des die Faserbandreserve auf- bzw. abbauenden Flügels, entsprechend den in Fig. 5 gezeigten Varianten für die Steuerung der Faserbandspannung,

Fig. 7 ein Diagramm mit verschiedenen Verlaufen der Aufwindespaiinung S als Funktion der Flügel lage f, entsprechend den in Fig. 5 gezeigten Varianten für die Steuerung der Faserbandspannung₅

£, 0 α B 5 2 : ■ 0 $ S S

Fig. 8 eine Variante des Steuersystems für den Antriebsmotor der Aufwindevorrichtung in einer Vorrichtung wie diejenige von Fig. 1 und 2, jedoch mit zwei getrennten Spannungsvariatoren zur kontinuierlichen Änderung der minimalen Drehzahl TLg der Aufwindevo rri chtung, ^!

Fig. 9 ein Diagramm mit verschiedenen Kurven der Drehzahl U der Aufwindevorrichtung als Funktion der Flügellage f in der Vorrichtung gemäß Fig. 8, die '

Fig. 10 "bis 15 Spulen, deren Enddurchmesser D„ den verschiedenen Kurven der Drehzahl TJ der Aufwindevorrichtung als Funktion der Flügellage f der Fig. 9 entsprechen,

Fig. 16 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Auf riß und in schematisch teilweise aufgebrochener Darstellung mit einer Aufwindevorrichtung für wilde Windung im Zustand kurz nach dem Spulenwechsel,

Fig. 17 die gleiche Darstellung der Vorrichtung der Fig. 16 im Zustand kurz vor dem Spulenwechsel,

Fig. 18 ein Diagramm mit dem Verlauf der Drehzahl U der Aufwindevorrichtung als Funktion der Zeit t in der Vorrichtung nach Fig. 16 und 17,

Fig. 19 ein Diagramm mit dem Verlauf der Drehzahl U der Aufwindevorrichtung als Funktion der Lage f des in einer Vorrichtung nach Fig. 16 und 17 die Faserbandreserve auf- bzw. abbauenden Flügels,

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Fig. 20 eine weitere Variante der Vorrichtung im Zustand kurz nach, dem Spulenwechsel in schematischer Darstellung und

Fig. 21 eine Variante der Vorrichtung im Zustand kurz vor dem Spulenwechsel in schematischer Darstellung.

Ein Faserband 1, das durch Lieferwalzen 2 (Fig. 1 und 2) kontinuierliche angeliefert wird, wird tangential durch die Rotation einer Speichertrommel 3 auf deren Oberfläche aufgewunden. Eine geeignete Trommel ist z. B. in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung "Vorrichtung für die kontinuierliche Behandlung eines aus Stapelfasern oder Endlosfilamenten "bestehenden Faserbandes" näher beschrieben. Sie besteht im wesentlichen aus einer durch eine große Anzahl von transportierenden Trümern 4- gebildeten Mantelfläche, deren Querschnitt ein Polygon mit sehr vielen Seiten, d. h. angenähert eine runde Form, aufweist und aus Transportbändern 4-, Bandführungsrollen 5 sowie aus Stützen 6 für die Bandführungsrollen 5 besteht. Die transportierenden Trümer 4-sind ein Teil von einem oder mehreren Transportbändern, welche um die Bandführungsrollen 5 umlaufen. Die die Trommeloberfläche bildenden transportierenden Trümer 4 der Transportbänder bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung von links nach rechts auf der rotierenden" Trommeloberfläche. Es entsteht somit auf der Trommelober-

fläche eine von links nach rechts wandernde Wendel aus dem Faserband, wobei die Steigung der Wendel durch das Verhältnis zwischen der Rotation der Trommel und der Längsbewegung der transportierenden Bandtrümer gegeben ist. Die Rotation der-Trommel 3 in Fig. 1, die nicht Gegenstand dieser Anmeldung bildet, wird z. B. mittels eines angetriebenen Zahnrades 7 und einem mit diesem in Eingriff stehenden direkt mit dem zylindrischen Fortsatz 9 eier Trommel 3 verbundenen Zahnradkranz 8 erzeugt. Die rotierende Trommel 3 ist mittels zwei Lagern 10 und 11 auf einem stationären Lagerbock 12 gelagert.

2 0 9 8 5 2 / Π B 6 B

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Die Längsbewegung der transportierenden Trümer 4- der Transportbänder ist in Fig. 1 beispielsweise so.gelöst, daß jede Bandführungsrolle 5 von der linken Trommelseite direkt mit einem gleichachsigen Senneckenrad 13 starr verbunden ist. Alle die Schneckenräder 13 stehen mit einer ortsfesten Schnecke 14 im Eingriff, welche stirnseitig und gleichachsig zur Trommel 3 angeordnet ist und mittels eines Steges 15 niit dem Lagerbock 12 starr verbunden ist. Statt der hier gezeigten Lösungen für die Drehbewegung der Trommel und für die Längsbewegung der Transportbänder kann aber auch jeder andere geeignete Antrieb zur Anwendung kommen. Die so gestaltete rotierende Trommel bildet einen Faserbandspeicher der Vorrichtung.

Nach Passieren der Trommelonerfläche wird das Faserband durch ' eine umlaufende, mit der Achse senkrecht oder angenähert senkrecht zur Trommeloberfläche stehende Rolle 16 ναή der Trommeloberfläche abgehoben und in Richtung nach' einer weiteren Umlenkrolle 17 umgelenkt. Statt solche Rollen 16 und 17 können selbstverständlich auch stillstehende Führungsorgane, wie z. B. ösen, verwendet werden. Die Rollen 16 und 17 sind drehbar auf einem mit einer Welle 18 starr verbundenen Flügel 19 gelagert, wobei die Achsen der Rollen 16 und 17 angenähert senkrecht zueinander stehen. Der Flügel 19 besteht aus einem leichten, im rechten Winkel im Punkt 20 gebogenen Rohr uder steifen Profil, und sein waagrechter Arm ist so lang, daß die Rolle 16 in axialer Richtung und in einer später näher beschriebenen Weise von der in Fig. 1 ausgezogen gezeigten Lage f^ bis zu einer in Fig. 1 gestrichelten >und in Fig. 2 ausgezogenen Lage f-g gebracht werden kann. Der Weg zwischen den beiden Flügellagen f^ und f_E wird mitjf bezeichnet und entspricht der Speicherkapazität bzw. der Faserbandreserve der Trommel 3· Nach Passieren der TJmlenkrolle 17

