DE2901497C2

DE2901497C2 - Winding device for pulling glass threads directly from a nozzle plate to produce a precision winding

Info

Publication number: DE2901497C2
Application number: DE2901497A
Authority: DE
Inventors: Charles H. Upland Calif. Coggin jun.; Tatsuo Robert Gardena Calif. Sakakura
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Current assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Priority date: 1978-02-23
Filing date: 1979-01-16
Publication date: 1984-09-06
Also published as: ZA79269B; BR7900420A; BE873650A; FR2418208B1; ES477052A1; PT69116A; GB2015040B; NZ189321A; AU4306879A; GB2015040A; TR20636A; DE2901497A1; FR2418208A1; NL7900521A; IN150617B; CS209545B2; AU510291B2; CA1112334A; MX147794A; IT7967138A0

Description

— ein Drehzahlsteuerpotentiometer (114) mit linearem Ansprechverhalten, das elektrisch mit der Gleichstrom-Drehzahlsteuerung verbunden ist,- a speed control potentiometer (114) with linear response, electrically connected to the DC speed control,

20 — eine Kurvenscheibe (122) mit einem Kurvenfolgeelement (126), die abhängig von der Relativbewegung20 - a cam (122) with a cam follower element (126), which is dependent on the relative movement

(H von Spindel (36) und Traverse (14) bei sich vergrößernder Wicklung (100) eine Relativbewegung(H of spindle (36) and traverse (14) with increasing winding (100) a relative movement

IfL zueinander ausführen, Execute IfL to each other,

|| . — eine Einrichtung (116, 118) um das Kurvenfolgeelement bzw. die Kurvenscheibe mechanisch mit dem 5§j Potentiometer (114) zwecks Einstellung desselben abhängig von der Relativbewegung zwischen Kuril 2S venscheibe und Kurvenfolgeelement zu verbinden, wobei die Kurvenscheibe (122) eine nicht-lineare, am S Kurvenl'olgcelcment anliegende Kurvenfläche (124) aufweist, die eine Formgebung entsprechend der II erforderlichen Verringerung der Spindeldrehzahl aufweist, um eine konstante Ziehgeschwindigkeit bei r-': sich vergrößernder Wicklung aufrechtzuerhalten.|| . - A device (116, 118) to mechanically connect the cam follower element or the cam disc with the 5§j potentiometer (114) for the purpose of setting the same depending on the relative movement between the cam follower and cam follower, the cam disc (122) being a non- linear curve surface (124) lying on the S curve ring, which has a shape corresponding to the II required reduction in the spindle speed in order to maintain a constant drawing speed with increasing winding.

j ΐ jo 2. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (122) von einer f;: Einrichtung (18) gehalten wird, die die Spindel bzw. die Traverse zur Ausführung einer geradlinigen Beweis gung trägt und daß die Bewegung des Kurvenfolgeelements (126) geradlinig und senkrecht zur Bewegung ί; der Kurvenscheibe erfolgt.j ΐ jo 2. take-up device according to claim 1, characterized in that the cam (122) is held by a f ;: device (18) which carries the spindle or the traverse for executing a rectilinear evidence and that the movement of the Curve follower element (126) straight and perpendicular to movement ί; the cam takes place.

£v' DieErfindungbeziehtsichaufeineAufwickelvorrichtungzumdirektenZiehen von Glasfaden aus einer Düsen-£ v 'The invention relates to a winding device for drawing glass thread directly from a nozzle

J₁V platte zur Herstellung einer Präzisionswicklung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.J ₁ V plate for the production of a precision winding according to the preamble of claim 1.

r 40 Eine gattungsgemäße Aufwickelvorrichtung ist aus der BE-PS 8 60 012 bekannt. In der bekannten Anordnungr 40 A winder of the generic type is known from BE-PS 8 60 012. In the known arrangement

t: ist eine Steuerung der Aufwickeldrehzahl nicht vorgesehen.t: there is no control of the winding speed.

N Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufwickelvorrichtung zum direkten Ziehen von GlasfädenThe invention is based on the object of a winding device for the direct pulling of glass threads

i ,ν aus einer Düsenplatte der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher das Konstanthalten der Umfangsge-i, ν from a nozzle plate of the type mentioned at the outset, in which the circumferential geometry is kept constant

|Vi .. schwindigkeit der Wicklung mittels einer Steuervorrichtung erfolgt, die mühelos auf unterschiedliche Ziehbedin-| Vi .. speed of the winding takes place by means of a control device that can easily be adjusted to different drawing conditions

k 45 gungen abgestellt werden kann.k 45 can be turned off.

ι: ;i Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst.ι:; i This object is achieved by the invention described in claim 1.

I Als Folge der erfindungsgemäßen Ausbildung der Aufwickelvorrichtung wird die Verwendung teurer Ge-I As a result of the design of the winding device according to the invention, the use of expensive equipment is

; schwindigkeitssteuerungen vermieden.; speed controls avoided.

f.. Die Erfindung wird anschließend anhand eines in der Zeichnung dargeslellien Ausführungsbeispiels beschneid so ben. In den Zeichngen zeigtf .. The invention will then be trimmed using an exemplary embodiment shown in the drawing so ben. In the drawings shows

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung der Aufwickelvorrichtung, wobei einzelne Teile gestrichelt dargestellt sind,F i g. 1 is a perspective view of the winding device, with individual parts shown in dashed lines are,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den oberen Teil der Aufwickelvorrichtung,F i g. 2 is a plan view of the upper part of the rewinder;

