Przedmiotem wynalazku jest sposób nawijania przedzy na cewke oraz urzadzenie do nawijania przedzy na cewke.Znane jest rozwiazanie objete wylozeniem RFN nr 2165600, w którym czujnik sprawdza naciag przedzy w celu zmniejszenia wahan naprezenia przedzy powstajacych przy ruchu poprzecznym. Rozwiazanie to nie podaje sposobu sterowania predkoscia nawijania przedzy tak, aby zachowac okreslone naprezenie od poczatku do konca procesu nawijania cewki, jednoczesnie zmniejszajac wahania naprezen przy ruchu poprzecznym przedzy.Sposób nawijania przedzy opisany w opisie patentowym RFN nr 1560452 nie przewiduje sterowania predkoscia nawijania przedzy w zaleznosci od jej naprezenia.Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie pierwszy sygnal okresowy, obrazujacy naciag rzeczywisty nawijanej przedzy, drugi sygnal, obrazujacy naciag zadany przedzy, oraz trzeci sygnal, obrazujacy róznice pomiedzy naciagiem rzeczywistym a zadanym, a nastepnie za pomoca trzeciego sygnalu steruje sie zmienna predkoscia cewki otrzymujac okreslona wartosc naciagu.Urzadzenie do nawijania przedzy na cewke wedlug wynalazku, zawiera przetwornik wytwarzajacy pierwszy sygnal okresowy bedacy detektorem naciagu przedzy, urzadzenie programujace wytwarzajace drugi sygnal zalezny od pozadanego naciagu, komparator porównujacy pierwszy i drugi sygnal i wytwarzajacy trzeci sygnal, zalezny od róznicy porównywanych sygnalów oraz uklad sterujacy dla sterowania elementami napedzajacymi wrzeciono.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, w którym fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia do nawijania przedzy, fig. 2- przetwornik zastosowany w urzadzeniu z fig. 1, fig. 3 -wykres sygnalu wyjsciowego z przetwornika pokazanego na fig. 2, podczas nawijania, fig. 4 -schemat2 94 692 blokowy urzadzenia z fig. 1, fig. 5 —wykres wyjasniajacy zasade pomiaru naciagu przedzy w przetworniku z fig. 2, fig. 6 - schemat blokowy innego rozwiazania urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 7 - schemat blokowy jeszcze innego rozwiazania urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 8 - schemat blokowy jeszcze innego rozwiazania urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 9 - elektryczny schemat ideowy urzadzenia pokazanego na fig. 8, fig. 10 - inne rozwiazanie przetwornika, fi0. 11 -detektor stosowany do generowania sygnalu, fig. 12 - inny detekto?.Na fig. 1 przedstawiono urzadzenie do nawijania przedzy, w którym przedza Y jest podawana ze stala predkoscia przez rolki podajace 10. Przedza Y przechodzi przez stala prowadnice 11 i wspólpracuje z rowkiem 16 na poprzecznej rolce 15. Przedzy Y nadawany jest ruch poprzeczny wzdluz rolki 15 pomiedzy punktami zmian kierunku 29, a punkt srodkowy ruchu wypada w stalej prowadnicy 11- Przedza Y jest nawijana na cewke 17. Cewka 17 jest napedzana za pomoca silnika 24 i wrzeciona 22. Ilosc obrotów wrzeciona 22 jest zmieniana za pomoca regulatora predkosci 23. Cewka 17 i rolka 15 sa obracane w tym samym kierunku. Rolka poprzeczna 15 jest polaczona z wrzecionem 22 za pomoca kól 19 i 20 oraz pasa 21 otaczajacego kola 19 i 20.Przetwornik 12 bedacy detektorem naciagu ma prowadnice 13 i 14 w miejscach gdzie nastepuje zmiana ruchu poprzecznego. W tych miejscach przedza Y okresowo,styka sie z prowadnicami 13 i 14 przetwornika 12.W przetworniku 12 jest generowany prad zalezny od okresu ruchu poprzecznego i naciagu przedzy w chwili styku. W tym rozwiazaniu wykorzystywana jest tylko skladowa sygnalu elektrycznego zalezna od naciagu przedzy. Sygnal elektryczny jest porównywany w komparatorze 26 z sygnalem o pozadanej wielkosci dla wlasciwego naciagu przedzy, wprowadzanym z urzadzenia programujacego 25, gdzie jest ustalany pozadany naciag. Róznica1 pomiedzy sygnalem wprowadzonym w przetworniku jest wyprowadzana z komparatora 26 i podawana do ukladu sterujacego 27, regulujacego dzialanie regulatora predkosci 23, w zaleznosci od wielkosci róznicy sygnalów. Regulator predkosci 23 zmienia predkosc obrotowa wrzeciona 22. Uklad sterujacy 27 stopniowo zmniejsza predkosc obrotowa wrzeciona 22 w miare nawijania przedzy Y, aby utrzymac stala predkosc obwodowa cewki. Przedza Y musi byc nawijana z wczesniej ustalonym i stalym naciagiem. Linia kropkowa 28 obejmuje elementy mechaniczne niezbedne do nawijania przedzy Y, pozostale elementy tworza wyposazenie sterujace.Fig. 2 przedstawia przetwornik 12 zmontowany na ramie urzadzenia do nawijania przedzy. Na krawedzi sprezystej plytki 30 przetwornika 12 sa zmontowane prowadnice 13 i 14. Na jednej powierzchni sprezystej plytki 30 jest mocno przytwierdzony pólprzewodnikowy czujnik naprezeniowy 31. Czujnik naprezeniowy 31 ma taka konstrukcje, ze zmiany naprezenia powoduja zmiany rezystancji. Sygnal, którego wartosc zalezy od rezystancji pólprzewodnikowego czujnika naprezeniowego 31, jest odprowadzany przez przewodowy 32.Gdy poruszajaca sie poprzecznie przedza Y zetknie sie z prowadnica 13 w miejscu, w którym nastepuje zmiana kierunku ruchu poprzecznego.sprezysta plytka 30 jest zginana w kierunku zaznaczonym strzalka A. Sila rozciagania jest przetwarzana przez pólprzewodnikowy czujnik naprezeniowy 31.Gdy przedza Y zetknie sie z prowadnica 14 w miejscu w którym nastepuje druga zmiana ruchu kierunku, plytka sprezysta 30 jest odginana w kierunku oznaczonym strzalka B. Sila sciskania jest przetwarzana przez pólprzewodnikowy czujnik naprezeniowy 31. Podczas nawijania sily sciskania i rozciagania sa okresowo przykladane do pólprzewodnikowego czujnika naprezeniowego 31 przez poruszajaca sie poprzecznie przedze Y.Stad otrzymujemy wyjsciowy sygnal elektryczny z przetwornika 12.Odleglosc P na fig. 3 przedstawia okres ruchu poprzecznego przedzy Y.Plytka sprezysta 30 jest wykonana z materialu posiadajacego duzy wspólczynnik sprezystosci i duza wytrzymalosc zmeczeniowa np. ze stali lub brazu fosforowego. W pewnych granicach amplitudy sciskania i rozciagania, amplituda A jest proporcjonalna do -N naciagu przedzy Y.Mozliwe jest usuniecie jednej z prowadnic 13 i 14 w przetworniku 12. W tym przypadku sygnal wyjsciowy posiada tylko skladowa sciskania lub tylko skladowa rozciagania np. tylko powyzej poziomu zerowego. Zamiast pólprzewodnikowego czujnika naprezeniowego 31 mozna zastosowac tenzometryczny czujnik naprezen.Na fig. 4 przedstawiono schemat blokowy opisanego urzadzenia. Pozadana wartosc napiecia generowana w urzadzeniu programujacym 25 jest porównywana w komparatorze 26 z wartoscia sygnalu wyjsciowego z przetwornika 12 urzadzenia 28 do nawijania przedzy. Sygnal róznicowy jest przesylany do ukladu sterujacego 27. Uklad sterujacy 27 uruchamia regulator predkosci 23 urzadzenia 28 do nawijania przedzy, reagujacy na sygnal róznicowy. W rezultacie regulator predkosci 23 zmienia predkosc obrotowa wrzeciona.Gdy przetwornik 12 ma tylko jedna prowadnice 13 albo prowadnice 14, to moze byc wprowadzony pomiedzy pare rolek podajacych 10 i stala prowadnice 11. Prowadnica 11 jest wykonana tak, ze styka sie okresowo z przedza Y poprzez wibrator. W tym przypadku nie jest mozliwe detektovyanie okresu poprzecznego ruchu przedzy Y. W takim rozwiazaniu prowadnice 13 i 14 przetwornika 12 sluza jako ustalona prowadnica 11.Rozwiazanie takie moze byc zastosowane w urzadzeniu do nawijania, w którym rolka poprzeczna i cewka sa94 692 napedzane niezaleznie, tak ze czestotliwosc ruchu poprzecznego ma stala wartosc przez caly cykl nawijania, zas predkosc obrotowa cewki jest stopniowo zmniejszana w trakcie nawijania. W tym przypadku sygnal okresowy jest detektowany ze zmian obrotów cewki zamiast sygnalu detektowanego z okresu ruchu poprzecznego.Gdy przedza styka sie z przetwornikiem tylko okresowo, staly naciag nawijania jest podtrzymywany bez nadmiernego tarcia o urzadzenie mierzace naciag i bez opóznienia bezwladnosciowego wystepujacego w pracy mechanicznego urzadzenia mierzacego naciag. Mozna tu uzyskac liniowa charakterystyke.Na fig. 5A i fig. 5B przedza przechodzi przez prowadnice 11 i jest lekko odchylana przez prowadnice 14 w maksymalnie poprzecznym polozeniu. Kat pomiedzy przedza nad i pod prowadnica 14 nazwano 0. Naciagi przedzy Y nad i pod prowadnica 14 nazwano odpowiednio Ti i T2, a granica jest punkt, w którym przedza Y styka sie z prowadnica 14 przetwornika 12. Wówczas sila F, z która przedza Y pddzialywuje na prowadnice 14 moze byc wyrazona ponizszym równaniem F2 = (V +V -2TiT2cos0)cos2_0 * (1) Gdy tarcie pomiedzy przedza Y i prowadnica 14 jest pomijalne, tzn. Ti = T2 to równanie (1) przyjmuje postac F = [T, V2(1 -cosfl)]cos4 (2) Stad sila dzialajaca na prowadnice 14 i naciag przedzy sa proporcjonalne wzgledem siebie.Wzmocnienie ukladu sterujacego 27 jest stale nawet gdy wzrasta srednica nawoju 18. Dlatego przy wzroscie srednicy i wagi nawoju 18 moga powstawac niestabilnosci.Na fig. 1 wraz ze wzrostem srednicy cewki stopniowo zmniejsza sie predkosc obrotowa wrzeciona 22, a tym samym równiez predkosc obrotowa rolki poprzecznej 15.Wprowadzony pomiedzy przetwornik 12 i uklad sterujacy 27 kompensator 40 zmniejsza stopniowo wzmocnienie^ukladu sterujacego 27 gdy wzrasta srednica nawoju (fig. 6). Dzieki zastosowaniu kompensatora 40, wzmocnienie ukladu sterujacego 27 moze byc utrzymane na odpowiednim poziomie, wlasciwym dla danego obciazenia, co zmniejsza niestabilnosc.W rozwiazaniu przedstawionym na fig. 7 wprowadzono dodatkowo kompensator 41 zmniejszajacy stopniowo wielkosc pozadanego naciagu wraz ze wzrostem srednicy nawoju. To rozwiazanie stosowane jest w przypadkach, gdy pozadane jest stopniowe zmniejszanie naciagu przedzy gdy wzrasta srednica nawoju.Zmniejszenie naciagu w procesie nawijania mozna osiagnac wprowadzajac pomiedzy przetwornik 12 i komparator 26 kompensator 42 zamiast kompensatora 41, spelniajacy te same funkcje co kompensator 41. To rozwiazanie nie zmniejsza jednak niestabilnosci.Rozwiazanie przedstawione na fig. 8, jest polaczeniem rozwiazan z fig. 6 i fig. 7. Szczególowy schemat elektryczny tego rozwiazania przedstawiono na fig. 9.Sygnal otrzymany z przetwornika 12 jest wzmacniany przez wzmacniacz 50 (fig. 9). Wzmocniony sygnal jest podawany poprzez kompensator 41 na wejscie ukladu programujacego 25. Kompensator 41 przetwarza okres ruchu poprzecznego przedzy Y na fale prostokatna o stalej szerokosci impulsów i dalej przetwarza te fale prostokatna na wartosc analogowa podawana na wejscie ukladu programujacego 25. W ukladzie programujacym za pomoca dzielenia potencjometrem napiecia stalego N/^ ustala sie wstepna wartosc sygnalu okreslajacego naciag. Do tej wstepnej wartosci dodawany jest sygnal z kompensatora 41, aby wytworzyc standardowy sygnal napiecia Vr. Sygnal Vi z przetwornika 12 jest podawany na drugie wejscie komparatora 26. Komparator wytwarza sygnal impulsowy na wyjsciu gdy Vi jest wieksze niz Vp.Gdy wzrasta srednica motka 18 wydluza sie okres ruchu poprzecznego przedzy Y, a tym samym czestotliwosc z jaka Vi staje sie wieksze od Vp zmniejsza sie stopniowo. Równoczesnie ilosc impulsów generowanych z komparatora 26 zmniejsza sie odwrotnie proporcjonalnie od srednicy nawoju 18. Przez to osiaga sie te sama funkcje jaka spelnial kompensator 40 na fig ~8, a wzmocnienie ukladu sterujacego 27 stopniowo maleje gdy wzrasta srednica nawoju 18. Sygnal wyjsciowy z komparatora 26 napedza sterowanie 51 silnika impulsowego ukladu sterujacego 27, wprawiajacego w ruch silnik impulsowy 52. Silnik impulsowy 52 napedza regulator predkosci 23 sterujacy predkoscia obrotowa wrzeciona 22.Wzmacniacz 50 przetwornika 12 jest przedstawiony jako czesc urzadzenia 28 do nawijania przedzy, lecz zazwyczaj taki uklad elektroniczny jest umieszczony oddzielnie od czesci mechanicznej tak jak i reszta czesci elektronicznych.W urzadzeniu powstaja wibracje generowane przez przenoszenie mocy, bezwladnosci czesci wytwarzajacej ruch przedzy, zmiany obciazenia i niecentrycznosci czesci obracajacych sie. Te wibracje i inne zaklócenia4 94 692 zewnetrzne oddzialywuja na przetwornik. Stad sygnal uzyskany z przetwornika jest suma normalnego sygnalu zaklócen (szumów). Poniewaz zaklócenia zewnetrzne znacznie zmniejszaja stosunek sygnal/szum (S/N) ukladu elektronicznego, wiec nalezy eliminowac mozliwie jak najwiecej szumu lub stosowac sposoby usuwajace szumy z sygnalu wyjsciowego. Przetwornik 12 (fig. 10) jest przystosowany do przeciwdzialania szumom i poprawiania stosunku S/N. Obok przetwornika 12 wprowadzono drugi przetwornik 112 posiadajacy w przyblizeniu te sama charakterystyke wibracyjna co przetwornik 12. Sygnal wyjsciowy jest sygnalem róznicowym sygnalów z przetwornika 12 i przetwornika 112, przez co wplyw wibracji urzadzenia do nawijania jest znacznie zmniejszony, a odczytanie sygnalu wlasciwego przez dalsze uklady jest znacznie ulatwione.Na fig. 11 przedstawiono detektor stosowany do generowania sygnalu do sterowania predkoscia obrotowa nawoju 18 dla utrzymania predkosci obrotowej nawoju 18 i naciagu na stalym poziomie oraz dla wytworzenia ,nawoju jednorodnego. Detektor posiada prowadnice 3 umieszczona powyzej ustalonych prowadnic 1 i 2. Gdy naciag przedzy Y maleje lub wzrasta, prowadnica 3 jest przesuwana w góre lub w dól. Przemieszczenie prowadnicy 3 jest przetwarzane w sygnal sterujacy.Na fig. 12 przedstawiono detektor do generowania sygnalu, do sterowania predkoscia obrotowa cewki z nawojem 18. Posiada on odchylone ramie 5 z zamocowana na swobodnym koncu prowadzaca rolke 6 do przedzy Y. Na drugim koncu jest umieszczona sprezyna 7 i ramie odchodzace od punktu zamocowania obrotowego 4. Ramie 5 porusza sie wokól punktu zamocowania 4 w góre lub w dól, gdy naciag przedzy maleje lub wzrasta, co powoduje powstawanie sygnalu sterujacego.Detektory z fig. 11 i 12 posiadaja prowadnice zmieniajace kierunek biegu przedzy pod katem ostrym i stale wspólpracuja z przedza.Gdy nawijanie przedzy odbywa sie z duzymi predkosciami (kilka tysiecy metrów na minute) tworzac nawoje powyzej 10 kg, powstaja trudnosci zwiazane z wlasciwym sterowaniem naciagu i zachowaniem jednorodnosci nawoju. PL