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wird das Faserband durch ein ortsfestes, gleichachsig mit der Welle 18 angeordnetes Führungsorgan 22 (z. B. eine Fadenöse) durchgezogen und von dort auf eine im Raum ortsfest angeordnete Umlenkrolle 23 geleitet. Von hier wird das Faserband direkt gegen den hin und her changierenden Fadenführer 24 einer an sich bekannten Aufwindevorrichtung 25 für eine¹ Präzisionswindung geleitet. Eine solche bekannte Aufwindvorrichtung 25 besteht im wesentlichen aus einer die Hülse 26 tragenden Aufwindespindel 27, einem changierenden Fadenführer 24 mit auf einer Wippe 28 montiertem Changiermechanismus 29 (nur angedeutet) und aus einem die Aufwindespindel und den Changiermechanismus antreibenden Antriebsmotor 30. Die Aufwindespindel 27 ist in Fig. 1 mit dem Antriebsmotor 30 mittels eines Riemenantriebes mit Riemenscheiben 31 und 32 und Riemen 33 angetrieben. Die Art dieses Antriebes ist aber unwesentlich, wichtig ist nur, daß bei der Aufwindevorrichtung für Präzisionswindung die Aufwindespindel 27 vom Antriebsmotor 30 direkt angetrieben wird. Als Drehzahl der Aufwindevorrichtung wird hier die Drehzahl der Aufwindespindel 27 bezeichnet. Die Welle 18 wird mit einer Lagerung 34-· in der Trommel 3 drehbar geführt und weist hinter dieser Lagerung ein Gewinde 35 auf. Dieses Gewinde 35 kann sich in einer im Lagerbock 12 fest sitzenden Mutter 36 (im Schnitt gezeichnet) bei der Drehung des Flügels 19 mit Welle 18 hinein-"und herausschrauben. Die Steigung des "Gewindes 35 entspricht genau der Steigung der Faserbandwendel auf der Trommeloberfläche. Die Länge der Mutter 36 ist mindestens so, daß der Flügel 19 durch Hineinschrauben des Gewindes 35 in der Mutter 36 sich von der rechten Lage f. bis in die linke Lage £-& axial bewegen kann. Die Rolle 16 beschreibt also bei ihrer Bewegung eine Wendel mit der gleichen Steigung wie diejenige der Wendel des Faserbandes 1 auf der Trommeloberflache;. Am anderen Ende der Welle 18 sitzt drehfest ein Rotationskörper 37» welcher in Fig. 1 beispielsweise eine zylindrische Form aufweist. An einem

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Punkt 38 des Rotationskörpers 37? nahe der dem Flügel 19 angewandten Extremität des Rotationskörpers 37» ist ein flexibles Zugseil 39 tangential "befestigt..Das Zugseil 39 umschlingt eine Rolle 40 und wird an seiner anderen Extremität durch ein Gewicht 41 "belastet. Die Rolle 40 treibt durch die Drehung infolge der Aufwindung des flexiblen Zugseiles 39 auf dem Rotationskörper 37 über Zahnrad 41 ein Zahnrad 42 und einen Schleifer 43 eines Spannungsvariators 44 für den elektrischen Speisestrom des Antriebsmotors 30. Der Spannungsvariator 44 kann sowohl ein Drehtransformator als auch ein Potentiometer sein. Der in Fig. 1 eingezeichneten Lage des Schleifers 43 entspricht die höchste Spannung des Speisestroms des Antriebsmotors 30^ während der in Fig. 2 eingezeichneten Lage des Schleifers 43 die kleinste Spannung entspricht. Der Antriebsmotor 30 ist ein Gleichstrommotor, dessen Drehzahl durch Variation der Spannung des Speisestroms kontinuierlich gesteuert werden kann.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung kurz nach dem Spulenwechsel. Das erkennt man aus der Tatsache, daß die Spule noch einen sehr kleinen Durchmesser aufweist, d. h. praktisch demjenigen der nackten Hülse 26, und daß der Flügel 19 seine extrem herausgefahrene. Lage f^ angenommen hat, so daß die Faserbandreserve f auf der Trommel maximal, d. h. gleich f^ ist, das Zugseil 39 nicht auf dem Rotationskörper 37 aufgewunden ist und der Schleifer 43 des Spannungsvariators 44 in seiner extremen linken Lage steht. Der Antriebsmotor 30 wird in diesem Moment mit der maximalen Spannung gespiesen und seine Drehzahl ist die höchste.

Fig. 2 zeigt die gleiche Vorrichtung der Fig. 1, aber hier kurz vor dem Spulenwechsel. Das erkennt man aus der Tatsache, daß die Spule 45 den Enddurchmesser und der Flügel 19 seine

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extrem hineingefahrene Lage f-g erreicht hat (vgl. auch Fig. 1, gestrichelte Flügellage), die Faserbandreserve f praktisch aufgebraucht worden ist, das Zugelement 39 sich so weit auf dem Drehkörper 37 aufgewunden hat, daß der Schleifer 4-3 des Spannungsvariator 44 nach Drehung im Uhrzeigersinn in seiner extrem rechten Lage liegt» Der Antriebsmotor 30 wird in diesem Moment mit der minimalen Spannung gespiesen und seine Drehzahl erreicht den untersten Extremwert. Die für die Aufwindung des Faserbandes nötige Aufwindespannung wird dadurch erreicht, daß das flexible Zugseil 39, durch das Gewicht 41 belastet, einen Drehmoment auf ά'&Ώ. Rotationskörper 37 und somit auf die Welle 18 und auf den Flügel 19 ausübt. Durch diesen Drehmoment, dessen Größe vom Gewicht 41 und Durchmesser des Rotationskörpers 37 abhängt, würde sich der Flügel 19, von der Aufwindevorrichtung 25 beobachtet, im Uhrzeigersinn drehen. Diese Drehung ist ihm aber durch das auf der Rolle laufende Faserband nicht gestattet, d. h. das Faserband hält den Flügel 19 in seiner Lage gegen die Kraft des obigen Drehmomentes, oder^ anders ausgedrückt, auf das"Faserband wird zwischen der Trommel 3 und der Aufwindevorrichtung 25 eine Zugbeanspruchung ausgeübt. Diese Zugbeanspruchung bildet die nötige Aufwindespannung, deren Größe bei gegebenem Gewicht 41 noch vom Durchmesser des Rotationskörpers 37 abhängt. Der Spannungsvariator 44 wird so ausgelegt, daß durch die dem Antriebsmotor 30 gelieferte Spannung bei der Lage des Schleifers nach Fig. 1 der Motor 30 mit einer Drehzahl läuft, welche die nötige Drehzahl oder Aufwindegeschwindigkeit der Aufwindespindel 27 bei nackter Hülse hergibt, während bei der Lage des Schleifers 43 nach Fig. 2 der Antriebsmotor 30 mit einer Drehzahl läuft, welche die nötige Drehzahl oder Aufwindegeschwindigkeit der Aufwindespindel 27 bei dem Enddurchmesser der Spule 45 hergibt.

