DE3249987C2

DE3249987C2 - Vorrichtung für die Herstellung eines Formteils

Info

Publication number: DE3249987C2
Application number: DE3249987A
Authority: DE
Inventors: Charles B Evans; William J Murray
Original assignee: Vought Aircraft Co
Current assignee: VOUGHT AIRCRAFT CO., DALLAS, TEX., US
Priority date: 1981-06-22
Filing date: 1982-06-22
Publication date: 1995-08-17
Anticipated expiration: 2002-06-23

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Herstellung eines Formteiles insbesondere aus geschichtetem Verbund- Bandmaterial entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Geschichtete Verbund-Bandmaterialien bzw. Mehrschicht-Form teile werden in einem weiten Bereich von Gegenständen und Geräten angewendet, bei denen geringes Gewicht, hohe Festig keit und besondere Eigenschaften, die mit einem Band- Material erreicht werden können, vorteilhaft sind. Derartige Verbundwerkstoffe sind bei der Herstellung von Luftfahr zeugen und anderen Bauteilen aus der Luft- und Raumfahrt technik, bei einer Vielzahl von Bauteilen für Boden- und Wasserfahrzeuge, und bei einigen Bauteilen aus dem Bereich des Bauwesens besonders nützlich. Bei vielen Anwendungen ist es notwendig, daß Bauteile an besonderen Stellen oder ent lang besonderer Achsen größere Belastungen aufnehmen können. Ein Aufbau aus Verbundwerkstoffen ist für diese Art der Belastung besonders geeignet, da die Anzahl der Schichten, in denen das Material aufgebracht wird, d. h. die Bänder, geändert und entsprechend den Bereichen angepaßt werden können, bei denen höchste Belastbarkeit erforderlich ist. Typischerweise weisen geschichtete Verbundgefüge eine ver formbare Matrize aus einem Material wie beispielsweise Epoxidharz auf, das mit einem Fasergewebe oder bandähnlichem Material ausgesteift ist, welches aus Bor, Graphit oder Glasfasern hergestellt sein kann.

Für die Herstellung von geschichteten Verbundgefügen aus Bandmaterial ist eine Mehrzahl von Herstellungsverfahren bekannt. Die bisher verwendeten Verfahren und die entspre chenden Vorrichtungen sind kostenintensiv. Daher sind die einzigen Bauteile, die nach derartigen Verfahren hergestellt werden, solche, die die damit verbundenen höheren Kosten ohne weiteres rechtfertigen. Die hohen Kosten ergeben sich insbesondere deswegen, da aufgrund der hohen Stabilität und Festigkeit des aus Bor, Graphit, Fiberglas oder aus ähn lichen Fasermaterialien zusammengesetzten Bandes das Band material schwierig zu handhaben und in die gewünschten Längen und Breiten zu schneiden ist. Darüberhinaus muß große Sorgfalt angewendet werden, um zu verhindern, daß das un gehärtete Harz des Bandmaterials während der Durchführung des Verfahrens an der Vorrats-, Förder- und Schneidvor richtung anhaftet, und um zu verhindern, daß unerwünschtes Harz sich auf den Oberflächen der genannten Vorrichtungen ablagert, die fortwährend das Bandmaterial berühren. Eine relativ einfache Anlage könnte beispielsweise eine Bandvor rats- und Fördervorrichtung verwenden und würde es erfor dern, daß eine Bedienungsperson das Band nach jedem erfor derlichen Längenabschnitt des Bandmaterials, das aus der Vorratsvorrichtung herausgezogen wird, von Hand abschneidet. Die Bedienungsperson würde anschließend das Band auf der Form des bestimmten, herzustellenden Teiles aufbringen. Ein derartiges Verfahren ist arbeitsintensiv, nimmt viel Zeit in Anspruch und ist daher sehr teuer. Das Verfahren ist darüberhinaus anfällig für Bedienungsfehler, wie beispiels weise Falten des Bandes, unsauberes Aufbringen des Bandes auf die Form, usw.

Es sind Erfassungssysteme bei Band-Auflegevorrichtungen bekannt, die die Form-Oberfläche bei einem vom tatsächlichen Kontaktpunkt entfernten Auflagepunkt infolge der Notwendig keit im Zusammenhang mit der Befestigung der Sensoren erfas sen. Eine frühere Version einer Band-Auflegevorrichtung arbeitet mit elektro-pneumatischen Sensorschaltern. Diese Sensoren werden durch den Gegendruck aktiviert, der sich ergibt, wenn die Sensoren näher an die Form-Oberfläche herangeführt werden. Eine Anzahl derartiger Sensorschalter ist angrenzend an Rollglieder, die das Band auf die Form- Oberfläche aufbringen, gehalten. Obwohl diese Sensoren im allgemeinen zuverlässig sind, können sie jedoch nicht den tatsächlichen Auflagepunkt zwischen den Rollgliedern und der Form-Oberfläche erfassen, und erzeugen dadurch einen bestimmten Fehlbetrag bei der Positionierung des Auflege Elementes, der wiederum zu periodisch ungleichmäßig erzeugtem Druck auf den Rollgliedern führt und das Band beschädigt. Außerdem neigen die Rollglieder aufgrund der variierenden Reibungskräfte entlang der mit Konturen versehenen Oberfläche dazu, von der Mittellinie des Bandes abzugleiten, wodurch das Band während des Band-Auflegens schief gezogen, verschränkt oder gar beschädigt werden könnte.

Eine derartige, dem Oberbegriff des Anspruches 1 entspre chende Vorrichtung ist aus der US-PS 3,970,831 bekannt, mit welcher ein Band-Auflegekopf in einer Vielzahl von Achsen steuerbar ist, um das Bandauflegen auf eine gewölbte Ober fläche zu steuern. Bei dieser Vorrichtung wird eine Reihe von Steuersignalen erzeugt, die in die Steuervorrichtung dadurch eingegeben werden, daß der Band-Auflegekopf durch einen Digitalisier- oder Erfassungskopf ersetzt wird, und der Digitalisierkopf über die Oberfläche eines Spurgliedes, das auf der Arbeitsfläche der Form aufliegt, bewegt wird. Dieses Spurglied weist Erfassungselemente auf, die in Ver bindung mit dem Digitalisierkopf so wirken, daß Steuer signale erzeugt werden. Die Steuersignale werden verwendet, um ein Programm für die Steuerung des Bandkopfes während des Band-Auflegens zu erzeugen. Aus der US-PS 3,970,831 ist keine Anpassung an nacheinander aufgelegten Oberflächen be kannt. Vielmehr muß jede zusätzliche Band-Schicht mit dem Spurkopf abgefahren werden und ein neues Programm erzeugt werden, nachdem jede Band-Schicht aufgebracht ist, oder es muß mit jeder Schicht von auf der Arbeitsoberfläche aufge brachtem Band immer mehr und mehr Ungenauigkeit in Kauf genommen werden.

Aus der US-PS 4,133,711 ist eine Band-Auflegeeinrichtung bekannt, bei welcher nacheinander Schichten des Bandes auf einer mit Unterdruck unten gehaltenen Oberfläche aufgelegt werden, um ein Arbeitsstück auszubilden, das dann in einen Schneidebereich überführt wird, und mittels einer Laser- Schneideinrichtung in eine gewünschte Form gebracht wird, und schließlich zu der Form des Werkstückes überführt und über der Form ausgeformt wird.

Aus der US-PS 3,775,219 ist ein Auflegekopf für Verbundband mit einer photoelektrischen Kanten-Erfassungsvorrichtung bekannt, mit welcher das Abschneiden des Verbundbandes steuerbar ist, und mit der die Bahn des Band-Auflegens erforderlichenfalls automatisch nachgestellt wird.

Keine dieser Vorrichtungen ist so ausgelegt, daß eine Form- Verbundschicht vollständig hergestellt werden kann, und daß das ganze Band-Auflegen im wesentlichen automatisiert ist, um ein Übermaß von Bedienung zu vermeiden und den Zeitauf wand durch die Bedienungsperson zu minimieren.

Die großen Abmessungen vieler der Formteile, die vorteilhaft mit geschichteten Verbund-Bandmaterialien hergestellt werden, erfordern die Verwendung von großen Stützflächen, Aushärtanlagen und einen beträchtlichen Raum für die Überführung der Form und des Verbundbandaufbaues zwischen den verschiedenen Arbeitsplätzen. Mit größeren Abmessungen wird auch die für die Herstellung von Verbund-Formteilen erforderliche Zeit erhöht, da die Bedienungsperson fortlaufend während dieser Zeit arbeiten muß. Dadurch kommt vielfach bei der Herstellung von Verbund-Formteilen ein großer Betrag von nicht-produktiver Zeit zustande.

Desweiteren erfordern es Schneidvorrichtungen bei den bekannten Systemen, daß der Band-Aufbringkopf vor jedem Schnitt stoppt.

Um zu verhindern, daß das Band an der Band-Auflegevorrich tung anhaftet und um jeglichen Harz-Aufbau auf der Vorrich tung zu minimieren, sind zusätzlich die meisten Verbund- Bandmaterialien mit einem Trägerband versehen. Dieses Trägerband muß vor dem Aufbringen des Bandes auf eine Form oder dergleichen entfernt werden, und das Faserband muß vor sichtig behandelt werden, wenn das Trägerband einmal ent fernt ist, um Probleme mit dem Anhaften an der Vorrichtung zu vermeiden; das Trägerband muß ferner weggeführt werden. Bei einigen Band-Auflegesystemen ist es notwendig, das Faserband von dem Trägerband zu trennen, um das Faserband zu schneiden, und dann das Faserband wieder auf das Trägerband zum Auftragen auf die Form aufzubringen. Diese übermäßige Behandlung des Verbundbandes ist mit möglichen Problemen beladen. Beispielsweise ist für das Wiederaufbringen des Faserbandes auf dem Trägerband erforderlich, eine Wärme quelle zu verwenden, um das Band für das erneute Anhaften hinreichend zu erweichen oder zu plastifizieren.

Obwohl es bei bestimmten Band-Auflegesystemen nicht notwen dig ist, das Trägerband zu entfernen, um das Faserband zu schneiden, ist es jedoch notwendig, die Maschine anzuhalten, um das Faserband zu schneiden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es, eine Vor richtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die es ermöglicht, ein Band-Material auf eine Form-Oberfläche beliebiger Kontur fehlerfrei aufzubringen, ohne die Hilfe einer Bedienungsperson zu benötigen.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den kennzeich nenden Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Band-Auf legen sowohl auf einer ebenen, als auch auf einer Ober fläche, welche Konturen aufweist, durchzuführen.

Erfindungsgemäß weist der Band-Aufbringkopf ein Schuhteil auf, das das Band in Kontakt mit der Form-Oberfläche bringt und einen gleichmäßig verteilten Druck auf das Band ausübt. Die Position dieses Schuhteiles relativ zu der Form-Ober fläche wird fortwährend durch Erfassungselemente überwacht und über die Anpaßsteuerung fortwährend angepaßt, um ein vorgegebenes Verhältnis zur Form-Oberfläche aufrechtzuer halten. Die Sensoren oder Erfassungselemente sind so ausge legt, daß der Kontaktpunkt zwischen dem Schuhteil und der Form-Oberfläche überwacht wird, und dadurch der Band-Auf bringkopf entsprechend an diesen Kontaktpunkt angepaßt gesteuert wird.

Bei der vorliegenden Erfindung wird darüberhinaus der ver wendete Schuh zusammen mit einer Führungsbahn eingesetzt, mit welcher das Band zu dem Schuh zuführbar ist; und es ist eine Druckvorrichtung vorgesehen, mit welcher auf das Band während des Band-Auflegens entlang der Mittellinie des Bandes Druck ausgeübt werden kann. Diese Schuhanordnung mit der Druckausübevorrichtung stellt eine erhebliche Verbesse rung gegenüber den Rollelementen dar.

Besonders vorteilhaft kann mit der Erfindung eine durch die Bedienungsperson steuerbare bzw. programmierbare Vorrichtung geschaffen werden, die mit einem relativ einfachen Programm gesteuert werden kann, so als würde das Bandauflegen auf einer flachen Oberfläche durchgeführt werden, und die vollkommen in der Lage ist, das Bandauflegen auf einer komplexen, mit Konturen versehenen Oberfläche durchzuführen.

Desweiteren kann mit der Erfindung vorteilhaft eine Band- Auflegvorrichtung geschaffen werden, die an eine Konturen aufweisende Oberfläche derart anpaßbar ist, daß ein gleichmäßiger Druck gegen das Band bei aufeinanderfolgenden Schichten ausgeübt wird, wenn die Schichten auf einer Form mit Konturen bzw. der Oberfläche einer Formteil-Vorrichtung ausgebildet werden.

Es ist eine verbesserte Adaptiv- oder Anpaß-Steuerung für das Band-Auflegen auf einer Konturoberfläche vorgesehen, insbesondere auch auf konkav gewölbten Oberflächen. Dieses wird dadurch ermöglicht, daß das Band-Auflegen entlang einer Längsachse, der X-Achse, einer Querachse, der Y-Achse, einer Grobsteuerung, einer Vertikalachse, der Z-Achse (Steuerung lediglich des Aufliegens oder Nichtaufliegens auf der Arbeitsoberfläche) und einer Rotationsachse, der C-Achse, gesteuert, bzw. programmiert wird. Eine Feinsteuerung der Z- Achse und einer Radialachse, der R-Achse, wird durch das unabhängige Adaptionssteuersystem gemäß einer Ausführungs form der Erfindung ermöglicht.

Desweiteren ist bei der Erfindung die Schneidvorrichtung in der Lage, fliegend zu schneiden (d. h., während der Band- Aufbringkopf über die Form-Oberfläche bewegt wird). Mit an deren Worten, es wird eine Schneidvorrichtung verwendet, die in der Lage ist, das Faserband zu schneiden, während es noch an dem Trägerband anhaftet, und den Schneidvorgang fliegend, d. h. während der Bewegung, mit allen Winkeln außer senk recht zur Bandlaufrichtung, zu ermöglichen.

Es ist sehr vorteilhaft mit der Erfindung, eine automati sierte Vorrichtung zu schaffen, welche ein Portalgerüst auf weist, mit welchem ein Band-Auflegekopf, der in der Lage ist, Band aufzulegen, lagerbar und bewegbar ist und mit welchem Band-Schichten auf eine Form aufbringbar und abschneidbar sind, um ein Werkstück an einer einzigen Arbeitsstation zu erzeugen, das aushärtbereit ist.

Besonders vorteilhaft kann mit der Erfindung eine Band-Auf legevorrichtung geschaffen werden, mit welcher ein Verbund band direkt aufbringbar ist, ohne eine Trennung von einem Trägerband und ein erneutes Aufbringen des Faserbandes auf das Trägerband erforderlich zu machen.

Besonders vorteilhaft kann mit der Erfindung eine Vorrich tung zum fliegenden Schneiden des Bandes und eine Vorrich tung für das Schneiden des Faserbandes geschaffen werden, während es noch an dem Trägerband anhaftet.

Besonders vorteilhaft kann mit der Erfindung eine Leitvor richtung für das Band geschaffen werden, mit welcher das Band einer Anlegevorrichtung zugeführt wird, die es derart in Kontakt mit der Formoberfläche bringt, daß die Anlegevor richtung entlang der Längsmittenlinie des Bandes abläuft.

Besonders vorteilhaft kann mit der Erfindung eine Automatik vorrichtung geschaffen werden, mit welcher das Verbundband ohne Hilfe von einer Bedienungsperson automatisch geschich tet auf eine Form aufgebracht wird.

Besonders vorteilhaft kann mit der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Verbundaufbaues geschaffen werden, bei dem das Zuschneiden des Arbeitsstückes, das in der Form zu bilden ist, auf einen einzigen Zuschneidvorgang minimiert wird, nachdem das Bandauflegen beendet ist.

Besonders vorteilhaft kann mit der Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, durch welches ein Werkstück ausgebildet, zugeschnitten und ausgehärtet werden kann, während es sich noch in der Form befindet, wodurch die Behandlung des Ver bundbandes einschließlich des Werkstückes minimiert wird.

Besonders vorteilhaft kann also mit der Erfindung eine Vor richtung geschaffen werden, die in der Lage ist, die oben genannte Aufgabe mit den zugehörigen Vorteilen zu lösen, während sie zugleich im Vergleich mit den bekannten Einrich tungen zuverlässig und wirtschaftlich ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Aus führungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Band-Auflegevor richtung mit einer Profilform und einem teil weise fertiggestellten Werkstück,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Band-Auflegevor richtung nach Fig. 1 in einer Ansicht aus Rich tung der Pfeile 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Band-Aufbringkopfes, der bei der Band-Auflege vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 4 eine Seitenansicht von links aus Richtung der Pfeile 4-4 auf den Band-Aufbringkopf nach Fig. 3,

Fig. 4a eine Vorderansicht auf ein Schuhteil des Auf bringkopfes, in der Fühlelemente zur Erfassung der Drehung um die R-Achse dargestellt sind,

Fig. 5 einen Querschnitt in einer Ansicht aus Richtung der Pfeile 5-5 der Vorratswickel, die auf dem Band-Aufbringkopf nach Fig. 3 verwendet werden,

Fig. 6 einen Aufriß von vorne auf den Band-Aufbring kopf nach Fig. 3,

Fig. 7 ein vergrößerter Teil-Seitenaufriß der Schneid vorrichtung, die in dem Band-Aufbringkopf nach Fig. 3 verwendet wird, in einer Ansicht aus Richtung der Pfeile 7-7,

Fig. 8 einen Querschnitt durch die Schneidvorrichtung nach Fig. 7 in einer Ansicht aus Richtung der Pfeile 8-8 zur Darstellung der Schneid nadel und des Schneidnadelgehäuses,

Fig. 9 einen vergrößerten und teilweise aufgebrochenen Aufriß von vorne auf die Schneidvorrichtung nach Fig. 7 in einer Ansicht aus Richtung der Pfeile 9-9,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der Schneidvorrich tung nach Fig. 7, die an der Bandführung des Band-Aufbringkopfes nach Fig. 3 gehalten darge stellt ist,

Fig. 11 einen Teilaufriß von vorne auf die Schneidnadel der Schneidvorrichtung nach Fig. 7,

Fig. 12 einen Teilaufriß von der Seite auf die Schneid nadel der Schneidvorrichtung nach Fig. 7,

Fig. 13 einen Querschnitt durch den in der W-Achse wirken den Motor und durch zugehörige Bauteile,

Fig. 14 einen Querschnitt durch die in der W-Achse wirken de Zerlegeeinrichtung bzw. den Resolver und durch die diesem zugeordneten Bauteile,

Fig. 15 ein Blockdiagramm des automatischen Steuersystems für die Band-Auflegevorrichtung,

Fig. 16 eine Diagrammdarstellung des Steuerschaltkreises für die Bewegung in Richtung der Z-Achse, mit welchem die Bewegung des Band-Aufbringkopfes während des Band-Auflegens in Richtung der Z-Achse unabhängig steuerbar ist, und

Fig. 17 eine Diagrammdarstellung des Steuerschaltkreises für die Bewegung um die R-Achse, mit welchem die Bewegung des Band-Aufbringkopfes während des Band-Auflegens um die R-Achse unabhängig steuerbar ist.

