DE69104829T2

DE69104829T2 - Herstellung von reibbelägen.

Info

Publication number: DE69104829T2
Application number: DE69104829T
Authority: DE
Inventors: Adrian Watkins
Original assignee: Ferodo Ltd
Current assignee: Federal Mogul Friction Products Ltd
Priority date: 1990-04-11
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1995-03-02
Anticipated expiration: 2011-04-10
Also published as: GB2242883B; WO1991015354A1; EP0527769A1; ES2062781T3; GB2242883A; JPH05505776A; GB9008293D0; US5323978A; EP0527769B1; DE69104829D1; GB9107473D0; KR927003308A; BR9106331A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Reibelementen und insbesondere auf das Wickeln einer Faser oder eines Bandes in eine im allgemeinen plattenartige Vorform, welche für ein Aushärten zum Bilden eines Reibbelages geeignet ist.
Plattenförmige Reibelemente werden beispielsweise als Kupplungsscheiben verwendet, wobei die Kupplungsscheibe an einer Trägerplatte beispielsweise durch Nieten befestigt ist. Der Einfachheit halber wird nachfolgend in dieser Beschreibung nur auf ein Reibelement Bezug genommen, welches eine Scheibe für eine Kupplung umfaßt, wobei jedoch davon ausgegangen wird, daß derartige Bezugnahmen auf eine Scheibe für eine Kupplung sich auf ein beliebiges Reibelement, welches durch ein ähnliches Verf ahren hergestellt ist, bezieht, wo dies angebracht ist.
Mehrere unterschiedliche Zusammensetzungen der Fasern und Bänder wurden zum Wickeln derartiger Vorformen verwendet, wobei beispielsweise eine Zusammensetzung in der britischen Patentschrift Nr. 2 096 654 geoffenbart ist.
In gegenwärtigen Verfahren zum Wickeln einer Faser oder eines Bandes in eine im allgemeinen plattenartige Vorform, wird die Faser oder das Band auf eine sich drehende Planscheibe durch eine Führung geführt, welche in einer Verschiebeebene längs des Weges bewegt ist. Die Form des Weges wird durch einen drehbaren Nocken bestimmt. Das Wickelmuster der Faser oder des Bandes auf die Planscheibe kann nur durch Ersatz des Nockens durch einen anderen mit einem unterschiedlichen Profil geändert werden und des sind nur relativ einfache Wickelmuster möglich.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Wickeln einer Faser oder eines Bandes in eine im allgemeinen plattenartige Vorform zu schaffen, welche Form für ein Aushärten zum Bilden eines Reibbelages geeignet ist, welches Verfahren es erlaubt, daß die Vorform gewickelt wird, ohne auf die Form eines Nocken zur Bestimmung der Bewegung der Führung angewiesen zu sein, wodurch die Verwendung von komplexeren und passenderen Wickelmustern ermöglicht wird.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Wickeln einer Faser oder eines Bandes in eine im allgemeinen plattenartige Vorform, welche für ein Aushärten zum Bilden eines Reibbelages geeignet ist, wobei das Verfahren umfaßt:
Drehen einer Planscheibe um eine Achse, wobei die Planscheibe eine im wesentlichen plane Oberfläche aufweist, welche sich radial zu dieser Achse erstreckt,
und Führen der Faser oder des Bandes auf die Planscheibe mit Hilfe einer Führung, welche in einer Verschiebeebene bewegbar ist, um das Muster zu bestimmen, in welchem die Faser oder das Band auf die Planscheibe gewickelt wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verfahren auch umfaßt:
Erzeugen eines Scheibenpositions-Signals, welches für die Winkelstellung der Planscheibe um diese Achse repräsentativ ist,
Erzeugen eines Abrufsignals, welches für eine abgeruf ene Position der Führung in der Verschiebeebene repräsentativ ist, wobei das Abrufsignal in Abhängigkeit von dem Scheibenpositions-Signal erzeugt wird und mit diesem variiert, um ein vorbestimmtes Wickelmuster zu ergeben,