Pig. 3 zeigt, wie der Spulendurchmess'er D in Funktion der Zeit t wächst, wobei D. der Spulendurciimesser am Anfang des Aufwindeprozesses und D-g der Spulendurchmesser am Ende des Aufwindeprozesses sind. Es gilt D =*~ ift. Da bei einer Aufwindevorrichtung für Präzisionswindung die Aufwindespindel 27 angetrieben wird, muß also die Drehzahl U der Aufwindevorrichtung in !Funktion der Zeit t nach einer Kurve U = ~ rr verlaufen, was in Fig. 4- dargestellt ist. Die Drehzahl U der Aufwindevorrichtung muß also zwischen der maximalen Drehzahl U. am Anfang des Spulprozesses und der minimalen Drehzahl U-g am Ende des Spulprozesses nach einer solchen Kurve kontinuierlich variiert werden.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 mit einer Aufwindevorrichtung 25 für Präzisionswindung funktioniert folgendermaßen: Kurz nach dem vorher erfolgten Spulenwechsel bei erreichtem Enddurchmesser der Spule, durch nicht gezeigte Steuerelemente ausgelöst und während dessen die Aufwindevorrichtung .25 abgestellt wurde, befindet sich die Vorrichtung in der ir Fig. gezeigten Lage. Der Antriebsmotor 30 läuft mit der höchsten Drehzahl, welche der nach der vorliegenden Anliefergeschwindigkeit des Faserbandes nötigen Aufwindegeschwindigkeit bei nackter Hülse entspricht. Das Faserband 1 wird auf die Hülse 2G aufgewunden, und der Spulendurchmesser beginnt nach der Kurve D =^|t der Fig. 3 und D. nach D™ zu wachsen. Sobald der Spulendurchmesser D wächst, ist aber die Aufwindegeschwindigkeit oder die Drehzahl U der Aufwindevorrichtung, d. h. die Motordrehzahl, zu hoch; es wird zu viel Faserband aufgewunden. Dieses Faserband, welches im Überschuß gegenüber der Anlieferung aufgewunden wird, wird vom Flügel 19aus der Faserbandreserve f abgeholt, d. h. der Flügel 19 beginnt in der Lage f^ die Faserbandreserve abzubauen, indem er im Gegenuhrzeigersinn (von der Aufwindevorrichtung aus betrachtet) vom Faserband 1 hineingedreht wird.-Durch diese Bewegung des Flügels 19 wird aber das flexible Zugelement 39 auf

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dem Rotationsköi^pei? 37 aufgewunden, und der Schleifer 43 des Spannungsvariatcrs 44 wird im Uhrseigersinn gedreht, womit die Spannung des dein Antriebsmotor 30 zugeführten Stromes abnimmt und der Motor 30 langsamer läuft. Dieses Spiel hört nicht auf, solange der Spulendurchmesser D ständig nach der Kurve der Fig. 3 wächst. Der Flügel muß also ständig neu Faserband aus der Reserve f holen, d. h. sich hineindrehen, und die Motordrehzahl, und somit die Drehzahl U der Aufwindevorrichtung, wird automatisch, entsprechend der Kurve der Fig. 4, angepaßt. Wenn die Spule den Enddurchmesser D-ς, erreicht hat (Fig. 2), befindet sich somit der Flügel in der in Fig. 2 gezeigten extremen Lage f-g, d. h. die ganze Faserbandreserve ist abgebaut. Einzige Voraussetzung dafür ist, daß die Spannung des in diesem Moment dem Antriebsmotor 30 zugeführten Stromes, welcher durch die Lage des Schleifers 43 gegeben wird, eine Drehzahl des Antriebsmotors -30 und somit der Aufwindevorrichtung hergibt, welche der nötigen Aufwindegeschwindigkeit beim Enddurchmesser D-g der Spule 45 entspricht. Die maximale und die minimale Spannung des Spannungsvariators 44 miis&en also der Produktionsgeschwindigkeit der Anlage angepaßt werden. Die maximale Spannung muß weiter dem nackten Hülsendurchmesser z. B. D., und die minimale Spannung dem gewünschten Endäurchmesser D-g der Spule angepaßt werden. Wenn diese Endspannungen am Spannungsvariator 44 richtig eingestellt sind, dann regelt sich das System Flügel-Spannungsvariator-Motor automatisch so, daß am Ende der Aufwindephase die ganze Faserbandreserve abgebaut ist. Wenn die Spule den Enddurchmesser erreicht hat, wird die Aufwindevorrichtung 25 durch ein Signal (nicht näher beschrieben) abgestellt. Da jetzt von der Aufwindevorrichtung kein Faserband-mehr aufgewunden wird, beginnt sich sofort der Flügel wie die Trommel 3 und mit ihr synchron im Uhrzeigersinn (von der Aufwindevorrichtung betrachtet) zu drehen. Er schraubt sich also aus der Mutter 36 heraus. Der Spannungsvariator 44 wird dabei in seine Anfangslage zurückgebracht.

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Während dieser Stillstandszeit der Aufwindevorrichtung wird die volle Spule gegen eine leere Hülse gewechselt. Sobald die Faserbandreserve f wieder voll aufgebaut ist, d. h. sobald der Flügel die Lage f. der Fig. 1 wieder erreicht hat', wird durch ein Signal (nicht näher beschrieben) die Aufwindevorrichtung 25 wieder in Betrieb genommen. Der Flügel 19 steht zuerst still und beginnt anschließend wieder, wie vorher beschrieben , die jetzt aufgebaute Faserbandreserve abzubauen. Das Spiel wiederholt sich dann wie beschrieben.

