DE4028522C2 - Vorrichtung zum Kompensieren des Radialschlags eines rotierenden Elements, insbesondere des Wickelrads einer Radwickelmaschine, und Verfahren zum Ermitteln der Ansteuersignale dafür - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kompensie­ ren des Radialschlags eines rotierenden Elements, insbeson­ dere des Wickelrads einer Radwickelmaschine, gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Ermitteln der Ansteuersignale dafür, gemäß dem Patentanspruch 8.

Eine dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entspre­ chende Vorrichtung ist aus der GB-PS 1 077 134 bekannt. Beim Gegenstand dieser Druckschrift ist beabsichtigt, die Achse eines Werkstücks mit der Rotationsachse der Werk­ stückdrehung in Übereinstimmung zu bringen. Hierzu wird das Werkstück auf einer Platte angeordnet, die auf einem Kreuz­ schlitten beweglich gelagert ist. Die Werkstückposition wird mittels eines Meßfühlers erfaßt und nach jeweiliger Umdrehung schrittweise solange korrigiert, bis die Werk­ stückachse die gewünschte Position eingenommen hat. Es er­ folgt somit kein kontinuierlicher Antrieb des rotierenden Elements mit bestimmter Drehzahl, um über mehrere Zyklen hinweg Meßergebnisse zu gewinnen und zu speichern.

Aus der DE 37 42 149 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine statische und auch dynamische Unwucht eines rotierenden Elements durch Meßfühler bestimmt wird. An der Antriebsachse des rotierenden Elements sind Kraftmeßdosen angeordnet, in Abhängigkeit von deren Ausgangssignalen über Stellmotoren Ausgleichsgewichte radial so lange verfahren werden, bis die Unwucht unter einen vorgewählten Wert abge­ sunken ist. Diese Ausgestaltung ist allerdings verhältnis­ mäßig platzaufwendig und sperrig, d. h. nicht kompakt auf­ baubar. Ein eventueller Höhenschlag läßt sich hierbei nicht mit Sicherheit kompensieren.

Die DE-OS 21 48 832 betrifft eine Vorrichtung zum Aus­ wuchten von umlaufenden Körpern. Im Unterschied zur Kompen­ sation des Radialschlags, bei der erreicht werden soll, daß die Element-Mittelachse mit der Antriebs-Drehachse zusam­ menfällt, geht es bei der Unwuchtbeseitigung um die Kompen­ sation von Versetzungen zwischen dem Massenschwerpunkt des Elements und der Antriebsachse. Ein eventueller Versatz zwischen der Element-Mittelachse und der Antriebs-Drehachse wird hierbei aber weder berücksichtigt noch kompensiert. Bei dieser Druckschrift sind innerhalb einer hohlen Welle Auswuchtgewichte vorhanden, die über Motoren so verstellt werden können, daß die gewünschte Auswuchtung erreicht wird.

Die DE-PS 3 86 714 ist ähnlich wie die DE-OS 21 48 832 auf eine Auswuchtvorrichtung gerichtet, bei der zur Aus­ wuchtung ein Planetenradgetriebe eingesetzt wird. Über den Ablauf der Messung sind dieser Druckschrift keinerlei Anga­ ben entnehmbar.

Die DE-AS 19 62 877 betrifft eine Vorrichtung zum Zen­ trieren eines Rotationskörpers, bei dem das Meßglied zu­ gleich als Stellglied dient, das gegen den Rotationskörper drückt und diesen solange verschiebt, bis eine Exzentrizi­ tät beseitigt ist.

Die DE 38 32 236 A1 offenbart eine Anordnung zur dyna­ mischen Kompensation von Rundlaufschwankungen bei Rotations­ körpern, bei der ein Regler eingesetzt wird, dem die Meßsignale einer den Umlauf des Rotationskörpers abtasten­ den Meßeinrichtung zugeführt werden und dessen Ausgangssi­ gnal die Verschiebung eines senkrecht zur Achse verstellba­ ren, den Rotationskörper tragenden Lagers steuert.