: F i g. 3 einen Querschnitt längs einer in F i g. 1 mit 3-3 angegebenen Ebene, welcher schematisch die Stellung: F i g. 3 shows a cross section along one of FIGS. 1 with 3-3 indicated level, which schematically shows the position

55 angibt, welche die Aufwickelvorrichtung relativ zu einer Düse annimmt, aus der die Fäden unmittelbar durch die55 indicates which the winder adopts relative to a nozzle from which the threads pass directly through the

Spindel der Aufwickelvorrichtung gezogen werden,
: F i g. 4 einen Querschnitt längs einer durch die Linie 4-4 der F i g. 2 angegebenen Ebene,The spindle of the rewinder is pulled,
: F i g. 4 is a cross-section along a line taken through line 4-4 of FIG. 2 specified level,

F i g. 5 einen schematischen Grundriß der Aufwickelvorrichtung und der Steuervorrichtung einschließlich der zugehörigen Schaltkreise sowie des Ziehwalzenmotors, undF i g. Figure 5 is a schematic plan view of the winder and control device including FIG associated circuits as well as the pull roller motor, and

Wi Fig. 6 eine Tabelle und eine Kurve als Beispiel einer Kurvensteuerung, die im Einklang mit der Erfindung berechnet und ausgeführt wurde.Wi Fig. 6 shows a table and a curve as an example of a curve control which is in accordance with the invention calculated and executed.

In Fig. 1 ist die Aufwickelvorrichtung als Ganzes mit 10 bezeichnet. Die Basis der AufwickelvorrichtungIn FIG. 1, the winding device is designated as a whole by 10. The base of the winder

umfaßt einen Rahmen 12. der alle Elemente der Aufwickelvorrichtung aufnimmt. Kine Traverse 14 ist stationär mittels eines einen Teil des Rahmens bildenden Ansatzes 16 an einer Seite des Rahmens 12 angeordnet. Ein Tischcomprises a frame 12. which receives all elements of the winder. Kine Traverse 14 is stationary arranged on one side of the frame 12 by means of a projection 16 which forms part of the frame. A table

tn 18 ist an einer Seile des Ansatzes 16 am Rahmen befestigt und relativ zu diesem in einer geradlinigen Bahn normal zur Traverse 14 verschiebbar. Der Doppelpfeil 20 gibt die Bewegungsrichtung des Tisches an.tn 18 is attached to a rope of the extension 16 on the frame and relative to this in a straight path slidable normal to the cross member 14. The double arrow 20 indicates the direction of movement of the table.

Der Tisch 18 ist gegenüber dem Rahmen 12 mit Hilfe eines Paars von Stäben 22 verschiebbar, die unterhalb des Tisches am Rahmen befestigt sind. I laltebügel 24 und 26 sind starr mit der Unterseite des Tisches verbundenThe table 18 is slidable with respect to the frame 12 by means of a pair of rods 22 which are below of the table are attached to the frame. I laltebügel 24 and 26 are rigidly connected to the underside of the table

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und werden unter Zwischenschaltung von Lagerbuchsen 28 verschiebbar von den Stäben 22 aufgenommen. Der Haltebügel 24 trägt eine Mutter 30, die auf einer von einem reversierbaren Gleichstrommotor 34 angetriebenen Schraubenspindel 32 sitzt (siehe F i g. 5). Der Motor 34 wird anschließend als Spindeltischmotor bezeichnet. Die Schraubenspindel 32 erstreckt sich paraiiel zu den Stäben 22, so daß eine Drehung der Schraubenspindel in einer Richtung den Tisch 18 von der Traverse 14 wegbewegt und eine Drehung in der entgegengesetzten Richtung den Tisch zur Traverse hin verschiebt.and are slidably received by the rods 22 with the interposition of bearing bushings 28. Of the Retaining bracket 24 carries a nut 30 which is driven by a reversible DC motor 34 Screw spindle 32 is seated (see FIG. 5). The motor 34 will hereinafter be referred to as a spindle table motor. the Screw spindle 32 extends paraiiel to rods 22 so that rotation of the screw spindle in one Direction the table 18 moved away from the cross member 14 and a rotation in the opposite direction moves the table towards the crossbeam.

Eine Spindel 36 ist am Tisch 18 gegenüberliegend der Traverse 14 und parallel zu dieser befestigt. Die Spindel kann sich mit Hilfe eines vom Tisch 18 getragenen und an diesem befestigten Lagers 38 um ihre Längsachse drehen.A spindle 36 is attached to the table 18 opposite the cross member 14 and parallel to it. The spindle can rotate around its longitudinal axis with the aid of a bearing 38 carried by the table 18 and attached to it turn.