Erzeugen eines Rückkopplungssignals, welches für die Position der Führung in der Verschiebeebene repräsentativ ist,
und Bewegen der Führung in der Verschiebeebene als eine Funktion des Abrufsignals und des Rückkopplungssignals mit Hilfe einer Steuerung mit Rückführung.
In einem Verfahren in Übereinstimmung mit der Erfindung wird das Wickelmuster in Abhängigkeit von einem Abrufsignal gesteuert, welches eine größere Komplexität und Dichte als bekannte auf Nocken basierende Verfahren ermöglicht. So kann beispielsweise das Muster für unterschiedliche Bereiche einer Vorform verschieden sein, und es kann sichergestellt werden, daß beide Enden der Faser oder des Bandes an einer Innenkante der Vorform liegen, wobei dies mit bekannten Verfahren nicht erreicht werden kann. Weiters werden auch Probleme eines Verschleißes der Nocken und von Verzögerungen, während die Nocken getauscht werden, vermieden.
In einem Verfahren in Übereinstimmung mit der Erfindung kann ein Geschwindigkeitssignal erzeugt werden, welches die Geschwindigkeit der Verschiebung der Führung in der Verschiebeebene darstellt, wobei das Geschwindigkeitssignal verwendet werden kann, um die an der Führung angelegte Geschwindigkeit oder Beschleunigung zu begrenzen. Diese Maßnahme kann verwendet werden, um die Möglichkeiten von in der Faser oder dem Band auftretenden, peitschenartigen Effekten und die Möglichkeit eines Bruches zu verringern.
Die vorliegende Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zum Wickeln einer Faser oder eines Bandes in eine im allgemeinen plattenartige Vorform, welche für ein Aushärten zum Bilden eines Reibbelages geeignet ist, wobei die Vorrichtung umfaßt:
eine Planscheibe mit einer im wesentlichen planen Oberfläche,
eine Dreheinrichtung, welche zum Drehen der Planscheibe um eine Achse, welche sich normal auf die plane Oberfläche der Planscheibe erstreckt, einsetzbar ist,
eine Führung für die Faser oder das Band, welche angeordnet ist, um die Faser oder das Band an der planen Oberfläche der Planscheibe zu führen,
und eine Antriebseinrichtung, welche zum Bewegen der Führung in einer Verschiebeebene einsetzbar ist, um das Muster zu bestimmen, in welchem die Faser oder das Band auf der planen Oberfläche gewickelt ist, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorrichtung weiters umfaßt:
eine Einrichtung zur Feststellung der Winkelstellung, welche zur Erzeugung eines Scheibenpositions-Signals einsetzbar ist, welches für die Winkelstellung der Planscheibe um die Achse repräsentativ ist,
eine Erzeugungseinrichtung, welche in Abhängigkeit von dem Scheibenpositions-Signal einsetzbar ist, um ein Abrufsignal zu erzeugen, welches für eine Abrufposition der Führung in der Verschiebeebene repräsentativ ist, wobei das Abruf signal mit dem Scheibenpositions-Signal variiert, um ein vorbestimmtes Wickelmuster zu ergeben,
eine Einrichtung zur Feststellung der Führungsposition, welche Einrichtung zur Erzeugung eines Rückkopplungssignals einsetzbar ist, welches für die Position der Führung in der Verschiebeebene repräsentativ ist,
und eine Steuereinrichtung mit Rückführung, welche zur Steuerung des Betriebes der Antriebseinrichtung einsetzbar ist, so daß die Führung in der Verschiebeebene als eine Funktion des Abrufsignals und des Rückkopplungssignals bewegt ist.