In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung bleibt die Aufwindespannung während der ganzen Aufwindephase und auch während der Stillstandphase immer konstant, da der Rotationskörper 37 ein Zylinder ist und somit das vom Gewicht 41 auf den Flügel ausgeübte Drehmoment konstant ist.

In Fig. 5 sind Varianten zum Rotationskörper 37 dargestellt. Der zylindrische Rotationskörper 37s- entspricht wiederum demjenigen der Fig. 1 und 2. 37b hingegen ist konisch mit von links nach rechts abnehmendem Durchmesser, 37c konkav mit ebenfalls von links nach rechts abnehmendem Durchmesser, 37<1 weist eine erste konische Partie auf und wird dann zylindrisch, während 37e konisch ist mit von links nach rechts steigendem Durchmesser. In der Darstellung der Fig. befindet sich die Aufwindung der Spule in einer mittleren Lage, d. h. die Spule weist einen Durchmesser zwischen leer und voll auf. Das wird gezeigt dadurch, daß der Schleifer 4-3 des Spannungsvariators 4A- sich in einer mittleren Lage zwischen den zwei extremen Lagen befindet.

Die Fig. 6 zeigt dann die Verläufe der Kurven a - e der Drehzahl U der Aufwindevorrichtung in Funktion der Flügellage oder Faserbandreserve zwischen den Lagen f. und f-g für die fünf verschiedenen Rotationskörper 37a bis 37e der Fig. 5·

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_ AC, _

Nur im Pall des zylindrischen Rotationskörpers 37a der Fig. 5 ist die Kurve a der Drehzahl in Funktion der Flügellage f eine Gerade. In allen anderen Fällen bekommt man eine gekrümmte oder geknickte Kurve, wobei die Kurve d, dem Rotationskörper 37d entsprechend, unstetig verläuft, da die Oberfläche des Rotationskörpers 37d unstetig ist.

Fig. 7 zeigt ein Diagramm mit den verschiedenen Verlaufen.a - e der Aufwindespannung S in Funktion der Flügellage oder Faserbandreserve f zwischen den Lagen f. und f-g entsprechend den verschiedenen Rotationskörpern der Fig. 5· Js nach Form des Rotationskörpers bekommt man einen verschiedenen Verlauf a - e der Aufwindespannung S. So während ein zylindrischer Rotationskörper 37a (Fig. 5) eine konstante Aufwindespannung gibt (Kurve a in Fig. 7)» ein konischer Rotationskörper nach 37t> (Fig. 5) eine Aufwindespannung ergibt,, welche am Anfang des Aufwindeprozesses höher als am Ende ist. Das gleiche gilt auch für die Rotationskörper 37c und 37d, wobei der letztere einen Verlauf der Aufwindespannung S ergibt, welche zuerst eine stark sinkende Charatkeristik hat und dann (dem zylindrischen Teil der Rotationskörper 37<1 entsprechend) konstant bleibt. Mit dem Rotationskörper 37© (Fig. 5) hat man dagegen eine Aufwindespannung S, welche am Anfang kleiner als am Ende 'der Aufwindephase ist.

Die Fig. 5> 6 und 7 zeigen, wie es im Rahmen der erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtung möglich ist, die Aufwindespannung S während der Aufwindephase, nach einer bestimmtenj beliebig auswählbaren Gesetzmäßigkeit zu steuern, und zwar in Funktion der Flügellage oder Faserbandreserve f, d. h. schlußendlich (da jeder Lage f ein ganz bestimmter Spulendurchmesser D entspricht) in Funktion des Spulendurchmessers D.

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Die gleiche Gesetzmäßigkeit der Aufwindespannung S, aber im umgekehrten Sinn, ist auch während der Stillstandphase der Aufwindevorrichtung vorhanden. Während dieser Phase wird, wie oben erklärt, der Flügel herausgeschraubt, d. h. die Faserbandreserve aufgebaut. Das flexible Zugseil 39 (Fig. 1) wickelt sich dabei vom Rotationskörper 37 (Fig· 1) ab. Das Faserband 1 bleibt immer unter der Wirkung des durch das Gewicht 41 (Fig. 1) hervorgerufene Drehmomentes, wobei dieses je nach verwendetem Drehkörper 37 während der Stillstandsphase nach der vom gewählten Drehkörper bestimmten Gesetzmäßigkeit variiert. »

Die Fig. 8 bis 15 zeigen, wie es möglich ist, auf einfache Weise und auf elektrischem Weg eine Anpassung der minimalen Drehzahl der Aufwindevorrichtung an den variablen Enddurchmesser der Spule zu realisieren.

Nach Fig. 8 wird analog Fig. 1 durch ein Zugseil 39 Gewicht 41 eine Rolle 40 angetrieben, welche durch ein Zahnradpaar 41' und 42, als Untersetzungsgetriebe, den Schleifer

43 eines ersten durch Drehung betätigbaren Spannungsvariator

44 antreibt. Der Schleifer 43 liefert auch hier mittels einer Leitung 45, wie in den Fig. 1 und 2, den Strom für den Antriebsmotor 30 der Aufwindevorrichtung 25 (Fig. 1). Die zwei Endpunkte A und B des Spannungsvariators 44 sind aber nach Fig. 8 nicht, wie in den Fig. 1 und 2, direkt mit dem Netz verbunden. Zwischen dem Punkt A und dem Netzanschluß 46 ist hier noch, im Punkt C, ein zweiter Spannungsvaria bor 47 im Stromkreis eingeschaltet;, dessen zweiter Endpunkt D direkt mit dem Netzanschluß 48 verbunden ist. Der Endpunkt B dos Spannungüvariatorjj 44 ist mit dom Schleifer 49 des zweiten Sparmungüvariabors 47 verbunden. Durch die hier gezeigte Anordnung von zwei kooperierenden Spannung»variatorem ^4 und. ^L\'₍' ißt rs möglich, die Spannung age fälle im ersten ßpannungsynriator 44 λιι variieren. V/η η η ctt>r ochl.eif or 49 Lm Punkt I)