Die Traverse 14 und die Spindel 36 werden durch einen im Rahmen 12 angeordneten Gleichstrommotor 40 angetrieben. Der Motor 40 ist derart angeordnet, daß seine Ausgangswelle 42 parallel zur Spindel und zur Traverse verläuft. Zahnriemenantriebe koppeln den Motor mit der Traverse und der Spindel. Der Zahnriemenantrieb für die Traverse enthält ein an der Motorwelle 42 befestigtes Stirnrad 44. ein an der Antriebswelle 48 der Traverse befestigtes Stirnrad 46 und einen um die Stirnräder 44 und 46 gelegten Zahnriemen 50. Der Zahnriemenantrieb für die Spindel 36 umfaßt ein auf der Motorwellc 42 befestigtes Stirnrad Gm, ein auf der Antriebswelle 56 für die Spindel befestigtes Stirnrad Gs und einen um die Stirnräder Cm und Cs gelegten Zahnriemen 58. Obgleich dies nicht dargestellt ist, wird darauf hingewiesen, daß der Zahnriemen 58 mit einer geeigneten elastischen Spannvorrichtung versehen ist, damit der Zahnriemen eine Bewegung der Spindel zur Traverse hin und von dieser weg aufnehmen kann.The traverse 14 and the spindle 36 are driven by a direct current motor 40 arranged in the frame 12. The motor 40 is arranged such that its output shaft 42 runs parallel to the spindle and to the crossbeam. Toothed belt drives couple the motor with the traverse and the spindle. The toothed belt drive for the traverse contains a spur gear 44 attached to the motor shaft 42. a spur gear 46 attached to the drive shaft 48 of the traverse and a toothed belt 50 placed around the spur gears 44 and 46 Spur gear Gm, a spur gear Gs attached to the drive shaft 56 for the spindle and a toothed belt 58 placed around the spur gears Cm and Cs. Although this is not shown, it should be noted that the toothed belt 58 is provided with a suitable elastic tensioning device so that the Toothed belt can record a movement of the spindle towards and away from the cross member.

Die Traverse 14 umfaßt einen Kurvensteuerzylinder 60. in dessen Oberfläche schraubenförmige Kurvensteuernuten 62 angeordnet sind, eine konzentrisch mit dem Kurvensteuerzylinder 60 und der Welle 48 verkeilte Tragweile 64, um die Welle 48 mit dem Kurvensteuerzylinder 60 zu koppeln, ein innerhalb des Ansatzes 16 befestigtes Lager 66, das die Wellen 48 und 64 zur Drehung aufnimmt, ein Paar Endplatten 68 und 70, wovon jeweils eine an einem Ende des Kurvensteuerzylinders 60 angeordnet ist und zwischen denen ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 72 liegt, das im konzentrischen Abstand z'im Kurvensteuerzylinder verläuft, wobei das Gehäuse einen sich in Längsrichtung am Gehäuseboden über dessen gesamte Länge erstreckenden Schlitz 74 aufweist, ein Paar Stäbe 76 und 78, die von den Endplatten 68 und 70 gehalten werden und sich im parallelen Abstand voneinander zwischen diesen erstrecken, wobei die Stäbe bei Betrachtung vom Ende des Kurvensteuerzylinders (Fig.3) zu beiden Seiten des Schlitzes 74 liegen, eine Traversenführung 80 mit Bohrungen 82, die verschiebbar von den Stäben 76 und 78 aufgenommen werden, ein Kurvensteuerungs-Folgeelement 86, das von der Traversenführung 80 gehalten wird und sich von dieser nach oben in Anlage an die schraubenförmige Kurvensteuernut 62 erstreckt, wobei das Kurvensteuerungs-Folgeelement eine geringere Breite als der Schlitz 74 aufweist, eine Blattfeder 88, die an der Traversenführung 80 befestigt ist und sich an einem der Spindel 36 gegenüberliegenden Ende derselben nach unten erstreckt, ein vom freien Ende der Blattfeder 88 getragener Führungsschuh 90, der eine sich vertikal erstreckende Nut 92 aufweist, durch welche eine auf die Spindel geführtes Fadenbündel geführt wird (F i g. 3). eine auf den Endplatten 68 und 70 befestigte und sich in Längsrichtung zwischen diesen gegenüberliegend der Rückseite der Blattfeder 88 erstreckende Platte 94, die eine öffnung % an einer in der Mitte zwischen den Endplatten 68 und 70 liegenden Stelle aufweist, und einen von der Platte 94 an der Rückseite der Öffnung 96 angeordneten Oszillator 98.The traverse 14 includes a cam control cylinder 60 in the surface thereof, helical cam control grooves 62 are arranged, one keyed concentrically with cam control cylinder 60 and shaft 48 Support 64 to couple the shaft 48 to the cam control cylinder 60, one within the boss 16 fixed bearing 66 which receives shafts 48 and 64 for rotation, a pair of end plates 68 and 70 of which in each case one is arranged at one end of the cam control cylinder 60 and between which a substantially cylindrical housing 72 is located, which runs at a concentric distance z'im cam control cylinder, wherein the housing has a slot extending in the longitudinal direction on the housing base over its entire length 74, a pair of rods 76 and 78 which are held by the end plates 68 and 70 and extend in parallel Spaced apart therebetween with the rods as viewed from the end of the cam control cylinder (Fig.3) lie on both sides of the slot 74, a traverse guide 80 with holes 82, the slidably received by the rods 76 and 78, a cam follower 86, which is of the traverse guide 80 is held and from this upwards in contact with the helical Cam control groove 62 extends, the cam control follower having a width smaller than that of the slot 74, a leaf spring 88 which is fastened to the traverse guide 80 and which is attached to one of the spindle 36 opposite end thereof extends downward, one carried by the free end of the leaf spring 88 Guide shoe 90 which has a vertically extending groove 92 through which one on the spindle guided thread bundle is guided (Fig. 3). one attached to end plates 68 and 70 and extending lengthways between these opposite the rear side of the leaf spring 88 extending plate 94 which has an opening % at a location midway between end plates 68 and 70, and one from plate 94 oscillator 98 arranged at the rear of the opening 96.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist die Führung 80 ein einheitliches einstückiges Kunststoffelement, das beispielsweise aus Nylon oder einem der vielen hochfcsien Polymeren besteht. Die Verwendung eines derartigen Kunststoffes hat den Vorieil, das Gewicht der Führung gering zu halten und somit die durch deren Bewegung entstehenden Trägheitskräftc. Ferner ist es dabei möglich, die Bohrungen 82 unmittelbar in der Führung vorzusehen, ohne daß Hülseneinsälze erforderlich sind. Das Kurvensteuerungs-Folgeelement 86 ist mit einem Metallende zum Eingriff in die Nui 62 ausgestattet. Der Teil des Kurvensteuerungs-Folgeelements der sich durch den Schlitz 74 erstreckt, kann aus einem ähnlichen Kunststoff wie die Führung 80 hergestellt sein.According to the preferred embodiment, the guide 80 is a unitary one-piece plastic element, made of nylon or one of the many high-quality polymers, for example. Using a Such plastic has the advantage of keeping the weight of the guide low and thus the weight of the guide Inertial forces arising from movement c. Furthermore, it is possible to make the bores 82 directly in the Provide guidance without Hülseneinsälze are required. The curve control follower 86 is with equipped with a metal end for engaging the Nui 62. The portion of the curve control follower of the extending through slot 74 may be made of a similar plastic as guide 80.