Die Antriebseinrichtung kann einsetzbar sein, um die Führung bogenförmig in der Verschiebeebene zu bewegen. In diesem Fall stellt das Abrufsignal eine Winkelposition der Führung um den Krümmungsmittelpunkt des Bogens dar. Die Antriebseinrichtung kann auch einsetzbar sein, um die Führung linear in Richtung zur Achse und von der Achse der Planscheibe weg zu bewegen, wodurch es möglich wird, die Position des Bogens für eine spezielle Größe der Vorform einzustellen. Die Faser oder das Band können beim Durchtritt durch die Führung durch den Krüümungsmittelpunkt des Bogens, entlang welchem sich die Führung bewegt, hindurchtreten, wodurch die Trägheit der Führung verringert wird.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zum Wickeln einer Faser oder eines Bandes zur Schaffung einer im wesentlichen plattenartigen Vorform ist; Fig. 2 in größerem Detail eine Führung für die Faser oder das Band illustriert, welche in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 beinhaltet ist, wobei die dargestellte Führung auf einer Antriebseinrichtung angeordnet ist, welche zur Bewegung der Führung längs eines begrenzten Bogens durch Erregung eines Motors der Antriebseinrichtung ausgebildet ist;
Fig. 3 ein Blockdiagramm ist, welches für die Steuereinrichtung mit Rückführung der Vorrichtung der Figuren 1 und 2 repräsentativ ist;
die Figuren 4 und 5 jeweils alternative Kombinationen einer Führung und einer Antriebseinrichtung illustrieren; und Fig. 6 passende Schichten von unterschiedlichen Mustern für die angeordnete Faser oder das Band zeigt, welche durch Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 erhalten werden können.
Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Vorrichtung dient zum Wickeln einer Faser oder eines Bandes 34 in eine im allgemeinen plattenartige Vorform, welche für ein Aushärten zum Bilden eines Reibbelages in Form einer Kupplungsscheibe geeignet ist. Die Vorrichtung umfaßt eine gebohrte Planscheibe 12, welche eine im wesentlichen plane, sich in vertikaler Richtung erstreckende, kreisförmige Oberfläche 36 aufweist. Die Scheibe 12 ist um eine horizontale Achse drehbar durch Festlegung an der Spindel 14 eines Motors 16 angeordnet, wobei der Motor ein zugeordnetes Getriebegehäuse 18 aufweist. Der Motor 16 stellt eine Antriebseinrichtung dar, welche für eine Rotation der Planscheibe 12 um die horizontale Achse antreibbar ist, welche sich normal auf die plane Oberfläche der Planscheibe erstreckt. Die Planscheibe 12 ist in einem Spindelkasten der Vorrichtung aufgenommen. Ein damit zusammenwirkender Reitstock 20 der Vorrichtung ist auf einer zur Motorwelle 14 koaxialen Welle bzw. Spindel 22 angeordnet und die Welle 22 ist in einem Lager 24 abgestützt. Der Motor 16 und das Lager 24 sind auf einer allgemein mit 26 bezeichneten Basis angeordnet.
Die Planscheibe 12 weist einen Durchmesser auf, welcher größer ist als der des im allgemeinen zylinderförmigen Motors 16 und liegt teilweise in einem Quertunnel, welcher in der Basis 26 angeordnet ist, und sich zwischen dem Motor und dem Lager 24 erstreckt.
Der Reitstock 20 umfaßt eine kreisförmige Platte 28 desselben Durchmessers wie derjenige der Planscheibe 26. Die den Reitstock 20 tragende Welle 22 kann in dem Lager 24 unter der Steuerung einer allgemein mit 30 bezeichneten Verschiebeeinheit hin und her bewegt werden. Der Reitstock 20 ist gegen eine Drehung mit der Planscheibe in jeder beliebigen Art und Weise durch Mittel, wie etwa ein zweites, eine Drehung verhinderndes Lager (nicht dargestellt) gesichert.