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des zweiten Spannungsvariators 47 liegt, liegt im ersten Spannungsvariator 44 zwischen den Punkten A und B das größte Spannungsgefälle vor, d. h. die Spannung des dem Motor 30 zugeführten Stromes variiert zwischen einem maximalen Wert, welcher die Drehzahl der Aufwindevorrichtung U. im Diagramm der Fig. 9 ergibt, und einem bestimmten minimalen Wert welcher Drehzahl U-gg im Diagramm der Fig. 9 entspricht. Diese Drehzahl der Aufwindevorrichtung U·™- ist diejenige, welche am Ende der Aufwindephase bei der größten gewünschten Spule nötig ist. In den Beispielen der Fig. 10 bis 15 entspricht also diese Drehzahl U™- der Spule der Fig.15 mit dem Durchmesser D-pv:· Wenn dagegen der Schleifer 49 des zweiten Spannungsvariators 47 im Punkt C liegt, ist im ersten Spannungsvariator 44 überhaupt kein Spannungsgefälle mehr vorhanden, da die zwei Punkte A und B am gleichen Punkt C des Stromkreises angeschlossen sind. In diesem Fall, bleibt also die Spannung des dem Antriebsmotor 30 zugeführten Stromes über dem ganzen Weg des Schleifers 43 konstant, und die Drehzahl der Aufwindevorrichtung wird ebenfalls konstant und gleich der maximalen Drehzahl U. bleiben. Da die Drehzahl der Aufwindevorrichtung in diesem letzten Fall mit dem Hineindrehen des Flügels 19 nicht herabgesetzt wird, wird hier die Faserbandreserve in der kürzesten Zeit abgebaut. Der Enddurchmesser der Spule, entsprechend der kürzesten Laufzeit der Aufwindephase, wird der kleinstmögliche sein. Zwischen diesen extremen Positionen des Schleifers 49 sind alle anderen ZwLüchenpositionen möglich. Durch Verschiebung des Schleifers 49 des Spannungsvariators 47, z. B. von Hand, ist es somit möglich, bei einer gegebenen Anliefergeschwindigkeit (Um kontinuierlich angel, i. eier ten Fat; erbarides, von welcher seibabverstäridLicih die Anfangdrehzahl IJ. der Aufwindevorrichtung l'¹) (Cig. l) Rechnung tragen muß, die Vorrichtung nach den Fi^;. 1 und 2 für die Produktion von Spulen jeden beliebigen Durchmessers bis auf D-g,- (Fig. 15) einzurichten. Die

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Fig. 9 zeigt ζ. B. sechs verschiedene Verläufe der Kurve der Drehzahl U der Aufwindevorrichtung in Funktion der Flügellage oder der Faserbandreserve f und die zugehörigen Spulen. Der Enddrehzahl U^ der Aufwindevorrichtung 25 (Fig. 1) entspricht die Spule der Fig. 10 mit Enddurchmesser D-cm > usw..

Die Fig. 16 und 17 zeigen die Vorrichtung für den Fall, daß statt einer Aufwindevorrichtung für Präzisionswindung wie in Fig. 1 und 2 eine Aufwindevorrichtung für wilde Windung als Aufwindevorrichtung für das kontinuierlich angelieferte · Faserband vorgesehen ist. Bis auf die Aufwindevorrichtung 51 sind alle die übrigen Organe der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach den Fig. 16 und 17 genau die gleichen wie in den Fig. 1 und 2 und müssen deshalb hier nicht mehr erklärt werden. Auch der Antriebsmotor 50 dieser Aufwindevorrichtung 51 wird in der genau gleichen Weise gesteuert wie in den Fig. 1 und 2, obschon hier, wie es später gezeigt wird, die Steuercharakteristik ganz anders wie im vorher erwähnten Fall der Präzisionswindung aussieht. Eine Aufwindevorrichtung 51 für wilde Windung besteht, im wesentlichen aus einem Antriebsmotor 50, einer Reibwalze 52, welche die Spule oberflächlich durch Reibungsmitnahme antreibt, einem schwenkbaren, meistens federbelasteten Hülsentragarm 52' und einem Ohangierorgan 53· Der Antriebsmotor 50 treibt in irgendeiner Weise (z. B., wie in der Fig. 16 und 17 gezeigt, mittels Riemenantrieb) die Reibwalze 52. Das Changierorgan 55 kann ebenfalls vom Motor

50 oder durch einen separaten Motor hin und her angetrieben werden. Da es sich hier um eine wilde Windung handelt, muß die Reibwalze 52 nicht mit dem Ohangierorgan 53 synchron laufen, so daß die Art des Antriebes des Changierorgans 53 erfindungsgemäß keine Rolle spielt. Als Drehzahl der Aufwindevorrichtung

51 wird hier die Drehzahl U der Reibwalze 52 bezeichnet. Die Drehzahl U einer solchen Aufwindevorrichtung, d. h. die Drehzahl des Antriebsmotors 50, muß prinzipiell nicht in Funktion

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des Spulendurchmessers variiert werden, da, dank dem Reibantrieb, die Aufwindegeschwindigkeit unabhängig vom Spulendurchmesser ist. Da aber in einer solchen Aufwindevorrichtung die Reibungsverhältnisse zwischen Reibwalze 52 und Spule 54 je nach Spulendurchmesser, verarbeitetem Material, Belastungscharakteristik des Hülsentragarms 52', usw., während der Aufwindephase variieren können, ist es auch hier erforderlich, daß man eine Regulierbarkeit der Drehzahl der Aufwindevorrichtung vorsieht. Die hier vorgeschlagene Vorrichtung gestattet, dieses Problem zusammen mit dem Problem der Erzeugung einer nöti'gen Aufwinde spannung im Faserband und der Schaffung einer Stillstandsphase der Aufwindevorrichtung, zwecks einfachen Wechselns der fertigen Spule, in sehr einfacher;Weise lösen zu können.

Die Fig. 16 zeigt die Vorrichtung kurz nach dem erfolgten Spulenwechsel und Fig. 17 kurz vor dem nächsten Spulenwechsel, während Mg. 18 den Verlauf der Drehzahl U der Aufwindevorrichtung in Funktion der Zeit t und Fig. 19 den Verlauf der Drehzahl U in Funktion der Flügellage oder Faserbandreserve f zeigen.