In der Zeichnung sind gleiche bzw. ähnliche Bauteile mit gleichen bzw. ähnlichen Bezugszeichen be zeichnet. In Fig. 1 ist eine Band-Auflegevorrichtung 410 dargestellt, die ein Portalgerüst 11 aufweist, das sich über eine Form oder einen Arbeitstisch 412 erstreckt. Das Portalgerüst 11 weist eine noch im einzelnen zu be schreibende Stützvorrichtung auf, mit der ein Band-Auf bringkopf 413 beweglich gehalten ist. Erste und zweite im Beispielsfalle als Schienen 14, 15 ausgebildete Bah nen sind zueinander parallel ausgerichtet und verlaufen senkrecht zu dem Portalgerüst 11 auf je einer Seite des Arbeitstisches 412. Eine Bewegung des Band-Aufbringkopfes 413 entlang des Portalgerüstes 11 relativ zu dem Arbeits tisch 412 wird als Bewegung entlang der "Y-Achse" be zeichnet, und die Bewegung in der Richtung parallel zu den Schienen 14, 15 wird als "X-Achsen"-Bewegung bezeich net. Der Einfachheit halber werden die Schienen 14 und 15 als linke und rechte "X-Achsen"-Schienen bezeichnet.

Das Portalgerüst 11 weist einen Trägerbalken 16 mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt auf, der an seinen Endbereichen durch linke und rechte Portalgerüst-Stütz beine 17, 18 gestützt ist, die beweglich auf den Schienen 14, 15 mittels innenliegender, nicht dargestellter Rollen gelagert sind, wobei die bekannten "Thompson-round-way"- Rollelemente bevorzugt sind. Dadurch können die Stütz beine entlang der X-Achsen-Schienen bewegt werden. Eine Bewegung des Portalgerüstes 11 entlang der X-Achsen- Schienen 14, 15 und/oder eine Bewegung des Band-Aufbring kopfes 413 entlang des Trägerbalkens 16 ergibt, wenn der Band-Aufbringkopf 413 in Kontakt mit der Oberfläche der Form oder dem Arbeitstisch 412 ist, ein Auftragen von Längenabschnitten aus Faser-Verbund-Band 19 aus dem Band- Aufbringkopf 413, und das Auflegen und die haftende Be festigung des Bandes auf der Arbeitsoberfläche der Form 412 entlang einer gewünschten Bahn der X- und Y-Achsen, wie es im folgenden anhand der Beschreibung des Band- Aufbringkopfes 413 näher erläutert ist.

Bei der in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungs form weist der Trägerbalken 16 obere und untere, in Rich tung der Y-Achse verlaufende Schienen 20, 20′ auf, die sich entlang des Trägerbalkens erstrecken und je auf der oberen bzw. unteren Seite des Trägerbalkens 16 gehalten sind. Ein Lagerbock 21 ist für das Halten des Band- Aufbringkopfes 413 unterhalb des Trägerbalkens vorge sehen, wobei eine Bewegung des Band-Aufbringkopfes 413 entlang des Trägerbalkens 16 ermöglicht wird. Der Lager bock 21 weist einen im wesentlichen rechteckigen Quer schnitt auf, ist so ausgelegt, daß er den Trägerbalken 16 aufnehmen kann, und weist obere bzw. untere Rollen 22 bzw. 22′ auf, die so ausgelegt sind, daß sie je auf den oberen und unteren Y-Achsen-Schienen 20, 20′ ablaufen können. Der Aufbau derartiger Rollen/Schienen-Anordnungen ist be kannt und wird hier nicht weiter beschrieben.

Der Band-Aufbringkopf 413 ist drehbar auf dem in Richtung der Y-Achse verschiebbaren Lagerbock 21 durch ein Lager joch 23 gehalten, die eine 2-Lager-Anordnung 24 aufweist, in der eine vertikale Welle 443 derart drehbar gelagert ist, daß eine Drehung der Welle 443 um eine im wesent lichen vertikale Achse 444 möglich ist, die hier C-Achse genannt wird. Die Lager-Anordnung 24 bzw. die Welle 443 werden C-Achsen-Lager bzw. C-Achsen-Welle genannt. Ein zweistufiges Reduktionsgetriebe 27 wird vorzugsweise an gewendet, um eine gesteuerte Drehung der C-Achsen-Welle 443 und des Band-Aufbringkopfes 413 um die C-Achse 444 zu bewirken. Das Reduktionsgetriebe 27 weist ein Zeit- Steuerrad 28 auf, das koaxial auf der C-Achsen-Welle 443 gehalten und aufgekeilt ist und mit einer ersten Steuer kette 30 in Eingriff steht, die ebenfalls in Eingriff mit einem zweiten, kleineren Steuerrad 31 steht, welches auf einer drehbar in dem Lagerjoch 23 gelagerten vertika len Welle 32 befestigt ist. Ein drittes Steuerrad 33 ist ebenfalls koaxial an der Welle 32 befestigt und steht im Eingriff mit einer zweiten Steuerkette 34, die sich aus dem Lagerjoch 23 herauserstreckt und in Eingriff mit einem vierten Steuerrad 35 steht, das kleiner als das dritte Steuerrad 33 ist. Ein Gleichstrom-Antriebsmotor 36 für die Drehung um die C-Achse ist auf einem Vorsprung des Lagerjochs 23 befestigt und in Dreheingriff mit dem vierten Steuerrad 35, um so eine gesteuerte Drehung des Band-Aufbringkopfes 413 zu bewirken. Ein Rückkopplungs- Übertragungselement 40 für die Positionserfassung, das ein Signal entsprechend der Drehposition der C-Achsen- Welle erzeugen kann, wird durch den C-Achsen-Antriebs motor 36 derart angetrieben, daß ein elektrisches Aus gangssignal entsprechend dem Betrag der Drehung der Motor welle erzeugt wird, wodurch die C-Achsen-Position des Band-Aufbringkopfes 413 überwacht werden und durch eine Steuervorrichtung gesteuert werden kann, die im weiteren im einzelnen beschrieben wird.

Der Band-Aufbringkopf 413 weist ein Stützgestell 442 auf, das deutlicher in Fig. 3 und 4 dargestellt ist, das nicht drehbar mit einem Bereich der C-Achsen-Welle 443 verbun den ist und sich nach unten von der C-Achsen-Lageranord nung 24 wegerstreckt.

Eine translatorische Bewegung des Band-Aufbringkopfes 413 in vertikaler Richtung oder in Richtung der Z-Achse, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, wird durch eine Z- Achsen-Antriebsvorrichtung 41 erreicht, die eine mit einem Gewinde versehene Antriebswelle 42 aufweist, die sich von einem Stützlager 43 nach unten erstreckt, welches auf einer vertikal ausgerichteten Gleitplatte 44 gehalten ist, die an einem Seitenbereich des Lagerbocks 21 befe stigt ist und sich entlang der Y-Achse von dem Lagerbock 21 nach oben erstreckt. Die mit einem Gewinde in Z-Rich tung versehene Antriebswelle 42 erstreckt sich in einem Gehäuse 45 nach unten, an welchem das Lagerjoch 23 für den Band-Aufbringkopf befestigt ist, und die Antriebs welle 42 steht mit entsprechenden Konsolen 46, 47 mit Innengewinde in Gewindeverbindung, die in dem Gehäuse 45 befestigt sind. Die mit einem Gewinde versehene An triebswelle 42 wird durch einen nichtdargestellten Steu erriemen angetrieben, der im Eingriff mit einem Gleich strom-Servomotor 50 für Antrieb in Z-Richtung steht, welcher auf der Gleitplatte 44 befestigt ist. Ein Posi tionsfühler 51 ist an dem Antriebs-Servomotor 50 für das Erzeugen von Positions-Rückmeldesignalen entsprechend dem Drehwinkel des Antriebsmotors 50 und der Antriebs welle 42 befestigt. Eine Drehung der mit einem Gewinde versehenen Antriebswelle 42 in den Konsolen 46, 47 mit Innengewinde führt zu einer Vertikalbewegung des Gehäu ses 45 auf der Welle 42 und somit zu einer Vertikalver schiebung des Band-Aufbringkopfes 413.

Der Band-Aufbringkopf 413 weist - wie in Fig. 3 und 4 dargestellt - eine Schneidvorrichtung 474 auf, mit wel cher das Band auch förderbar ist. Die Band-Schneidevor richtung 474 ist so ausgelegt, daß das Faserband 19 fliegend geschnitten wird, während es noch an einem Trä gerband 112 anhaftet, d. h., während der Aufbringkopf 413 sich fortwährend über die Formoberfläche 412 bewegt und ein Abschnitt des Bandes auf die Arbeitsoberfläche des Formteiles 412 nach dem Schneiden in der Fördervor richtung 474 aufgebracht wird. Während bei einigen be kannten Band-Auflegevorrichtungen das Faserband von dem Trägerband mittels eines Trennteiles oder Trennmessers getrennt werden muß, welches auf die Grenzfläche zwi schen dem Faserband und dem Stützband gerichtet ist, um das Schneiden des Faserbandes zu erlauben, ohne das Trägerband einzukerben oder zu schwächen, erfordert die erfindungsgemäße Schneidvorrichtung 474 nicht, daß das Faserband 19 von dem Trägerband 112 während des Schneidens getrennt wird. Die Schneidvorrichtung 474 (bzw. 469 in Fig. 6) vermeidet daher die Schwierigkeiten infolge der artiger bekannter Verfahren, beispielsweise die Notwendig keit, das Klebeband von dem Trägerband zu trennen und daraufhin das Band vor dem Aufbringen wieder an das Träger band anzukleben, sowie die sich daraus ergebenden Schwie rigkeiten. Beispielsweise ist es bei bestimmten bekannten Einrichtungen erforderlich gewesen, das von dem Träger band gelöste Faserband zu erwärmen, um das Harz des Fa serbandes zu plastifizieren, um das erneute Ankleben des Bandes an dem Trägerband zu erlauben. Zu den nachteiligen Wirkungen derartiger Verfahren können die Schädigung des Faserbandes durch den Trennvorgang gehören, und das vorzeitige Aushärten oder Steifwerden des Bandes infolge dieses Erwärmungsverfahrens, wobei ein zufriedenstellen des erneutes Ankleben des Faserbandes an dem Trägerband und ein Haften des Bandes auf der Form möglicherweise nicht erreicht wird.

Das in Fig. 3 und 4 dargestellte Stützgestell 442 für den Aufbringkopf weist eine vertikale Stützplatte 440 auf, die sich nach unten von einer sich horizontal erstrecken den oberen Platte 441 erstreckt, die an der Welle 443 be festigt ist, wobei vertikale Flansche 439 daran ange schweißt oder in ähnlicher Weise befestigt sind, und sich horizontal zwischen der Stützplatte 440 und der oberen Platte 441 erstrecken, und wobei sich rückwärtige Flansche nach unten entlang der entgegengesetzten oder rückwärti gen Seitenfläche der Stützplatte zur Aussteifung des Stützgestells 442 erstrecken. Der Band-Aufbringkopf 413 weist eine linke und rechte Seitenplatte 421, 422 auf, die fest zueinander parallel im Abstand voneinander durch einen Querträger 438 verbunden sind, der sich zwischen den Seitenplatten 421 und 422 erstreckt und verschraubt ist. Die Seitenplatten 421, 422 dienen als Stützgestell für den Band-Aufbringkopf 413, der im folgenden beschrie ben wird.

Der Band-Aufbringkopf 413 ist schwenkbar an der Stütz platte 440 mittels einer in Fig. 3 dargestellten Halte vorrichtung 433 für eine Schwenkbewegung um die R-Achse schwenkbar verbunden und erlaubt eine Drehbewegung des Band-Aufbringkopfes 413 um eine R-Achse 419, die in Fig. 4 dargestellt ist. Die R-Achse 419 fluchtet mit dem Band-Aufbringkopf 413, und, wenn der Band-Aufbring kopf 413 auf die X-Achse ausgerichtet ist, wie es in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, erstreckt sich die R-Achse 419 parallel zu der X-Achse und kreuzt mittig den Band- Aufbringkopf 413 unmittelbar an seinem untersten Bereich, d. h., an der Auflage des Aufbringkopfes 413 auf dem Tisch 412. Die Haltevorrichtung 433 für eine Schwenkbe wegung um die R-Achse weist ein Schienengestell 434 für eine Schwenkbewegung um die R-Achse auf, welche seiner seits obere und untere bogenförmige Stäbe oder Schienen 435, 436 aufweist, die deutlicher in den Fig. 3 und 6 dar gestellt und konzentrisch zu der R-Achse 419 angeordnet sind. Der Band-Aufbringkopf 413 weist eine feste Lager platte 432 mit oberen und unteren Kugelführungen 417, 418 auf, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, die je zu der oberen bzw. unteren bogenförmigen Bahn 435 bzw. 436 pas sen, um eine bogenförmige Bewegung der Lagerplatte 432 relativ zu der oberen und unteren Bahn 435, 436 und da durch eine bogenförmige Bewegung des Band-Aufbringkopfes 413 um die R-Achse 419 zu ermöglichen. Pneumatikzylinder 447, 448 zur Gewichtsentlastung werden - wie dargestellt - verwendet, um eine nach oben gerichtete Kraft auf den Band-Aufbringkopf 413 wirken zu lassen, die ausreicht, um einen gewünschten Druck auf das Verbundband 110 aus zuüben, wie es auf die Formoberfläche - wie oben näher ausgeführt - aufgebracht wird.

Eine Antriebsvorrichtung 71 für eine Schwenkbewegung um die R-Achse weist - wie es in Fig. 6 dargestellt ist - einen Gleichstrom-Servomotor 72 auf, der auf der Stütz platte 440 gelagert ist. Ein Steuerriemen 73 für einen Schwenkantrieb um die R-Achse ist mit einer Antriebs- Riemenscheibe 78 auf der Motorachse des Motors 72 ver bunden und erstreckt sich entlang der Stützplatte 440 über eine bogenförmige Antriebsoberfläche 437 der Lager platte 432 und steht in Eingriff mit dieser, und ist in einer Schleife um eine entsprechende Riemenscheibe 75 ge legt, die auf der entgegengesetzten Seite der Stützplatte 440 gelagert ist und auf die Oberfläche 437 und den Servomotor 72 ausgerichtet ist. Eine Drehung des Servo motors 72 im Uhrzeigersinn bewirkt - wie es in Fig. 6 dargestellt ist - eine nach links gerichtete Bewegung des unteren Teiles des Steuerriemens 73 und bewirkt so mit eine Schwenkbewegung der Lagerplatte 432 und des Band-Aufbringkopfes 413 im Gegenuhrzeigersinn auf den oberen und unteren Bahnen 435 und 436.

Ein in Fig. 3 dargestellter Band-Kopfrahmen 431 ist mit der Lagerplatte 432 mittels linker und rechter vertika ler Lageranordnungen 423 und 424 verbunden. Wie es deut lich auch in Fig. 4 dargestellt ist, weist die linke Lageranordnung 423 obere und untere Lager 425, 426 mit Kugelführungen zur Längsführung der Führungsschienen auf, die verbolzt, verschraubt oder in anderer Form an der Lagerplatte 432 befestigt sind. Die in Fig. 3 darge stellten linken und rechten oberen Lager 425, 426 mit Kugelführungen sind relativ zu linken und rechten verti kalen Stäben 427, 428 vertikal beweglich, die axial be weglich in den Längsführungslagern 425, 425′ aufgenommen sind. Die Lager 425, 425′ sind umfangsseitig nicht voll ständig geschlossen und weisen im Querschnitt nach innen gerichtete, sich vertikal erstreckende Schlitze auf, in denen die Lagerstützen 458, 459 zur Aufnahme der linken und rechten Führungsstangen 427, 428 aufgenommen sind, die mit den linken und rechten Führungsstangen 427 und 428 jeweils verschraubt sind. Die Lagerstützen 458 und 459 sind ebenfalls verschraubt, verbolzt oder in anderer Form an den linken und rechten Seitenplatten 421 bzw. 472 befestigt. Im Betrieb sind somit die Führungsstangen 427 und 428, die Lagerstützen 458 und 459 und der Band-Kopf rahmen 431 vertikal relativ zu der Befestigungsplatte 432 durch Vertikalbewegung der Führungsstangen 427 und 428 in den Lageranordnungen beweglich, um kleinere Vertikalbe wegungen das Aufbringkopfes 413 zu ermöglichen.

Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, ist der linke und der rechte Pneumatikzylinder 447 und 448 mit der linken und rechten Lageranordnung 423 und 424 verbunden, und er streckt sich nach unten entlang den linken und rechten Seitenplatten 421 und 472. Die Kolbenstangen 447A und 448A der linken und rechten Pneumatikzylinder 447 und 448 sind je mit den Seitenplatten 421 und 472 mittels auf den Kolbenstangen und an der rechten und linken Sei tenplatte befestigten Stützarmen verbunden. Druckluft wird auf die unteren Kammern der Pneumatikzylinder 447 und 448 während des Betriebes so angelegt, daß eine Ge wichtsentlastung stattfindet oder nach oben gerichtete Kraft auf den Band-Aufbringkopf 413 zur Steuerung des Druckes des Aufbringkopfes 413 auf der Formoberfläche 412 ausgeübt wird. Eine Servo-Steuervorrichtung ist für die Erfassung der Vertikalposition des Band-Kopfrahmens 431 relativ zu der Lagerplatte 432 und für die Betätigung des Servomotors 50 zum Anheben oder Absenken des Auf bringkopfes 413 und des Lagerjochs 23 vorgesehen, um zu gewährleisten, daß die Pneumatikzylinder-Kolbenstangen 447A und 448A etwa in der Mitte ihres Bewegungsbereiches in den Pneumatikzylindern 447 und 448 gehalten werden.

Die Pneumatikzylinder 447 und 448 und die zugeordneten Bauteile umfassen somit eine Vorrichtung zur Steuerung des Druckgrades, der auf das Band 110 dadurch ausgeübt wird, daß ein vorgegebener Betrag der nach unten gerich teten Kraft, die durch das Gewicht des Aufbringkopfes 413 erzeugt wird, aufgefangen wird.

Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, weist der Aufbringkopf 413 ein Vorratswickel 414 und ein Aufnahmewickel 415 auf, die beide auf einer festen Stützplatte 416 gelagert sind. Das auf dem Vorratswickel 414 aufgespulte Band 110 be steht aus vorimprägniertem Faserband 19 und Trägerband 112. Das Faserband 19 ist beispielsweise in einer ange messenen Breite aus im wesentlichen parallel gerichteten Graphitfasern aufgebaut und mit einem ungehärteten Epoxid harz imprägniert. Das Trägerband 112 kann vorteilhafter weise aus Wachspapier mit einem Gewicht von 290 bis 390 g/m² bestehen. Das Band 110 ist vorzugsweise auf nicht dargestellten Wickelkernen aus Karton aufgespult. Wie es darüber hinaus in Fig. 6 dargestellt ist, ist die Stütz platte 416 beispielsweise durch Flansche 420 parallel zu der linken Seitenplatte 421 befestigt, die ihrerseits, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, an einer vertikalen Führungsstange 427 befestigt ist und in Längsrichtung in oberen und unteren Lagern 425, 426 mit Kugelführungen zur Längsführung gleiten kann, wobei die Führungsstangen 427, 428 vertikal ausgerichtet an der Lagerplatte 433 befestigt sind.