Eine sich in radialer Richtung erstreckende rechteckige Öffnung 32 ist in der Platte 28 vorgesehen, durch welche Öffnung die Faser oder das Band 34 zugeführt wird, um auf der gegenüberliegenden, planen, kreisförmigen Oberfläche 36 der Planscheibe 12 angeordnet bzw. abgelagert zu werden. Eine Mehrzahl von kleineren, sich in radialer Richtung erstreckenden Öffnungen 38 ist auch an der Platte 28 vorgesehen, wobei diese Öffnungen in gleichem Winkel von einander getrennt über den Bereich der Platte angeordnet sind, welcher nicht die vertikale Öffnung 32 für die Faser oder das Band 34 aufweist. Für eine Drehung um eine sich in radialer Richtung erstreckende Achse ist in jeder der kleineren Öffnungen 38 eine Walze 40 angeordnet, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß jede Walze von ihrer entsprechenden Öffnung zumindest auf der Seite der Platte 28, welche der sich drehenden Planscheibe 12 gegenüberliegt, vorragt.
Wenn der Reitstock 20 durch die Einheit 30 zu einem Ende des Hubes seiner hin und her gehenden Bewegung verschoben ist, so gelangen die Walzen 40 mit der Oberfläche 36 der sich drehenden Planscheibe 12 oder mit einer auf der Oberfläche 36 angeordneten Faser oder einem Band 34 in Eingriff. Derart wird bewirkt, daß sich die Walzen 40 mit der Oberfläche 36 drehen, wenn sich die Welle 36 relativ zum Reitstock 20 dreht. Die Anordnung ist derart getroffen, daß die Verschiebeeinheit 30 bewirkt, daß die Walzen 40 einen Druck auf die äbgelegte Faser oder das Band 34 ausüben, wodurch eine Verdichtung und die Ausbildung einer benötigten Vorform (nicht dargestellt) mit ausreichender Festigkeit, um handhabbar zu sein, bewirkt wird, bevor die Vorform ausgehärtet wird, um die geforderte Kupplungsscheibe zu bilden. Wenn eine geforderte Vorform auf der Oberfläche 36 der Planscheibe 12 erzeugt wurde und die Zufuhr der Faser oder des Bandes 34 zu der Planscheibe 12 beendet wurde, wird die Verschiebeeinneit 30 angetrieben, um zu bewirken, daß der Reitstock 20 sich von der Planscheibe 12 wegbewegt.
Die fertiggestellte Vorform wird von der Planscheibe 12 durch Betätigung einer Schneide 42 entfernt. Ein Ende der Schneide 42 ist bei 44 schwenkbar an einem Haltearm 46 angelenkt und wird durch eine mit 48 bezeichnete Betätigungseinrichtung verschoben. Die Anordnung ist so getroffen, daß während der Herstellung einer Vorform die Schneide 42 in einer Ruhelage gehalten ist, welche in Abstand von der Planscheibe 12 liegt. Wenn jedoch die Vorform fertiggestellt wurde und sich der Reitstock 20 von der Planscheibe 12 wegbewegt hat, so wird die Schneide bewegt, um zwischen die Oberfläche 36 der Planscheibe und die Vorform zu gelangen, um das Ablösen der Vorform von der Oberfläche zu bewirken. Somit fällt die Vorform von der Oberfläche 36 und wird über einen Trichter 50 von der Maschine weggeleitet.
Die Zufuhr der Faser oder des Bandes 36 zu der Planscheibe wird wieder aufgenommen, der Reitstock 20 wird in einen Eingriff mit der Planscheibe 12 zurückbewegt und es wird die Herstellung der nächsten Vorform begonnen.
Die geeignete Menge der Faser oder des Bandes 34 zur Bildung einer geforderten Vorform wird der Maschine einzeln in einem Behälter (nicht dargestellt) zugeführt. Ein Ende der Faser oder des Bandes ist derart angeordnet, daß es aus dem Behälter vorragt; wenn sich der Behälter in seiner erforderlichen Position befindet, so wird dieses Ende von einem Paar von Zuführrollen (nicht dargestellt) ergriffen, und durch ein Rohr (nicht dargestellt) über eine Führung 52 zugeführt, welche derart angeordnet ist, daß sie die Faser oder das Band auf die Oberfläche 36 der Planscheibe 12 führt, um an dieser befestigt zu werden. Darauf gelangen die Zuführrollen außer Eingriff von der Faser oder dem Band und die Faser oder das Band werden aus dem Behälter durch Drehung der Planscheibe herausgezogen.