Im Betrieb wird der Kurvensteuerzylinaer 60 gemeinsam mit der Spindel 36 kontinuierlich durch den Motor 40 angetrieben. Der Antrieb des Kurvensteuerzylinders 60 bewegt die Führung 80 längs des Kurvensteuerzylinders nach vorne und hinten und verschiebt andererseits den Führungsschuh 90 und jegliche von diesem erfaßte Fäden über die Spindel 36. Während dieser Bewegung werden alle auf die Führung 80 ausgeübten Torsionskräfte auf die Stäbe 76 und 78 übertragen. Damit wird ein Flattern der Führung und ihrer zugeordneten Elemente im wesentlichen beseitigt und die Abnützung der Kurvensteuernut 62 wird so klein wie möglich gehalten.In operation, the cam control cylinder 60, along with the spindle 36, is continuously driven by the motor 40 powered. The drive of the cam control cylinder 60 moves the guide 80 along the cam control cylinder forward and backward and, on the other hand, displaces the guide shoe 90 and any gripped by it Threads over the spindle 36. During this movement, all of the torsional forces exerted on the guide 80 are removed transferred to the rods 76 and 78. This will cause the guide and its associated elements to flutter in the substantially eliminated and the wear of the cam control groove 62 is kept as small as possible.

Die Anordnung des Führungsschuhs 90 ist so ausgeführt, daß der Führungsschuh durch die Spannung des auf der Spindel 36 aufgewickelten Fadenstrangs außer Anlage mit der Umfangsfläche der Wicklung 100 gehalten wird. Diese Anordnung ermöglicht es dem Führungsschuh, als Folge der Spannung des Stranges 102 sehr nahe, aber noch im Abstand zur Oberfläche der Wicklung 100 gehalten zu werden, wodurch eine präzise Einstellung des Stranges ohne Kontakt der Wicklung mit dem Führungsschuh möglich wird. Bei Vergrößerung des Wicklungsdurchmessers drückt der Strang 102 den Führungsschuh gegen die elastische Belastung durch die Feder 88 gegen die Platte 94.The arrangement of the guide shoe 90 is designed so that the guide shoe by the tension of the the thread strand wound up on the spindle 36 is held out of contact with the circumferential surface of the winding 100 will. This arrangement enables the guide shoe, as a result of the tension in the strand 102, to be very close to but still to be kept at a distance from the surface of the winding 100, thus enabling precise adjustment of the strand is possible without contact of the winding with the guide shoe. When increasing the winding diameter the strand 102 presses the guide shoe against the elastic load by the spring 88 against the plate 94.

Der Oszillator 98 ist als ein Annäherungsschalter ausgebildet. Die Einstellung des Oszillators erfolgt derart, w) daß die Blattfeder 88 normalerweise außerhalb des Feldes des Oszillators liegt, jedoch in das Feld eintritt, nachdem sie durch die Spannung des aufgewickelten Stranges in einem vorgegebenen Umfang belastet wurde. Sobald die Blattfeder in das Feld des Oszillators eintritt, ändert sie die Amplitude des Oszillators und diese Änderung wird ermittelt und verwendet, um den Spindeltischmotor 34 einzuschalten, damit die Spindel um einen vorgegebenen, relativ schmalen Betrag von der Traverse weg bewegt wird. Diese Bewegung bringt die Feder 88 to aus dem Feld des Oszillators 98 heraus, bis die Wicklung auf der Spindel sich erneut in solchem Umfang vergrößert hat, daß die Spannung des aufgewickelten Stranges die Feder zurück in das Oszillatorfeld beweg!. Die Steuerschaltung für den Spindeltischmotor 34 ist schematisch in F i e. 5 aneeeeben und pnthält rinätylirhThe oscillator 98 is designed as a proximity switch. The oscillator is set in such a way that w) that the leaf spring 88 is normally outside the field of the oscillator but enters the field, after it has been loaded to a predetermined extent by the tension of the wound strand. As soon as the leaf spring enters the field of the oscillator, it changes the amplitude of the oscillator and this Change is detected and used to turn on the spindle table motor 34 to cause the spindle to move one predetermined, relatively narrow amount is moved away from the traverse. This movement brings the spring 88 to out of the field of the oscillator 98 until the winding on the spindle is again to such an extent has increased that the tension of the wound strand moves the spring back into the oscillator field !. The control circuit for the spindle table motor 34 is shown schematically in FIG. 5 aneeeeben and contains rinätylirh