Eine Schwenkbewegung des Aufbringkopfes 413 um die R- Achse wird um das bogenförmige Schienengestell 434 mit oberen und unteren bogenförmigen Schienen 435, 436 er möglicht, das an der Stützplatte 440 befestigt ist. Die Stützplatte 440 ragt von der sich horizontal erstrecken den oberen Platte 441 nach unten, die obere Platte 441, die Stützplatte 440, und die zugeordneten Bauteile bil den das Stützgestell 442. Das gesamte Stützgestell 442 und der Aufbringkopf 413 sind an einer nach unten ragen den Welle 443 drehbar um die vertikale C-Achse gelagert.

Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, ist ein Vorratswickel 414 an einer Stützplatte 416 auf einer Welle oder einem Wellenstummel 444 gelagert, der in einem Lager 445 dreh bar ist, welches auf einem zylindrischen Lagergehäuse 446 abgestützt ist und sich senkrecht zu der Stützplatte 416 erstreckt. Das Lagergehäuse 446 weist Flansche 450 auf, mit welchen das Gehäuse an der Stützplatte 416 ver schraubt oder in anderer Form befestigt werden kann. Der Vorratswickel 414 hat die Form einer Nabe bzw. eines Topfes mit einer in einer von der Stützplatte 416 ab gewandten Richtung offenen Öffnung, und erlaubt, daß eine Bandspule über den zylindrischen Nabenbereich 452 in be kannter Weise geladen wird. Diese Ausbildung ist für die se Ausführungsform der Vorrichtung geeignet, da die Füh rungsbahn und die Schneidvorrichtung das Band ausgerich tet mit dem Vorratswickel 414 und dem Aufnahmewickel 415 und relativ zu einem Schuh 465 zentriert halten. Siche rungsschrauben 451 erstrecken sich radial nach außen durch die Nabe, um zu erlauben, daß eine Bandspule auf dem Vorratswickel 414 festgehalten wird. Ein Servomotor 453 ist auf der Stützplatte 416 oberhalb des Vorrats wickel 414 gelagert, wobei der Servomotor eine Antriebs welle 454 aufweist, die sich über eine Öffnung, die in der Lagerplatte 416 ausgebildet ist, hinaus erstreckt. Auf dem herausragenden Bereich der Welle 454 ist eine Steuer-Riemenscheibe 455 gelagert, die seitlich mit der entsprechenden Riemenscheibe 456 fluchtet, die ihrerseits koaxial auf einer Welle 444 zwischen dem Vorratswickel 414 und dem Lagergehäuse 456 gelagert ist und sich mit der Welle 444 drehen kann. Ein Antriebsriemen 460 ver bindet die Riemenscheiben 445 und 446 für das Anlegen eines Drehmomentes im Gegenuhrzeigersinn, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, auf den Vorratswickel 414. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, ist der Vorratswickel 414 auf der Stützplatte 416 in geeigneter Weise in nahezu hori zontaler Ausrichtung mit der Stützplatte 432 entlang dem normalerweise vorderen und führenden Bereich der Stütz platte 416 und in horizontaler Ausrichtung mit dem Aufnah mewickel 414 positioniert; ein entsprechender Motor 457 für den Aufnahmewickel ist entlang dem oberen und hinteren Bereich der Stützplatte 416 gelagert.

Eine Auflegeeinheit 462 ist nach Fig. 4 auf der Stützplatte 416 unten in der Mitte befestigt, wobei die Auflegeeinheit 462 ein nach unten ragendes Lagerstück 463 aufweist, das auf der Stützplatte 416 durch einen sich in horizontaler Rich tung erstreckenden Bolzen oder eine Schraube 464 be festigt ist. Das Lagerstück 463 weist einen Längsschlitz auf, der sich senkrecht zu der Stützplatte 416 erstreckt und nach unten offen ist und in dem Auflege-Schuh 465 aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizient bzw. Teflon, mit einer im Querschnitt bogenförmigen kon vexen unteren Oberfläche aufgenommen werden kann. Eine Schraube 466 mit einem abgesetzten Endbereich mit ver mindertem Durchmesser und Gewinde erstreckt sich durch das Lagerstück 463, das vorteilhaft aus Aluminium aus gebildet sein kann, und den Auflege-Schuh 465 und steht mit einer abgestuften Ausnehmung in Eingriff, die in dem Lagerstück 463 ausgebildet ist, so daß sich eine begrenzte Schwenkbeweglichkeit des Auflege-Schuhs 465 um die Achse der Schraube oder des Bolzens 466 ergibt, um Unregelmäßigkeiten in der Formoberfläche 412 auszu gleichen. Eine Führungsbahn 467 ist zwischen den Stütz platten 416 und 471, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, gelagert und fluchtet mit dem Vorratswickel 414 und dem Auflege-Schuh 465. Die Bewegung des Auflege-Schuhs 465 um den Bolzen 466 wird - wie es in Fig. 4a dargestellt ist - durch lineare Erfassungselemente 813 und 814 er faßt, die ein Potentiometer betätigen, und auf Flanschen 815 und 816 befestigt sind, die je mit der linken bzw. rechten Seite des Schuhs 465 verbunden sind.

Im Betrieb wird das Band 110, das aus dem Faserband 19 und dem Trägerband 112 besteht, zu dem Auflege-Schuh 465 durch die Führungsbahn 467 geleitet, nachdem es durch die Schneidvorrichtung hindurchtritt; dadurch wird sicher gestellt, daß der Schuh 465 entlang der Längsmittenlinie des Bandes 110 verläuft. Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, ist eine linke Halteplatte 469 für die Schneidvor richtung an der äußeren Oberfläche der Stützplatte 416 befestigt, und, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, die Halteplatte 469 erstreckt sich entlang der Seite der Stützplatte 416 zwischen dem Vorratswickel 414 und dem Auflege-Schuh 465. Eine entsprechende rechte Halteplatte 470 ist an der Platte 471 befestigt, die sich parallel zu der ersten, der Stützplatte 416 erstreckt. Die Platte 471 ist an der rechten vertikalen Seitenplatte 472 mittels Flanschen 473 und so an der Lagerplatte 432 be festigt. Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, ist die linke Halteplatte 469 verbolzt, verschraubt oder in anderer Form in geeigneter Weise mit der Stützplatte 416 für das Stützen der Schneid- und Transportvorrichtung 474 verbunden. Das Band 110 wird entlang der Führungsbahn durch die Schneidvorrichtung 474 zu der Auflegeeinheit 462 zwischen einem Amboß 478 und einem Schneidnadelge häuse 479 hindurchgeführt. Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, ist das Schneidnadelgehäuse gleitbeweglich auf einem ersten Führstab 481 gelagert, und, wie es in Fig. 9 dargestellt ist, verläuft ein zweiter Führstab 482 parallel zu dem ersten, wobei die Führstäbe 481 und 482 sich entlang der W-Achse 177 zwischen den linken und rechten Halteplatten 469 und 470 erstrecken und mit die sen verbunden sind.

Ein Amboß 478 weist eine rechteckige Platte mit linken und rechten vorspringenden Flanschen 490 und 491 auf. Linke und rechte längliche Führungsstücke 483 und 484 sind je an der linken und rechten Halteplatte 469, 470 für die Schneidvorrichtung befestigt und erstrecken sich parallel und unmittelbar oberhalb der Führungsbahn 467 entlang der Bahn des Bandes 110. Die Führstücke 483 und 484 weisen je sich in Längsrichtung erstreckende Nuten 486 und 487 auf, die an den nach einwärts gerichteten Ober flächen der Führstücke 483 und 484 eingefräst, bzw. in anderer Form angebracht sind. Die linken und rechten Flansche 490, 491 des Amboß 478 ragen im Betrieb in die Nuten 486, 487 der Führstücke 483, 484 und weisen in einem Vertikalschnitt gesehen eine etwas geringere Breite als die rechtwinkligen Schlitze 486, 487 auf, wodurch der Amboß 478 sich in beschränktem Rahmen frei in Verti kalrichtung in den Nuten 486 und 487 bewegen kann. Linke und rechte Spiralfedern 493 und 494 sind in entsprechen den Ausnehmungen angebracht, die vertikal durch die Führstücke 483, 484 ausgebildet sind, und ragen nach oben in Anlage mit den unteren Oberflächen der Flansche 490 und 491. Die Federn 493 und 494 weisen gegen die Flansche vorgespannte Kolben auf, die den Amboß 478 in den Nuten 486, 487 nach oben drücken. Ein Betätigungs organ 498, entweder ein Elektromagnet oder ein Pneumatik zylinder, ist auf einer Lagerplatte 499 angrenzend und oberhalb des Amboß 478 gelagert. Die Lagerplatte 499 erstreckt sich zwischen dem linken und rechten Führstück 483, 484 und oberhalb derselben und ist mit deren oberen Oberflächen je verschraubt, um das Betätigungsorgan 498 sicher zu befestigen. Das Betätigungsorgan 498 weist einen Kolben 500 auf, der sich von der Lagerplatte 499 zu dem Amboß 478 nach unten erstreckt, wobei der Kolben 500 einen im wesentlichen zylindrischen Nocken 501 mit einer halbkugelförmigen Nockenoberfläche 502 aufweist, die auf die obere Oberfläche des Amboß 478 derart ge richtet ist, daß ein Druck nach unten auf den Amboß 478 dann ausgeübt wird, wenn ein Druck durch den Kolben 500 des Betätigungsorganes 498 ausgeübt wird. Dementsprechend wird der Amboß 478 durch das Betätigungsorgan 498 in Kontakt mit der nach oben gerichteten Seitenoberfläche der Nuten 486 und 487 nach unten gebracht, wenn das Betätigungsorgan 498 mit Energie versorgt wird. Der Amboß 478 wird durch die Spiralfedern 493 und 494 nach oben bewegt, wenn die Kraft in dem Betätigungsorgan 498 vermindert wird.

In einer anderen Ausführungsform kann der Amboß 478 da durch weggelassen werden, daß er mit der Führungsbahn 467 kombiniert wird. Die ausgestreckte Führungsbahn würde die Notwendigkeit von Führungsstücken 483, 484, Nuten 486, 487, Flanschen 490, 491, Spiralfedern 493, 494 und Nocken 501 beseitigen. Die längsgestreckte Führungsbahn würde jedoch mit einer besonderen Amboßoberfläche zu versehen sein, und das Schneidnadelgehäuse 489 würde durch ein auf einer Kappe 513 befestigtes Betätigungsorgan nach oben gedrückt, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, um die Schneidnadel 508 in Kontakt mit einer besonderen Amboß oberfläche zu bringen.

Wie es in Fig. 9 dargestellt ist, weist das Schneidnadel gehäuse 479 einen Lagerschlitten 505 mit Ausnehmungen auf, in denen die Führstäbe 481, 482 gleitbeweglich auf genommen werden können, wobei der Lagerschlitten 505 sich längs zwischen der linken und der rechten Halteplatte 469 und 470 erstreckt. Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, ist der Lagerschlitten 505 so ausgelegt, daß er das Schneid nadelgehäuse 479 drehbar in einem D-Achsen-Lager 507 aufnehmen kann. Wie es in Fig. 10 dargestellt ist, ist der Lagerschlitten 505 gleitbeweglich auf den ersten und zweiten, im wesentlichen parallelen Führungsstäben 481 und 482 gelagert, die zwischen der linken und der rechten Halteplatte 469 und 470 verbunden sind und sich entlang einer W-Achse 177 derart erstrecken, daß eine Gleitbe wegung des Lagerschlittens 505 und des Schneidnadelge häuses 479 entlang der W-Achse 177 möglich ist.

Das Schneidnadelgehäuse 479 weist verschiedene Bauteile auf, die aneinander derart befestigt sind, daß Rotation in dem D-Achsen-Lager 507 und eine Positionierung der Schneidnadel 508 in Anlage mit dem Faserband 19 möglich ist. Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, weist das Schneid nadelgehäuse 479 und das D-Achsen-Lager 507 eine im wesentlichen zylindrische Muffe 509 auf, die drehbar in dem D-Achsen-Lager 507 gelagert ist und sich um die D-Achse 181 drehen kann. Die Muffe 509 erstreckt sich nach unten unter den Lagerschlitten 505 und ihr vorstehen der Bereich ist koaxial an einer ringförmigen Scheibe 510 befestigt, die sich radial nach außen unter dem Lagerschlitten 505 erstreckt. Ein Ring 511 mit in sich rechtwinkligem Querschnitt ist an der unteren Oberfläche der ringförmigen Scheibe 510 koaxial zu der Scheibe 510 verschraubt, und seine innere zylindrische Oberfläche weist ein Gewinde 512 auf. Ein Einfügeteil oder eine ringförmige Kappe 513 ist im Gewindeeingriff mit dem Ring 511, und der unterste Bereich der Kappe 513 springt radial nach außen vor und bildet einen ringförmigen Flansch 514, der unter dem Ring 511 vorragt und die Drehung der Kappe in dem Ring begrenzt. Wie es in Fig. 11 in einem Aufriß von vorne dargestellt ist, weist die Schneidnadel 508 be vorzugt ein Schneidmesser mit einer ersten und einer zweiten Schneidkante 516 und 517 auf. In Versuchen ergab sich, daß der Angriffswinkel, d. h., der Winkel, der durch die vordere Schneidkante der Schneidnadel und der Ebene des Bandes gebildet wird, besonders vorteilhaft zu etwa 40° gewählt werden kann, und daß er vorzugsweise in einem Bereich von 40°± 5% liegt, d. h., in einem Bereich von 35° bis 45° und daß er in den Bereich von 30° bis 50° fallen kann. Der Winkel wird so gewählt, daß er ein Schneiden der Längsfasern in dem Band 110 bewir ken kann. In der Seitenansicht nach Fig. 12 ist die Schneidnadel 508 dargestellt, die sich zu den Schneidkan ten verjüngt und einen Entlastungswinkel B von ungefähr 15° von der Mitte der Seiten des Schneidmessers aus be trachtet aufweist. Ausführungen, die sich wesentlich von den oben genannten Abmessungen unterscheiden, insbesondere mit Schneidwinkeln von mehr als 50%, neigen dazu - so wurde es festgestellt - die Fasern des Bandes eher zu zerreißen und zur Seite zu schieben, als sie zu zer schneiden. Wenn der Winkel der Schneidkante des Messers vermindert wird, neigt das Messer dazu, eher über das Band zu gleiten, als die einzelnen Fasern oder Stränge vollständig durchzutrennen.

Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, ist die Schneidnadel 508 in einem länglichen, zylinderförmigen Schneidnadel träger 515 gelagert, wobei der Schneidnadelträger 515 eine durchgehend koaxial ausgebildete Ausnehmung 520 aufweist, in der die Schneidnadel 508 aufnehmbar ist, und wobei die Ausnehmung 520 ein Innengewinde aufweist, in dem eine Positionseinstellschraube 521 aufgenommen wird, mit der die Längsposition der Schneidnadel 508 in der Ausnehmung 520 einstellbar ist. Eine sich seit wärts erstreckende Einstellschraube 522 steht in Gewinde eingriff mit einer Ausnehmung, die radial durch eine Sei tenwand des Schneidnadelträgers 515 ausgebildet ist, um so eine feste Positionierung der Schneidnadel 508 an einer gewünschten Position in dem Schneidnadelträger 515 zu ermöglichen. Im Betrieb wird die Schneidnadel 508 so positioniert, daß ihre Schneidkanten unter den Schneid nadelträger 515 derart vorragen, daß sich eine ausrei chende Distanz für das Anreißen und Schneiden des Faser bandes 19 während der Bewegung des Lagerschlittens 505 und des Schneidnadelgehäuses 479 in Richtung der W-Achse ergibt, die Schneidnadel 508 jedoch nicht soweit vorragt, daß sie das Trägerband 112 beschädigt oder gar durchtrennt. Die Position der Schneidnadel 508 in dem Trägerschlitten 505 wird durch empirische Versuche bei einem besonderen, zu verwendenden Verbundband möglichst genau eingestellt, wobei Dicke, Plastizität, Materialaufbau und die Harze der Verbundbänder von Los zu Los große Unterschiede auf weisen können, und sich somit unterschiedliche Schnitt eigenschaften im Betrieb ergeben können.

Typischerweise entspricht jedoch der optimale Betrag des Vorragens der Schneidnadelspitze unter dem Halteschlitten der Dicke des Faserbandes 19. Der Schneidnadelträger 515 selbst ist verkeilt mit der Muffe 509, um so eine relative Drehbewegung zwischen dem Schneidnadelträger und der Muffe zu verhindern. Dies geschieht durch einen Stift 523, der sich durch eine radial sich durch die Muffe 509 erstrecken de Ausnehmung und in einer entsprechenden sich in Längs richtung in der Seite des Schneidnadelträgers 515 er streckenden Nut erstreckt. Der untere Bereich des Schneid nadelträgers 515 weist einen verminderten Durchmesser mit einem nach unten gerichteten, sich radial erstreckenden Auflager 524 in seinem Mittenbereich auf. Der obere Be reich der Kappe 513 weist ebenso einen verminderten Durch messer auf, der ein nach oben gerichtetes Auflager 525 festlegt. Eine Spiralfeder 526 ist koaxial an den Be reich mit vermindertem Durchmesser des Schneidnadelträgers 515 gehalten und die Endbereiche der Spiralfeder liegen an den Auflagern 524 und 525 an, um den Schneidnadelträger 515 in der Muffe 509 nach oben zu drücken.

Im Betrieb wird die Schneidkraft, die durch die Schneid nadel 508 ausgeübt wird, teilweise durch den Druck ge steuert, der durch die Feder 526 auf den Schneidnadel träger 515 ausgeübt wird und dieser Druck kann durch Dreh positionierung der Kappe in dem Gewinde 512 des Ringes eingestellt werden. Eine begrenzte vertikale Bewegung des Schneidnadelgehäuses 479 wird wegen des gleitbeweg lichen Eingriffs des Schneidnadelträgers 515 in der Muffe 509 zugestanden, da der Splint-Stift 523 relativ zu dem Träger in dem sich längs durch den Schneidnadel träger 515 erstreckenden Schlitz gleitbeweglich ist.

Die äußere Umfangsoberfläche des Ringes 511 bestimmt ein Triebrad 530, in welchem ein Steuer- oder Antriebsriemen 531 für Bewegungen in Richtung der D-Achse aufnehmbar ist. Wie es in Fig. 9 dargestellt ist, steht der D-Achsen- Antriebsriemen 531 auch mit einer Antriebs-Riemenscheibe 532 in Eingriff, welche an der Welle eines auf die D-Achse wirkenden Servomotors 533 befestigt ist, wie es deutlicher in den Fig. 7 und 10 dargestellt ist. Wie es auch in Fig. 9 dargestellt ist, ist der Servomotor 533 an einer Halteplatte 534 gelagert, die mit den rechten und linken Haltestücken 535 und 536 verschraubt ist, wel che wiederum sich von dem Lagerschlitten 505 nach unten erstrecken und an diesem befestigt sind. In ähnlicher Weise ist eine Halteplatte 540 an dem Lagerschlitten 505 befestigt, auf welcher ein Positions-Resolver 541 für die D-Achse gestützt ist, der proportional der Drehung des Servomotors 533 und des Triebrades 530 mittels eines Steuerriemens 542 betätigt wird, der mit Riemenscheiben 543 und 544 in Eingriff steht, die je an der Welle des Servomotors 533 und des Positions-Resolvers 541 befestigt sind. Die Drehung des Servomotors 533 wirkt so auf die Drehposition des Schneidnadelgehäuses 479 um die D-Achse 181, und entsprechend auf die Position des Schneidwinkels der Schneidnadel 508 bezüglich der D-Achse. Die Position der Schneidnadel 508 wird durch einen Steuerrechner 9, der näher in Fig. 15 dargestellt ist, mit Hilfe von Signa len, die von dem Positions-Resolver 541 für die Stellung bezüglich der D-Achse erzeugt werden, erfaßt, wie es weiter unten im einzelnen beschrieben ist.

Wie es in Fig. 13 dargestellt ist, wird eine translatori sche Bewegung des Schneidnadelgehäuses 479 entlang der W-Achse durch einen Motor 545 für eine Verschiebung ent lang der W-Achse bewirkt, der auf der linken Halteplatte 469 oberhalb des Lagerschlittens 505 befestigt ist, wobei der Motor 545 eine Motor-Riemenscheibe 546 und einen in diese eingreifenden Steuerriemen 547 aufweist, wie in Fig. 7 darge stellt ist, der sich von dem Motor 545 entlang der Halte platte 469 erstreckt und so mit der entsprechenden An triebs-Riemenscheibe 550 für eine Bewegung entlang der W-Achse in Eingriff steht, wie es in Fig. 14 dargestellt ist, wobei die Riemenscheibe 550 unverdrehbar auf der Antriebswelle 551 für eine Bewegung in Richtung der W-Achse gehalten ist. Wie es deutlicher in Fig. 9 zu erkennen ist, sind erste und zweite Lager 552 und 553 in den Halteplatten 470 und 479 je derart abgestützt, daß sie die Antriebswelle 551 in drehbaren Lagern aufnehmen. Die Antriebswelle 551 weist einen mit einem Gewinde ver sehenen Mittenbereich auf, der sich seitlich durch die Ausnehmung 552 erstreckt, die sich wiederum durch einen Mittenbereich des Lagerschlittens 505 erstreckt, wobei die mit einem Gewinde versehene Welle zusätzlich sich durch eine kugelgelagerte Spindelmutter 554 erstreckt, die an der Seite des Lagerschlittens 505 in einem Aus schnittsbereich des Lagerschlittens 505 befestigt ist. Eine Drehung der Antriebswelle 551 in der kugelgelagerten Spindelmutter 554 bewirkt eine seitliche oder Lateralbe wegung in Richtung der W-Achse des Lagerschlittens 505 und des Schneidnadelgehäuses 479, und, wie weiter unten dargestellt, bewirkt ein Schneiden des Faserbandes 19. Ein in Fig. 14 dargestellter Positions-Resolver 555 für die Erfassung bezüglich der W-Achse weist eine Steuer- Riemenscheibe 556 auf, die mit einem Steuerriemen 560 in Eingriff steht, der sich nach unten erstreckt und so mit einer Steuer-Riemenscheibe 561 für eine Bewegung in Richtung der W-Achse in Eingriff ist, welche auf einem Bereich der Antriebswelle 551 befestigt ist, der sich unter die rechte Halteplatte 470 erstreckt.

Die Schneidvorrichtung wird üblicherweise dann betätigt, während das Band 110 auf die Formoberfläche aufgebracht wird, d. h., während sich der Aufbringkopf bewegt. Durch diese einzigartige Fähigkeit zum fliegenden Schneiden wird die Produktivität der Vorrichtung erhöht.

Als erster Schritt bei der Bedienung der Vorrichtung wird die Schneidnadel 508 in dem Schneidnadelträger 515 be festigt, und das Vorragen der Schneidkante aus dem Schneidnadelträger 515 wird eingestellt. Vorzugsweise entspricht das Vorragen der Schneidnadelspitze unter dem Schneidnadelträger 515 etwa der Dicke des Faserban des 19. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, nach und nach die Schneidnadel 508 manuell einzustellen und die genaue Position des Schneidblattes an das besondere, verwendete Band anzupassen.

Beim Werkbanktest wird der Lagerschlitten seitlich quer zu einem Streifen von zu verwendenden Band 110 gezogen, und Anpassungen werden durchgeführt, um ein Anritzen des Trägerbandes 112 zu korrigieren, das von einem zu weitgehenden Vorragen der Schneidnadel 508 herrührt, oder um unbefriedigende Schneidergebnisse des Faserbandes 19 zu korrigieren, das von einem unzureichenden Vorragen der Schneidnadel 508 herrührt. Der Schneidnadelträger 515 wird dann in der Muffe 509 befestigt, und die Ein stellschraube 523 wird angezogen. Die Muffe 509 wird dann in dem Schneidnadelgehäuse 479 gelagert, und die Kappe 513 wird in dem Gewinde 512 angezogen, um Druck auf den Schneidnadelträger 515 auszuüben. Das Testen wird dann bezüglich der Einstellung des Schneidnadel-Schneid druckes dadurch weitergeführt, daß Längenabschnitte des Bandes 110 im Betrieb der Vorrichtung abgeschnitten werden und nach und nach der Druck der Schneidnadel 508 mittels Randdrehung der Kappe 513 in dem Gewinde 512 ein gestellt wird, bis nur das Faserband 19 in der gewünsch ten Weise getrennt wird, ohne das Trägerband zu be schädigen. Die Drehposition der Kappe 513 kann der Ein fachheit halber durch eine Anzeigevorrichtung auf der Kappe 513 und dem Ring 511 markiert werden.

Beim Halten des Verbund-Bandes 110 in der Vorrichtung wird ein Wickel mit dem Band 110 auf den Vorratswickel 414 gebracht, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, und ein Anfangsabschnitt wird von dem Wickel des Bandes 110 ent lang der Führungsbahn 464 zwischen dem Schneidnadelge häuse 479 und dem Amboß 478 hindurchgezogen und darauf hin unter den Auflege-Schuh 462 gezogen, worauf das Trägerband 112 von dem Verbund-Band 19 getrennt wird und um den Aufnahmewickel gezogen und mittels einer Haftvor richtung an dem Aufnahmewickel 415 angeklebt wird, um so das Trägerband 112 wiederzugewinnen. In diesem Punkt werden Motoren mit konstantem Drehmoment 453 und 457, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind, die den Vorratswickel 414 und den Aufnahmewickel 415 antreiben, so betätigt, daß sie gegensinnig arbeiten und die auf den Aufnahmewickel 415 und den Vorratswickel 414 wirkenden Drehmomente sich gegenseitig aufheben und Spannung auf das Band 110 und den Abschnitt des Trägerbandes 112 aufgebracht wird, der sich hinter dem Auflege-Schuh 462 erstreckt. Vorzugsweise sind diese gegeneinander wirkenden Kräfte im wesentlichen gleich, wodurch das Band 110 bei der Abwesenheit von externen Kräften, die zu einer Verschiebung führen, in stationärem Zustand verbleiben. Ein Drehmoment wird ange legt, das ausreicht, um das Band 110 und das Trägerband 112 zwischen dem Aufnahmewickel 415, dem Schuh 462 und dem Vorratswickel 414 gespannt zu halten.

Die Position der bezüglich der verschiedenen Achsen, d. h., der X-Achse, der Y-Achse, der C-Achse, der D-Achse und der W-Achse beweglichen Elemente wird daraufhin ent sprechend den Steuerelementen auf einer Allen-Bradley- Maschine 278 kalibriert, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Dieses wird dadurch erreicht, daß der Band-Aufbring kopf 413 und die Schneidvorrichtung 474 in bekannte Positionen, d. h., die Grundstellungen, gebracht werden und das Steuersystem der Allen-Bradley-Maschine 278 durch Anpassung der Steuerelemente kalibriert wird, wenn die Betätigungsorgane in ihren Grundstellungen sind. Beispielsweise wird bei dem Kalibriervorgang der Posi tions-Resolver relativ zu dem Steuersystem ein Grenz schalter für die Begrenzung der W-Achsen-Bewegung auf eine Seite des Lagerschlittens 505 positioniert, wobei der Grenzschalter ein in Ruhestellung offener Mikro schalter ist, der, wenn der Lagerschlitten 505 den Grenz schalter berührt, ein Signal überträgt, das anzeigt, daß die W-Achsen-Grundstellung unmittelbar außerhalb der Kante des Bandes ist. Der Mikroschalter wird positioniert, um eine Laufanzeige des Steuersystems dieser Position zu erhalten. Daraufhin kann eine Feinjustierung des Resolvers 555, wie er in Fig. 14 dargestellt ist, dadurch durchgeführt werden, daß der Resolver manuell verdreht wird, nachdem die Einstellschrauben in seiner Halte- Riemenscheibe gelöst worden sind, um die W-Achsen-Steu erung präzise auf die Kante des Bandes zu nullen. Diese Positionsanzeige wird in den Rechner eingegeben, wie es weiter unten bei der Beschreibung des Steuersystems näher erläutert ist, um einen Steuerbefehl zu einer geeigneten Zeit zu bewirken, um das Betätigungsorgan 498 zu aktivie ren und so den Amboß 478 nach unten gegen die Schneid nadel 508 zu drücken, wenn der Beginn des Schneidvor ganges des Faserbandes 19 gewünscht wird. Ein gegen den Amboß 478 durch den Nocken 501 ausgeübter Druck drückt den Amboß 478 nach unten gegen den Druck der Federn 493 und 494 und bringt ihn in Kontakt mit den nach oben gerichteten Wänden der Schlitze 486 und 487, durch welche sich Federn 493 und 494 erstrecken, wodurch der Amboß in eine bekannte Position relativ zu dem Lagerschlitten 505 und dem Schneidnadelgehäuse 479 gebracht wird. Die Aktivierung des Antriebsmotors für eine Bewegung in Richtung der W-Achse wird dann dadurch bewirkt, daß der Antriebsmotor 545, wie er in Fig. 13 dargestellt ist, gedreht wird und eine Drehung der Riemenscheibe 550 und der mit einem Gewinde versehenen Welle 551 in der kugel gelagerten Spindelmutter 554 bewirkt, wobei das Schneid nadelgehäuse 479 seitlich quer zum Band 110 bewegt wird. Die Geschwindigkeit der Bewegung in Richtung der W-Achse hat sich als unkritisch bezüglich der Schneidwirkung her ausgestellt, und es hat sich gezeigt, daß Schneidge schwindigkeiten von bis zu 76 m/sec über das Band ohne nachteilige Wirkungen realisiert werden können.

Das Auflegen des Faserbandes 19 auf die Form 412 wird durch Betätigung der Servomotoren für die X- und für die Y-Achse und das Positions-Rückkopplungssystem erreicht. Dadurch wird bewirkt, daß der Aufbringkopf translatorisch über die Formoberfläche 412 entlang einer gewünschten Bahn in der X-Y-Ebene bewegt wird, während der Aufbring kopf vertikal durch den in Richtung der Z-Achse wirken den Servomotor und ein Servosteuerungssystem mit Rück kopplung für die Bewegung in Richtung der Z-Achse und radial durch den für eine Schwenkbewegung um die R-Achse zuständigen Servomotor und das zugehörige Servo-Riegel system derart positioniert wird, daß das Faserband 19, das sich unter dem Auflege-Schuh 462 erstreckt, mit im wesentlichen konstantem Druck angedrückt wird, wie es durch Einstellung der Pneumatikzylinder 447 und 448 ge gen die Formoberfläche 412 festgelegt ist. Das Gewicht des Aufbringkopfes 413 wird nicht vollständig gegen das Band 110 ausgeübt, sondern wird durch die gewichts entlastende Kraft, die durch die Pneumatikzylinder 447 und 448 ausgeübt wird, reduziert. Eine Bewegung des Aufbringkopfes in der X-Y-Ebene, während das Band 110 gegen die feststehende Formoberfläche 412 gedrückt wird, leitet eine lineare Kraft in das Band 110 ein, mit der das in Gegenrichtung wirkende Drehmoment, das durch den Motor 453 ausgeübt wird, überwunden wird und das Band 110 von dem Vorratswickel 414 abgewickelt wird; dabei wird der Aufnahmewickel durch den Servomotor 457 so an getrieben, daß das Trägerband 112 eingezogen wird. Unter der Steuerung durch das Regelsystem wird der Aufbring kopf 413 dazu gebracht, die Form entlang von in der X-Y-Ebene liegenden Vektorachsen zu queren, welche in einem Abstand, der der Breite des verwendeten Bandes gleich ist, zueinander parallel verlaufen. Das Band wird entlang einer Vektorlinie geschnitten, die geeignet ist, um das Band 110 auf der Form bündig mit der Kante des zu formenden Werkstückes abschließen zu lassen. Dies wird erreicht durch das Regel- und Steuersystem, wie es weiter unten beschrieben ist. Nach jedem Lauf über die Formoberfläche wird der Aufbringkopf um 180° um die C- Achse gedreht, und der Aufbringkopf 413 wird so zurück über die Formoberfläche entlang einer zu dem letzten Streifen aus auf der Form 412 haftendem Faserband 19 parallelen Bahn zurückgeführt.

Es sei bemerkt, daß, wenn es erforderlich ist, das Band senkrecht zu der Laufrichtung zu schneiden, die Bewegung des Portalgerüsts in der X-Y-Ebene gestoppt wird, wenn eine Position des Aufbringkopfes 413 erreicht ist, die in einem vorgegebenen Abstand von der Kante der Form des herzustellenden Formteiles liegt. Bei Deaktivierung des in Richtung der Y-Achse wirkenden Portalgerüst-Motors und des in Richtung der X-Achse wirkenden Portalgerüst- Motors ist der Aufbringkopf stationär, und der in Richtung der W-Achse wirkende Motor wird aktiviert, um das Band 110 senkrecht oder normal zu seiner Längsachse zu schnei den. Wie oben erwähnt, kann jedoch das Schneiden des Bandes auch fliegend geschehen, wenn es möglich ist, in einem Winkel zu schneiden.

Der Band-Auflegevorgang wird durch ein numerisch gesteu ertes Rechnersystem 600 gesteuert. Das Steuersystem, wie es diagrammartig in Fig. 15 dargestellt ist, weist vor zugsweise eine programmierbare Steuer-Zwischenschaltung oder ein Interface 601 als integrierten Bestandteil des Rechners auf, der Signale von den verschiedenen Positions- Grenzschaltern und Übertragungselementen empfängt, wie es beschrieben wird. Das Interface 601 tritt an die Stelle eines gleichwertigen Systems mit elektromagneti schen Relais oder Zeitzählern zur Logik-Erfassung und -Erzeugung. Die Verwendung des Interface 601 und des zugeordneten Steuerprogramms wird wegen der Flexibili tät einer Programmierung und der Abschaffung von Wartungs- und Zuverlässigkeitsproblemen vorgezogen, die sich bei elektromagnetischen Relais-Logiksystemen ergeben.

In dem Ausführungsbeispiel wird als intern programmierter Steuerrechner eine Maschine der Allen Bradley Corporation, Modell Nr. 7320 eingesetzt, die eine Hauptachse, ein Steuermodul oder eine Steuerbaueinheit 602 zur Steuerung der Ein- und Ausgabe mit einer ausreichenden Anzahl von Ausgangskanälen für die Positionssteuerung der in Richtung der Hauptachsen wirkenden Servomotoren, d. h., der Servo motoren 280, 284, 36, 533, 545 für die X-Achse, die Y-Achse, die C-Achse, die D-Achse und die W-Achse, und eine ausreichende Anzahl von Eingangskanälen für die ent sprechenden Erfassungselemente für die rückgekoppelte Positionserfassung, d. h., die Positionsresolver 281, 285, 40, 541, 555 für die X-Achse, die Y-Achse, die C- Achse, die D-Achse und die W-Achse aufweist. Die Servomotoren werden durch die Steuereinrichtung 600 in ihrer Position und Geschwindigkeit entsprechend dem üblicherweise als "Werkstückprogramm" bezeichneten Programm zur Führung der Positionsfolge das besonders vorteilhaft durch einen in eine zentrale Verarbeitungseinrichtung, den Prozessor 603 des Rechners eingelesenen 8-spurigen Lochstreifen von einem Lochstreifen-Lesegerät für die erforderlichen Positionierungen im Zusammenhang mit dem jeweiligen Formteil eingegeben wird. Alternativ können Positions steuerbefehle mittels einer eingebauten Tastatur auf dem numerisch gesteuerten Allen-Bradley-System einge geben werden. Dadurch können Teile oder das gesamte Werkstückprogramm überschrieben werden, oder, wenn zu sätzlicher Speicherplatz benötigt wird, kann eine Hin tergrund-Speichereinrichtung oder Back-up-Einheit, wie beispielsweise ein Apple-II-Rechnersystem in die Tasta tur des Allen-Bradley-Systems integriert werden, um so zusätzliche Speicherkapazität zu schaffen.

Hilfseinrichtungen 604 für die Ein- und Ausgabe sind für die Überwachung von zusätzlichen, digitalen Hilfsein richtungen für die Positionserfassung und für die Steuerung der auf die Z- und R-Achse wirkenden Servomo toren während der Anfangspositionierung des Aufbring kopfes 413 in Kontakt mit der Formoberfläche 412 und bei spielsweise für die Stromversorgung der Servomotoren 457 und 453 vorgesehen. Derartige Positionssteuerfunktionen müssen nicht fortwährend durch den internen Rechner- Prozessor 603 gesteuert werden, sondern können leichter und ökonomischer durch ein adaptives Rückkopplungssystem, wie es beispielsweise durch den externen adaptiven Steu erschaltkreis 605, der in den Fig. 15, 16 und 17 darge stellt ist, realisiert wird, wenn die Steuereinrichtung 600 in der Betriebsart für adaptive Steuerung ist. Diese - weiter unten zu beschreibenden - adaptiven Steuersyste me sind so ausgelegt, daß sie automatisch die Bewegung in der Z-Achse und um die R-Achse unabhängig von der Steuerung durch die Steuereinrichtung 600 steuern können. Zu anderen Eingängen der Steuereinrichtung 600 können beispielsweise Eingangssignale gehören, die von den Positionsschaltern oder Grenzschaltern empfangen werden, welche die Überlaufpositionen und/oder die Grundpositio nen der Baueinheiten in der W-Achse, der Z-Achse, der C-Achse, der R-Achse, der X-Achse und der Y-Achse wie gewünscht erfassen.