Die Führung 52 ist in jedem beliebigen, geeigneten Winkel zu der Ebene der Oberfläche 36 geneigt, wobei sie zum Zwecke der Vereinfachung als sich in rechtem Winkel hiezu erstreckend gezeigt ist. Die Führung 52 kann jede beliebige geeignete Form aufweisen, wobei jedoch die dargestellte Ausführungsform trichterförmig ist, wobei das sich konisch erweiternde Ende der Führung die Zufuhr eines vorderen Endes einer bestimmten Länge der Faser oder des Bandes durch die Führung erleichtert. Beim Verlassen des anderen Endes der Führung wird die Faser oder das Band auf die Oberfläche 36 der Planscheibe 12 durch die vertikale Öffnung 32 in der Platte 28 des Reitstockes gerichtet, wobei dieses Ende der Führung der Öffnung 32 gegenüberliegt.
Da es erforderlich ist, wenn die Faser oder das Band 34 auf die Planscheibe 12 gewickelt wird, daß diese durch die Führung 52 auf Positionen der Oberfläche 36 der Planscheibe in unterschiedlichen radialen Abständen von der Welle 14 gerichtet werden, muß die Führung in zwei Richtungen in einer geeigneten Art und Weise in einer Verschiebeebene verschoben werden, in welcher sich die Führung erstreckt. Zu diesem Zweck umfaßt die Vorrichtung eine Antriebseinrichtung, welche zur Bewegung der Führung 52 in der Verschiebeebene einsetzbar ist, um das Muster zu bestimmen, in welchem die Faser oder das Band auf die Oberfläche 36 gewickelt wird. In diesem Fall ist die Antriebseinrichtung ein Motor 56, welcher einsetzbar ist, um die Führung bogenförmig in der Verschiebeebene zu bewegen, wie dies durch die Pfeile 54 in Fig. 2 angedeutet ist. Der Motor 56 ist in einer Öffnung 57 über eine mit rechten Winkeln ausgebildete Klammer 58 einstellbar festgelegt. Eine sich in vertikaler Richtung erstreckende, konische Spanneinrichtung, welche allgemein mit 60 bezeichnet ist, ist auf der horizontalen Achse 62 des Motors angeordnet, wobei die Führung 52 von dieser Einrichtung äbgestützt ist.
Der Motor 56 erstreckt sich in horizontaler Richtung auf der der Führung 52 gegenüberliegenden Seite der Klammer bzw. des Trägers 58. Die konische Spanneinrichtung 60 und die Führung 52 werden durch Erregung des Motors 56 verschoben. Über einen längerdauernden Verwendungszeitraum kann ein Verschleiß des Motors 56 durch Drehung des Motors relativ zur Klammer 58 ausgeglichen werden, wobei die Anordnung durch ein Positionierungsloch 64 wieder eingestellt wird.
Damit die Faser oder das Band 34 in präziser Weise äbgelegt wird, muß die Anordnung der Antriebseinrichtung so sein, daß die Führung 52 präzise zu einer durch ein momentanes Abrufsignal dargestellten Position verschoben wird, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, wobei das Abrufsignal von einem Prozessor geliefert wird, welcher eine Erzeugungseinrichtung 66 mit einer Steuereinrichtung 68 mit Rückführung ausbildet. Die Erzeugungseinrichtung 66 empfängt auch Eingabedaten, so daß eine Folge von elektrischen Signalen erhalten wird, um den Motor 56 anzutreiben, wodurch bewirkt wird, daß die auf der Planscheibe 12 anzuordnende Faser bzw. das Band mit einem aus einer Vielzahl von erhaltbaren Wickelvorgang ausgewählten Vorgang angeordnet wird.