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zum Oszillator 98 einen Ermittlungs- und Verzögerungskreis 104, ein Drehzahlsteuerpotentiometer 106 und eine Gleichstrom-Drehzahlsteuerung 108. Der Ermittlungs- und Verzögerungskreis und die zugeordnete Drehzahlsteuerschaltung können in beliebiger bekannter Weise ausgeführt sein. Im Betrieb wird die Drehzahlsteuerung bei Verwendung des durch den Oszillator 98 und die Schaltung 104 gesteuerten schrittweisen Vorschubs auf eineto the oscillator 98 a detection and delay circuit 104, a speed control potentiometer 106 and a DC speed control 108. The detection and delay circuit and associated speed control circuit can be implemented in any known manner. The speed control is in operation using the incremental feed controlled by oscillator 98 and circuit 104 to one

verhältnismäßig niedrige Drehzahl eingestellt. Dagegen würde die Drehzahlsteuerung während eines Übergangsbetriebs zu Beginn eines Aufwickelvorgangs auf eine hohe Drehzahl eingestellt werden, wenn der Spindeltischmotor umgeschaltet werden soll, um die Spindel in eine Ausgangsstellung dicht neben der Traverse zurückzuführen.
Der Motor 40 ist mit einer Gleichstrom-Drehzahlsteuerung 110 ausgestattet, so daß die Drehzahl des Motosrelatively low speed set. In contrast, the speed control would be set to a high speed during a transitional operation at the beginning of a winding process if the spindle table motor is to be switched over in order to return the spindle to a starting position close to the traverse.
The motor 40 is equipped with a DC speed controller 110 so that the speed of the motor

ίο selektiv verändert werden kann, um wiederum die Drehzahl der Traverse 14 und der Spindel 36 zu steuern. Die Gleichstrom-Drehzahlsteuerung 110 kann aus einem beliebigen, im Handel erhältlichen Bauelement bestehen. Derartige Steuerungen enthalten einstellbare Potentiometer für die minimale und maximale Drehzahl zur Einstellung der Drehzahlgrenzwcrte und werden in Verbindung mit einem Haupt-Drehzahlsteuerpotentiometer zur selektiven Steuerung der Drehzahl innerhalb dieser Grenzwerte verwendet. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung wird als Haupt-Drehzahlsteuerpotentiometer ein einstellbares Drehpotentiometer 114 verwendet, das an der Oberseite des Rahmens 12 befestigt und über folgende Elemente betätigt wird: Ein auf der Potentiometerwelle angeordnetes Stirnrad 116, eine mildem Stirnrad in Verbindung stehende Zahnstange 118, die durch einen Bügel 120 verschiebbar an der Oberseite des Rahmens 12 befestigt ist, und eine am Tisch 18 befestigte Kurvenscheibe 122, deren Kurvenfläche 124 durch ein Ktirvenfolgeelemcnt 126 an der Zahnstange 118 erfaßtίο can be changed selectively in order in turn to control the speed of the traverse 14 and the spindle 36. the DC speed controller 110 can be any commercially available component. Such controls contain adjustable potentiometers for the minimum and maximum speed Setting of the speed limit values and are used in conjunction with a main speed control potentiometer used to selectively control the speed within these limits. In the inventive Version, an adjustable rotary potentiometer 114 is used as the main speed control potentiometer, which is attached to the top of the frame 12 and operated by the following elements: One on the potentiometer shaft arranged spur gear 116, a mild spur gear connected rack 118, which through one bracket 120 is slidably attached to the top of the frame 12, and one attached to the table 18 Cam 122, the cam surface 124 of which is detected by a cam follower 126 on the rack 118

in wird. Die Zahnstange 118 wird durch den Bügel 120 zur Ausführung einer axialen Bewegung gegen die Kurvenscheibe geführt und eine Feder belastet normalerweise die Zahnstange derart, daß das Kurvenfolgeeleiiieni derselben an der Kruvenfläche 124 anliegt. Die Kurvenscheibe ist am Tisch 18 selektiv durch ein verschiebbares [-'lenient 123 einstellbar.in will. The rack 118 is through the bracket 120 to perform an axial movement against the Out of the cam and a spring normally loads the rack in such a way that the curve following eliieni the same rests against the curve surface 124. The cam is on the table 18 selectively by a slidable [-'lenient 123 adjustable.

Im Betrieb wird durch die schriitweisc Bewegung des Tisches 18, abhängig von der Vergrößerung einerIn operation, the stepwise movement of the table 18, depending on the magnification of a

>■> Wicklung auf der Spindel des Haupi-Dieh/.ahlstcucrpotentiomeier über die vorausgehend beschriebene Betätigungsanordnung eingestellt. Diese Einstellung führt ihrerseits zur Einstellung der Drehzahl des Motors 40 zur Aufrechterhaltung einer konstanten Umfangsgeschwindigkeit der auf der Spindel gebildeten Wicklung. Somit wird die Drehzahlsteuerung über eine mechanische Vorrichtung aufrechterhalten, ohne daß Programmsteuerungen oder eine direkte Abfühlung des Wickeldurchmessers erforderlich sind. Ein Tachometer 128 ist mit dem Motor gekoppelt, um der Gleichstromdrehzahlsteuerung 110 ein Rückkopplungssignal zuzuführen.> ■> Winding on the spindle of the main dieh / .ahlstcucrpotentiomeier via the actuation arrangement described above set. This adjustment in turn leads to the adjustment of the speed of the motor 40 to Maintaining a constant peripheral speed of the winding formed on the spindle. Consequently the speed control is maintained by a mechanical device without program controls or direct sensing of the roll diameter is required. A speedometer 128 is included with the Motor coupled to provide a feedback signal to DC speed controller 110.