Eine fortwährende Steuerung der Hauptachsen wird ent sprechend einem im Speicher des Rechners residenten Programm in Zusammenarbeit mit dem Programm für die Positionsfolge, dem Werkstückprogramm durchgeführt, welches in dem Speicher des Rechners mittels des einge bauten Tastenfeldes oder des Lochstreifen-Lesegerätes entsprechend den allgemein verwendeten Programmiertech niken eingegeben wird. Die Positionierung in der Z-Achse und der R-Achse wird auch durch den Prozessor 603 über die Hilfseinrichtungen 604 gesteuert, bewirkt jedoch nur eine anfängliche oder Lauf-Positionierung für die Servomotoren 50, 72 für die Z-Achse und die R-Achse.

Das Steuer-Interface 601 und die Steuerbaueinheit 602 für die Ein- und Ausgabe der Position sind in Fig. 15 in Zusammenhang mit Eingabevorrichtungen dargestellt, die beispielsweise die Positionsresolver 281, 285, 40, 541, 555 für die X-Achse, die Y-Achse, die C-Achse, die D-Achse und die W-Achse, die je den Servomotoren 280, 284, 36, 533 und 545 mechanisch zugeordnet sind. Die Positions anzeigeschalter sind bevorzugt in Ruhestellung offene Schalter wie der beispielhaft dargestellte Grenzschalter 606.

Eine Bewegung in Richtung der Z-Achse und um die R-Achse wird alternativ durch den adaptiven Steuerschaltkreis 605 (Fig. 15, 16, 17), der automatisches Nachführsystem genannt wird, während der Bewegung des Aufbringkopfes 413 über die Formoberfläche 412 und durch eine Steuerung der Grobbe wegung während der Annäherung an die Formoberfläche bei der Initialisierung gesteuert. Die Sensoren 813, 814 sind in dem Aufbringkopf 413 derart gehalten, daß sie die Bewegung des Auflege-Schuhs 465 um die R-Achse relativ zu dem Aufbringkopf 413 erfassen können (Fig. 4A), und ein in Richtung der Z-Achse wirkender Sensor 401 ist auf der Stützplatte 432 befestigt, um die Relativposition der Kolbenstange 447A zu erfassen (Fig. 6). Dieser Sensor 401 ist so ausgelegt, daß er ein Eingangssignal entsprechend der Bewegung des Schuhs 465 in der Z-Achse erzeugt, wobei die Eingangssignale das Gestell relativ zu dem Aufbringkopf 413 stützen. Die Ein gabesignale in die Steuereinrichtung 600 für die auto matische Nachführung sind Analogsignale, die in dem Adaptiv-Steuerschaltkreis 605 empfangen werden, welcher ein Analog/Digital-Steuerschaltkreis ist, mit dem Ein gangssignale zur Anzeige der Information über die Posi tion, d. h., die Position bezüglich der Z-Achse und der R-Achse derart empfangbar sind, daß eine adaptive Normal einstellung der Position bezüglich der Z-Achse und der R-Achse relativ zu einer zu der Formoberfläche normalen Ebene ermöglicht wird, wenn die Steuerung für die Be wegung in Richtung der Z-Achse und um die R-Achse sich in dem Betriebszustand für Adaptivsteuerung befindet. Alternativ empfängt der Steuerschaltkreis 605 Anfangs- oder Laufbefehle für die Position bezüglich der Z- und der R-Achse über die Steuerkonsole bzw. die Hilfseinrich tung 604. Befehle zur Aktivierung und Deaktivierung des Vorratswickels 414 und des Aufnahmewickels 415 werden in der Konsole 604 als Ergebnis von Befehlssignalen von dem Prozessor 603 erzeugt, wie sie durch das residente Pro gramm zur Steuerung der Hilfsfunktionen festgelegt sind. Analoge Ausgangssignale in einem geeigneten Spannungs pegel und einer geeigneten Polarität werden von dem adap tiven Steuerschaltkreis 605 zu den jeweiligen Stellglie dern für die Servomotoren geleitet, die beispielsweise für die Motoren 453 und 457 für den Vorratswickel und den Aufnahmewickel je die Gleichspannungsverstärker 610 und 611 aufweisen. In ähnlicher Weise werden analoge Aus gangssignale von geeigneter Polarität und Größe von Stell gliedern für die Servomotoren 50 und 72 für die Z-Achse und die R-Achse erzeugt. Die Ausgänge der Steuereinheit 602 für die Eingabe und die Ausgabe sind so verbunden, daß sie Analogsignale von geeigneter Größe und Polarität für die Steuerbausteine oder Stellglieder für die Servo motoren in der X-Achse, der X′-Achse, der Y-Achse, der C-Achse, der D-Achse und der W-Achse 290, 291, 292, 293, 294, 295 erzeugen.

Wie es oben bei der Beschreibung der Initialisierung der Vorrichtung zusammengefaßt erläutert ist, wird während der Initialisierungsausführung einer normalen Steuerbe fehlsfolge der Aufbringkopf und die zugeordneten Bauteile in X-, Y-, C-, D- und W-Grundstellungen gebracht, um eine Referenzkalibrierung für die Initialisierung in dem Spei cher 615 des Rechners zu erzeugen, auf die sich alle fol genden Befehle beziehen. Zu diesem Zeitpunkt wird ein vor bestimmtes Formteilprogramm ausgeführt. Darauf folgt ein beispielhaftes Werkstückprogramm, das geeignet ist, ein Formteil mit rechteckigen Abmessungen auszuformen, wobei die Längenabschnitte des Bandes in einem Winkel von 45° zur X-Achse aufgelegt werden. Dieses Beispiel stammt aus einem typischen Werkstückprogramm oder Formteilpro gramm und den typischen Schritten, die erforderlich sind, um einen Streifen des Bandes in einem Winkel von 45° zur X-Achse auszulegen und das Ende des Streifens in einem Winkel von 45° abzuschneiden.

Die erste Befehlsfolge veranlaßt die Vorrichtung, den Aufbringkopf 413 über der Form 412 zu positionieren, um den ersten Streifen des Bandes 110 auszulegen.

Sie lautet:
N1 F0 X146.54 Y85.336 WO C315 D135

Darin bedeuten:
N1 Nummer der Befehlsfolge
F0 Geschwindigkeit für alle Achsen auf Schnellauf einstellen (50 cm/sec für die X-, die Y- und die W-Achse; 60° pro Sekunde für die Positio nierung um die C-Achse und die D-Achse)
X146.54 X-Achse auf 146,540 Zoll von der Grundstellung entfernt einstellen
Y85.336 Y-Achse auf 85,336 Zoll von der Grundstellung entfernt einstellen
W0 W-Achse auf 0,000, d. h., die Grundstellung einstellen
C315 C-Achse auf +315,000° von der Grundstellung einstellen
D135 D-Achse auf +135,00° von der Grundstellung aus einstellen
N2 M04- Absenken in Richtung der Z-Achse auf die Form oberfläche 412 und weitere Programmausführung sperren, bis in Richtung der Z-Achse Anlage mit der Ebene, d. h., der Formoberfläche 412 erreicht wird und angenommen werden kann, daß der adaptive Steuerzustand mit der R-Achse erreicht ist.
N3 F600 X149.798 Y88.489- Positionierung in Richtung der X- und der Y-Achse in einem Winkel von 45°. Line ares Führen in einer Länge von 4,606 Zoll mit einer Ge schwindigkeit von 25 cm/sec (1 Zoll= 2,54 cm). Dabei ist die genannte Strecke die "Einführ"-Entfernung, an de ren Ende die Befehlsfolge für das Abschneiden des Ban des 110 ausgeführt wird.
N4 F450 W3.2 X152 . . . 06 Y90.751 M07- Absenken des Amboß und Schneiden des Bandes in einem Win kel von 45° in einer Länge von 3,2 Zoll entsprechend 8,128 cm mit einer Geschwindig keit von 450 Zoll/Min. entsprechend 9,05 cm/sec.
N5 M06- Zurücknahme des Amboß
N6 F600 X158 Y96.796 M03- Abmessungen für das vollstän dige Ausrollen und Ausführung von M03 (Anheben in Richtung der Z-Achse um etwa 3 Zoll entsprechend 7,5 cm über eine Zeitsteuereinheit in dem NC- Rechner)
N7 F0 X158 Y101.081 C135 W0 D45 Position der Y-, C-, D- und W-Achsen auf Schnell lauf schalten und das Auflegen des nächsten an grenzenden Bandstreifens vorbereiten
N8 (usw. - folgenden Bandstreifen entsprechend wie oben dargestellt auflegen).

Mit dem Schritt N2 wird die Betätigung des adaptiven Steuersystems für die Z-Achse und die R-Achse erreicht.

Schritt N3 ist eine Steuerbefehlsfolge, mit der der Auf bringkopf 413 veranlaßt wird, sich in der X-Y-Ebene in der gewünschten Entfernung zu bewegen, die erforderlich ist, um den ersten Längenabschnitt des Bandes 110 bis zu einer Position aufzulegen, bei welcher die Bandschneide sequenz aktiviert werden muß. Beispielsweise ist eine Länge von 10,1 Zoll entsprechend 25,654 cm erforderlich, um die Entfernung zwischen dem Auflege-Schuh 462 und der Schneidvorrichtung 474 zu berücksichtigen.

Der Schritt N4 stellt die tatsächliche Befehlsfolge für das Schneiden dar, bei welcher die Geschwindigkeit in der X-Y-Ebene reduziert, jedoch nicht auf Null reduziert ist, wenn das Band durch eine Bewegung der Schneidnadel 508 entlang der W-Achse geschnitten wird.

Nachdem der Steuerschaltkreis 605 die Anfangs- oder Lauf positionsbefehle bezüglich der Z- und der R-Achse über die Hilfseinrichtung 604 empfängt, müssen, wie es in Fig. 15 dargestellt ist, die automatischen Nachführsensoren für die Z-Achse und die R-Achse in der Grundstellung für die Z-Achse und die R-Achse eingestellt werden, um einen internen Referenzpunkt zu schaffen. Das Verfahren zur Er zeugung dieser Referenzpunkte muß bei jedem neuen oder anderen Formteil 412 erneut durchgeführt werden und ist relativ einfach durchzuführen. Der Servomotor für die Bewegung in Richtung der Z-Achse wird so betätigt, daß er den Aufbringkopf 413 in Kontakt mit dem Formstück 412 bringt. Der Positionssensor 401 wird dann kalibriert oder ge nullt, um den genauen Kontaktpunkt zwischen dem Auflege Schuh 465 und der Formoberfläche 412 zu entsprechen. Bei dieser Kalibrierposition wird das Gewicht des Aufbing kopfes exakt durch die Pneumatikzylinder 447 und 448 auf gewogen. Das Band 110 würde dann ohne Druck aufgebracht werden. In dieser Stellung könnte der Aufbringkopf 413 auch für eine Verwendung beim Testen und Überprüfen einer gewölbten oder profilierten Oberfläche angepaßt werden. Alternativ werden die Pneumatikzylinder 474 und 478 so eingestellt, daß ein vorgegebener Druck auf das Band aus geübt wird, wenn es auf die Form 412 aufgelegt wird, wo bei der Druck dem Gewicht des Aufbringkopfes 413 entspricht, der dann nicht aufgewogen wird. Bei diesem vorgegebenen Druck werden die automatischen Nachführsensoren 401 für die Z-Achse auf Null kalibriert.

Für die Einstellung des Sensors 813, 814 für die R-Achse wird vor zugsweise eine Einstellung gewählt, die genau derselben Position entspricht, für die der Z-Sensor 401 eingestellt worden ist. Zu diesem Zwecke werden die Sensoren 813, 814 für die R-Achse kalibriert, wenn der Aufbringkopf 413 um den Kontaktpunkt zwischen dem Auflege-Schuh 465 und der Form oberfläche schwenkt.

Wenn die Sensoren über die Z-Achse und die R-Achse auf den Aufbringkopf 413 kalibriert sind, kann der Arbeits ablauf beginnen. Bei der Bewegung des Aufbringkopfes 413 über das Profil der Formoberfläche 412 werden die Servo motoren 280, 284, 36, 533 und 545 durch das Programm in dem Allen-Bradley-Rechner gesteuert. Die Servomotoren 50 und 72 für die Z-Achse und die R-Achse werden unabhängig davon durch die automatischen adaptiven Nachführsensoren gesteuert. Die Sensoren 401, 813, 814 erkennen Änderungen im Profil des Formteils, wie sie durch die Schiebeposition des Aufbring-Schuhs 465 relativ zur Grundstellung festgelegt werden und beaufschlagen die entsprechenden Servomotoren mit Signalen, um den Schuh in die Grundstellung zurück zubringen. Eine Vielzahl von Sensoren kann für das auto matische Nachführsystem verwendet werden. Beispielsweise können Direktschalter, wie beispielsweise Grenzschalter, verwendet werden, um eine Positionsänderung des Schuhs 465 zu signalisieren; Druckluft-Differenzsensoren können ver wendet werden, um die Positionsänderungen festzustellen, oder in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden eine Reihe von Potentiometern, wie beispielsweise positiv lineare Erfassungselemente oder Transducer mit 10 kOhm und einem Einstellbereich von 5,715 cm, von der Firma Bourns, Katalog Nummer 50294-2001085016 verwendet. Für die Erfassung der Bewegung in Richtung der Z-Achse ist in diesem Ausführungsbeispiel nur ein Transducer vorge sehen, der so ausgelegt ist, daß er einen maximalen Ver tikalhub der zu überquerenden Formoberfläche 412 zuläßt. Beispielsweise könnte der benannte Transducer der Firma Bourns eine maximale Änderung in jeder Richtung von 2,8575 cm ermöglichen, wenn der Nullpunkt sorgfältig ein gestellt ist, oder insgesamt einen Hub von 5,715 cm. Wenn einmal ein Kalibrieren oder Nullen durchgeführt ist, folgt das Erfassungselement der Bewegung des Aufbring kopfes 413, wenn sich dieser gegen die Pneumatikzylinder bewegt. In ähnlicher Weise weist die Erfassung für die R-Achse zwei Sensoren auf, die auf jeder Seite des Aufle ge-Schuhs 465 befestigt sind, wie es in Fig. 4 darge stellt ist.

Der Sensor 401 zur Erfassung der Bewegung in Richtung der Z-Achse ist an der Stützplatte 432 befestigt und weist eine bewegliche Sensorstange 402 auf, die sich mit unten zu dem Flansch < 58848 00070 552 001000280000000200012000285915873700040 0002003249987 00004 58729BOL<403 erstreckt, der die Kolbenstange 447a des Pneumatikzylinders 447 festlegt (Fig. 6). Eine externe Feder hält die Sensorstange 402 in Anlage mit dem Flansch 403, wodurch eine Bewegung der Auflegeeinheit 463 und der zugeordneten Bauteile, insbesondere des Schuhs 465, rela tiv zu der Stützplatte 432 eine Bewegung der Sensorstange 402 bewirkt, wenn der Aufbringkopf 413 und der Auflege Schuh 465 nach unten in Anlage mit der Formoberfläche 412 gebracht werden. Wie es in Fig. 15 dargestellt ist, weist der Sensor 401 ein translatorisch einstellbares Potentio meter auf, das so betreibbar ist, daß es ein analoges Spannungssignal erzeugen kann, das an seinem Schieber element abgreifbar ist und proportional der Vertikalver schiebung der Sensorstange 402 ist, die der Vertikalbewe gung der beweglichen Elemente des Aufbringkopfes ent spricht, d. h., der linken vertikalen Seitenplatte 421, der Stützplatte 416 und der rechten vertikalen Seiten platte 472, wenn der Aufbringkopf 413 in Kontakt mit der Oberfläche des Formteils 412 ist. Wie es in Fig. 16 dar gestellt ist, weist der Sensor 401 für die Erfassung der Z- Achse eine positive und eine negative Spannungsquelle von 5 Volt auf, die mit je einem Seitenanschluß der Wider standsbahn des Potentiometers verbunden ist. Der Ausgangs anschluß des beweglichen, des Schiebeelementes des Potentiometers ist über eine Leitung 700 mit dem nicht invertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstär kers 701 in Bi-FET-Technologie mit hohen Eingangsimpedan zen verbunden, der hier als Spannungsfolger, d. h., als Stromverstärker mit einer Verstärkung von 1, betrieben wird. Ein Kondensator 702 ist seriell mit der Leitung 700 und Masse verbunden, um Spannungssprünge und elek trisches Rauschen aus der Leitung 700 auszufiltern.

Die Ausgangsanschlüsse des Stromverstärkers 701 mit der Verstärkung 1 sind über eine Leitung 704 mit dem inver tierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 705, ebenfalls in Bi-FET-Technologie, verbunden, der als Differenzverstärker dient, um eine Ausgangsspannung pro portional der Ausgangsspannung des Potentiometer-Sensors 401 zu erzeugen. Der nicht invertierende Eingangsanschluß des Verstärkers 705 ist mit einer einstellbaren Spannungs quelle 707 verbunden, die ein Potentiometer aufweist, dessen Widerstandbahn zwischen den positiven und negati ven Spannungsquellen liegt, wodurch eine Bedienperson durch Einstellung des Potentiometers 707 das an dem nicht invertierenden Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 705 liegende Potential einstellen kann. Diese Einstellung erlaubt, daß die Bedienperson das Gleichspannungs-Offset signal oder -Versatzsignal aus dem Verstärker 705 ein stellt, um eine Übereinstimmung mit dem Kontaktpunkt des Schuhs 765 auf der Form 712 in dem adaptiven Nachführ system zu erreichen.

Die Ausgangsspannungen des Operationsverstärkers 705 sind dann so einstellbar, daß ein proportionales Verhal ten zu den folgenden translatorischen Bewegungen der beweglichen Teile des Aufbringkopfes 413 zu erreichen ist. Das Ausgangssignal wird über ein Potentiometer 703 und eine Leitung 706 an einen Analogschalter 713 angelegt. Der Analogschalter 713 ist eine analoge Schaltvorrichtung in Halbleitertechnologie, die zu einem einpoligen Um schalter äquivalent ist. Das Ausgangssignal des Analog schalters 713 wird über eine Leitung 708 an eine Treiber leitung 709 angelegt, die schließlich über den Operations verstärker 710, der auch als Verstärker mit einer Ver stärkung von 1 geschaltet ist, dann zu dem Ausgangsan schluß 711 geleitet wird, der den Leitungsverstärker oder die Motorsteuerschaltung 712 zum Antrieb des Servomotors 50 für die Z-Achse antreibt. Wie es in Fig. 15 darge stellt ist, ist die Leitung 711 eine Verbindung zwischen dem adaptiven Steuerschaltkreis 605 und der Steuerschal tung 712, die wiederum den Servomotor 50 für die Z-Achse versorgt.

Das von Hand einstellbare Potentiometer 703, welches in Reihe zwischen der Leitung 706 und dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 705 geschaltet ist, erlaubt eine Einstellung des Ausgangspegels des Operationsver stärkers 705 und dient zur Abschwächung des Spannungs signals aus dem Operationsverstärker 705, um gewünschten falls das Ansprechen des Servomotors 50 auf diese Signale aus diesem Operationsverstärker 705 abzuschwächen. Das Potentiometer 703 erlaubt eine Feineinstellung dieses An sprechens, während der Aufbringkopf 413 automatisch dem Profil bzw. den Profiländerungen der Formoberfläche 412 folgt, und verhindert dadurch ein Nachlaufen des Anspre chens auf die Positionsänderungen, oder umgekehrt, eine Überkompensation zu den Änderungen in der Formoberfläche 412.

