NO138205B - Apparat for oppvikling av traadformet materiale - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et apparat for oppvikling

av trådformet materiale til form av en spole på en ved hjelp av en drivanordning roterbar spolekjerne ifølge krav 2 i norsk patent nr. 137.045, hvilket apparat omfatter et roterende organ for fremmating av det trådformede materiale til spolekjernen,

en primær reguleringsanordning som er innrettet til å avgi ét elektrisk reguleringssignal til' drivanordningen som'på forut-

bestemt måte endres lineært med tiden for endring av spole-

kj ernens omdreiningstall for tilpassing av spolens periferi-.hastighet grovt til trådfremmatingshastigheten, et trådstrekk-spenningsavfølingsorgan som ligger an mot det fremmatede trådmateriale og som er innrettet til i avhengighet av endringer i trådstrekkspenningen å avgi et elektrisk, korreksjonssignal for korrigering av det av den primære reguleringsanordning til drivanordningen avgitte-reguleringsspenning for å tilveiebringe en - fintilpassing av "spolens periferihastighet til trådfremmatingshastigheten ved finregulering av spolekjernens omdreiningstall under størstedelen av trådoppviklingen, som angitt i norsk patent nr. 137-045.

Normalt trekkes opphetet termoplastisk.materiale

som f.eks. smeltet.glass til kontinuerlige filamenter fra materialstrømmen fra en mateinnretning som inneholder det.opp- . hetede materiale. " Filamentene samles til en bunt-elier tråd.

En opptaksinnretning vikler tråden opp til en spole.

En" slik kjent .fremgangsmåte, innebærer ulemper.De gjentatte viklinger av tråden på en spole som gradvis bygges opp medfører nemlig en økende ihnoverrettet kraft på spolen.som kan knuse filamentene og krølle de innerste lag med tråd.. Den grad-

vis oppbyggede virkning endrer også oppviklingshastigheten for en gitt rasjonell oppviklingshastighet. Under oppviklingen øker

spolens diameter og følgelig også omkretsen. For en gitt vinkelhastighet av spolen øker derfor viklehastigheten under oppspolingen. Under disse forhold vil derfor filamentene ha mindre diameter ved slutten av spolen enn ved begynnelsen.

Forsøk har vært gjort på å holde disse sammen-presningskrefter i spolen borte fra trådstrammingen og å frem-stille filamenter med jevn diameter ved å anvende drivhjul som roterer med konstant omdreiningshastighet. Disse hjul er anbragt mellom mateinnretningen og opptaksinnretningen. Et slikt apparat anvender en oppviklingsinnretning-som roterer'en spoleform på en spindel med bare tilstrekkelig kraft til å opp-ta tråden slik den mates ut fra drivhjulet. For å oppnå dette anvendes vanligvis en motor med konstant dreiemoment for rotasjon . av spoleformen. Øket spolediameter bevirker at disse motorer minsker omdreiningsliastigheten slik at strekket i tråden minskes. Et slikt apparat kontrollerer imidlertid ikke strammingen i tråden.

I tillegg hertil vil et apparat som anvender

en mateinnretning sammen med en opptaksinnretning innebære vesentlige produksjonsproblemer. Apparatet må nemlig holdes, løpende under kontrollen på tilnærmet kontinuerlig basis med minimum av overvåkning av personell. Den tid som går med til å fjerne spolene må være kort og trådbrudd må holdes på et minimum. Følgelig må det i et slikt apparat være meget vanskelig å opprettholde forholdet mellom lineær trådmatning og.. lineær opptak av tråden gjennom hele oppspolingen inkludert, start og stopp av apparatet mellom de enkelte spoler. Tidligere kjente apparater har imidlertid ikke vært beregnet på å løse disse vanskelige problemer.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe

et forbedret apparat av den innledningsvis nevnte art.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at for endring av fremmatingsorganets omdreiningstall og dermed trådmaterialets fremmatingshastighet for å tilpasse trådfremmatingshastigheten til overensstemmelse med trådoppviklingshastigheten ved begynnelsen og slutten av trådoppviklingen når det primære reguleringsorgan holdes frakoplet ved hjelp av et omkoplings-" organ, er en sekundær reguleringsanordning, som er virksomt i" avhengighet av den avf ølte 'trådstre.kkspenning, innrettet til å påvirke et bremseorgan- som f.eks. en magnetisk betjent friksjonsbremse for bremsing av fremmatingsorganet.

■ Med fordel kan det trådstrekkspenningsavfølende organ ligge ari. mot trådmaterialet.mellom trådmaterialets fremmatingsorgan og spolekj e.rnen.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå

av patentkrav 2...

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal

nedenfor forklares nærmere under henvisning til tegningene.

Figur 1 viser et oppriss av et apparat ifølge oppfinnelsen, hvor glassfilamenter mates ut fra en mateinnretning og vikles opp som en glasstråd på en spoleform. Figur 2 viser ét sideriss delvis i snitt langs linjen 2-2 på figur 1. Figur 3 viser et snitt langs linjen 3-3 på figur 2 . Figur 4 viser et grunnriss av oppviklings-spindelen hvor -spolene er antydet med 'strekede linjer. Figur 5 viser et blokkskjema 'for styreinnretningen. Figur 6 viser et koplingsskjerna for den første styreinnretning på figur 5.. Figur 7 viser i. forstørret målestokk føleinn-retningen på figur 1, 2 og 5.■ Figur 8 viser, føleinnretningen på figur 7 sett langs linjen '8-8 på figur 7-Figur 9.viser et'diagram for spolediametéreh som

...funksjon av tiden...'•-.-.'-'

. Figur 10. viser et koplingsskj ema for den andre styreinnretning..

Figur 11 viser skjematisk' samvirke mellom de

■ forskjellige apparatde.l-er.-

Figur 12. viser et- koplingsskj ema for apparatet "på f igur .1 og .2.

Utførelseseksémpelet,omfatter to styre-innretninger-;for tilpassing av den lineære matehastighet til den lineære opptakshastighét. Den -ene styreinnretning anvéndes i kort tid .sammenlignet med hele spoletiden, ved begynnelsen og slutten'av spoleviklingen." for - å .tilpasse den lineære matehastighet til den lineære oppviklingshastighet. ' Den-andre styreinnretning anvendes under selve viklingen av spolen. Denne styreinnretning tilpasser normalt den lineære oppviklingshastighet til den lineære matehastighet under hele oppviklingen med unntagelse av begynnelsen og slutten.

Figur 1 og 2 viser en beholder eller mateinnretning 10 av platina eller platinalegering som inneholder smeltet glass. Mateinnretningen 10 kan motta en kontinuerlig tilførsel av smeltet glass på kjent måte. Ved endene av mateinnretningen er det anordnet tilførselsklemmer 12 for elektrisk energi for opphetning av mateinn-. retningen 10 ved vanlig motstandsopphetning. Opphetningen holder det smeltede glass på ønsket temperatur og viskositet. Mateinnretningen 10 har en bunn 14 med åpninger for utmatning av strømmer 16 av smeltet glass. Åpningene er forsynt med rørformede dyser 18.

De smeltede glasstrømmer 16 blir på sin vei nedover fortynnet til kontinuerlige glassfilamenter 20. Samlesko 22 og 24 samler de kontinuerlige glassfilamenter 20 til to bunter eller tråder 26 og 28.

Normalt tilfører apparatet både vann og en beskyttelsesvæske på filamentene 20. Dyser 30 og 32 i nærheten av bunnen 14

av mateinnretningen 10 retter vannstråler på de kontinuerlige glassfilamenter 20 før skoene 22 og 24 samler filamentene til tråd.

En påføringsinnretning 36 i et hus 38 rett over skoene 22 og 24 påfører beskyttelsesvæske på de hurtig bevegede glassfilamenter 20.. Påføringsinnretningen 36 er vist som et endeløst bånd som beveges gjennom væsken i huset 38.

Under spolingen trekker et drivhjul 40 de kontinuerlige glassfilamenter 20 med konstant hastighet fra dysene 16 i mateinnretningen 10. Drivhjulet 40 er.roterbart lagret i et hus 42 under skoene 22 og 24. En motor 44 i huset 42 roterer drivhjulet med konstant vinkelhastighet. I praksis er motoren 44 en enfaseinduk-sjonsmotor.

Motoren 44 kan rotere drivhjulet 40 tilstrekkelig hurtig til å trekke kontinuerlige glassfilamenter 20 fra dysene 18 med en lineær hastighet på opp til 4000 meter pr. minutt og hurtigere.'

Trådene 26 og 28 som er samlet av skoene 22 og 24 er videre ført over en sko 46 med to omkretsspor 48 og 49 i kontakt med den glatte omkretsflate 45 på drivhjulet 40.

Fra drivhjulet 40 føres trådene 26 og 28 oppover over en rulle 54 som er roterbart lagret i enden av. en arm 56. Armen 56 er svingbart lagret på huset 42. En fjær 58 inne i huset 42 svinger armen 56 med urviseren som vist på figur 1. Kraften av fjæren 58 påfører en valgt spenning på de bevegede tråder 26 og 2,8. Den på-førte, spenning er valgt slik at det oppnås en spole med ønsket stabilitet.

Stillingen av skoen 46 og rullene 54 bevirker at trådene 26 og 28 tas med uten å gli på omkretsflaten 45.av drivhjulet 40. Vinkelen A på figur 1 angir anleggsvinkelen for trådene 26 og 28 på omkretsflaten 45 av drivhjulet 40. Vinkelen A er normalt fra 240 til 300°, og normalt foretrekkes en vinkel på 250 til 280° for ét drivhjul med en diameter på 25 til 30 cm.

For å øke friksjonen mellom de våte tråder 26 og 2 8 og drivhjulet 40, kan dette være forsynt med et omkretssjikt 60 av polyuretan.

Opptaks- eller oppviklingsinnretningen 70 vikler trådene 26 og 28. opp til spoler 72 og 74 på spoleformer 76 og 78 som er tredd på spindelen 80.

En leggemekanisme 82 på vikleinnretningen 70 fører trådene 26 og 28 frem og tilbake langs spoleformene og fordeler trådene på de to spoler. Mekanismen 82 kombinerer en første hurtig resiproserende hevegelse av tråden og en andre langsommere resiproserende bevegelse av tråden.

Leggemekanismen 82 omfatter trådførere 88 som holdes

i innbyrdes avstand overfor spoleformene 76 og 78. Trådførerne 88 glir i en langsgående sliss i et rør 90 som rager ut fra vikleinn-retningens ramme 92. I røret er roterbart lagret identiske koaksialt forbundne .sylindriske.kammer 96 med styrespor 98 på overflaten. Kamfølgere 100 forbinder trådførerne 88 med sporene 88 i kammene 96. Når kammene 96 roterer vil trådførerne 88 utføre en resiproserende bevegelse i slissen i røret 90 langs spindelen 80 og.dermed.spolene 72 og 74. Som vist kan røret 90 og kammene 88 forløpe koaksialt-. Røret 90 strekker seg i en retning parallelt med spindelen 80 og deres akser, ligger i samme horisontalplan.

Trådførerne 88 er krokformet i endene for å holde på trådene 26 og 28.

Når kammene 96 bevirker resiproserende bevegelse av trådførerne 88 vil disse føre trådene 26 og 28 frem og tilbake langs, spolene 72 og 74.

Vikleinnretningen 70 omfatter en drivinnretning som,, omfatter en motor med kopling 102 i huset 92. Drivinnretningen roterer kammene 96 og spindelen 80 med et ønsket omsetningsforhold.

Drivinnretningen 102 omfatter en elektrisk motor 104 med konstant hastighet som driver rotoren i en virvelstrømskopling 106 som har en utgangsaksel 108. De magnetiske, krefter i koplingen 106 overfører dreiemomentet fra rotoren som drives av motoren 104 til utgangsakselen 108. I praksis er motoren 104 en induksjonsmotor.

Drivinnretningen 102 leverer en variabel hastighet. Motorhastigheten bibeholdes imidlertid konstant og endringen .i hastigheten tilveiebringes ved endring av den magnetiske fluks i koplingen 106.

Drivinhrétriingen 102 roterer spindelen 80 ved hjelp av en rem ID som forbinder utgangsaksen 108 med en remskive 112 som

er lagret over drivinnretningen 102. Remskiven 112 driver spindelen 80 og er koaksial med denne, lagret i et lager 114.

Rotasjonskraften fra aksen 112 driver leggemekanismen 82 via remmer 116 og 118. Remmen 116 forbinder aksen 112 med en aksel 119- Remmen 118 forbinder .aksen 119 med akselen 124 som er forbundet' med og roterer kammene 96. Akselen 124 er koaksial med kammene 96 og er roterbart lagret .i et lager.126 i den vertikale endeplate 128 i en bevegelig vogn 130.

En luftb.etjent skivebrems 132 har en skive 134 på aksen 112 (se figur 3 og 11). Bremsen 132 anvendes for å stoppe spindelen 80 når en spole er viklet full.

Et par roterbart lagret ruller 136 og 137 er vist på figur 1 -og 12 for å lede trådene 26 og 28 mellom spolen og gjennom en åpning 138 i gulvet. En motor 139 driver rullene 136 og 137.

Oppfinnelsen omfatter en styreinnretning for vinkelhastigheten av spindelen 80 for å hindre økning i trådhastigheten under oppviklingen. Denne første styreinnretning endrer, spindel-hastigheten ved hjelp av drivinnretningen 102.. Styreinnretningene holder trådhastigheten jevnt fra drivhjulet 40 til spolene 72 og 74.

Styreinnretningene tilveiebringer et signal for å endre omdreiningshastigheten av spindelen 80 i samsvar med et ønsket mønster for hastighetsendringen og vil vanligvis bevirke oppvikling med lineær trådhastighet tilpasset matehastigheten. ■ Styreinnretningene omfatter en føleinnretning som avføler forskjellen mellom den lineære matehastighet og den lineære viklehastighet og hjelpemidler for i samsvar med den avfølte hastighetsforskjell å endre mønstret for hastighetsendringen i styresignalet for å bringe den lineære trådhastighet lik den aktuelle lineære trådhastighet fra drivhjulet 40.under viklingen av spolene 72 og 74. Resultatet blir en tilnærmet konstant lineær trådhastighet under viklingen.

Figur 5 viser en styreinnretning 140 som varierer spenningssignalene til virvelstrømkoplingen 106 for å styre omdreiningshastigheten av spindelen 80 under vikling av s<p>olene J2 og 74.. Styreinnretningen 140 mottar spenningssignaler fra en føler 142 og

en konstant likespenning fra en likespenningskilde .144. Endring av utgangsspenningen fra styreinnretningen 140 styrer den magnetiske feltstyrke i virvelstrømkoplingen 106 for å tilpasse viklehastigheten til trådmatehastigheten ■■når spolenes 72 og 74 diameter, øker.-

For å bedre stabiliteten mottar styreinnretningen 140 en like-spenningstilbakekoplingssignal fra et takometer 146. Takometersig-nalet er en måling av den aktuelle vinkelhastighet av koplings-akselen 108 og dermed spindelen 80.

Som vist. på figur .6 omfatter styreinnretningen 140 en integrator 150, en summeringskrets Jl og en forsterker 154. Integratoren 150 omfatter motstanden 156 i ledningen 158, en operasjons-forsterker 160 og en integreringskondensator 162. parallelt med forsterkeren 160. En" ledning 164 forbinder utgangen fra forsterkeren

l60 med summeringsinnretningen Jl via en bryter 167 og en ledning 166 fra summeringsinnretningen er.forbundet med forsterkeren 154.

Likespenningskilden.144 i form av' et batteri leverer

en konstant spenning til summeringsinnretningen Jl.via en ledning 168. . Takometeret. 146 leverer sitt signal til summeringsinnretningen Jl via en spenningsdeier 170, f.eks. et potensiometer i ledningen 171. Innstillingen av potensiometeret 170 regulerer omdreiningshastigheten av spindelen 80 for start av spolingen..

Spenningen fra summeringsinnretningen Jl er den algebra-iske sum av alle spenninger som tilføres denne. Summeringsinnret-. ningen Jl tilføres en positiv spenning fra batteriet 144 og spenningen fra integratoren 150 er vanligvis en økende negativ spenning, mens. spenningen fra takometeret 146 er negativ.

Den økende negative spenning fra integratoren 150 minsker spenningen fra summeringsinnretningen Jl under spolingen av spolene 72 og 74. Den minskede spenning fra styreinnretningen 140 svarer til minskning av omdreiningshastigheten av spindelen 80 under spolingen.

Forsterkeren 154 forsterker spenningssignalet fra summeringsinnretningen Jl for å gi tilstrekkelig energi til virvelstrøms-

koplingen 106.

Integratoren 150 leverer et stadig endret elektrisk signal som øker proporsjonalt med den negative tidsintegral av inngangsspenningen.

Under spolingen vil føleren 142 levere endret inngangs-spenriing til styreinnretningen 140 fra et punkt J2 via ledningen 158. Punktet J2 mottar en negativ likespenning fra en variabel motstand 175 i ledningen 176. Negativ spenning fra en egnet likespenningskilde tilføres ledningen 176 på en klemme L-^. Punktet J2 mottar positiv likéspenriing på ledningen 178 via en motstand 179. Den positive spenning tas fra en likespenningskilde via ledningen 178 og klemmen . Spenningene på klemmene L, og L- er motsatte. Følgelig vil det ikke være noe inngangssignal til styreinnretningen 140 når spenningen i punktet J2 er 0 i forhold til jord. Føleren 1-42 består av to deler 142a <p>g l42b. Delen l42a omfatter punktet J2, motstanden 175, den svingbart lagrede arm 56 og rullen 54. Delen 142a kan best sees på figur 7 og 8 sammen med figur 6. Som vist er den variable motstand 175 koplet med en styreaksel 182 i huset 42. Akselen 182 strekker seg gjennom veggen 184 i huset 42 og holder armen 56. Armen 56 er festet på akselen 182-. En svingebevegelse av armen 56. beveger akselen 182 og derved endres motstanden i den variable motstand 175.

Spenningen som fjæren 58 utøver på armen 56 svinger denne om akselen 182"med urviseren mot trådene 26 og 28 som hviler på rullen 54. En arm 188 er også festet på akselen 182 og strekker ■ seg i motsatt retning av armen 56. Fjæren 58 er forbundet med enden av armen 188 og tilveiebringer et dreiemoment av akselen 182. for å '. svinge armen mot trådene 26 og 28.. Armen 56 og rullen 54 tilveiebringer en føler som ligger an mot trådene .26 og 28 for å avføle . forholdet mellom den lineære oppviklingshastighet og den lineære matehastighet.

Følerdelen 142a leverer ikke noe utgangssignal i en stilling av armen 56 hvor intet signal leveres fra punktet J2. I denne stilling er spenningen som tilføres punktet J2 via den variable motstand 175 og via motstanden 179 lik..0. I praksis er dette en horisontal stilling av armen 56.

Når armen 56 beveges nedover fra horisontalstillingen vil den variable motstand 175 levere en mindre negativ spenning til punktet J2. Følgelig vil en økende positiv spenning tilføres led-.

ningen.158 når armen 56 beveges nedover.

Når armen 56 beveges oppover fra horisontal stilling vil spenningen fra den variable motstand bli mere negativ. Når armen 56 svinger oppover.leveres en mere negativ spenning til ledningen 158 fra punktet J2. Normalt forblir, armen under den horison-tale stilling under spolingen. Spenningen som tilføres ledningen 158 er derfor normalt positiv.

Under drift vil følerdelen 142a avføle forholdet mellom den lineære trådhastighet på drivhjulet 40 og den lineære trådhastighet i oppviklingsinnretningen 70 og levere et signal 1 samsvar med den avfølte forskjell. Når "trådoppviklingshastigheten er større enn trådmatehastigheten vil lengden av txådene 26 og 28 bli kortere mellom drivhjulet 40 og spolene 72 og 7-4. Derfor vil trådene 26 og 28 påvirke armen 5^ Blik at den svinger nedover mot urviseren. Den negative spenning i punktet J2 blir mindre. På den annen side,

når trådoppviklingshastigheten er mindre enn trådmatehastigheten, vil lengden av trådene 26 og 28 øke mellom drivhjulet 40 og spolene 42 og 74. Trådene 26 og 2 8 vil utøve mindre kraft på armen slik at fjæren 58 beveger armen 56 oppover. Den negative spenning i punktet J2 blir da mere negativ.

Ved begynnelsen av spolingen vil spoleformene 76 og 78 og drivhjulet 40 ha samme periferihastighet og bryteren 176 er brutt. Bryteren 176 sluttes under spolingen og diameteren av spolene øker. Oppviklingshastigheten øker ut over matehastigheten fra drivhjulet 40. Den hurtige aksellererende trådhastighet strammer trådene 26 og 28 mellom drivhjulet 40 og oppviklingsinnretningen 70. Den kortere trådlengde bringer armen -56 nedover inntil den positive spenning fra føleren 142a til integratoren 150 bevirker at denne leverer et styresignal med et mønster for hastighetsendringen i forhold til tiden som minsker hastigheten for spindelen '80" i samsvar med spolingen.

Utgangsspenningen til å begynne med fra styreinnretningen 140 minsker lineariteten med tiden og spolingen av spolene 72 og 74 øker viklehastigheten ulineært. Derfor er overensstemmelsen mellom viklehastigheten og matehastighéten bare temporær.

Viklingen skjer som vist på figur 9, hvorav det fremgår at oppbygningen av spolene 72 og 74 er ulineær og er hurtigst ved begynnelsen av spolingen.

Det lineære spenningsfall fra styreinnretningen 140 er steilere, enn nødvendig for å holde viklehastigheten lik matehastigheten. Derfor vil viklehastigheten hurtig bli langsommere enn matehastigheten fra drivhjulet 40. En slakking i trådene 26 og 28 gjør at spenningen i fjæren 58 beveger armen 56 oppover. Denne bevegelse oppover av armen 56 minsker den positive spenning fra føler-delen 142a inntil en ny likevektstilstand er opprettet.

Under spolingen av spolene 72 og 74 tilveiebringes gjentatte ganger likevektstilstander.

Hvis nødvendig kan spolestyringen holdes stabil i tidsrom da en økning av rotasjonshastigheten av spindelen 80 er nødvendig. En slik situasjon opptrer på tidspunkter da viklehastigheten er betydelig lavere enn matehastigheten fra drivhjulet 40.' Slakning i trådene 26 og 28 gLr fjæren 58 anledning til å bevege armen 56' over O-spenningsposisjonen, dvs. over horisontalplanet, hvilke betyr at utgangssignalet minskes. Utgangssignalet fra styreinnretningen 140 øker, hvilket bevirker en økning av spindelens vinkelhastighet.

Ved begynnelsen av spolingen er motoren 44 i stand til

å aksellerere drivhjulet 40 fra hviletilstand til en forhåndsbestemt begynnende lineær trådhastighet, hurtigere enn oppviklingsinnretningen 70 kan bringe spindelen 80 opp i den forhåndsbestemte.lineære trådhastighet. Med andre ord vil den midlere aksellerasjon av trådene 26 og 28 til en forhåndsbestemt hastighet ved hjelp av drivhjulet 40 være større enn den midlere aksellerasjon for trådene når de vikles opp. Derfor har'apparatet en andre styreinnretning for å holde den lineære matehastighet i et ønsket forhold med den lineære viklehastighet ved aksellerasjon av trådene 26 og 28 til den forhåndsbestemte lineære trådhastighet ved begynnelsen av hver spoling..

Denne styreinnretning anvendes også under retardasjon

av tråden ved slutten av spolingen og kan, hvis nødvendig anvendes i korte tidsrom under selve spolingen.

Den andre styreinnretning arbeider bare i kort tid sammenlignet med hele spoletiden. Ved start er den andre styreinnretning i virkeligheten normalt i drift i mindre enn 10 sekunder og vanligvis mindre enn 8 sekunder. I løpet av disse øyeblikk har spindelen 80 og drivhjulet 40 aksellerert slik at det oppnås den forhåndsbestemte lineære trådhastighet opp til ca. 3000 meter pr. minutt eller mere.

Denne korttids-styreinnretning omfatter hjelpemidler for å styre mateinnretningen i samsvar med den avfølte differens mellom den lineære matehastighet og den lineære viklehastighet for å bringe matehastigheten i samsvar med viklehastigheten.

'På-figur 2 ér vist deri andre styreinnretning som om-..fatter hjelpemidler for å hemme mateinnretningen for å minske den lineære trådhastighet. Hemmeinnretningen er vist som en magnetisk betjent friksjonsbremse 190 som er montert på aksen 191 av motoren 44 i huset 42. Bremsen 190 omfatter en stasjonær feltspole 194,

et stasjonært friksjonsorgan 196 og en roterende del 198 som er montert i spor på omkretsflaten av et nav 200. Rotoren 198 består, av ferromagnetisk materiale som f.eks. jern. Navet 200 er festet på og roterer med aksen 192. Sporene på navet 200 bærer rotoren 198

i rotasjonskopling med navet, men sporene tillater en aksial for-skyvning av rotoren-189 mot og bort fra friksjonsorganet 196 som ligger mellom rotoren 198 og den stasjonære feltspole 194..

Når feltspolen 194 energiseres vil det dannes et magnet-felt som trekker rotoren 198 mot friksjonsorganet 196. Jo større strømmen er, desto større er det magnetiske felt og kraften av rotoren 198 mot friksjonsorganet 196. Ved. energisering virker friksjonsbremsen 190 hemmende på rotasjonen av motoren 44 for styring av vinkelhastigheten, av drivhjulet 40.

Figur 5 viser den andre styreinnretning sammen med

den første styreinnretning. Det elektriske signal fra styreinnretningen 102 varierer signalet, for magnetisk påvirkning av friksjonsbremsen 190. Styreinnretningen 202 mottar signaler fra følerdelen l42b. En,endring av strømmen som tilføres bremsen 190 fra styre-, innretningen 202 avføler differensen i den lineære trådhastighet og viklehastigheten og styrer styrken av det magnetiske felt i bremsen 190. En slik proporsjonal bremsing er effektiv for å bringe den lineære trådhastighet i samsvar med den lineære viklehastighet.'

Av figur 5 fremgår at den andre styreinnretning 142b - anvender elementer som tilsvarer elementene i delen 142a. Delen l42b anvender en variabel motstand 204 som styres av aksen 182.

På figur 10 er vist.den andre styreinnretning med vari--able.motstander 204, 206 og 207 samt en ringlikeretter 208. Som . det. fremgår av figur 12 mates det hele med vekselstrøm.

Den variable motstand 206 ligger i serie med den variable motstand 204 og parallelt med denne seriekopling ligger en seriekopling av den variable motstand 207 og kontakter 210.

I praksis har det vist seg ønskelig å anvende to nivåer for bremsingen, dvs. en sterkere bremsevirkning ved slutten av spolingen under retardasjonen av spindelen 80 og drivhjulet 40. Motstandene 206 og 204 samvirker for innstilling av et vanlig bremsenivå ved starten av apparatet. Motstanden 207 samvirker

med motstanden 204 og motstanden 206 etter slutning av kontaktene 210 ved slutten av spolingen. Kontaktene 210 er derfor brutt ved begynnelsen av spolingen og sluttet ved slutten av spolingen.

Motstanden 204 er innrettet til å levere<1> progressivt større motstand når armen 56 beveges nedover ved innkortning av trådene 26- og 28 mellom drivhjulet 40 og spindelen 80. Hémmevirk-ningen av bremsen 190 på motorens 44 dreiemoment avtar derfor progressivt når armen 56 beveges nedover av trådene.

Ved start av apparatet ved begynnelsen av spolingen

er bryteren 167 brutt for å holde den første styreinnretning ute

av drift.

Ved start av hver spoling er motoren 44 og koplingen 102 energisert sammen. Koplingen 106 er normalt fullt energisert ved start, for å bevirke maksimalt dreiemoment av motoren 104 for aksellerering av spindelen 80 fra hviletilstand til den ønskede hastighet. Samtidig begynner motoren 44 å aksellerere drivhjulet 40 fra hviletilstand.

Følerdelen 142b avføler lengden av trådene 26 og 28 mellom drivhjulet 40 og spindelen 80 som en indikasjon på forskjellen mellom den lineære matehastighet og den lineære viklehastighet. Armen 56 beveges inntil en tilstand er nådd, hvor den lineære matehastighet er lik den lineære viklehastighet.

I praksis har.det vist seg nyttig å minske spenningen som tilføres enfaseinduksjonsmotoren 44 for å minske dreiemomentet og dermed aksellerasjonen etter starten. Under disse forhold kan spindelen 80 til å begynne med aksellerere fra hviletilstand hurtigere mot den ønskede hastighet enn .drivhjulet 40. Til å begynne med vil spindelen 80 aksellerere spolingen av trådene 26 og 28 hurtigere enn drivhjulet 40 mater ut trådene. Spenningen som opp-står i trådene under slike forhold er tilstrekkelig små til å hindre A trådene brister. Derfor kan trådene 2.6 og 28 hjelpe til med rotasjonsenergi til drivhjulet 40. En slik tilstand vil vanligvis opptre tidlig etter start når drivhjulet 40 aksellereres mere langsomt. Under disse.forhold vil den andre styreinnretning hindre bremsing eller bare utøve liten bremsing av drivhjulet 40. Det

samme forhold gjør seg gjeldende ved slutten av starten.

Når motoren 44 øker aksellerasjonen vil drivhjulet 40 ta igjen vinkelhastigheten for spindelen 80 og prøve å mate trådene. 26 og 28 hurtigere enn spindelen 80 kan spole dem opp. Derfor vil,; lengden av trådene 26 og 28 mellom drivhjulet 40 og spindelen 80 øke. Armen 56 vil da bevege seg oppover inntil bremsing opptrer for' å oppnå den tilstand hvor den lineære matehastighet er lik den lineære viklehastighet.

En endring av bremsehastigheten opptrer gjentatte ganger.i samsvar med avfølingen av differensen i den lineære matehastighet og viklehastighet i løpet av få sekunder ved starten for å holde disse hastigheter like. - ,

Når spenningen-som tilføres motoren 44 avtar vil hastigheten av motoren 44 og. dermed drivhjulet 40 være litt mindre enn. den forhåndsbestemte driftshastighet. Rett før den første.styreinnretning overtar vil den roterende spindel 80 trekke trådene 26 og 28 til den forhåndsbestemte lineære trådhastighet. Dette skjer for å sikre en jevn overgang fra den andre til den. første styreinnretning.

Ved en .forhåndsbestemt lineær trådhastighet (i praksis bestemt av tiden) vil den første styreinnretning overta og holde den lineære trådhastighet lik den lineære viklehastighet under spolingen.