In einer Vorrichtung wie diejenige der Fig. 16 und 17 werden die Anfangsspannung und die Endspannung des Spannungsvariators 44, d. h. diejenige der zwei extremen Lagen des Schleifers 45 nach Fig. 16 und nach Fig. 17> so gelegt, daß, wie Fig. 19 zeigt, die Anfangsdrehzahl U. der Aufwindevorrichtung 51 (der Lage des · Schleifers 43 in Fig. 16 entsprechend) wesentlich höher liegt als die Anlieferdrehzahl U der Aufwindevorrichtung 51· Die Anlieferdrehzahl TJ ist diejenige Drehzahl, bei welcher die Oberflächengeschwindigkeit der Reibwalze 52 genau gleich der Anliefergeschwindigkeit des Faserbandes ist. Bei dieser Drehzahl U wird also, bei Schlupf zwischen Spule 54 und Reibwalze 52 gleich Null, genau so viel Faserband auf die Spule

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aufgewunden wie in der gleichen Zeit angeliefert wird. Die Enddrehzahl U^, der Aufwindevorrichtung, d. h, die Drehzahl, die die Vorrichtung annimmt, wenn der Schleifer 43 in seiner rechten extremen Lage (Fig. 17) angekommen ist, wird etwas kleiner als die Anlieferdrehzahl U gewählt wie Fig. 19 zeigt. Der Unterschied zwischen U und U-™ muß nur so groß sein, daß allfällige ReibungsSchwankungen zwischen der Reibwalze 52 und Spule 54 durch eine entsprechende Korrektur der Drehzahl U der Aufwindevorrichtung noch ausgeglichen werden können. Solche ReibungsSchwankungen liegen erfahrungsgemäß innerhalb - 5 % der Anliefergeschwindigkeit, sind also sehr klein. Das Faserband 1, nach Durchlauf der genau gleichen Organe wie in den Fig. 1 und 2, gelangt, nach den Fig. 16 und 17, in die Fadenöse 22 und wird von dort direkt dem Changierorgan 53 der Aufwindevorrichtung 51 zugeleitet.

Die Vorrichtung der Fig. 16 und 17 mit einer Aufwindevorrichtung für wilde Windung arbeitet nun folgendermaßen: Kurz nach dem Spulenwechsel (Fig. 16) befindet sich der Flügel 19 in der ausgezogen gezeichneten Lage. Auf dem Rotationskörper 37 ist noch kein flexibles Zugseil 39 aufgewunden und der Schleifer 43 des Spannungsvaria.tors 44 ist an seinem linken Anschlag. Die Aufwindevorrichtung 51 wird mit der Drehzahl IJ^ angetrieben. Da U. wesentlich höher als U ist, wird mehr Faserband 1 aufgewickelt als angeliefert. Der Flügel 19-muß sich also, gleich wie im Fall der Fig. 1 und 2 beschrieben, Faserband aus der rotierenden Speichertrommel 3 holen, d. h. er muß sich, unter dem Zug des Faserbandes, in die Gewinde 36 hineindrehen. Dadurch wird das flexible Zugseil 39 auf dem Rotationskörper aufgewunden und der Schleifer 43 des Spannungsvariators 44 in Richtung nach kleineren Spannungen progressiv gedreht. Die Drehzahl U der Aufwindevorrichtung 51 in Funktion der Zeit t sinkt nach Fig. 18. Die Drehzahl U in Funktion der Flügellage

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oder der Faserbandreserve f sinkt nach Fig. 19. Der Flügel holt sich Faserband aus der Faserbandreserve f so lange, bis die Drehzahl "J der Aufwindevorrichtung 51 cLer Drehzahl U entspricht. Da in diesem Moment die Aufwindegeschwindigkeit und die Anliefergeschwindigkeit gleich groß sind, braucht der Flügel 19 kein Faserband mehr zu holen. Er bleibt still, die Motordrehzahl und somit die Drehzahl U der Aufwindevorrichtung wird nicht mehr weiter verstellt. Dies ist der Fall im Zeitpunkt t. der Fig. 18, bzw. bei der Flügellage f. der Fig. 19. Wenn jetzt die Aufwindegeschwindigkeit immer gleich der konstanten Anliefergeschwindigkeit bleibt, wird die Drehzahl U der Aufwindevorrichtung 51 immer gleich U bleiben. Wenn aber in einem Zeitpunkt t^ (Fig. 18) der Schlupf zwischen Reibwalze 52 und Spule 54- kleiner wird, resultiert sofort die Aufwindegesehwindigkeit zu groß gegenüber der Anliefergeschwindigkeit. Der Flügel holt sich also noch weiter Faserbandreserve und-gelangt z. B. in die Lage I₇, (Fig.1-9) und bleibt in dieser Lage so lange, bis die Reibungsverhältnisse nicht mehr variieren. Wird im Zeitpunkt t, (Fig. 18) der Schlupf z. B. wieder größer, so muß die Drehzahl TJ-dann steigen, da sonst der Flügel zu wenig Faserband von der Trommeloberfläche abnehmen würde und die Faserbandreserve f größer würde. Der Flügel 19 schraubt sich also ein wenig heraus, d. h. er kehrt zurück z. B. in die Lage f., so daß die Aufwindegesehwindigkeit wieder richtig wird.

Wie die Fig. 18 und 19 zeigen, wird ab dem Zeitpunkt t. der Flügel um die Lage f je nach Steigen oder Sinken der Reibung zwischen Reibwalze 52 und Spule 54- pendeln. Die Drehzahl U der Aufwindevorrichtung schwankt auch entsprechend, ohne zwar nie eine tiefste Drehzahl Hg, welche in Anbetracht der Reibungsverhältnisse beliebig gewählt wurde, zu erreichen.

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Die Kurve U = f (f) wird so steil gewählt, daß die Reibungsunterschiede (max-i 5 °/°) nur einen begrenzten Bereich der Flügellage f (z. B. zwischen iV und f., in Fig. 19)beanspruehen.