Die Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 umfaßt auch eine Einrichtung zur Feststellung der Winkelstellung in Form einer Wellen-Kodiereinrichtung 70, welche an der Welle 14 des Motors 16 angeordnet ist. Die Wellen-Kodiereinrichtung 70 ist betreibbar, um ein Scheiben-Positionssignal in Form einer Folge von Pulsen zu liefern, welches für die momentane Position der Planscheibe 12 um die Achse, um welche sie sich dreht, repräsentativ ist. Diese Signale werden der Erzeugungseinrichtung 66 zugeführt, welche in Abhängigkeit von dem Scheiben-Positionssignal ein Abrufsignal erstellt, welches für die erforderliche oder gewünschte, entsprechende, momentane Position der Führung 52 in der Verschiebeebene repräsentativ ist. Das Abrufsignal ändert sich mit dem Scheiben-Positionssignal, um ein vorbestimmtes Wickelmuster zu ergeben. Derart ändert sich die Position der Führung 52 während des Wickelns einer Vorform entsprechend vorbestimmten Anderungen der Winkelstellung der Planscheibe 12, so daß ein erforderlicher Wicklungsvorgang erhalten wird.
Die Vorrichtung umfaßt auch eine Einrichtung zur Feststellung der Position der Führung in Form eine Wellen- Kodiereinrichtung 80, welche auf dem Motor 56 angeordnet ist. Die Wellen-Kodiereinrichtung 80 ist zur Erzeugung eines Rückkopplungssignals einsetzbar, welches für die Position der Führung 52 in der Verschiebeebene repräsentativ ist.
Wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Steuereinrichtung 68 mit Rückführung einsetzbar, so daß die Führung 52 in der Verschiebeebene als eine Funktion des Abrufsignals und des Rückkopplungssignals bewegt wird. Der Prozessor 66 empfängt elektrische Rückkopplungssignale für die Position von einer Wellen-Kodiereinrichtung 80 und treibt den Motor 56 durch eine Servo-Verstärker 84 an. Der Prozessor 66 steuert den Motor 56 im wesentlichen in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen dem Abrufsignal und dem Rückkopplungssignal. Der Prozessor 66 begrenzt auch die Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Führung 52 durch Verwendung eines Geschwindigkeitssignals. Das Geschwindigkeitssignal wird von einer Einrichtung zu Feststellung der Geschwindigkeit in Form eines am Motor 56 angeordneten Tachometers 84 erzeugt. Das Geschwindigkeitssignal ist repräsentativ für die Geschwindigkeit der Verschiebung der Führung 52 in der Verschiebeebene. Das Geschwindigkeitssignal könnte alternativ durch Differenzieren der Signale der Wellen-Kodiereinrichtung 80 erhalten werden. In Abhängigkeit von dem Empfang von gleichzeitigen Abruf- und Rückkopplungssignalen, welche dem Prozessor 66 zugeführt werden, wird jede beliebige, momentan erforderliche Verschiebung der Führung 52 bestimmt, und es wird dem Motor 56 ein elektrisches Steuersignal zugeführt, um zu bewirken, daß die erforderliche Verschiebung der Führung erhalten wird.
In einer nicht dargestellten Modifikation der Antriebseinrichtung gemäß Fig. 2 wird auf die konische Klemmvorrichtung verzichtet, und es ist die Führung 52 direkt auf der Achse 62 des Motors 56 festgelegt, so daß die Faser oder das Band beim Durchtritt durch die Führung durch den Krümmungsmittelpunkt des Bogens durchtritt, längs welchem sich die Führung bewegt.
Eine alternative Antriebseinrichtung zur Verschiebung der Führung 52 ist in Fig. 4 gezeigt. In dieser Anordnung ist die Führung 52 an einem Arm 90 angeordnet, welcher um einen in Abstand von der Führung liegenden Punkt 92 verschwenkbar ist. An der Achse 62 des Motors 56 ist ein Nocken 94 angeordnet. Der Arm 90 liegt direkt auf der profilierten Oberfläche des Nockens 94 unter Einwirkung einer Feder 96 an, welche zwischen dem Arm und einer Verankerung 98 komprimiert gehalten ist. Der Nocken 94 ist in Kontakt mit einem Teil des Armes 90 zwischen der Führung 52 und dem Schwenkpunkt 92, wobei die Anordnung derart ist, daß die Drehbewegung des Nockens durch den Motor bewirkt, daß sich der Arm und somit auch die Führung 52 über einen beschränkten Bereich dreht, wie dies durch die Pfeile 54 angedeutet ist.
Eine äbgewandelte Antriebseinrichtung zum Verschieben der Führung 52 ist in Fig. 5 gezeigt. In dieser Anordnung ist die Führung 52 direkt an dem bewegten Glied 100 eines Linearmotors 102 festgelegt, wobei der Linearmotor einen integrierten Lagesensor (nicht dargestellt) aufweist und wobei als Antwort auf eine Erregung des Linearmotors die Führung verschoben wird, wie dies durch die Pfeile 104 angedeutet ist.
In Fig. 6 sind ausgewählte Schichten von unterschiedlichen Mustern für die äbgelegte Faser oder das Band gezeigt, welche durch Verwendung der oben beschriebenen Maschine erhalten werden können.
Fig. 6a ist eine Schicht eines bekannten Musters, in welchem die Faser oder das Band 34 in regelmäßiger Art und Weise über die gesamte kreisförmige, plane Oberfläche 36 der Planscheibe 12 wellenförmig verläuft, wobei die Faser oder das Band in einer Vielzahl von durch gleiche Winkeläbstände getrennten Positionen von jeweils dem in radialer Richtung gesehen inneren und äußeren Umfang der Oberfläche benachbart liegt. Der Einfachheit halber sind alle diese oben erwähnten Positionen als einheitlich längs der Umfänge der Oberfläche verteilt dargestellt. Gewöhnlich weist jedoch die Vorform eine Mehrzahl derartiger Schichten auf, und es sind die Positionen nicht, wie in Fig. 6a dargestellt, sondern es liegen alle diese Positionen der die Vorform bildenden Schichten durch gleiche Winkel voneinander getrennt, wobei das erzeugte Muster die Form einer Rosette aufweist, wie dies in Fig. 6b gezeigt ist. In Fig. 6b sind nur drei das Muster ausbildende Schichten dargestellt, wobei die gesamte Rosette mehr Schichten aufweisen kann.
In Fig. 6c ist eine Schicht eines bekannten Musters gezeigt, welche eine Spirale der abgelegten Faser oder des Bandes 34 aufweist, wobei sich die Spiralenform über die Gesamtheit der kreisförmigen planen Oberfläche der Planscheibe erstreckt.
Die oben beschriebene Vorrichtung wird in einem Verfahren gemäß der Erfindung zum Wickeln der Faser oder des Bandes 34 in eine im allgemeinen plattenartige Vorform verwendet. In dem Verfahren wird die Planscheibe 12 mit konstanter Geschwindigkeit durch Betrieb des Motors 16 gedreht. Die Faser oder das Band 34 werden auf die plane Oberfläche 36 der Scheibe 12 durch die Führung 52 geführt und die Führung 52 wird in der Verschiebeebene durch Betrieb des Motors 56 bewegt, um das Muster zu bestimmen, welches gewickelt wird. In dem Verfahren wird ein Scheiben-Positionssignal durch die Wellen-Kodiereinrichtung 76 erzeugt, und es wird ein Abrufsignal durch einen Prozessor 66 in Abhängigkeit von dem Scheiben-Positionssignal erzeugt. Das Abruf signal kann gemäß einer Gleichung berechnet werden oder aus einem Speicher entnommen werden, in welchem es in Tabellenform gespeichert ist. Das Abrufsignal ändert sich mit dem Scheiben-Positionssignal, um das vorbestimmte Wickelmuster zu ergeben.
In dem Verfahren wird auch ein Rückkopplungssignal durch die Wellen-Kodiereinrichtung 80 erzeugt, welches Signal für die Position der Führung 52 in der Verschiebeebene repräsentativ ist. Der Prozessor 66 betreibt den Servo-Verstärker 84 gemäß einer Funktion, welche die Differenz zwischen dem Abrufsignal und dem Rückkopplungssignal repräsentiert, wobei Grenzen für die Geschwindigkeit und die Beschleunigung, welche aus dem von dem Tachometer 82 erzeugten Geschwindigkeitssignal abgeleitet werden, vorgesehen sind.