Im folgenden wird die in Fig. 16 dargestellte Schaltung erläutert. Ein Referenzspannungspotentiometer 720, das dem Referenzspannungspotentiometer 707 ähnlich ist, ist vorgesehen, um eine einstellbare Referenzspannung für den invertierenden Eingangsanschluß des Spannungskomparators 721 zu erzeugen. Dies erlaubt, daß die Bedienperson die Referenzspannung einstellt, wie sie durch den Spannungs komparator 721 erfaßt wird, um eine Übereinstimmung mit dem Punkt zu erzielen, auf welchen relatives Nachführen in Richtung der Z-Achse angenommen wird, wenn der Schuh 465 einmal an der Oberfläche 412 anliegt. Der nichtinver tierende Eingangsanschluß des Komparators 721 ist sequen tiell über eine Leitung 722 und eine Leitung 704 derart verbunden, daß der Spannungspegel, der die Position auf der Z-Achse anzeigt und von dem Stromverstärker 701 em pfangen ist, aufgenommen wird. Der Ausgangsanschluß des Komparators 721 ist ein Digitalsignal, das den Kontakt mit der Oberfläche des Formteils 412 durch den Auflege Schuh 465 anzeigt. Ein Filterkondensator 723 ist zwi schen dem Ausgangsanschluß des Potentiometers 720 und dem analogen Spannungskomparator 721 verbunden. Das Aus gangssignal des analogen Spannungskomparators 721 wird über eine Leitung 725 und einen Rückkopplungsschaltkreis mit Hysterese geleitet. Der Rückkopplungsschaltkreis mit Hysterese weist einen Widerstand 730 auf, der in Serie zwischen dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß des Spannungskomparators 721 verbunden ist, und weist ferner einen Widerstand 731 auf, der in Reihe zwischen dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Spannungskomparators 721 und der Leitung 722 geschal tet ist, um so ein Verhältnis von 1/10 bei der Rückkopp lungshysterese oder der negativen Rückkopplung über den Spannungsverstärker 721 zu schaffen und jede noch so ge ringe Oszillation oder Schwingung des Ausgangssignales zu verhindern. Ohne den Rückkopplungsschaltkreis würde die Ausgangsspannung des Komparators 721 dazu neigen, zu oszillieren, wenn seine Eingangsspannung sich an die Schaltschwelle annähern würde oder bei diesem verbleiben würde. Der Rückkopplungsschaltkreis oder Hystereseschal kreis, der in bekannter Weise ausgeführt ist, addiert oder subtrahiert Spannung zu dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Komparators 721, um oszillierendes Hin- und Herschalten zu vermeiden, und um Schalten zu vermeiden, bis die Größe der an dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß anliegenden Spannung signifikant größer als die Schwell-Referenzspannung ist. Das Verhältnis von 10/1 hat sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, in dem ein hoher Hysteresegrad bevorzugt ist, als wirksam herausgestellt.

Das Potentiometer 720 ist durch eine Bedienperson einstell bar, um den Grad des Niederdrückens des Potentiometersta bes einzustellen, der erforderlich ist, um ein digitales Ausgangssignal über die Leitung 725 zu erzeugen, das einen Zustand "Auflage" anzeigt. Die Ausgangsleitung 725 ist über einen Inverter 735 mit einem NICHT-ODER-Gatter oder einer NICHT-ODER-Logik 732 verbunden, das durch ein NICHT-UND-Gatter realisiert wird, dessen anderer Eingangs anschluß durch die Leitung 733 von einem noch zu beschrei benden Steuerschaltkreis 734 für manuelle Steuerung abge leitet wird. Das Ausgangssignal des Spannungskomparators 721 wird durch den in Serie mit dem NICHT-ODER-Gatter 732 verbundenen Inverter 735 invertiert, wodurch ein negatives Signal oder ein Signal mit dem logischen Pegel 0, das über das NICHT-ODER-Gatter 732 angelegt wird, normaler weise den Analogschalter 713 aktiviert und erlaubt, daß das Differenzsignal für die Z-Achse, das von der Leitung 706 abgeleitet wird, über die Leitungen 708, 709 und den Treiberschaltkreis 710 zu der Motor-Steuerschaltung für die Steuerung der Z-Achse und den Servomotor 50 übertragen wird. Im folgenden werden Logiken und Logik schaltkreise der Einfachheit halber als Gatter und Gat terschaltkreise bezeichnet.

Ein Transistor-Steuerschaltkreis 740 ist ebenfalls über eine Leitung 726 mit dem Ausgangsanschluß des Spannungs komparators 721 verbunden, wobei der Steuerschaltkreis 740 dazu dient, ein digitales Ausgangssignal für den Prozessor 603 des CNC-Rechners zu erzeugen, das anzeigt, daß ein Anliegen mit der Oberfläche des Formteiles statt gefunden hat. Die Leitung 726 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 741 verbunden, dessen Emitter mit Masse verbunden ist und dessen Kollektor mit einer Seite eines Relais 742 verbunden ist, dessen andere Seite mit einer Spannungsquelle 743 mit 24 Volt verbunden ist. Wenn der Transistor 741 durch ein Signal aus dem Komparator 721 eingeschaltet wird, wird das Relais 742 aktiviert, spricht an und bewirkt, daß die Kontakte des Relais 742 geschlos sen werden und eine Spannung von 24 Volt an den Ausgangs anschluß 744 gebracht wird. Der Ausgangsanschluß 744 des Relais ist aus Zweckmäßigkeitsgründen durch das An schlußgehäuse für die Eingabe/Ausgabe-Hilfseinrichtung 604 geleitet, aus welchen Anschlüssen die Eingangssignale für den Rechner 603 abgeleitet werden. Der Transistor- Steuerschaltkreis 740 dient also zur Übertragung eines Signales "Auflage" zu dem Rechner 603, um den Rechner darüber zu informieren, daß die adaptive Steuerung der Positionierung in Richtung der Z-Achse nunmehr wirksam ist.

Das aus dem Selbstnachführsensor 401 über das dortige Potentiometer abgeleitete Ausgangssignal wird über den selbstnachführenden Erfassungsschaltkreis oder adaptiven Steuerschaltkreis 605 geleitet, der im wesentlichen den Oparationsverstärker 705, den Analog-Spannungskomparator 707 und zugeordnete Schaltkreise aufweist, wie es oben anhand von Fig. 16 erläutert ist, um der Kontur oder dem Profil des Formteils 412 zu folgen, wenn der Aufbringkopf 413 das Formteil 412 überquert, während das Band 110 aufgelegt wird. Alternativ wird eine CNC-Steuerung nach dem Werkstückprogramm oder eine manuelle Steuerung der Position der Z-Achse durch den Rechner 603 über das Eingabe/Ausgabe-Gehäuse 604 abgeleitet, um eine Initial- oder Grobsteuerung bezüglich der Z-Achse zu erlauben, und um manuelles Überschreiben des automatischen Profilfolgens oder der "Selbstnachführung" unter bestimmten, noch zu beschreibenden Bedingungen zu erlauben. Das Eingangssignal für das Selbstnachführen aus dem Potentiometer des Sensors 401 für die Z-Achsen-Steuerung kann nur über eine CNC- Steuerung, also eine numerisch gesteuerte Steuerung, mit einem Befehl "Z Anheben" überschrieben werden. Dies ge schieht sicherheitshalber, um eine Bewegung des Aufbring kopfes 413 nach unten zu verhindern, die möglicherweise Bereiche des Aufbringkopfes 413 beschädigen könnte.

Der CNC-Rechner 603 ist mit einem ersten und einem zweiten Befehlseingangsanschluß 750 und 751 für Anheben bezüglich der Z-Achse und Absenken bezüglich der Z-Achse verbunden, wie es in Fig. 16 dargestellt ist, die je mit Relais 752 und 753 verbunden sind, wobei die Relais einen zweipoligen und zweistufigen Umschaltkontakt-Aufbau aufweisen. Die in der Zeichnung als obere Kontakte der Schaltelemente 754 und 756 der Relais 752 und 753 je dargestellten Kontakte sind über Leitungen 756 und 757 je mit invertierenden und nichtinvertierenden Eingangsanschlüssen eines als Diffe renzverstärker beschalteten Operationsverstärkers 760 verbunden, dessen Zweck die Erzeugung eines Steuersignales mit einer vorgegebenen Polarität und Größe für den An trieb des Servomotors 50 ist. Ein Generator 761 zur Erzeugung einer analogen Rampenspannung oder Stufenspan nung (und ein ähnlicher Rampenspannungsgenerator 762, der mit den zweiten Relaiskontakten 754 verbunden ist) ist vorgesehen, um die zu dem Servomotor 50 geleiteten Signale zu modifizieren, um dessen Ansprechverhalten zu glätten. In dem Generatorschaltkreis 761 ist unter der Annahme, daß die Kontakte 754 normalerweise offen sind, der Kon densator 763 normalerweise entladen, da er über die Leitung 765, die Kontakte 754, die Leitung 766 und den Widerstand 767 zu Masse hin entladen wird. Bei Einschal tung des Relais 752 wird der Kondensator 763 durch den über die Kontakte 754 geleiteten Strom geladen, welche Kontakte über eine Leitung 768 und einen Widerstand 769 mit einer Spannungsquelle 770 von +5 Volt verbunden sind. Somit beginnt die Spannung auf der Leitung 765 bei Akti vierung des Relais 752 mit einer RC-Zeitkonstante anzu steigen, die von den Werten des Kondensators 763 und des Widerstandes 769 abhängt und ein ansteigendes Potential an den invertierenden Eingangsanschluß des Differenz- Operationsverstärkers 760 ergibt. Dadurch wird eine negative Spannung am Ausgang des Differenzier-Operations verstärkers 760 erzeugt, die proportional dem positiven Signal ist, das über die Leitung 756 aufgenommen wird und mit einem anfänglich ansteigenden Spannungspegel den Servomotor 50 für Betätigung in Richtung der Z-Achse betätigt und so den Aufbringkopf 413 anhebt. Wenn die Widerstände 767 und 769 - wie im vorliegenden Ausführungs beispiel - gleiche Werte aufweisen, wird bei der darauf folgenden Umkehr der Stellung der Relaiskontakte 754 die Ausgangsspannung an der Leitung 756 mit derselben Ge schwindigkeit abnehmen, mit welcher sie bei dem anfäng lichen Schließen der Kontakte 754 zunahm und somit den Servomotor 50 zu einem Anhalten für einen gewünschten Zeitabschnitt bringen. Das Ausgangssignal aus dem ähnlich aufgebauten, zweiten Generatorschaltkreis 762 arbeitet in Verbindung mit Signalen, die von den Kontakten 755 stammen und erzeugt so ähnliche Steuersignale für den Differenz-Operationsverstärker 760, die, da sie an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß angelegt werden, ein Ausgangssignal mit einer entgegengesetzten Polarität erzeugen und somit den Servomotor 50 in entgegengesetzter Richtung antreiben, und so den Aufbringkopf 413 absenken.

Erste und zweite Verstärkungs-Rückkopplungsschaltkreise 771 und 772 sind zueinander parallel und in Reihe über den Differenz-Operationsverstärker 760 geschaltet, um eine zusätzliche, unabhängige Steuerung der Verstärkung des Differenzier-Operationsverstärkers 760 bezüglich der positiven und negativen Signale, d. h., der Befehlssignale "Absenken" und "Anheben", zu erzeugen. Der Rückkopplungs schaltkreis 772 schwächt beispielsweise die Verstärkung während des Befehles "Anheben" (d. h., des nega tiven Signales), wie er durch eine Diode 776 angelegt ist, ab, die mit einer positiven Vorspannung versehen ist, um Leiten des Stromes über den Rückkopplungsschaltkreis 772 zu erlauben, wenn das Ausgangssignal des Differenz- Operationsverstärkers 760 negativ ist. Ein Potentiometer 775 ist in Reihe mit der Diode 776 in dem Rückkopplungs schaltkreis 772 geschaltet, um die Rückkopplung, und so die Verstärkung des Verstärkers zu steuern. Eine Diode 773 in dem Rückkopplungsschaltkreis 771 ist mit umgekehrter Polarität zu der Diode 776 geschaltet, um Stromfluß durch den Rückkopplungschaltkreis 771 zu verhindern, wenn eine negative Spannung über den Ausgangsanschluß des Differen zier-Operationsverstärkers 760 aufgenommen wird. Während des Befehles "Absenken" wird der umgekehrte Zustand akti viert. Die Diode 776 verhindert Stromfluß durch den Rück kopplungsschaltkreis 772 und die Verstärkung wird durch den Rückkopplungsschaltkreis 771 durch Einstellung eines entsprechenden Potentiometers 774 gesteuert. Ein weiteres Potentiometer 777 ist zwischen dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 760 und Masse verbunden, um eine Steuerung durch die Bedienperson oder eine Feineinstellung des Ausgangssignales zu erlauben, das über ein zweites Analoggatter 781, das noch zu beschreiben ist und über die Leitungen 709 und 711 mit dem Servomotor 50 verbunden ist, um eine Abschwächung des Ansprechens des Servomotors zu erlauben, wenn dies gewünscht wird.

Ein Logikschaltkreis 780 weist eine Mehrzahl von Gattern und Schaltern auf, die im folgenden beschrieben werden, und schafft die Fähigkeit, selektiv Steuersignale für die manuelle Steuerung oder die Steuerung durch das CNC-Werk stückprogramm zu aktivieren oder zu deaktivieren. Eine zweite Aufgabe des Logikschaltkreises 87 ist es, einen digitalen Sicherheits-Blockierungsschaltkreis zu bilden, und eine durch die Bedienperson gesteuerte Bewegung des Aufbringkopfes 413 nach unten unterhalb einer sicheren Stellung relativ zu der Formoberfläche 412 zu verhindern, d. h., eine Abwärtsbewegung des Aufbringkopfes 413 zu verhindern, die diesen beschädigen könnte.

Das zweite Analoggatter 781 ist in Reihe zwischen der Leitung 709 und dem Ausgangsanschluß des Potentiometers 777 geschaltet. Die Analoggatter oder Analogschalter 781 und 713 empfangen Vorspannungen von Spannungs quellen 782 und 782B mit positivem und negativem Potential und können eine Aktivierungsspannung über eine Leitung 783 von einem NICHT-ODER-Gatter 184 empfangen (das durch ein NICHT-UND-Gatter aufgebaut ist). Das Analoggatter 781 leitet, wenn es durch das NICHT-ODER-Gatter 784 aktiviert wird, und erzeugt so Befehlssignale für manuelles "Absen ken" und "Anheben" über die Leitung 709. Das Analoggatter 781 wird gesperrt, wenn kein Aktivierungssignal von dem NICHT-UND-Gatter 784 empfangen wird, um die CNC-Befehle zu unterbrechen, die von dem Operationsverstärker 760 em pfangen werden, und eine automatische, adaptive Z-Achsen- Steuerung über Steuersignale von der Leitung 708 aus dem Verstärker 705 zu ermöglichen. Das NICHT-UND-Gatter 784 weist einen ersten Eingangsanschluß, der mit einer Lei tung 785 verbunden ist und einen zweiten Eingangsanschluß auf, der mit einer Leitung 786 verbunden ist und das Analoggatter 781 wird aktiviert, wenn beide Eingangsan schlüsse des NICHT-UND-Gatters 784, d. h., die Eingangs anschlüsse von den beiden Leitungen 785 und 786 sich auf einem Potential mit dem logischen Pegel "0" befinden.

Die mit dem unteren Satz der Relaiskontakte 787, 788 der Relais 750, 751 verbundenen Schaltkreise werden zusammen mit dem Logikschaltkreis 780 angesteuert. Die Leitung 785, die mit einem Eingangsanschluß des NICHT-UND-Gatters 784 verbunden ist, ist mit dem Ausgangsanschluß eines NICHT-ODER-Gatters 790 verbunden, das einen ersten Ein gangsanschluß 790 aufweist, der mit dem gemeinsamen Anschluß der Kontakte 788 verbunden ist, der in einem deaktivierten Zustand, wie er in der Zeichnung darge stellt ist, mit Masse über die Leitungen 792 und 794 verbunden ist. Somit sind in dem dargestellten Zustand die Eingangsanschlüsse des NICHT-ODER-Gatters 790 auf gleichem Pegel (auf Massepegel) und der Ausgang des NLCHT-ODER-Gatters 790, der an der Leitung 785 anliegt, befindet sich auf einer Spannung von +5 Volt, (die von einer nicht dargestellten Spannungsquelle abgeleitet wird und über dem NICHT-ODER-Gatter 790 und auch über dem NICHT-UND-Gatter 784 anliegt). Das Potential von 5 Volt, das über die Leitung 785 anliegt, aktiviert das NICHT-UND-Gatter 784, und bewirkt, daß ein Ausgangssignal mit Nullpegel an der Leitung 783 zu dem Analoggatter 781 geleitet wird. Dieses Signal unterbricht den Schaltkreis zwischen dem Differenz-Operationsverstärker 760 und der Leitung 709 und verhindert die Betätigung in Richtung der Z-Achse über den Verstärker 760. Der Zustand der Kontakte 787 und 788, wie er in der Zeichnung dargestellt ist, entspricht dem Zustand, bei welchem keine Steuerbefehle für eine Bewegung in Richtung der Z-Achse durch die Be fehlseingabeanschlüsse 750 und 751 in Reaktion entweder auf eine Handsteuerung in Richtung der Z-Achse oder eine Steuerung in Richtung der Z-Achse durch ein "Werkstück"- Programm des Rechners 603 geleitet werden. Die Steuer signale "Anheben" und "Absenken" schließen einander aus, d. h., ein Sicherheits-Blockierungsschaltkreis ist in dem Rechner 603 vorgesehen, um eine gleichzeitige Akti vierung der beiden Relais 752 und 753 zu verhindern.

Unter der Annahme, daß das Signal "Absenken" als ein Spannungspegel, der an dem Anschluß 751 liegt, empfangen wird, wird das Relais 753 aktiviert und die Kontakte 755 werden geschlossen, wobei ein analoges Signal "Absenken" über den Differenzier-Operationsverstärker 760, wie oben beschrieben, erzeugt wird. Zusätzlich werden die Relais kontakte 788 geschlossen und erzeugen ein Potential von +5 Volt aus der Spannungsquelle 770 und leiten dieses über eine Leitung 795 und die Leitung 791 zu dem NICHT- ODER-Gatter 790. Die Spannung, die von der Leitung 793 zu dem NICHT-ODER-Gatter 790 geleitet wird, bleibt bei Null, d. h., Masse, und dementsprechend ist das Ausgangs signal des NICHT-ODER-Gatters 790 auf einem logischen Pegel "0", welcher das NICHT-UND-Gatter 784 abschaltet, welches wiederum das Analoggatter 781 aktiviert, um ein Befehlssignal für manuelle Steuerung über den Ausgangsan schluß 711 zu leiten und so den Servomotor für die Ver schiebung in Richtung der Z-Achse nach unten anzutreiben. Diese Funktion kann auch durch weitere Schaltkreiselemente beim Anliegen an der Oberfläche des Formteils 412 bewirkt werden (d. h., durch ein UND-Gatter 796 und einen Inverter 797, die noch zu beschreiben sind).

In ähnlicher Weise wird das NICHT-ODER-Gatter 790 akti viert, um das NICHT-UND-Gatter 784 zu sperren, um dann das Analoggatter 781 durchzuschalten, wenn ein Signal über dem Eingangsanschluß 750 empfangen wird, um den Aufbring kopf 713 nach oben zu bewegen. In diesem Fall werden die Kontakte 787 in eine andere Stellung als in der Zeichnung dargestellt gebracht und lassen die positive Spannung von der Spannungsquelle 770 über die Leitungen 793 zu dem NICHT-ODER-Gatter 790. Die positive Spannung auf der Lei tung 791 aktiviert das NICHT-ODER-Gatter 790, um das NICHT-UND-Gatter 784 zu sperren und dadurch das Analog gatter 781 durchzuschalten. Ansprechend auf einen von dem numerisch gesteuerten Rechner erzeugten und an dem An schluß 750 empfangenen AUS-Befehl wird eine Spannung von +5 Volt über die Leitung 793 und darauf über die Leitung 798 geleitet, und dadurch wird eine Spannung von +5 Volt an den Eingangsanschluß des Inverters 797 angelegt. Die Leitung 798 ist auch über die Leitung 733 mit dem zweiten Eingangsanschluß des NICHT-ODER-Gatters 732 verbunden. Eine positive Spannung, die über die Leitung 733 an das NICHT- UND-Gatter 732 angelegt wird, schaltet dieses Gatter 732 durch und sperrt das Analoggatter 713. Dadurch wird das Anlegen des adaptiven Steuersignales, des Selbst-Nach führsignales, über die Leitung 708 an die Steuerschalt kreise 711 für die Steuerung in Richtung der Z-Achse ver hindert. Somit wird während eines Befehles "Anheben" unter allen Umständen ein Selbstnachführen verhindert. Die Spannung von +5 Volt auf der Leitung 798 wird auch an den Inverter 797 angelegt und dort invertiert, und das sich ergebende Signal sperrt das UND-Gatter 796, das wiederum das NICHT-UND-Gatter 783 sperrt (vorausgesetzt, daß keine Aktivierungsspannung über die Leitung 785 angelegt ist), welches wiederum das Analoggatter 781 durchschaltet und eine Aktivierung der Z-Achse über den Differenzverstärker 760 erlaubt.

Zusammengefaßt gesagt wird auf der Leitung 785 ein Befehls eingabesignal für das NICHT-UND-Gatter 784 erzeugt, mit welchem von den Relais 752 und 753 und von den Eingangs anschlüssen 750 und 751 stammende Befehle "Anheben" und "Absenken" eingegeben werden können. Das Fehlen eines Be fehlssignales auf der Leitung 785 sperrt das NICHT-UND- Gatter 784, das wiederum das Analoggatter durchschaltet, um numerische Rechnersteuerung zu ermöglichen, vorausge setzt, daß kein Sperrsignal über die Leitung 786 empfangen wird. Der Zweck der UND-Logik 796 ist es, ein Sperrsignal für das NICHT-UND-Gatter 783 als Ergebnis eines Unterschie des zwischen den Eingangsanschlüssen des Gatters 796 zu erzeugen. Ein solcher Unterschied kann vorliegen, wenn entweder (1) ein "Auflage"-Signal über eine Leitung 799 oder (2) eine Spannung von 0 Volt über den Inverter 797 als Ergebnis eines Befehles "Anheben" vorliegt. Das Signal "Auflage", das über die Leitung 799 empfangen wird, wird auch über eine Leitung 800 übertragen, an die der nun zu beschreibende Steuerschaltkreis für das Schwenken um die R-Achse angeschlossen ist.

Das über die Leitung 799 empfangene Ausgangssignal wird über die Verbindungsleitung zu dem in Fig. 17 dargestell ten R-Achsen-Schaltkreis geleitet. Das Ausgangssignal, das über die Leitung 799 geleitet wird, ist ein Signal von +5 Volt, das erzeugt wird, wenn ein Signal "Auflage" durch den Spannungskomparator 721 bei Kontakt mit der Formteil oberfläche erzeugt wird, führt zu der Erzeugung eines Signales "Auflage". Das Signal "Auflage" wird in zwei Abschnitten des Steuerschaltkreises für eine Bewegung um die R-Achse empfangen, wie es in Fig. 17 dargestellt ist. Ein Signal "Auflage" wird über die Leitung 800 zu einem ersten Analoggatter oder Analogschalter 801 geleitet, um dieses durchzuschalten. Wie weiter unten näher ersichtlich, er laubt der Analogschalter oder das Analoggatter 801 dann, daß ein automatisches Steuersignal für die R-Achse über eine Leitung 802 zu einem Stromverstärker mit einer Ver stärkung von 1 oder einem Pufferschaltkreis 803 geleitet wird, der über eine Leitung 804, wie es in Fig. 15 darge stellt ist, mit einem Leistungsverstärker für eine Schwenk bewegung um die R-Achse verbunden ist, welcher wiederum den Servomotor 72 antreibt, um den Aufbringkopf 413 be züglich der R-Achse zu positionieren. Wie es aus der fol genden Beschreibung näher ersichtlich ist, dient das Signal "Auflage", welches über die Leitung 800 empfangen ist und in der Zeichnung als mit einem der Eingangsan schlüsse eines zweiten NICHT-UND-Gatters 810 verbunden dargestellt ist, dazu, das NICHT-UND-Gatter 810 durchzu schalten, das ein zweites Analoggatter 811 sperrt und manuelle oder numerische, rechnergesteuerte Steuersignale ebenfalls sperrt, die über eine Ausgangsleitung 812 zu dem Stromverstärker mit der Verstärkung 1 803 übertragen würden.

Eine automatische oder adaptive Steuerung bezüglich der R-Achse wird durch erste und zweite Sensoren 813 und 814 die auf Bewegung um die R-Achse reagieren erreicht, wo bei die Sensoren 813 und 814 auf der rechten und der lin ken Seite des Auflege-Schuhs 456 positioniert sind, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Die Sensoren 813 und 814 sind auf dem Stützrahmen 412 der Auflegeeinheit 462 be festigt und weisen federbelastete Kolbenstangen auf, die in Anlage mit Flanschen 815 und 816 gehalten sind, die wiederum auf der rechten und linken Seite des Schuhele mentes gelagert sind. Die Sensoren 813 und 814 sind auch in Fig. 15 dargestellt. Dementsprechend bewirkt eine begrenzte Schwenkbewegung des Schuhs 456 um den Bolzen oder die Schraube 466 eine Differenzbewegung der Kolben stangen der Übertragungselemente 813 und 814 und ergibt ein Positionssteuersignal, das durch den im folgenden zu beschreibenden Schaltkreis erfaßt werden kann.

Spannungsquellen mit +5 Volt und mit -5 Volt sind gemäß Fig. 17 mit den entgegengesetzten Seiten der Widerstandbahnen der Potentiometer in den Sensoren 813 und 814 befestigt (wie in dem nach Fig. 16 oben beschriebenen Übertragungselement 401). Ausgangsleitungen 817 und 818 sind von den beweglichen oder Gleitelementen der Potentiometer 813 und 814 je mit nicht invertierenden Eingangsanschlüssen eines ersten und eines zweiten Pufferverstärkers 819 und 820, je mit der Verstärkung 1, verbunden. Die Pufferverstärker 819 und 820 weisen Rückkopplungsschleifen 821 und 822 auf, mit denen die Verstärkung 1 erreicht wird (keine Spannungs verstärkung), und die Verstärker 819 und 820 dienen so der Impedanztrennung und als Spannungsverstärker, um ein Eingangssignal mit niedriger Impedanz für einen Differenz verstärker 823 zu erzeugen. Der Differenzverstärker 823 weist entsprechende Eingangsanschlüsse auf, die über Leitungen 824 und 825 und Widerstände 826 und 827 je mit den Ausgangsanschlüssen der Pufferverstärker 819 und 820 verbunden sind. Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 823 ist spannungsproportional dem Differenzpotential zwi schen den Ausgangsanschlüssen der Sensoren 813 und 814 für die R-Achse, und seine Polarität entspricht der Rich tung des Fehlers (Differential in der R-Achse), wodurch sein Ausgangssignal proportional dem Grad der Verschiebung um die R-Achse ist. Zusätzlich wird das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 823 durch einen Spannungsver stärkungs-Schleifenschaltkreis 824 gesteuert, der in Serie über eine Ausgangsleitung 829 des Differenzverstärkers 823 und dessen invertierenden Eingangsanschluß verbunden ist, wobei die Rückkopplungsschleife 828 ein einstellbares Potentiometer 830 aufweist, das in Verbindung mit einem festen Widerstand 823 betätigt wird, um die Spannungsver stärkung des Differenzverstärkers 823 zu steuern. Ein zwischen dem nicht invertierenden Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 823 und Masse geschalteter Widerstand 832 bestimmt in Zusammenarbeit mit dem Widerstand 827, den Widerständen 826 und 831 und dem veränderlichen Wider stand 830 die Gesamtverstärkung des Differenzverstärkers 823. Ein von der Bedienperson gesteuertes Potentiometer 833 ist dann in Serie zwischen der Ausgangsleitung 829, der Leitung 828 und dem Analoggatter 801 derart geschaltet, daß eine einstellbare Abschwächung des Ausgangssignales aus dem Differenzverstärker 823 erzeugbar ist, wodurch das Ansprechen des Servosteuersystems bezüglich der R-Achse auf ein vorgegebenes Differential-Eingangssignal für die R-Achse gewünschtenfalls durch die Bedienperson abgeschwächt werden kann. Im wesentlichen verlangsamt diese Einstellung in gewisser Weise das Ansprechen der Bewegung um die R- Achse auf vorgegebene Eingangssignale.

Das Ausgangssignal aus dem Potentiometer 833 wird über das Analoggatter 801 geleitet, wenn dieser Schaltkreis durch das Signal "Auflage" aus der Leitung 800 aktiviert ist, und ein Ausgangssignal wird daraufhin über die Leitung 802 zu dem Stromverstärker 803 mit der Verstärkung 1 und der Ausgangsleitung 804 geleitet, um das Servosteuersystem 804, 805 und 806 zu aktivieren. Das über die Leitungen 802 und 812 über den Stromverstärker 803 übertragene Steuersignal ist betragsproportional dem Differenzsignal aus dem rechten und linken Sensor 813 und 814 und entspricht in der Polarität der relativen Potentialdifferenz der bei den Sensoren 813 und 814, die durch die relative Verschie bungsrichtung der jeweiligen Erfassungselemente bestimmt wird. Der Steuerschaltkreis für die Selbstnachführung um die R-Achse dient somit fortwährend dem Ausgleich von Un gleichheiten zwischen dem Winkel des Aufbringkopfes 413 und der Oberfläche der lokalen Formteilfläche um die R-Ach se, wenn der Aufbringkopf 413 über die wechselnd profilier ten Stellen auf dem Formteil 412 bewegt wird. Dies stellt ein wichtiges und vorteilhaftes Merkmal der Erfindung da durch dar, daß ein automatisches oder adaptives Nachführen entsprechend dem Profil des Formteils 412 unabhängig von dem rechnergesteuerten Befehlen aus dem "Werkstück"-Programm, d. h., den programmierten "X-", "Y-", "Z-", "D-" und "W- Achsen"-Befehlen erreicht wird. Dadurch wird die Program mierung der Vorrichtung erheblich vereinfacht, die Komplexi tät des rechnergesteuerten Schaltkreises und des Rechner programms erheblich vermindert und die Flexibilität der Vorrichtung verbessert. Steuerelemente für die Bedienperson sind vorgesehen, um das tatsächliche Verhalten der Vorrich tung bei vorgegebenen dynamischen Parametern einzustellen. Ohne den Adaptiv-Steuerschaltkreis müßte eine ausführliche Liste von kartesischen Koordinaten für jedes einzelne. Form teil aufgezeichnet werden und ein komplexes Rechnerprogramm müßte geschrieben werden, um den besonderen dreidimensionalen Konturen des Formteils 412 dadurch zu folgen, daß fort während Gleichungen höherer Ordnung gelöst würden. Wegen der Komplexität derartiger Rechnungen und Vorrichtungen weisen vorhandene bekannte Band-Auflege-Vorrichtungen keine eingebauten Vorrichtungen zum Nachführen von veränderlichen und erhöhten Profiländerungen, d. h., dreidimensional pro filierte Formteil-Oberflächen auf.

Zusätzlich zu der adaptiven Steuerung bezüglich der R-Achse, die aus dem von dem Analoggatter 801 erzeugten und über die Leitung 802 hergeleiteten Signalen herrührt, ist eine Steu erung bezüglich der R-Achse auch durch den numerisch ge steuerten Rechner unter Steuerung durch die Bedienperson oder durch das Werkstückprogramm durch einen zweiten Ein gabeschaltkreis 840 möglich. Erste und zweite Eingabean schlüsse 841 und 842 für das Steuersignal (die über Aus gangsklemmen der Hilfseinrichtung 604 für die Eingabe und die Ausgabe verbunden sind) sind mit der nicht mit Masse verbundenen Seite von ersten und zweiten Relais 843 und 844 verbunden, die je eine Relaiskontaktanordnung aufwei sen. Der Eingangsanschluß 842 empfängt Befehlssignale, um eine Schwenkbewegung nach links um die R-Achse zu be wirken, und der Eingangsanschluß 871 empfängt Befehls signale für eine Schwenkbewegung um die R-Achse nach rechts. Es sei nun bei der Beschreibung der Funktion des Relais 843 angenommen, daß ein Befehlssignal über den Eingangs anschluß 841 empfangen wird, das das bewegliche Element der Kontaktanordnung 845 schließt. Dadurch wird eine Span nung von 5 Volt aus der Spannungsquelle 847 über eine Lei tung 848 und daraufhin über eine Leitung 849 zu dem inver tierenden Eingangsanschluß eines Differenzverstärkers 850 angelegt. Ein Brückenschaltkreis, der einen Brückenwider stand 851 aufweist ist in Reihe zwischen dem invertierenden Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß des Differenz verstärkers 850 geschaltet. Der Widerstand 851 weist einen gleichen Wert wie ein Widerstand 852, der in Reihe mit der Leitung 849 und dem invertierenden Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 850 geschaltet ist, wodurch eine Verstärkung von 1 bewirkt wird. Eine Verstärkung 1 wird auch bezüglich des nicht invertierenden Eingangsanschlusses dadurch bewirkt, daß ein Widerstand 853 im Wert gleich dem Widerstand 851 ist und durch einen Widerstand 854, der mit Masse verbunden ist.

Ein Masse-Referenz-Widerstand 855 ist zwischen Masse und der Ausgangsleitung 849 geschaltet, und ein Masse-Referenz- Widerstand 856 ist zwischen Masse und einer entsprechenden Leitung 857 geschaltet, die mit dem beweglichen Element der Schalteranordnung 846 verbunden ist, um eine Referenz spannung "Masse" während des Zeitabschnitts zu erzeugen, in dem das bewegliche Schaltelement der Relaiskontakte 845 und 846 sich in einem Übergangszustand befindet (in dem die beweglichen Schaltelemente sich zwischen den festen Kontakten bewegen bzw. sozusagen in der Luft hängen und andernfalls unerwünschte Übergangsspannungen auf die Ein gangsanschlüsse des Differenzverstärkers 850 anlegen wür den).

Der Ausgangsanschluß des Differenzverstärkers 850 ändert seine Polarität abhängig davon, welcher seiner Eingangs anschlüsse aktiviert wird (d. h., welches der Relais 843 und 844 aktiviert wird), und, da die Verstärkung des Differenzverstärkers 850 1 ist, wird sein Ausgangsanschluß auf dem im wesentlichen gleichen Pegel sein. Ein Ausgangsan schluß wird über Leitungen 858 und 859 und über ein Poten tiometer 860 übertragen, welches durch die Bedienperson gesteuert werden kann, um ein Ansprechen des Servo-Steu erungssystems bezüglich der R-Achse abzuschwächen, wenn dies gewünscht wird. Darauf wird das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 850 über eine Leitung 861 zu dem Analoggatter 811 übertragen, das, wenn es durchgeschaltet ist, das Signal über die Leitung 812 und den Verstärker 803 mit der Verstärkung 1 zu dem Servo-Steuerungssystem bezüglich der R-Achse überträgt.

Das Analoggatter 811 wird durch ein von einer Leitung 870 stammendes Signal aktiviert, welche Leitung mit dem Aus gangsanschluß des NICHT-UND-Gatters 810 verbunden ist, das einen ersten Eingangsanschluß 800 aufweist, der mit dem Spannungskomparator 821 verbunden ist, und einen zweiten Eingangsanschluß, der über die Leitung 871 mit einem NICHT- ODER-Gatter 872 verbunden ist. Wenn kein Signal entweder über die Eingangsleitung 871 oder 800 empfangen wird, ist der Ausgangsanschluß des NICHT-UND-Gatters 810 auf einem logischen Pegel "1", der das Analoggatter 811 aktiviert.

Sollte jedoch ein Signal "Auflage" mit 5 Volt von der Lei tung. 800 hergeleitet werden, wird das NICHT-UND-Gatter 810 unbedingt aktiviert und erzeugt ein Signal mit dem logi schen Wert "0" für das Analoggatter 811, mit welchem dieses gesperrt wird. Dadurch wird verhindert, daß manuell einge gebene Befehle oder Befehle durch das Werkstückprogramm bezüglich der R-Achse das Servosystem bezüglich der R-Achse aktivieren, wenn der Aufbringkopf in Auflage oder in Kon takt mit der Form ist. Ein Signal mit dem logischen Wert "0" muß demnach von dem NICHT-ODER-Gatter 872 wie auch von der Leitung 800 empfangen werden, um das NICHT-UND-Gatter 810 zu sperren und das Analoggatter 811 durchzuschalten. Die Aktivierung eines der Relaiskontakte 843 und 844 aktiviert das NICHT-ODER-Gatter 872 und erzeugt über die Leitung 871 ein Signal mit dem logischen Wert "0"; wenn kein Signal "Auflage" über die Leitungen 800 anliegt, wird das NICHT-UND-Gatter 810 gesperrt und das Analoggatter 811 aktiviert.