Wenn jetzt die Spule 54 den Enddurchmesser nach, "beliebig langer Zeit t_E erreicht hat (Fig. 17), wird die Aufwindevorrichtung 51 durch ein Signal (nicht näher beschrieben) abgestellt. Der Flügel 19, welcher sich im. Bereich fV — f, der Fig. 19 befinden muß, beginnt sich sofort herauszuschrauben, d. h. die Faserbandreserve wird aufgebaut. Da der Bereich fj- - f^, klein gegenüber f. - fr ist, bleibt für den Spulenwechsel immer eine genügend lange Zeit. Wenn der Flügel 19 in seiner Anfangslage f« angekommen ist, d. h. wenn die Faserbandreserve f wieder voll aufgebaut wurde, wird die Aufwindevorrichtung 51 durch ein Signal (nicht näher beschrieben) wieder in Betrieb genommen, nachdem während der Stillstandsphase die volle .Spule gegen eine leere Hülse in automatischer Weise oder von Hand ausgewechselt wurde.

Auch bei dieser Vorrichtung bleibt die Aufwindespannung, durch das Drehmoment auf dem Flügel 19 hervorgerufen, vorhanden..Im Fall der Fig. 16 und 17 bleibt sie über der ganzen Aufwindephase und auch während der Stillstandsphase konstant, da der Rotationskörper 37 zylindrisch gewählt wurde. Durch eine andere Form des Rotationskörpers 37 kann die Aufwinde spannung, zum mindesten während der Zeit t^ - t^, (Fig. 18), nach einer anderen beliebigen Gesetzmäßigkeit gesteuert werden.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 -sowie 16 und 17 liegen.darin,. daß:sie in sehr einfacher Weise die Möglichkeit schaffen, die Aufwinde-' spannung und die Drehzahl einer einfachen, ein kontinuierlich angeliefertes Faserband aufwindenden Aufwindevorrichtung, bei welcher der Spulenwechsel bei stillstehender Aufwindung vor- · genommen werden kann, zu kontrollieren. Das Verfahren und die

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Vorrichtung eignen sich, vorzüglich sowohl für Aufwindevorrichtungen für Präzisionswindung als auch für solche für wilde Windung.

In den gezeigten Beispielen der I¹Xg. 1, 2 und 16, 17, in welchem als Träger für die Faserbandreserve eine Speichertrommel 3 verwendet wird, hat man den Vorteil, daß, da die Speicherkapazität einer solchen Trommel 3 sehr groß ist (sie kann z. B. 100 m Faserband aufnehmen), man mit sehr langen Stillstandszeiten für den Spulenwechsel arbeiten kann. Damit wird der Spulenwechsel zuverlässiger. Die Stillstandszeit wird vorzugsweise langer als 10 see gewählt, d. h. die Speicherkapazität des Trägers der Faserbandreserve soll für die Anlieferung des Faserbandes während 10 see reichen. Die Faserbandreserve kann jedoch auch auf andere Weise aufgebaut und abgebaut werden. So zeigt z. B. die Fig. 20 eine Variante der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2, schematisch dargestellt, bei welcher eine Aufwindevorrichtung für Präzisionswindung, genau gleich derjenigen (25) in Fig. 1 und 2 verwendet wird und ebenfalls mit einem durch ein Gewicht 41 belasteten flexiblen Zugseil 39, welches über eine Rolle 40 und Zahnräder 41' und 42 den Schleifer 43 eines Spannungsvariators betätigt, ausgerüstet. Der Spannungsvariator 44 liefert auch hier den Strom mit variabler Spannung für den Antriebsmotor der Aufwindevorrichtung 25. Gleiche Elemente der Fig. 1 und sind mit gleicher Nummer,bezeichnet. Der Unterschied zwischen der Vorrichtung der Fig. 1 und 2 und derjenigen der Fig. 20 · liegt darin, daß in Fig. 20 für die Faserbandreserve keine rotierende Speichertrommel, sondern nur sine längs einem Weg F sich bewegende, die Faserbandreserve zwischen einer fix im Raun angeordneten rotierenden Rolle 55 und einer fix im Raum angeordneten Fadenöse 22 auf und abbauenden Rolle 56 vorgesehen ist. Die Rolle 56 wird durch das flexible Zugband 39 nach oben,

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gegen den Zug des Faserbandes 1, gezogen. Die Aufwindespannung ist also auch, hier durch das Gewicht 41 hervorgerufen. Die Steuerung des Antriebsmotors 30, d. h. der Aufwindevorrichtung 25, geschieht in der Vorrichtung gemäß Fig. 20 genau gleich wie in derjenigen der Fig. 1 und 2, da in beiden" !Fällen die Lage des Gewichtes 41 und des' flexiblen Zugseiles 39 direkt von der vorliegenden Faserbandreserve (f in Fig. 1 und 2 bzw. F in Fig. 20) abhängig ist.

Die gleiche Vorrichtung der Fig. 20, angewendet im Fall,, daß eine Aufwindevorrichtung 51 für wilde Windung genau gleich wie diejenige der Fig. 16 und 17 für die Aufwindung des kontinuierlich angelieferten Faserbandes 1 verwendet wird, ist in Fig. 21 schematisch dargestellt. In Fig. 21 ist die Vorrichtung (ähnlich wie Fig. 17) kurz vor dem Spulenwechsel dargestellt. Der Antriebsmotor 50 der Aufwindevorrichtung wird mit den genau gleichen Mitteln der Fig. 20 gesteuert.

Die Varianten der Fig. 20 und 21 sind gegenüber der Variante der Fig. 1, 2 und 16, 17 einfacher in der Ausführung. Die Funktionsweise der Vorrichtungen nach den Varianten 20 und 21 ist prinzipiell die gleiche wie im Zusammenhang mit den Vorrichtungen der Fig. 1, 2 und 16, 17 beschrieben. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß mit den Vorrichtungen der Fig. 20 und 21 mit kurzen Stillstandszeiten der Aufwindevorrichtung für den Wechselvorgang gearbeitet (entsprechend der kleineren Speicherkapazität des Speicherorgans für die Faserbandreserve) und die Aufwindespannung während der Aufwindephase und der Stillstandsphase nur konstant gehalten werden kann. Wo also der Wickelwechselvorgang relativ rasch ausgeführt werden und die Aufwindespannung während der ganzen Aufwindephase und Stillstandsphase ohne Nachteile konstant

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bleiben kann, ist die "Verwendung einer Vorrichtung nach den Varianten der Fig. 20 und 21 angebracht. In allen übrigen Fällen können.die in den Fig. 1, 2 ur.d 16, 17 dargestellten Varianten 2'tir Anwendung gelangen.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung einer Aufwindevorrichtung für ein kontinuierlich angeliefertes Faserband, "bei dem die Aufwindephase "beim Spulenwechsel durch eine Stillstandsphase unterbrochen wird, dadurch gekennz eichnet, daß

a) die Aufwinde spannung im Faserband während der Aufwindephase in Funktion des Spulendurchmessers gesteuert wird,

"b) die Spannung im Faserband während der Stillstandsphase gesteuert wird,

c) eine Faserbandreserve während der Stillstandsphase aufgebaut wird,

d) während der Aufwindephase die in der Stillstandsphase aufgebaute Faserbandreserve abgebaut wird,

e) während der Aufwindephase die Drehzahl der Aufwindevorrichtung in Funktion des Abbaues der Faserbandreserve gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Aufwindephase jederzeit eine Koppelung zwischen der Aufwindespannung, der Länge der Faserbandreserve und der Drehzahl der Aufwindevorrichtung besteht.

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwindung in der Aufwindevorrichtung mittels einer Präzisionswindung erfolgt.

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4. Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwindung in der Aufwindevorrichtung mittels einer wilden Windung erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Aufwindegeschwindigkeit während der Aufwindephase höher ist als die Anliefergeschwindigkeit.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwindespannung im Faserband während der Aufwindephase konstant gehalten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwindespannung im Faserband während der Aufwindephase mit größer werdendem Spulendurchmesser verkleinert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz ei c h n e t, daß die Stillstandsphase länger als der Spulenwechsel ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Aufwindevorrichtung während der ganzen Aufwindephase vom Maximalwert bei nackter Hülse auf einen dem Enddurchmesser entsprechenden Minimalwert abfällt.·

10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Minimalwert unabhängig vom Maximalwert kontinuierlich einstellbar ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, dadurch ge k e η η ζ e ichnet, daß die Drehzahl der Aufwindevorrichtung nur über einen Teil der Aufwindephase herabgesetzt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1 und 4JK dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Aufwindevorrichtung während eines Teils der Aufwindephase im wesentlichen konstant bleibt.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Aufwindevorrichtung für die Aufwindung eines kontinuierlich angelieferten Faserbandes, welche beim Spulenwechsel abgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem letzten das Faserband kontinuierlich anliefernden Organ und der Aufwindevorrichtung folgende Mittel vorgesehen sind:

a) Mittel zur Steuerung der Aufwindespannung im Faserband während der Aufwindephase in Funktion des Spulendurchmessers.

b) Mittel zur Steuerung der Spannung im Faserband während der Stillstandsphase.

c) Mittel zum Aufbau einer Faserbandreserve während der Stillstandszeit.

d) Mittel zum Abbau der Faserbandreserve während der Aufwindephase.

e) Mittel zur Steuerung der Drehzahl der Aufwindevorrichtung während der Aufwindephase in Funktion des Abbaues der Faserbandreserve.

Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß zwischen den Mitteln a) bis e) jederzeit eine Koppelung besteht.

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15· Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwindevorrichtung eine Aufwindevorrichtung für Präzisionswindung ist, d. h. eine solche, bei welcher die Spulenachse angetrieben wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennz eichn e t, daß die Aufwindevorrichtung eine Aufwindevorrichtung für eine wilde Windung ist, d. h. eine solche, bei welcher die Spule oberflächlich durch Reibungsmitnahme angetrieben wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Aufbau der Faserbandreserve während der Stillstandsphase einen sich füllenden Speicher enthalten.

18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband stets durch eine Spannvorrichtung gespannt wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13 und 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Steuerung der Drehzahl der Aufwindevorrichtung in Funktion des Füllgrades des Speichers steuerbar sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher aus einer eine in Längsrichtung transportierende Oberfläche aufweisenden rotierenden Trommel, auf welche das Faserband in der Form einer Wendel gewunden wird, besteht.

21. Vorrichtung nach Anspruch 13 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Aufbau der Bandreserve während der Stillstandsphase diese während der Aufwindephase abbauen.

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22. Vorrichtung nach Anspruch 20 und 21, dadurch g e k e η η ζ eichnet, daß das die rotierende !Trommel füllende und entleerende Mittel aus einem koaxial' zur Trommelachse drehbar, auf einem Gewinde gelagerten, bei seiner Drehbewegung eine Wendel mit gleicher Steigung wie diejenige der Wendel des Faserbandes auf der Trommeloberfläche beschreibenden Flügel besteht.

2J. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18 und 22, dadurch g ekennz ei chnet, daß die Spannvorrichtung aus einem mit der Flügelachse drehfest verbundenen Rotationskörper, auf welchen mittels eines auf ihm aufwindbaren, gewichtsbelasteten, flexiblen Zugelementes ein Drehmoment ausgeübt wird, besteht,

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich· net, daß der Eotationskörper eine zylindrische Oberfläche aufweist. ■

25. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich net, daß der Drehkörper eine nichtzylindrische Oberfläche, wie z. B» eine konische, eine hohle oder eine gewölbte Oberfläche, aufweist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 19» dadurch g e k e η η zeich.net, daß die Mittel für die Steuerung der Drehzahl der Aufwindevorrichtung einen Gleichstrommotor, ' dessen elektrische Stromspannung zwischen einem Maximum und einem Minimum kontinuierlich variiert werden' kann, enthalten*

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeich η e t, daß für die Variation der Stromspannung mindestens ein Spannungsvariator, wie z. B. ein Drehtransformator oder ein Potentiometer, vorgesehen ist.

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28. Vorrichtung nach Anspruch 23 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Zugelement bei seinem Aufwinden auf den Rotationskörper einen Spannungsvariator verstellt.

29. Vorrichtung nach Anspruch 26 und 28, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Verstellung eines Spannungsvariators die Motordrehzahl der Aufwindevorrichtung zwischen einem maximalen Vert und einem minimalen Wert kontinuierlich verstellbar ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 29, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Anpassung der Drehzahl der Aufwindevorrichtung an den variablen Enddurchmesser der Spule die minimale Motordrehzahl durch einen zweiten, mit dem ersten zusammenarbeitenden Spannungsvariator kontinuierlich verstellbar ist.

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