Claims

1. Verfahren zum Wickeln einer Faser oder eines Bandes (34) in eine im allgemeinen plattenartige Vorform, welche für ein Aushärten zum Bilden eines Reibbelages geeignet ist, wobei das Verfahren umfaßt:

Drehen einer Planscheibe (12) um eine Achse, wobei die Planscheibe eine im wesentlichen plane Oberfläche (36) aufweist, welche sich radial zu dieser Achse erstreckt,

und Führen der Faser oder des Bandes (34) auf die Planscheibe mit Hilfe einer Führung (52), welche in einer Verschiebeebene bewegbar ist, um das Muster zu bestimmen, in welchem die Faser oder das Band auf die Planscheibe gewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren auch umfaßt:

Erzeugen eines Scheibenpositions-Signals, welches für die Winkelstellung der Planscheibe (12) um diese Achse repräsentativ ist,

Erzeugen eines Abrufsignals, welches für eine abgeruf ene Position der Führung (52) in der Verschiebeebene repräsentativ ist, wobei das Abrufsignal in Abhängigkeit von dem Scheibenpositions-Signal erzeugt wird und mit diesem variiert, um ein vorbestimmtes Wickelmuster zu ergeben,

Erzeugen eines Rückkopplungs-Signals, welches für die Position der Führung (52) in der Verschiebeebene repräsentativ ist,

und Bewegen der Führung (52) in der Verschiebeebene als eine Funktion des Abrufsignals und des Rückkopplungssignals mit Hilfe einer Steuerung (68) mit Rückführung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin ein Geschwindigkeitssignal erzeugt wird, welches die Geschwindigkeit der Verschiebung der Führung (52) in der Verschiebeebene darstellt, wobei das Geschwindigkeitssignal verwendet wird, um die der Führung zugeführte Geschwindigkeit oder Beschleunigung zu begrenzen.

3. Vorrichtung zum Wickeln einer Faser oder eines Bandes (34) in eine im allgemeinen plattenartige Vorform, welche für ein Aushärten zum Bilden eines Reibbelages geeignet ist, wobei die Vorrichtung umfaßt:

eine Planscheibe (12) mit einer im wesentlichen planen Oberfläche (36),

eine Dreheinrichtung (16), welche zum Drehen der Planscheibe (12) um eine Achse, welche sich normal auf die plane Oberfläche der Planscheibe erstreckt, einsetzbar ist,

eine Führung (52) für die Faser oder das Band, welche angeordnet ist, um die Faser oder das Band an der planen Oberfläche (36) der Planscheibe zu führen,

und eine Antriebseinrichtung (56; 102), welche zum Bewegen der Führung in einer Verschiebeebene einsetzbar ist, um das Muster zu bestimmen, in welchem die Faser oder das Band auf der planen Oberfläche (36) gewickelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiters umfaßt:

eine Einrichtung (70) zur Feststellung der Winkelstellung, welche zur Erzeugung eines Scheibenpositions- Signals einsetzbar ist, welches für die Winkelstellung der Planscheibe (12) um die Achse repräsentativ ist,

eine Erzeugungseinrichtung, welche in Abhängigkeit von dem Scheibenpositions-Signal einsetzbar ist, um ein Abrufsignal zu erzeugen, welches für eine Abrufposition der Führung (52) in der Verschiebeebene repräsentativ ist, wobei das Abrufsignal mit dem Scheibenpositions-Signal variiert, um ein vorbestimmtes Wickelmuster zu ergeben,

eine Einrichtung (80) zur Feststellung der Führungsposition, welche Einrichtung zur Erzeugung eines Rückkopplungssignals einsetzbar ist, welches für die Position der Führung (52) in der Verschiebeebene repräsentativ ist,

und eine Steuereinrichtung (68) mit Rückführung, welche zur Steuerung des Betriebes der Antriebseinrichtung (56; 102) einsetzbar ist, so daß die Führung (52) in der Verschiebeebene als eine Funktion des Abrufsignals und des Rückkopplungssignals bewegt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (56) einsetzbar ist, um die Führung (52) bogenförmig in der Verschiebeebene zu bewegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (56) auch einsetzbar ist, um die Führung (52) linear in Richtung zur Achse oder von der Achse der Planscheibe (12) weg zu bewegen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser oder das Band (34) beim Durchtritt durch die Führung (52) durch den Krümmungsmittelpunkt des Bogens, entlang welchem sich die Führung bewegt, hindurch tritt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung auch eine Einrichtung (82) zur Feststellung der Geschwindigkeit umfaßt, welche einsetzbar ist, um ein Geschwindigkeitssignal zu erzeugen, welches für die Geschwindigkeit der Verschiebung der Führung (52) in der Verschiebeebene repräsentativ ist, und daß die Steuereinrichtung (68) das Geschwindigkeitssignal verwendet, um die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung der Führung (52) zu begrenzen.