Bei Drehung des Aufbringkopfes 413 kann der Auflege-Schuh 465 zeitweise außer Auflage mit der Oberfläche des Form teiles 412 gebracht werden. Wenn die Oberfläche des Form teiles an dem Punkt, an welchem der Aufbringkopf angehoben wird, nicht vollständig parallel zu dem Auflege-Schuh 465 ausgerichtet ist, muß eine Korrektur der Position bezüglich der R-Achse durchgeführt werden. Ein internes Programm in dem Rechner läuft zu diesem Zeitpunkt ab und erzeugt ein Antriebssignal für eine Bewegung um die R-Achse von aus reichender Dauer und Richtung, um den vorherigen Winkel des Aufliege-Schuhs derart aufzufangen, daß sich eine Aus richtung ergibt und somit ein nahezu paralleler Zustand der Formoberfläche 412 zu dem Auflege-Schuh 475 geschaffen wird, bevor der Aufbringkopf wieder nach unten auf die Formoberfläche abgesenkt wird.

Der Zweck eines Sperrschaltkreises für die Bewegung um die R-Achse ist es, die servogesteuerte Bewegung entlang der X-, Y-, C-, D- und W-Achsen zu sperren, bis eine Position bezüglich der R-Achse sich relativ zu der Formoberfläche in den Normalzustand mit vorgegebenen Grenzen ausgerichtet hat. Erst dann kann die Bewegung des Aufbringkopfes 413 in Rich tung der X- und der Y-Achse fortgesetzt werden. Beim Fehlen dieser Verzögerung würde das Band 110 anfangs auf die Form oberfläche 412 mit einem Winkel aufgebracht werden, der dazu führen würde, daß das Band seitlich schiefläuft, und das Band 110 würde mit im wesentlichen ungleichem Druck quer über den Auflege-Schuh 465 gesehen aufgebracht werden.

Wie es in Fig. 17 dargestellt ist, weist ein erster Span nungskomparator 876 einen nicht invertierenden Eingangs anschluß auf, der über die Leitung 878 mit der Leitung 880 verbunden ist, welche wiederum mit dem Ausgangsanschluß des Potentiometers 833 verbunden ist. Ein zweiter Spannungs komparator 877 ist parallel mit dem Spannungskomparator 876 geschaltet und weist einen invertierenden Eingangsanschluß auf, der über eine Leitung 879 mit der gemeinsamen Leitung 880 verbunden ist. Die parallelen Spannungskomparator- Schaltkreise dienen - wie aus dem folgenden ersichtlich - der Erzeugung einer Referenzspannung, die proportional dem Korrektursignal bezüglich der R-Achse ist, das von den Sensoren 813 und 814 abgeleitet wird. Der negative Eingangs anschluß des Spannungskomparators 876 ist über eine Leitung 881 mit einem Potentiometer 882 verbunden, welches zwischen einer Spannungsquelle 875 mit -5 Volt und Masse geschaltet ist, um eine Vergleichs-Referenzspannung für den invertie renden Eingangsanschluß des Spannungskomparators 876 zu erzeugen. Ein Widerstand 883 ist zwischen dem Potentiometer 882 und der Spannungsquelle 875 mit negativer Spannung ge schaltet und bildet einen Spannungsteiler für den Abgleich des Spannungspegels.

In ähnlicher Weise ist ein veränderliches Potentiometer 886 zwischen Masse und einer Spannungsquelle 884 mit +5 Volt über einen Widerstand 873 geschaltet und legt über den Wider stand 888 eine Spannung an den nicht invertierenden Eingangs anschluß des Spannungskomparators 877 an. Der Abgleich der Potentiometer 882 und 886 erlaubt die Einstellung der Re ferenzspannung, gegen die das Haupt-Fehlersignal bezüglich der R-Achse verglichen wird, welches über die Leitung 880 zugeleitet wird. Die Ausgangsanschlüsse der Spannungskom paratoren 876 und 877 sind über eine gemeinsame Leitung 889 verbunden. Erste und zweite Komparator-Widerstände 884 und 885 sind in Reihe über die nicht invertierenden Eingangsanschlüsse der Spannungskomparatoren 876 und 877 je geschaltet, um ein Hystereseverhalten in Verbindung mit den Eingangswiderständen 887 und 888 je zu erzeugen, um eine Schwingung der Ausgangsspannung der Spannungskom paratoren 876 und 877 in der Nähe ihrer Schwellspannungen zu verhindern. Wenn beide Spannungskomparatoren 876 und 877 eine Spannung auf ihren Eingangsleitungen 878 und 879 em pfangen, die in den vorgegebenen Null-Grenzen liegt, die durch die Potentiometer 882 und 886 bestimmt werden, wird ihr Leiten zu Masse 891 und 892 beendet und es wird er möglicht, daß das Potential auf der Leitung 889 ansteigt. Die Leitung 889 ist über einen Widerstand 885 mit einer Spannungsquelle 893 mit +5 Volt verbunden und eine positive Spannung wird dann auf die Basis eines NPN-Transistors 894 geleitet. Der Transistor 894 weist einen Emitter auf, der mit Masse verbunden ist, und sein Kollektor ist über eine Leitung 895 mit einem NICHT-ODER-Gatter 896 verbunden, das als ein NICHT-UND-Gatter realisiert ist. Das NICHT- UND-Gatter 896 weist einen Eingangsanschluß auf, der über eine Leitung 897 verbunden ist, um ein invertiertes Signal "Auflage" zu empfangen, das von dem logischen Inverter 835 der in Fig. 16 dargestellt ist, stammt, wobei dieses Signal eine Hälfte des Sperrsignales für das NICHT-ODER-Gatter 896 erzeugt. Die andere Hälfte wird über die Leitung 895 zugeleitet und erzeugt, wenn der Aufbringkopf 813 in die durch die Potentiometer 886 und 882 eingestellten Null-Gren zen gelangt. Wenn diese beiden Eingangssignale sich auf dem logischen Pegel "0" befinden, wird der Ausgang des NICHT-ODER-Gatters 896 durchgeschaltet und zu logisch "1" und schaltet den invertierenden Transistor 900 ein, wo durch wiederum ein Nullpotential über den Emitter-Kollektor- Kreis des Transistors 900 geschaltet wird und einen Schalt kreis von einer positiven Spannungsquelle 901 mit +24 Volt schaltet und über ein Relais 902 mit Masse verbindet. Da durch wird das Relais 902 betätigt, schließt seine Kon takte 903 und leitet eine Spannung von einer Spannungs quelle 904 mit +24 Volt über die Kontakte 903 zu einem Ausgangsanschluß 905, der über die Hilfsvorrichtung für die Eingabe und die Ausgabe 604 mit dem Rechner 603 ver bunden ist, um zu ermöglichen, daß der Rechner den aus dem Werkstückprogramm stammenden Befehlen zur Führung in Richtung der X-, Y-, C-, D- und W-Achsen folgt.

Zusammengefaßt gesagt, sperrt der Schaltkreis 865 die Funktionsbefehlssignale, die aus dem Werkstückprogramm stammen, bis eine Normaleinstellung bezüglich der R-Achse in den durch die Potentiometer 886 und 882 eingestellten Grenzen aufgetreten ist.

Ein Grundstellungs-Korrektur-Schaltkreis 910 wird ver wendet, um ein Abschwächungssignal zu erzeugen und über die Leitung 802 zur Verlangsamung der Bewegung die R-Achse einzuleiten, wenn der Aufbringkopf 413 sich einer Mitten position nähert, wie auch bei der anfänglichen Einstellung der Grundposition auf allen Achsen der Vorrichtung. Eine bezüglich der R-Achse mittige Position wird durch Bewegung des Aufbringkopfes 413 zur Mittelstellung bewirkt und ver anlaßt, daß externe, nicht dargestellte Grenzschalter akti viert werden, die dazu dienen, die Kopf-Mittenstellung be züglich der R-Achse zu erfassen. Diese Grenzschalter er zeugen Eingangsspannungen für den CNC-Rechner während der anfänglichen Zentrierung des Aufbringkopfes 413 bezüglich der R-Achse zur Schaffung einer Grundstellung. Der CNC- Rechner oder numerisch gesteuerte Rechner erzeugt dann Eingangsspannungen über die Leitung 917 und darauf durch den Spannungsteiler 914, über eine Leitung 915 zu einem Analoggatter 916. Das Analoggatter 916 wird dadurch beim Empfang dieser Aktivierungssignale, die erzeugt werden, wenn die Sensoren, kurz bevor der Aufbringkopf 413 die Mittenposition erreicht, ausgelöst werden, eingeschaltet. Bei dieser Aktivierung wird ein Kreis von der Leitung 802 über das Potentiometer 917, die Leitung 918 und das Analoggatter 916 zu Masse geschlossen. Dadurch wird in Verbindung mit einem Widerstand 919 ein Spannungsteiler gebildet, der das Spannungssignal abschwächt, das über die Leitung 812 zu dem Servosystem für die Z-Achse ange legt wird, und es wird verhindert, daß die Mittenposition auf der Achse während der Bewegung um die R-Achse beim Annähern an die Mittenposition nicht überschritten wird. Der numerisch gesteuerte Rechner schaltet dann mittels seines internen Programmes die aktiven Relaisbereiche (Relais 841 und 842) ab und trennt den Servomotor 72 für die R-Achse von der gesteuerten Spannung ab.

Die Zentrierung des Aufbringkopfes 413 um die R-Achse er möglicht dadurch eine Standardeinstellung während der Initialisierung. Es ist ersichtlich, daß mit der Vorrich tung ein neues und verbessertes Mittel zum Aufbringen von Band geschaffen wird, das viele Schwierigkeiten, die bei früheren Band-Auflege-Vorrichtungen auftraten, abschafft. Beispielsweise erlaubt die Schneidvorrichtung 474 ein wirksames Schneiden des Faserbandes 19, ohne die Notwendig keit, das Faserband von dem Trägerband 112 vor der Auf bringung auf die Formoberfläche 412 zu trennen, und das Faserband 19 daraufhin erneut an das Trägerband 112 anzu kleben. Das Harz in dem Faserband 19 verbleibt in dem ge wünschten plastischen Zustand und behält sein Haftvermögen, da es nicht einer Erwärmung vor dem Anhaften auf der Form oberfläche 412 ausgesetzt wird. Auch kann ein Schneiden in einem Winkel schräg zur Längsachse des Bandes erreicht werden, ohne daß es notwendig wäre, die Bewegung in Rich tung der X- und der Y-Achse des Aufbringkopfes 413 zu stoppen.

Wegen der Verwendung der beiden Schienen 14 und 15 in Richtung der X-Achse, die so ausgelegt sind, daß sie direkt auf einer Bodenoberfläche befestigt werden können, und wegen der Verwendung eines transportablen Formteils erfordert die Vorrichtung 410 nicht die massiven integrier ten Grundstrukturen, die in bestimmten bekannten Vorrich tungen für die Stützung der Arbeitsoberfläche und des Por talkrans verwendet werden. Durch diese Befestigungsein richtung kann, das Formteil 412 leicht unter dem Portalge rüst 11 zwischen den Schienen in Richtung der X-Achse positioniert werden, und kann auf dauernd oder entfernbar gelagerten und nicht dargestellten Rädern gehalten werden, wodurch eine Verbindung mit den unteren Bereichen der Stützbeine des Formteil-Tisches möglich wird, um einen einfachen Transport des Formteil-Tisches und des Werkstückes von der Wand-Auflege-Vorrichtung 410 zu einem nicht dar gestellten Autoklavbereich zu erlauben, um das Formteil auszuhärten, während das aus dem Band 110 aufgebaute Form teil auf der Form 412 verbleiben kann. Diese Fähigkeit schafft die Erfordernisse für die Überführung des Werk stückes von Arbeitsplatz zu Arbeitsplatz während des Auf legens und des weiteren Verfahrens ab und vereinfacht die Positionierung des Werktisches unter dem Portalgerüst 11. Die Form 412 und die Stützbeine weisen so ferner Vorrich tungen für die Stützung des Werkstückes in einem Autoklav- Ofen für das Aushärten auf.

Das numerisch gesteuerte System schafft in Verbindung mit bestimmten elektromechanischen und pneumatischen Einrich tungen, die in der Vorrichtung 410 für die Betätigung, die Positionserfassung und die Kalibrierung vorgesehen sind, verschiedene oben erwähnte Vorteile und verwendet ein im Handel erhältliches numerisch gesteuertes Rechner system (NC-Rechner). Eine einfache Programmierung wird in einem Standard-Aufzeichnungsformat im ASCII-Code für verschiedene Werkstück-Abmessungen erreicht, während kom plizierte Positionsänderungen für den Abgleich in der Z-Achse und der R-Achse, um dreidimensionalen Formteil- Oberflächen zu folgen, durch eine vorverdrahtete adaptive Steuereinheit ohne zusätzliches und wesentlich teuereres Programmieren erreicht wird, das sonst erforderlich wäre.

Zusätzlich bewirkt die Steuerung bezüglich der Hauptachsen X, Y und W ein wirksames Schneiden des Bandes 110 entlang verschiedener Achsen, ohne daß die Notwendigkeit bestände, die Bewegung des Aufbringkopfes in Richtung der X-Achse oder der Y-Achse zu stoppen. Wegen der Steuerung, der Positionsrückkopplung und der Schneidvorrichtung der Vor richtung können mit der Vorrichtung vorgegebene Längenab schnitte des Bandes, vorgegebene Schnittwinkel und vor gegebene Einsatzpunkte für das Auftragen auf der Form 412 mit einem Werkstück in beliebigen Abmessungen eingesetzt werden, ohne daß daraufhin jeweils ein Zurechtschneiden erforderlich wäre oder nur mit einem geringen Maß von Zurechtschneiden nach dem Auftragen. Zusätzlich zu den funktionellen Vorteilen weist die Vorrichtung 410 eine praktische Herstellung und einen einfachen Aufbau unter Verwendung von im Handel erhältlichen Bauteilen auf.

Selbstverständlich können auch außer dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Vorrichtung verschiedene Abände rungen und Abwandlungen im Aufbau und in der Anordnung der einzelnen Bauteile eingesetzt werden, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Vorrichtung für die Herstellung eines Formteiles aus geschichtetem Verbund-Bandmaterial, welche aufweist:

- ein zumindest in einer ersten Richtung bewegba res Portalgerüst (11);
- einen Band-Aufbringkopf (413), der beweglich auf dem Portalgerüst (11) für eine Bewegung in einer zweiten Richtung gelagert ist, und der eine Vor richtung (414, 415, 416, 474) für die Aufbewah rung und Verteilung eines Bandes (19) aufweist;
- eine Antriebsvorrichtung, mit welcher der Band- Aufbringkopf (413) entlang des Portalgerüstes (11) bewegbar ist;
- eine Form-Oberfläche (412) entsprechend einer der äußeren Oberflächen des Formteiles, die im Bewegungsbereich des Portalgerüstes (11) und des Band-Aufbringkopfes (413) angeordnet ist;
- eine bedienerprogrammierbare Einrichtung (278, 601), die dem Portalgerüst (11) und dem Band- Aufbringkopf (413) derart zugeordnet ist, daß vorgebbare Bahnen festlegbar sind, entlang deren das Portalgerüst (11) und der Aufbringkopf (413) sich bewegen;
- eine Anlagevorrichtung, mit welcher das Band (19) in Anlage mit der Form-Oberfläche (412) ge bracht werden kann;

dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage-Vorrichtung aufweist:
einen Auflege-Schuh (465),
eine mit dem Auflege-Schuh (465) fluchtende Füh rungsbahn (467), mit welcher das Band (19) dem Auf lege-Schuh (465) derart zugeführt wird, daß der Auf lege-Schuh (465) entlang der Längsachse des Bandes (19) abläuft, und
eine Form-Oberflächen-Nachführeinrichtung (605, 401) zum Vorsehen einer adaptiven Steuerung unabhängig von der bedienerprogrammierbaren Einrichtung (278, 601), wobei die Form-Oberflächen-Nachführeinrichtung (605, 401) einen ersten Sensor (401) für die Erfas sung einer Vertikaländerung der Kontur der Form- Oberfläche (412) während der Anlage des Bandes (19) an die Form-Oberfläche (412), und eine Vorrichtung (605, 711) aufweist, durch welche eine vertikale An triebsvorrichtung (50) für die vertikale Positionie rung des Aufbringkopfes (413) mit einem Signal be aufschlagt wird, um der Vertikaländerung zu folgen, und dadurch die Nachführeinrichtung (605, 401) so wirkt, daß der Auflege-Schuh (465) mit einem im we sentlichen konstanten Druck auf das Band (19) ausge richtet wird, wenn das Band (19) auf die Form-Ober fläche (412) aufgebracht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor (401) die Vertikaländerung in der Kontur der Form-Oberfläche (412) bei dem Kon taktpunkt zwischen dem Auflege-Schuh (465) und der Form-Oberfläche (412) während des Aufbringens des Bandes (19) an die Form-Oberfläche (412) erfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Form-Oberflächen-Nachführeinrich tung (605, 401, 813, 814) einen zweiten Sensor (813, 814) zum Erfassen einer radialen Änderung in der Kontur der Form-Oberfläche (412), und eine Vorrich tung (605, 804) aufweist, mit welcher eine Radial- Antriebsvorrichtung (72) derart mit einem Signal be aufschlagt wird, daß sie den Aufbringkopf (413) ra dial positioniert, um den radialen Änderungen zu folgen, und dadurch die Nachführeinrichtung (605, 401, 813, 814) so wirkt, daß der Auflege-Schuh (465) einen Druck auf das Band (19) im wesentlichen senk recht zur Form-Oberfläche (412) ausübt und einen im wesentlichen konstanten Druck auf das Band (19) auf rechterhält, wenn das Band (19) auf die Form-Ober fläche (412) aufgebracht wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sensor (813, 814) die radiale Ände rung in der Kontur der Form-Oberfläche (412) bei dem Kontaktpunkt zwischen dem Auflege-Schuh (465) und der Form-Oberfläche (412) während des Aufbringens des Bandes (19) auf die Form-Oberfläche (412) er faßt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Portalgerüst (11) beweglich auf zwei zueinander parallelen Schienen (14, 15) für die Bewegung in der ersten Richtung ge lagert ist, wobei das Portalgerüst (11) eine An triebsvorrichtung aufweist, die mit den Schienen (14, 15) in Eingriff steht und mit welcher das Por talgerüst (11) entlang der Schienen (14, 15) beweg bar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Richtung im wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Form-Oberfläche (412) zwischen den Schienen (14, 15) positionierbar und relativ zu den Schienen (14, 15) bewegbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Band-Aufbringkopf (413) einen Vorratswickel (414) und einen Aufnahme wickel (415) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundband (19, 110) ein daran anliegendes Trägerband (112) auf weist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schneidvorrichtung (474) zum Schneiden des Verbundbandes (19, 110).

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bedienerprogrammier bare Einrichtung (278) so ausgebildet ist, daß eine vorbestimmte Anordnung von Längenabschnitten des Verbundbandes (19, 110) auf der Form-Oberfläche (412) durch Aktivieren des Band-Aufbringkopfes (413) und der Schneidvorrichtung (474) abschneidbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung (474) eine Ausrichtvorrichtung aufweist, mit welcher die Schneidvorrichtung (474) derart positionierbar ist, daß sie das Verbundband (19, 119) mit einem vorwählbaren Winkel schneidet.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützvorrichtung für die Positionierung des Formteils zwischen den Schienen (14, 15) vorgesehen ist, mit welcher das Formteil in einem Autoklav- Ofen stützbar ist.