Die erfindungsgemäße Aufwickelvorrichtung weist ferner ein Paar Ziehwaizen 128, 130 auf, die auf dem Ansatz 16 befestigt sind und durch einen innerhalb des Ansatzes angeordneten Motor 132 angetrieben werden. Der Motor 132 treibt die Walze 128 über eine Welle 134 und die Walze 130 wird durch eine Kniegelenkanordnung 136 im Eingriff mit der Walze 128 gehalten. Die Kniegelenkanordnung 136 ist auf einer Hülse 138 befestigt, die eine am Ansatz 16 befestigte Grundplatte 140 aufweist. Die Welle 134 erstreckt sich durch die Grundplatte 140 und die Hülse 138 und ist relativ zu diesen drehbar. Die Kniegelenkanordnung 136 ist elastisch belastet und gestattet es der Walze 130, außer Anlage mit der Walze 128 verschwenkt zu werden.The winder according to the invention also has a pair of drawing rollers 128, 130, which are on the Attachment 16 are attached and driven by a motor 132 disposed within the attachment. The motor 132 drives the roller 128 via a shaft 134 and the roller 130 is through a toggle joint arrangement 136 held in engagement with roller 128. The knee joint assembly 136 is mounted on a sleeve 138, which has a base plate 140 fastened to the extension 16. The shaft 134 extends through the base plate 140 and the sleeve 138 and is rotatable relative to these. The knee joint assembly 136 is elastically loaded and allows roller 130 to pivot out of abutment with roller 128.

Der Zweck der Ziehwalzenanordnung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, durch welche der Strang aus der Düse eines Ofens abgezogen werden kann, wenn der Betrieb der Aufwickelvorrichtung unterbrochen ist.The purpose of the pull roll assembly is to provide a means through which the strand can be withdrawn from the nozzle of an oven when the operation of the winder is interrupted.

jo Die Anordnung unterscheidet sich von bekannten Anordnungen in erster Linie dadurch, daß sie unmittelbar auf der Aufwickelvorrichtung befestigt ist. Ähnliche Anordnungen entsprechen dem Stand der Technik sind jedoch im allgemeinen getrennt von der Aufwickelvorrichtung angeordnet.jo The arrangement differs from known arrangements primarily in that it is directly on the winder is attached. Similar arrangements are in the prior art, however generally arranged separately from the winder.

Fi g. 3 zeigt die Aufwickelvorrichtung in der Stellung, die sie relativ zu einem Ofen einnehmen würde, von welchem Glasfaden abgezogen werden. Wie ersichtlich ist eine Düsenanordnung 144 an der Unterseite einerFi g. 3 shows the winder in the position it would be in relative to an oven of FIG which glass thread will be withdrawn. As can be seen, a nozzle assembly 144 is on the underside of a

4ϊ Ofenvorkammer 142 angeordnet. Vorzugsweise ist die Düse 142 von einer hochfesten, nicht schwenkbaren Bauart gemäß der US-PS 39 05 790. Der hohe Durchsatz einer derartigen Düse macht sie in idealer Weise geeignet für einen direkten Aufwickelvorgang, da verhältnismäßig große Vorgarne direkt von den Düsen geliefert werden. Die Anordnung in Fig. 3 wird durch eine Größeneinstellvorrichtung 146 und einen Sammelschuh 148 vervollständigt. Aus F i g. 3 ist ferner ersichtlich, daß die Aufwickelvorrichtung den Winkel a konstant hält, welchen der Strang 102 gegenüber dem Sammelschuh einnimmt.4ϊ furnace antechamber 142 arranged. Preferably, the nozzle 142 is of high strength, non-pivotable Construction according to US-PS 39 05 790. The high throughput of such a nozzle makes it ideal suitable for a direct winding process, since relatively large rovings come directly from the nozzles to be delivered. The arrangement in Figure 3 is accomplished by a size adjuster 146 and a collecting shoe 148 completed. From Fig. 3 it can also be seen that the winding device has a constant angle a holds which the strand 102 occupies opposite the collecting shoe.

Berechnung der Kurvensteuerung für das SteuerpotentiometerCalculation of the curve control for the control potentiometer

Der Zweck der Kurvenscheibe 122 liegt darin, das Potentiometer 114 derart einzustellen, daß die Umfangsgeschwindigkeit der auf der Spindel gebildeten Wicklung konstant gehalten wird. Dies führt zu einer konstanten linearen Geschwindigkeit der gezogenen Fäden und einer resultierenden gleichmäßigen Fadenschwächung und -größe.The purpose of the cam 122 is to adjust the potentiometer 114 so that the peripheral speed the winding formed on the spindle is kept constant. This leads to a constant linear speed of the drawn threads and a resulting uniform thread weakening and -size.

Um dies zu erreichen muß die Kurvenscheibe das Potentiometer in nichtlinearer Weise verstellen, um den nichtlinearen Anstieg der Ziehgeschwindigkeit zu berücksichtigen, der sich von einer Vergrößerung der Wickbo lung bei konstanter Spindeldrehzahl ergeben würde. Ausgehend von der Grundbedingung, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Wicklung bei größer werdender Wicklung konstant gehalten werden soll, ergeben sich folgende Gleichungen für die Berechnung der Gestalt der Kurvenscheibe:To achieve this, the cam must adjust the potentiometer in a non-linear manner to the take into account non-linear increase in the pulling speed, which differs from an increase in the size of the Wickbo development would result at a constant spindle speed. Starting from the basic condition that the peripheral speed the winding is to be kept constant as the winding becomes larger, result the following equations for calculating the shape of the cam:

29 Ol29 Ol

Stranggeschwindigkeitsgleichung: V = .τ DW Strand speed equation: V = .τ DW

lineare Stranggeschwindigkeit, Wicklungsdurchmesser Drehzahl der Klemmhülsc, Wicklungsradiusradius Konstantelinear strand speed, winding diameter, rotational speed of the clamping sleeve, Winding radius constant

Falls: wobeiIf: where

V₁) = StranganfangsgeschwindigkeitV ₁ ) = string start speed

Do = Anfangsdurchmesser der WicklungDo = starting diameter of the winding

Wo = Anfangsdrehzahl der KlemmhülscWhere = starting speed of the clamping sleeve

ro = Innendurchmesser der Wicklung ro = inside diameter of the winding

Damit ergibt sich: JrD₀W₀ = π DW= k roWo = r W This results in: JrD ₀ W ₀ = π DW = k roWo = r W

oder: somit: W =-i2- W₀.or: thus: W = -i2- W ₀ .

Widerstandsgleichung mit einem einstellbaren linearen Drehpotentiometer:Resistance equation with an adjustable linear rotary potentiometer:

/? = I₁N wobei/? = I ₁ N where

R = Widerstand R = resistance

N = Umdrehungen, die das Potentiometer ausführt N = revolutions made by the potentiometer

/i = Widerstand/Umdrehung Kreisbewegungsgleichung:/ i = resistance / revolution equation of circular motion:

Y= π DpN wobei Y = π DpN where

Y = Kurvenscheibenverschiebung, Y = cam shift,

N = Umdrehungen durch welche das Potentiometer gedreht wird. N = revolutions through which the potentiometer is turned.

Dp = Teilkreisdurchmesser des Potentiometerantriebszahnrades (116) Dp = pitch circle diameter of the potentiometer drive gear (116)

Widerstand als Funktion der Kurvenscheibenvcrschiebungsgleichung: Aus Gleichung 2 und 3 ergibt sich: R = hN Resistance as a function of the cam disk displacement equation: Equations 2 and 3 give: R = hN

Durch Einsetzen von Gleichung 3 in die Gleichung 2 ergibt sich: Substituting equation 3 into equation 2 gives:

R=I₁-R = I ₁ -

π.π.

R=I₂Y,R = I ₂ Y,

/2 =/ 2 =

I₁ I ₁ π D₀ π D ₀ 1010

Gleichung 1Equation 1

Gleichung 2Equation 2

2020th

2525th

3030th

4040

Gleichung 3Equation 3

5050

(Gleichung 2)
(Gleichung 3) 55(Equation 2)
(Equation 3) 55

Gleichung 4Equation 4

6060

b5b5

29 Ol 49729 Ol 497

Gleichstrommotorsteuerungsgleichungen:DC motor control equations:

Wm = hR + b Gleichung 5 Wm = hR + b Equation 5

Wm = Motordrehzahl Wm = engine speed

R = Widerstand (Ij und b basieren auf durch Messungen ermittelte Daten. Sie hängen von den Potentiometereinstellungen für Maximum- und Minimumdrehzahl in der Gleichstromdrehzahlsteuerung ab.) R = resistance (Ij and b are based on measured data. They depend on the maximum and minimum speed potentiometer settings in the DC speed control.)

ίο Aus Gleichung 4 ergibt sich:ίο From equation 4 results:

R-I₁Y
Durch Verbindung der Gleichungen 4 und 5 ergibt sich: RI ₁ Y
Combining equations 4 and 5 gives:

W_n, = hh Y + b = /V₂ Y + b
da W _n , = hh Y + b = / V ₂ Y + b
there

l\l \

nD/nD /

W- = -i-i- Y + b Gleichung 6 W- = -ii- Y + b Equation 6

π D„π D "

Gleichung für die Spindeldrehzahl als Funktion der Kurvenscheibenverschiebung:Equation for the spindle speed as a function of the cam shift:

GsGs

W, = Spindeldrehzahl (min-¹) W, = spindle speed (min- ¹ )

Gm = Zähnezahl am Zahnrad C_n, für den Antriebsmotor
Cj = Zähnezahl des Zahnrades Gj für den Spindelantrieb Gm = number of teeth on the gear C _n , for the drive motor
Cj = number of teeth of the gear Gj for the spindle drive

_w Gm_ V_hh_ _{Y + b}~\ Gleichung 7 _w Gm_ V_hh_ _{Y + b} ~ \ Equation 7

Gs \_nD_p J Gs \ _nD _p J

Beispiel einer Kurvenscheibenberechnung unter Verwendung der Gleichung 7:Example of a cam disk calculation using equation 7:

JT₁=^L [JiLy _{+ 6}
Gs lnD_p JT ₁ = ^ L [JiLy _{+ 6}
Gs lnD _p

Versuche haben gezeigt, daßTests have shown that

VV, = (-351.6 Y + 1055) min- >
Unter Verwendung der Gleichung 1 ergibt sich:VV, = (-351.6 Y + 1055) min->
Using equation 1, we get:

w = Il w. w = Il w.

wobeiwhereby

W₅ = Spindeldrehzahl (min-¹) W ₅ = spindle speed (min- ¹ )

ro = Innenradius der Wicklung (cm)ro = inner radius of the winding (cm)

r = Wicklungsradius (cm) r = winding radius (cm)

Wo = Ausgangsdrehzahl (min-') der KlemmhülseWo = output speed (min- ') of the clamping sleeve

Wird unter Zugrundelegung der obigen Gleichungen r₀ mit 8.1978 cm angesetzt, sowie eine Länge von 760 m/kg Produkt, so ergibt sich VV₀ = 840 min-'.
Daher wird:If, on the basis of the above equations, r _{0 is} assumed to be 8.1978 cm and a length of 760 m / kg product, then VV ₀ = 840 min- '.
Hence:

_ww 8,1978 cm · 840 . _, 6886,19 8.1978 cm x 840 . _, 6886.19 em · em min"¹ min " ¹

wj = — min = — . w j = - min = -.