In der DE 38 05 143 C1 ist ein Walzenlager für Druckma­ schinen beschrieben, bei dem eine Walze über ein Walzenauf­ nahmestück in einer Exzenterbuchse gelagert ist, die mecha­ nisch verstellbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zum Kompensieren des Radialschlags eines rotierenden Elements zu schaffen, die sich durch einfachen, kompakten Aufbau auszeichnet und eine zuverlässige Radialschlagkom­ pensation ermöglicht, sowie ein Verfahren zum Ermitteln der Ansteuersignale für eine solche Vorrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 bzw. 8 genannten Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie im wesentlichen zentrisch im Innern des rotierenden Elements angebracht werden kann und daher raumsparend auf­ genommen ist, so daß der Gesamtaufbau der Vorrichtung kom­ pakt ist.

Auf Grund des motorischen Antriebs der im folgenden auch als Verstellexzenter bezeichneten Verstelleinrichtung kann diese sehr präzise auch um feine Winkelbeträge verstellt werden, so daß eine sehr genaue Kompensation eines eventuellen Radialschlags, im folgenden auch als Höhen­ schlag bezeichnet, des rotierenden Elements gewährleistet werden kann.

Die Genauigkeit der Einstellung ist auf Grund der im we­ sentlichen zentrischen Anordnung des Verstellexzenters noch weiter erhöht, da Verstellungen des Verstellexzenters auf Grund des geringen Winkelabstands zur Drehachse nur mit ge­ ringem Hebelarm wirksam sind, so daß sich sehr feine Stu­ fungen der Exzentrizitätskompensation durchfahren und ein­ stellen lassen.

Vorzugsweise sind die Motoren im wesentlichen in axialer Richtung angeordnet, so daß die in Radialrichtung gesehene Bauhöhe des Verstellexzenters und damit der gesamten Kompensationsvorrichtung verhältnismäßig gering ist.

Insbesondere ist es vorteilhaft, eine zumindest partiell als Hohlwelle ausgebildete Welle zu verwenden und einen der Motoren im Inneren der Welle anzuordnen. Damit wird für den Motor kein zusätzlicher Raum benötigt. Insbesondere wenn der Motor mit Planetengetriebe ausge­ stattet ist, ist es möglich, eine Verdrehung des Ge­ triebe-Außenkranzes und damit der damit verbundenen Welle zu erreichen, während je nach Einspannzustand der Sonnenrad-Achse oder der Planetenräder-Achse eine rela­ tive Drehung auch der damit gekoppelten Komponenten oder bei Bedarf eine Festhaltung von deren Lage steuer­ bar ist. Der Einsatz eines Planetengetriebes bewirkt weiterhin, daß das Ausmaß der Umdrehung des Getriebeau­ ßenkranzes oder der anderen Getriebe-Abtriebskomponen­ ten aufgrund des großen Untersetzungsverhältnisses sehr feinfühlig mit hoher Präzision erfolgen kann.

Speziell bei Verbindung des Planetengetriebe-Sonnenrads mit dem inneren Drehelement des Verstellexzenters kann eine sehr feinstufige Verstellung der Winkellage zwi­ schen der das Planetengetriebe umschließenden Welle und dem inneren Drehelement durchgeführt werden.

Vorteilhafterweise ist der andere Motor als Schrittmo­ tor ausgebildet und in bevorzugter Ausgestaltung auf der dem Planetengetriebe gegenüberliegenden Seite des inneren Drehelements angeordnet. Dies erlaubt einer­ seits eine sehr einfache Steuerung des Motors durch Zu­ führung einer entsprechenden Anzahl von Impulsen, wobei die vom Motor jeweils eingenommene Winkellage stets de­ finiert ist. Weiterhin ist auch die geometrische Anord­ nung der Motoren bei sehr einfacher Montage übersicht­ lich und reparaturfreundlich.

Durch exzentrische Anordnung der Welle des Schrittmo­ tors in bezug auf die Eingriffsachse des anderen Motors bzw. des mit diesem gekoppelten Getriebes läßt sich in einfacher und stabiler Weise eine Exzentrizität ein­ stellen, deren Größe und Richtung von dem Ausmaß der gegenseitigen Verdrehung der beiden Motoren bestimmt ist.

Vorzugsweise umfaßt der Verstellexzenter drei im we­ sentlichen konzentrische Elemente, die über Lager mit­ einander gekoppelt sind. Damit verfügt der Verstellex­ zenter über einen einfachen Aufbau. Hierbei kann der äußere Motor die Winkellage des inneren und mittleren Elements bezüglich der Rotationsachse und der andere Motor die Verdrehlage zwischen dem äußeren Element des Verstell­ exzenters und der Rotationsachse verstellen, so daß die Resultierende der Exzentrizitäten nach Größe und Winkellage die Exzentrizität des rotierenden Elements kompensiert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nä­ her beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Ausführungs­ beispiels der Vorrich­ tung,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den in­ neren Abschnitt eines bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 eingesetzten Verstellexzen­ ters,

Fig. 3 bis 6 schematisch unterschiedliche Verstellpo­ sitionen des Verstellexzenters, und

Fig. 7 einen Programmablaufplan.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein allgemein mit 1 bezeichneter Verstellexzenter mit einer Welle 2 verbunden, die über Lager 3, 4 in ei­ nem Flanschrohr 5 drehbar gelagert ist. Das Flansch­ rohr 5 ist an einer Wandung 6 befestigt, die ein Be­ standteil der hinsichtlich ihres rotierenden Elements bezüglich dessen Höhenschlags zu kompensierenden Ma­ schine bildet. Insbesondere ist die Maschine eine Rad­ wickelmaschine für die Aufwicklung von Kondensatorfo­ lien und dergleichen auf Wickelräder, wobei das jeweils eingesetzte Wickelrad zusammen mit seinen Antriebskom­ ponenten das rotierende Element bildet. Beim Betrieb der Radwickelmaschine wird auf die Wickelrad-Aufnahme jeweils ein Wickelrad aufgespannt und dieses mit den Kondensatorfolien und dergleichen bewickelt. Nach Auf­ füllung des Wickelrads mit der aufgewickelten Folie wird dieses ausgetauscht und durch ein neues, noch leeres Wickelrad ersetzt, das dann bewickelt wird.

Beim Betrieb einer solchen Radwickelmaschine kann sich das Problem stellen, daß die Wickelräder zusammen mit ihrer Aufspannung gewisse, jeweils unterschiedliche Ex­ zentrizität zeigen, die zu einem Höhenschlag des Wic­ kelrads führt. Dies begründet Ungleichmäßigkeiten des Aufwickelvorgangs und ggf. unterschiedliche Spannungen an den aufgewickelten Folien, was nachteilig sein kann. Dieser Nachteil kann mit der Vorrich­ tung beseitigt werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Welle 2 parti­ ell als Hohlwelle ausgebildet, kann jedoch auch durch­ gehend als Hohlwelle ausgeformt sein. Im Inneren der Welle 2 ist ein Motor 7 angeordnet. Der Motor 7 ist vorzugsweise als Motor mit Planetengetriebe ausgestal­ tet, da dieser sehr kompakt mit kleinem Radius in der Welle 2 untergebracht werden kann. Der Motor 7 kann aber auch von anderer Ausführung sein. Der Außenkranz des Planetengetriebes ist mit der Wandung der Welle 2 verbunden, so daß diese gemeinsam drehen können. Die Mittelachse der Welle 2 und des Motors 7 stimmen mit der Drehachse des Hauptantriebs, der vorzugsweise die Welle 2 antreibt, überein. Der Motor 7 wird durch eine Schraube 22 in der Hohlwelle befestigt.

Das Sonnenrad des Planetengetriebes (oder in abgeänder­ ter Ausführungsform die Planetenräder) ist mit einer Welle 8 verbunden, die als ein Abtrieb des Motors 7 bzw. des mit ihm gekoppelten Planetengetriebes dient und kraftschlüssig in eine Bohrung 9 eines inneren Drehelements 10 des Verstellexzenters 1 eingreift. Bei Bewegung der Achse 8 verdreht sich somit das innere Drehelement 10 in gleichem Ausmaß. Auf der der Bohrung 9 axial gegenüberliegenden Seite des inneren Drehele­ ments 10 ist eine weitere Bohrung 11 eingebracht, in die eine Welle eines als Schrittmotor ausgebildeten Motors 12 kraftschlüssig eingreift.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Bohrungen 9 und 11 exzentrisch zueinander angeordnet, so daß sich die räumliche Lage der Achse des Motors 12 bei Verdrehung des inneren Drehelements 10 ändert.

Der Motor 12 ist vorzugsweise als Schrittmotor ausge­ staltet, kann aber auch von anderer Art sein. Die Aus­ gestaltung als Schrittmotor hat jedoch den Vorteil ei­ ner einfachen und präzisen Steuerbarkeit durch Zufüh­ rung von Impulsen entsprechender Anzahl.

Der Motor 12 ist über Befestigungsmittel 13, zum Beispiel in Form von Schrauben, mit einem mittleren Dreh­ teil 14 des Verstellexzenters 1 fest verbunden.

Zwischen dem inneren Drehelement 10 und dem mittleren Drehteil 14 ist ein Lager 15 vorhanden, das beispiels­ weise als Nadellager ausgebildet ist, und eine gegen­ seitige Verdrehung des Drehelements 10 und des Drehteils 14 erlaubt, deren Ausmaß durch die Verdrehung des Motors 12 bestimmt wird.

Am Außenumfang des mittleren Drehteils 14 des Verstell­ exzenters 1 ist ein Lager 16 vorhanden, das beispiels­ weise gleichfalls als Nadellager ausgestaltet ist. Au­ ßenseitig des Lagers 16 ist ein Zwischenadapter 17 als rotierendes Element vor­ handen, der bei Einsatz bei einer Radwickelmaschine als Wickelrad-Zwischenadapter für die Aufnahme des nicht dargestellten Wickelrads dient.

An der axial außenliegenden Seite, d. h. an der dem Mo­ tor 12 zugewandten Seite des Zwischenadapters 17 ist ein Anschlagring 18 angebracht, der als Axialanschlag für das Lager 16 dient, das auf seiner Innenseite, wie aus Fig. 1 ersichtlich, durch Vorsprünge des mittleren Drehteils 14 festgelegt ist.

Die Welle 2 ist über ihren Außenflansch an dem Zwi­ schenadapter 17 lösbar befestigt. Dies erfolgt z. B. über eine Schraubenmutterverbindung aus Bolzen 20, Mutter 21 und Tellerfedern 19. Im Normalfall sind der Zwischenadapter 17 und die Welle 2 fest miteinander verspannt, so daß bei Drehung des Zwischenadapters 17 während des norma­ len Maschinenbetriebs eine drehfeste Verbindung zwi­ schen dem Zwischenadapter 17 und der Welle 2 vorliegt. Um dies zu ge­ währleisten, ist zusätzlich ein Bolzen 23 in einem Langloch 24 des Zwischenadapters 17 geführt. Die Breite des Langlochs 24 entspricht dem Durchmesser des Bol­ zens 23, während die Länge des Langlochs so groß ge­ wählt ist, daß die maximalen Exzentrizitäten einge­ stellt werden können. Damit dreht sich während des Nor­ malbetriebs der Radwickelmaschine der Zwischenadapter 17 zusammen mit der Welle 2 in den Lagern 3, 4, ohne daß die Motoren 7 und 12 belastet oder verstellt wer­ den.

Lediglich bei einer Neujustierung der Exzentrizitäts­ kompensation, beispielsweise bei Aufsetzen eines neuen Wickelrads, wird die Spannvorrichtung zwischen dem Zwischenadapter 17 und der Welle 2 durch Spannen der Tellerfedern 19 durch Belastung in Richtung zum Bolzenkopf gelöst. Dies kann z. B. durch Pneumatik- oder Hydraulikzylinder, Magnete oder Motoren mit Schraubgetriebe bewerkstelligt werden. Die Exzentrizitätseinstellung erfolgt stets in einer vorgegebenen Ruhewinkellage der Welle 2. Der Bolzen 20 durchsetzt im Zwischenadapter 17 eine querschnittsgrö­ ßere Durchgangsbohrung, so daß bei der Exzentereinstel­ lung Verschiebungen zwischen dem Zwischenadapter 17 und dem Bolzen 20 bzw. dem Außenflansch der Welle 2 möglich sind.

Die bei einer Verstellung des Verstellexzenters erfor­ derliche Erregung der Motoren 7 und 12 kann über nicht dargestellte Kontakte erfolgen, die ledig­ lich während eines Justiervorgangs so bewegt werden, daß sie von außen zugänglich sind, während sie im Nor­ malfall in zurückgezogener Position ohne Zugreifbarkeit von außen gehalten sind. Die Anschlüsse der Motoren 7 und 12 können aber auch dauerhaft von außen zugänglich bleiben.

Die für eine Exzentrizitäts-Messung erforderliche Meß­ schaltung kann üblichen Aufbau aufweisen.

Für die Exzentrizitäts-Messung muß jedoch keine eigene Meßeinrichtung eingesetzt, sondern hierfür kann vielmehr eine bei einer Radwickelmaschine üblicherweise bereits vorgesehene Meßanordnung eingesetzt werden, die die Winkelbewegungen einer am Umfang des Wickelrads beweg­ lich aufliegenden Schwinge mißt. Die Schwinge ist an ihrem anderen Ende drehbar gelagert und folgt somit in ihrer jeweiligen Winkellage eventuellen Höhenschlagbe­ wegungen des Wickelrads bei dessen Umlauf. Ist das Wic­ kelrad im Idealfall völlig konzentrisch gelagert und besitzt keinerlei Unwucht oder Höhenschlag, bleibt die Winkellage der auf dem umlaufenden Wickelrad aufliegen­ den Schwinge unverändert. Bei Exzentrizitäten des ein­ gesetzten Wickelrads oder seiner Lagerung führt dieses aber während seines Umlaufs Exzentrizitätsbewegungen aus, die zu entsprechenden periodischen Winkelverände­ rungen der Schwingenlage führen. Die Amplitude sowie die Phasenlage dieser Schwingenbewegungen gegenüber der Wickelrad-Nullposition sind ein genaues Maß für die je­ weilige Exzentrizität des gerade eingesetzten Wickel­ rads.

Über die an der Schwinge angeordnete Meßeinrichtung lassen sich die Schwingenbewegungen, insbesondere unter Einsatz einer elektrischen Lichtschranke, aber auch auf anderem, beispielsweise magnetischem Wege, sehr genau nach Umrechnung der Winkelbewegung in eine Radiusbewe­ gung in einer Größenordnung von 100stel Millimeter mes­ sen.

Da diese Meßanordnung bei Radwickelmaschinen von vorn­ herein vorhanden ist, ist es nicht erforderlich, ir­ gendwelche zusätzlichen Meßaufnehmer anzuordnen. Insbe­ sondere ist es in diesem Fall nicht erforderlich, an oder in der Welle 2 oder an oder im Verstellexzenter 1 eine zusätzliche, platzbeanspruchende Meßanordnung vor­ zusehen, so daß der Aufbau kompakt gehalten werden kann. Die Erfassung der Exzentrizität erfordert in die­ sem Fall lediglich eine zusätzliche Auswertung der Aus­ gangssignale des Meßaufnehmers an der Schwinge, aber keine sonstigen zusätzlichen Maßnahmen.

In Fig. 7 ist ein Programmablaufplan dargestellt, ge­ mäß dem die Exzentrizitäts-Messung und der Exzentrizi­ täts-Ausgleich bei der beschriebenen Vorrichtung erfolgen kann. Beim Start der Exzentrizitäts-Messung und -Kompensation wird zunächst in einem Schritt S1 der Verstellexzenter 1 so eingestellt, daß seine Verstell­ größen u und v den Wert Null haben. Diese Einstellung ist schematisch in Fig. 5, linke Hälfte, dargestellt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist der Verstellexzen­ ter 1 in dieser Position so justiert, daß die Exzentri­ zitäten des Drehelements 10 und des mittleren Drehteils 14 sich kompensieren, die resultierende Exzentrizität also Null ist. Damit befindet sich der Verstellexzenter in seiner Neutral­ stellung.

Die Einstellung des Verstellexzenters 1 in diese Neu­ tralstellung erfolgt durch Lösen des Bolzens 20 (Span­ nen der Tellerfedern 19) und entsprechende Verdrehung des Verstellexzenters 1 über die Motoren 7 und 12, wo­ nach der Zwischenadapter 17 und die Welle 2 wieder miteinander verspannt werden.

Danach wird in einem Schritt S2 ein Suchlauf gestartet, bei dem das rotierende Element, im Ausführungsbeispiel das Wickelrad, mit einer bestimmten Drehzahl angetrie­ ben wird. Während der Umdrehung des rotierenden Ele­ ments im Schritt S3 wird die Exzentrizität des rotie­ renden Elements samt aller an der Drehung beteiligten Komponenten, soweit sie die Wickelrad-Exzentrizität be­ einflussen, fortlaufend gemessen. Weiterhin werden im Schritt S3 die gemessenen Werte für die Exzentrizitäts­ winkel und -radien, d. h. das Ausmaß der Exzentrizität gespeichert. Beim Schritt S3 können durch vielfache Wiederholung des Meßvorgangs Werte für die Exzentrizi­ tät und ihre Winkellage in entsprechender Anzahl gewon­ nen werden, so daß durch Anwendung statistischer Ver­ fahren hieraus nicht nur ein resultierender Wert für die Exzentrizität und ihre Winkellage, sondern zusätz­ lich auch der mittlere quadratische Fehler der Messung ermittelt werden kann.

Anschließend wird in einem Schritt S4 der Suchlauf beendet und anschließend im Schritt S5 Werte für B und W, sowie, aus diesen Werten, für u′ und v berechnet.

In Fig. 3, rechte Hälfte, sind diese Werte schematisch eingetragen. Der Wert B bezeichnet den Radius der Ex­ zentrizität, d. h. das Ausmaß der Abweichung des Exzen­ trizitäts-Mittelpunkts von der Rotationsachse. Dies stellt die Amplitude der Exzentrizität dar. Der Wert W repräsentiert die Winkellage des Exzentrizitäts-Radius von der Null-Lage. Aus den Werten B und W können die Einstellwerte u′ und v für die Einstellung der beiden Exzenterscheiben des Verstellexzenters 1 ermittelt wer­ den. Dies geschieht in folgender Weise. Gemäß der Dar­ stellung in Fig. 3, rechte Hälfte, haben die Polar-Ko­ ordinaten der Punkte 0, 01 und 02 die Werte 0 (0,0); 01 (R, u′) = (5, u′) und 02 (B, W). Der Radius R entspricht dem Abstand zwischen dem Punkt 01 und dem Null-Punkt und besitzt beim Ausführungsbeispiel den Wert 5. Die einzelnen Größen hängen über folgende Funktionen mit­ einander zusammen:

u′ = f (B, W) = f (u′, v)
W = f (u′, v), w′ = 180° - W
B = f (v).

Hieraus ergibt sich:

B² - 2 · B · R · cos (w′ - u′) = 0

Auf die dargestellte Skalierung bezogen, beträgt v_prakt = v/36 (°).

In einem Schritt S6 werden die berechneten Werte B, W, u′ und v angezeigt. Danach wird die Verbindung des Ver­ stellexzenters 1 mit dem Zwischenadapter 17 gelöst (Schritt S7) und dann die berechneten Werte u′ und v am Verstellexzenter 1 eingestellt (Schritt S8). Diese Ein­ stellung erfolgt durch entsprechende Ansteuerung der Motoren 7 und 12. Dies kann automatisch erfolgen, so daß kein manueller Eingriff der Bedienungsperson (mit Ausnahme der Verstellexzenter-Lösung im Schritt S7) notwendig ist.

Nach Einstellung der ermittelten Werte u′ und v wird die Vorrichtung im Schritt S9 wieder gespannt, d. h. der Bolzen 20 und die Mutter 21 miteinander verspannt (Schritt S9). Danach wird im Schritt S10 nochmals ein Kontrollauf durchgeführt. In diesem Kontrollauf wird die Exzentrizität, die im Idealfall Null sein sollte, nochmals überprüft. Werden hierbei Exzentrizitäten festgestellt, d. h. ist noch ein restlicher Höhenschlag vorhanden, so wird im Entscheidungsschritt S11 zum Schritt S2 zurückgesprungen, d. h. der Suchlauf und Ein­ stellzyklus erneut durchfahren.

Wenn die Exzentrizität (nach der ersten Einstellung oder einer nochmaligen Nacheinstellung) genügend gering ist, wird zu nachfolgenden Schritten S12 und S13 über­ gegangen, bei denen die Maschine in aktiven Einsatz ge­ nommen wird, d. h. beim Ausführungsbeispiel der Aufwic­ kelvorgang auf das aufgespannte Wickelrad eingeleitet und über das Wickel-Programm gesteuert wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des vorstehend beschrie­ benen Verfahrens zum Kompensieren des Höhenschlags des rotierenden Elements, bei dem der Höhenschlag des ro­ tierenden Elements nach Größe und Richtung gemessen und eine Kompensationseinrichtung entsprechend dem Meßer­ gebnis eingestellt wird, wobei die Kompensationsein­ richtung vor der Messung in eine Null-Lage eingebracht wird, in der sie keinen eigenen Höhenschlag erzeugt, und nach Messung und Einstellung der Kompensationsein­ richtung entsprechend dem Meßergebnis zumindest ein nochmaliger Testlauf unter Messung des Höhenschlags durchgeführt wird, besteht darin, daß die Einstellung der Kompensationseinrichtung beim oder nach der Durch­ führung des Testlaufes mindestens noch einmal verändert wird und auch hierbei der Höhenschlag erneut gemessen wird, wobei die Kompensationseinrichtung schließlich auf diejenige Einstellung eingestellt wird, bei der der kleinste Höhenschlag gemessen wurde. Hierbei ist es möglich, die Veränderung der Einstellung der Kompensa­ tionseinrichtung während der nachfolgenden Testläufe in kleinen Schritten gegenüber dem jeweils vorhergehenden Wert zu verändern und jeweils zu beurteilen, bei wel­ cher Einstellung sich der kleinste Fehler ergibt. Es wird hierbei der mittlere quadratische Fehler errechnet und die Kompensationseinrichtung schließlich so eingestellt, daß der mittlere quadratische Fehler des Höhenschlags am geringsten ist.

Durch diese wiederholten Testläufe läßt sich auch ein Höhenschlag, der beispielsweise in der Aufnahme des ro­ tierenden Elements oder in eventuellen Fehlern der Aus­ richtung der Elementspeichen und dergleichen seine Ur­ sache hat, zuverlässig feststellen, so daß die Kompen­ sationseinrichtung schließlich in eine Einstellung ge­ bracht wird, die optimale Werte bringt. Mit den vorste­ hend angegebenen Verfahrensschritten wird somit eine Optimierung der Kompensation erreicht.

In den Fig. 3 bis 6 sind unterschiedliche Verstell­ exzenter-Einstellungen zur Kompensation unterschiedli­ cher gemessener Höhenschläge dargestellt. In Fig. 3, linke Hälfte, ist eine Verstellexzenter-Einstellung ge­ zeigt, mit der sich ein gemessener Höhenschlag mit den Werten B ungefähr 3 mm und W = 60° kompensieren läßt.

Die jeweiligen Werte für B und W sind in den Fig. 3 bis 6 jeweils an den zugehörigen Kompensationseinstel­ lungen eingetragen.

Wie aus den Fig. 3 bis 6 ersichtlich ist, weist die äußere Verstellexzenter-Scheibe das radial verlaufende Langloch 24 auf, in dem der Bolzen 23 zur Fixierung des Verstell­ exzenters in der jeweiligen Einstellposition eingreift.

In den Fig. 3 bis 6 liegt der gestrichelt gezeich­ nete Kreis jeweils konzentrisch zur Gesamt-Drehachse des rotierenden Elements, während die mit durchgezoge­ nen Linien dargestellten Kreise die einzelnen Exzenter­ scheiben veranschaulichen. Über die an den einzelnen Exzenterscheiben vorhandenen Zahlen und die Pfeile u und v läßt sich die jeweilige Verstellung der Exzenter­ scheiben augenfällig ablesen.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Kompensieren des Radialschlags eines rotierenden Elements, insbesondere des Wickelrads einer Rad­ wickelmaschine, mit einer Motoren aufweisenden Einrichtung zum Verstellen des durch eine Antriebseinrichtung angetriebenen rotierenden Elements zum Ausgleich des Radialschlags, mit einer Meßeinrichtung zum Messen des Radialschlags des rotierenden Elements nach Größe und Winkellage und zur Abgabe entsprechender Meßsignale, und mit einer Auswerte- und Ansteuereinrichtung zur Auswertung der Meßsignale und Bildung von Ansteuersignalen für die Motoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verstellen des rotierenden Elements zwei ineinander angeordnete, durch die Motoren verstellbare Verstellexzenter aufweist, deren Verstellachsen parallel zur Dreh­ achse des rotierenden Elements liegen, daß die An­ triebseinrichtung zum fortlaufenden Antrieb des rotierenden Elements bei der Messung des Radialschlags ausgebildet ist, daß die Meßeinrichtung zum fortlaufenden Messen des Ra­ dialschlags ausgebildet ist, und daß die Auswerte- und Ansteuer­ einrichtung zur fortlaufenden Speicherung gemessener Werte für die Größe und Winkellage des Radialschlags und zur Bil­ dung der Ansteuersignale auf der Grundlage des kleinsten quadratischen Fehlers ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (7, 12) axial zur Welle (2) angebracht sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß einer der Motoren (7) im Inneren der mindestens teilweise als Hohlwelle ausgebildeten Welle (2) angeordnet und mit einem Planetengetriebe ausgestattet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad des Planetengetriebes mit dem radial innen­ liegenden Verstellexzenter (1) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse eines der Motoren (12) exzentrisch zur Abtriebswelle des anderen Motors (7) und/oder eines zwischengeschalteten Getriebes angeordnet und mit dem inneren Verstellexzenter verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Motor (12) als Schrittmotor ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellexzenter über Lager (15, 16) gekoppelt sind.

8. Verfahren zum Ermitteln der Ansteuersignale für eine Vorrichtung zum Kompensieren des Radialschlags nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten:
Bringen der Verstellexzenter in eine Ausgangsstellung,
fortlaufendes Drehen des rotierenden Elements, Messen und Abspeichern von Werten für die Größe und die Winkellage des Radialschlags,
Berechnung der Ansteuersignale aus den gemessenen Werten auf der Grundlage des kleinsten quadratischen Fehlers.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstellung die Neutralstellung ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstellung eine bereits kompensierte Stellung ist.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstellung zwischen aufeinanderfolgenden Meßläufen in kleinen Schritten verändert wird, daß jeweils der kleinste quadratische Fehler der gemessenen Werte der jeweiligen Meßläufe ermittelt wird und die dem Minimalwert der kleinsten quadratischen Fehler entsprechenden Ansteuersignale verwendet werden.