Den andre styreinnretning er også i drift under stopp av apparatet ved slutten av spolingen. Ved slutten av spolingen vil en magnetventil 211.(figur • 12) styre tilførselen av^trykkluft til en skivebrems 132. Samtidig brytes den elektriske energi til motoren 44 og koplingen 102.-Følgelig vil spindelen 80-hurtig retardere som følge av skivebremsens - 132 betjening.

Med den.hurtige retardering av spindelen 80 ville drivr hjulet 40 uten styring mate for. meget tråd 26 og 28 til spindelen 80., Slakkingen av trådene. ville bevirke at de ville tufse seg .'opp på"

omkretsflaten av det roterende drivhjul.40. ' Trådene 26-og 28 kunne .. da briste. '-'.'- '-'"A"-." /

Den - andre styreinnretning trer. da igjen i funksjon. Denne styreinnretning holder den lineære matehastighet.lik den.lineære viklehastighet under hurtig.retardasjon ved slutten av spolingen. Den andre styreinnretning virker under retardasjonen for, å holde den'./ lineære matehastighet og viklehastighet like på samme måte som ved aksellerasjon ved starten av en spoling.

Ved en valgt langsom lineær trådhastighet, normalt på mindre enn 100 meter pr. minutt, brytes den elektriske energi til magnetventilen 211 for bremsen 132. Spindelen 80 og drivhjulet 40 kan da rotere fritt med liten omdreiningshastighet og den som betjener apparatet kan ta trådene 26 og 28 og anbringe dem mellom de roterende ruller 136 og 137. Disse ruller trekker trådene ned til en oppsamlingssone gjennom en åpning 138 i gulvet under rullene.

Den som betjener apparatet fjerner,de ferdigspolede

spoler 72 og 74 og trekker disse av spindelen 80.

Figur 12 viser koplingsskjemaet for apparatet. En start-stopp-bryter .214 styrer tilførselen av elektrisk energi. Elektrisk energi tilføres klemmene L,- og Lg fra et nett.

Deretter sluttes en bryter 216 for tilførsel av elektrisk energi til drivmotoren 139 for rullene 136 og 137. Elektrisk strøm passerer en sluttet tidsbryter T2-2 for å energisere et styrerelé M2 som slutter styrekontaktene for den elektriske til-førsel til motoren 139-

Deretter anbringes trådene 26 og 28 som er anbragt mellom rullene 136 og 137 slik at trådene 26 og 28 trekkes nedover gjennom åpningen 138 i gulvet. Den som betjener apparatet beveger også røret 90 i vikleinnretningen 70 for start av spolingen. Bevegelse av røret 90 til startposisjon bevirker slutning av bryteren 218.

Deretter sluttes motorbryteren 219 for å energisere viklemotoren 104. Etter slutning av bryteren 219 energiseres et styrerelé Ml slik at kontaktene slutter den elektriske tilførsel i-motoren 104. En innretning betegnet OL er en overbelastningsbe-skyttelse for motoren 104. Releet Ml slutter også en holdekontakt Ml-1 for å holde seg selv energisert.

Deretter betjenes en fotbetjent vender 220 fra kontakten 221 til kontakten 222. Dette bevirker energisering av et styrerelé CR3 ved hjelp av normalt sluttede kontakter CRl-1 og sluttet bryter 2l8. Energisering av releet CR3 bevirker slutning.av kontaktene CR3-1 for å forberede energisering av et styrerelé CR2, og slutning av holdekontakter CR3-2 for å holde seg selv energisert og sluttlig brytning av de normalt sluttede kontakter CR3-3-

Ved frigivning av venderen 220 til kontakten 221 igjen energiseres releet CR2 og holdes energisert ved hjelp av holdekon-takten CR3-1.

Ved betjening av venderen 220 til kontakten 222 til-føres altså elektrisk energi til bremsen'190.via sluttede kontakter T2-3 og CR1-4.

Det energiserte styrerelé CR2 starter en tidsstyreinnretning Tl ved slutning av normalt brutte kontakter CR2-1. Tidsstyreinnretningen Tl er innstillet på en tid da drivhjulet 40 og spindelen 80 når en valgt vinkelhastighet, dvs. når trådene 26 og 2 8 beveger seg med en forhåndsbestemt lineær hastighet.

Slutning av kontaktene CR2-1 tilfører elektrisk energi til både virvelstrømkoplingen 106 via krafttilførselsinnretningen og drivhjulmotoren 44 ved redusert hastighet via variabel motstand 223 som er innstillet for å gi en ønsket spenning til motoren .44. Drivhjulet 40 og spindelen 80 begynner umiddelbart å aksellerere til driftshastighet.

Umiddelbart etter slutning av kontaktene CR2-1 vikler den som betjener apparatet trådene 26 og 28 rundt de ytre ender av spoleformene.

Det korte intervall for den andre styreinnretnig holder den lineære matehastighet fra drivhjulet 40 lik den lineære viklehastighet av spindelen 80.

Når tiden for tidsstyreinnretningen Tl er ute, sluttes kontaktene Tl-1 for energisering av en tidsstyreinnretning T2 og for energisering av styrereléet CR4.

Trådene 26 og 28 anbringes sa i føringen 88.

Det energiserte relé CR4 kopler.om styringen fra den andre styreinnretning til den første styreinnretning ved å slutte kontaktene i bryteren 167 og ved å bryte kontaktene T2-3. Elektrisk energi til den andre styreinnretning brytes ved brytning av kontaktene T2-3.

Tidsstyreinnretningen -T2 er innstillet på tidspunktet

for slutten av spolingen.

Tidsstyreinnretningen T2.bryter kontaktene T2-2 og

stopper motoren 139 og dermed rotasjonen av rullene 136 og 137.

Når tiden for tidsstyreinnretningen T2 er ute, sluttes kontaktene T2-1 slik at en lampe 224 lyser opp og kontaktene T2-2 sluttes for å starte rotasjonen av rullene 136 og 137 ved energisering av motoren 139.

Etter at lampen 224 er lysende sluttes en stoppbryter 226 for å energisere et styrerelé CR1 og spolen 227 i magnetventilen 211 for tilførsel av trykkluft til skivebremsen 132.

Slutning av bryteren 226 kopler om fra den første til den andre styreinnretning. Energiseringen av reléet CR1 bryter de normalt sluttede kontakter CRl-1 som avenergiserer styrereléene CR2 og CR3. Reléet CR4 blir da avenergisert slik at bryteren 167 brytes og elektrisk energi tilføres den andre styreinnretning gjennom den normalt sluttede sentrifugalbryter 228 og normalt sluttede kontakter CR3-3-Rotasjonsenergien til spindelen 80 og drivhjulet 40 brytes og kontaktene CR2-1 brytes.

Bremsen 132 bremser rotasjonen av spindelen 80.

Det energiserte relé CR1 slutter også holdekontakter CR1-3 for å holde seg selv energisert. Det energiserte relé CR1 slutter kontaktene CR1-2 for å øke graden av bremsevirkningen av bremsen 190. Kontaktene CRl-1 og CR1-4 brytes.

Ved en valgt langsom omdreining av sentrifugalbryteren 288 brytes denne. All bremsing opphører og den som betjener apparatet betjener bryteren 216 og anbringer trådene 26 og 28 mellom de roterende ruller 136 og 137- Deretter fjernes de ferdigspolede spoler 72 og 74 og nye spoleformer 76 og 78 anbringes på spindelen 80.

Deretter kan en ny spoling begynne.

Den andre styreinnretning kan anvendes for å regulere den lineære matehastighet. F^eka. kan man regulere frekvensen for den elektriske energi som tilføres motoren 44 i samsvar med den av-følte forskjell mellom matehastighet og viklehastighet. Hvis det anvendes en likestrømsmotor kan denne videre anvendes for å rotere drivhjulet 40 og likestrømmen til motoren kan reguleres.

Hvis, under spolingen, matehastigheten og viklehastigheten avviker svært meget, kan armen 56 slutte en bryter 230 (figur 12) som energiserer styrereléet CR1 og spolen 227 for bremsen akkurat som om bryteren 226 var sluttet av, den som betjente apparate'

Claims (2)

1. Apparat for oppvikling av trådformet-materiale (26,68) til form av en spole på en ved hjelp av eh drivanordning (102) roterbar spolekjerne (76,78) ifølge krav 2 i norsk patent nr. 137-045, hvilket apparat omfatter et roterende organ (40) for fremmating av det trådformede materiale til spolekjernen (76,78), en primær reguleringsanordning' (140) som" er innrettet til å avgi et elektrisk reguleringssignal til drivanordningen (102) som -på 'forutbestemt måte endres lineært med tiden for endring av spolekjernens omdreiningstall for tilpassing av spolens periferihastighet grovt til trådfremmatings- . hastigheten, et trådstrekkspenningsavfølingsorgan (142) som ligger an mot det fremmatede trådmateriale (26,28) og som er innrettet til i avhengighet av endringer i trådstrekkspenningen å avgi et elektrisk korreksjonssignal for korrigering av det. av .den primære.reguleringsanordning (140) til drivanordningen (102) avgitte reguleringsspenning for å tilveiebringe en fintil-passingav spolens (72,74) periferihastighet til trådfremmatingshastigheten ved finregulering av spolekjernens. (76,78) omdreiningstall under størstedelen■av trådoppviklingen, som angitt i norsk patent nr. 137-045, karakterisert ved at for endring av fremmatingsorganets (40) omdreiningstall og dermed trådmaterialets fremmatingshastighet for å tilpasse trådfremmatingshastigheten til .overensstemmelse med trådoppviklingshastigheten ved begynnelsen og slutten av trådoppviklingen når det primære reguleringsorgan (140) holdes frakoplet ved. hjelp av .et omkoplingsorgan (l67,T2-3), er en sekundær reguleringsanordning (202), som er virksomt i avhengighet av den avfølte'trådstrekkspenning, innrettet til- å påvirke et bremseorgan som f.eks. en magnetisk.betjent friksjonsbremse (190) for bremsing av fremmatingsorganet (40).

2. ■ Apparat ifølge krav 1,. eller krav 2 i patent nr. 137.045, karakter i'sert ved at det tråd-strekkspennin<g>savf ølende organ (142) ligger an mot trådmateri-alet (26,28) mellom trådmaterialets fremmatingsorgan (40) og spolekj ernen ( 76,78 ) i