τ (cm) r (cm) τ (cm) r (cm)

29 Ol 49729 Ol 497

Gleichzeitig ergeben sich folgende resultierende Gleichungen:At the same time, the following equations result:

„. 6886,19 cm . .,". 6886.19 cm. .,

W, ■}—-— min ■, W, ■} —-— min ■,

/■(cm)/ ■ (cm)

W₁ = (-351,6 K+1055) min¹. Durch Vereinigung und Umstellung ergibt sich: W ₁ = (-351.6 K + 1055) min ¹ . The merger and conversion result in:

_Y _ ₃ _ 19,585 cm Gleichung 8 _Y _ ₃ _ 19.585 cm Equation 8

r(cm)r (cm)

Für den Wicklungsradius zu jedem beliebigen Zeitpunkt ergibt sich:The following results for the winding radius at any given point in time:

r — /o + Ar Gleichung 9 r - / o + Ar equation 9

r = Radius zu einem gegebenen Zeilpunkt (cm) r = radius to a given line point (cm)

Ai = Innenradius der Wicklung (cm)Ai = inner radius of the winding (cm)

Ar = Vergrößerung des Wicklungsradius als Folge des Ablaufs der gegebenen Zeitspanne (cm) Ar = increase in the winding radius as a result of the expiry of the given period of time (cm)

Somit ergibt sichThus it results

r = (8,1978 cm + A, cm) Unter Verwendung der Gleichungen 8,9 und 10 ergibt sich: r = (8.1978 cm + A, cm) Using equations 8, 9 and 10, we get:

Y = (- 19,585 cm _Λ Y = (- 19.585 cm _Λ

V 8,1978 cm + A_r (cm) ' /V 8.1978 cm + A _r (cm) '/

AY= Y- Vomit Y₀ = 0.6109(fürr = rad. h.Ar = 0) AY = Y- Vomit Y ₀ = 0.6109 (for r = rad. I.e. Ar = 0)

Unter Verwendung der Gleichungen 11 und 12 kann die Tabelle und Kurve nach F i g. 6 (Maßeinheit cm) für das vorausgehend aufgeführte Ausführungsbeispiel erhalten werden. Die erhaltene Kurve wird zum Ausschneiden der Nockenfläche 124 der Kurvenscheibe 122 verwendet.Using equations 11 and 12, the table and graph of FIG. 6 (unit of measurement cm) for the above embodiment can be obtained. The curve obtained becomes to be clipped the cam surface 124 of the cam 122 is used.

Kurz umrissen, umfaßt die Erfindung eine Präzisionsaufwickclvorrichtung mit einer in einer stationären Stellung angeordneten Traverse und einer Spindel, die zur Durchführung einer geradlinigen Bewegung von der Traverse weg befestigt ist, und zwar abhängig vom Größerwerden einer auf der Spindel gebildeten Wicklung. 4<i Die Spinde! wird durch einen Gleichstrommotor angetrieben und es ist eine Gleichstromdrehzahisteuerung vorgesehen, um die Drehzahl des Motors in Abhängigkeit von der Wegbewegung der Spindel von der Traverse zu steuern. Das Hauptsteuerpotentiometer für die Drehzahlsteuerung ist linear und abhängig von der Bewegung der Spindel weg von der Traverse durch eine Kurvenscheibe derart eingestellt, daß sich eine derartige nichtlineare Einstellung des Potentiometers ergibt, die einer Verringerung der Spindeldrehzahl entspricht, die zur Aufrechterhaltung einer konstanten Ziehgeschwindigkeit bei größer werdender Wicklung erforderlich ist.Briefly stated, the invention comprises a precision winder having one in a stationary one Position arranged traverse and a spindle, which is used to carry out a rectilinear movement of the Traverse is attached away, depending on the size of a winding formed on the spindle. 4 <i The lockers! is driven by a DC motor and it is a DC speed control provided to set the speed of the motor as a function of the movement of the spindle from the crosshead to control. The main control potentiometer for speed control is linear and dependent on the movement the spindle is set away from the traverse by a cam in such a way that such a non-linear Adjustment of the potentiometer results in a reduction in the spindle speed that is required for It is necessary to maintain a constant drawing speed as the winding increases.

Gleichungequation 1010 2525th Gleichungequation 1111th JOJO Gleichungequation 1212th

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

29 Ol 497 claims:

1. Take-up device for drawing glass thread directly from a nozzle plate to produce a Precision winding, with a spindle for pulling the glass thread out of the nozzle plate, a traverse for

5 Back and forth movement of the glass thread along the spindle to form the winding, a device for Attachment of the spindle and the traverse for the purpose of performing a relative movement to one another Maintaining a substantially constant distance between the traverse and that on the Spindle located winding, a DC motor coupled to the spindle, one electrically with DC speed control coupled to the motor to selectively change the motor speed,

io a device by which the traverse is fixed in a stationary manner,

means for supporting the spindle for rectilinear movement against the traverse to and from this way,

and a sensor for detecting the distance between the traverse and the peripheral surface of a the spindle attached winding, with a drive connected to the latter device

15 device is provided to move the spindle relative to the traverse,

characterized in that the winding device has the following devices: