Spindelantrieb mit Drehrichtungsumkehr

[Steffen88]

Hallo

Ich habe mir einen Spindelantrieb gebaut.Auf dieser Spindel( M8er Gewindestange).läuft ein Mitnehmer dieser soll mit 2 (oder auch 4 Wechselschaltern(Endab-und Drehrichtungsumkehr - wiederholung)laufen.

Die Konstruktion soll mir zum wickeln von Spulen in Lage dienen.Ist aber nur ein Teil der Wickelmaschine (der teil, der den Kuperdraht führt).Seite A Start des Mitnehmers, beim ankommen der definierten Seite B umpolung nach richtung A usw.

Wie kann ich dies am einfachsten bewerkstelligen?
Bin elektrisch und mechanisch bewandert!

Frickel aber schon einige Zeit rum und bekomme es nicht hin.Als Spindelantrieb dient ein Kleingetriebemotor mit ausreichender kraft.Spannung 12V =

Normalerweis benötige ich doch 2 Wechselschalter und je ein relai zum umpolen + - /- +.Kann ich auch 2 Wechselschalter mechanisch miteinander verbinden.die dann umpolen(funktioniert bereits)aber die andere Seite(auch 2 Wechselschalter mech verbunden) bekomme ich nicht sinnvoll miteinander verbunden.

MFG Steffen

AnlageSkizze http://www.progforum.com/attachment.php?attachmentid=1698&stc=1 (http://attachment.php?attachmentid=1698&stc=1)

(http://attachment.php?attachmentid=1698&stc=1)

[Tippfix]

Ganz einfach

Mit 2 Flipflops die von den jeweiligen Endschaltern geschaltet sind und deren Ausgänge über eine stinknormale TTL Logik / Relaisstufe die Drehrichtung des Motors schalten.

Könnte bei bedarf mal sowas auf dem PC versuchsweise simulieren (Schaltung)

Tippfix

[Michael Eggert]

Moin!


Mit 2 Flipflops

Wieso zwei? Ein Flipflop und Taster an SET und RESET.

Das geht sogar mit Relais... 1 Relais mit Selbsthaltung, 1 Endtaster überbrückt (Relais an), der andere unterbricht (Relais aus). Ein zweites Relais 2xUM macht dann die eigentliche Richtungsumkehr.

Oder Stromstoßschalter. Oder bistabiles Relais.

Gruß,
Michael.

[elmar]

Hi,

ein Bistabiles Relais ist sicherlich am einfachsten. Die Endschalter wechseln den Zustand. Das Relais als 2xUM ausführen oder damit ein normales 2xUM antreiben. Jetzt nur noch ein Ein-/Ausschalter davor und die Sache steht. Vorteil des Bistabilen Relais ist, dass man abschalten kann und die Drehrichtung bleibt "gespeichert", so kann man bequem Pausen machen für zwischenbearbeitungen (Lackschichten auftragen, Spulenabgriff befestigen).

Gruß
Elmar

[elo-willi]

Hallo Steffen,

solltest Du die Lösung von Elmar mit dem Bistabielen Relais wählen kannst Du von mir einig haben. 24V 4 X UM, habe ich noch einige rummliegen.
Ein Ähnliches Problem habe ich aber mit zwei Relais und zwei Endschalter realisiert. bei mir gings darum das der Motor am ende stehn bleibt und erst ein erneuter Impuls den Rücklauf verursacht.
Eine Travowickelmaschine habe ich vor Jahren mal selbst gebaut. Allerdings war da noch Drathstärken Einstellung, Zugfestigkeit, Windugszähler usw. noch mechanisch gelöst.

Mfg.

Willi

[Tippfix]

Hier mal eine funktionierende Wendesteuerung (gerade aufm PC getestet).
Einfacher gehts nicht.
Die beiden Endschalter setzen bzw rücksetzen den FF 7474, der Q-Ausgang steuert über eine Transistorstufe das Relais an, welches die Drehrichtung umschaltet.
In der Motorspannungszuführung könnte noch ein Ein-Schalter eingefügt werden.

Tippfix

[Tippfix]

Und jetzt noch einen konstuktionsvorschlag.

Die beiden Anschläge verhindern, daß der Draht eventuell über den Spulenkörperrand springt. Auf der Achse des Wickelkernes befindet sich noch ein Kunstoffendstück welches einen kleinen Magneten enthält. Beim vorbeifahren am Hallsensor löst dieser einen Impuls aus und dieser wird ganz genial gezählt. Also als Windungszähler.

Diese Zählmodule gibt es fix und fertig in der C-Apotheke oder auch beim inzwischen teurer gewordenen Reichelt.

Die Endschalter müssen übrigens auch verstellbar sein, um verschiedene Wickelkernbreiten bearbeiten zu können.

War vor Jahren mal ein Selfmadeprojekt, jetz Kaufe ich die Trafos lieber fertig (Kupferlackdrahtpreise .. :-(( )

Tippfix

[Steffen88]

Hallo

Erst einmal besten Dank an alle die mir geantwortet haben!

Ich habe heute erst einmal die beiden Endschalter und den Motor montiert.
Ich möchte aber gerne die Schaltung "klassisch" aufbauen und zwar mit 2 normalen Relais mit Selbsthaltung und verriegelung.Einen Plan dazu habe ich schon, aber noch keine Relais.

@Tippfix Deine Zeichnung von der Wickelmaschine gefällt mir sehr.Ich habe auch vor, einen Zähler anzukoppeln.Hab da noch einen von einem alten Telefon,dieser ist auch resetierbar.Da werd ich mir später noch gedanken zu machen.

@elo-willi.Vielen Dank für dein angebot.Leider würde ich lieber mit der Spannung 12V= arbeiten sonst müsste ich 2 Spannungsversorgungen benutzen.

Hier mal die fast fertige Wickelmaschine(gerade mit dem Handy fotografiert)
Gruss Steffen

Punkt A ist fest mit der Grundplatte montiert Punkt B wird später mittels gefrästen Langlöchern verstellbar sein.Zur Zeit allerdings montiert um die Mechanik zu testen.

[Steffen88]

Hier noch der Schaltplan ohne "Leistungsteil". Wenn ich die Relais besorgt habe, werde ich weiter arbeiten.

Gruss

[elo-willi]

Hallo Steffen,

Ganz nett so weit. Aber hast Du Dir schon gedanken darüber gemacht wie Du die Wickeldrathstraffung einstellen bzw. annähernt konstanthalten willst? Es ist nicht ganz unwichtig das der Drath fest gewickelt wird. (Füllfaktor für den Trafo, Spulenbrummen, Mikrofonie, um nur einige Stichworte zu nennen)

Mfg

Willi

[Winne]

Schau dir eine Nähmaschine an, da wird der Faden (Dicke wesentlich ungleichmäßiger als bie einem Draht und noch dazu periodischer Zug) zwischen 2 Federteller geführt und über eine Feder umglenkt. So bleibt die spannung trotz sich permanent ändernder Parameter nahezu konstant. Das nachzubauen sollte dieses Problem sicher lösen.

[Tippfix]

@ elo-willi

... denke mal, das dürfte eines der kleinsten Probleme sein.

Einfachste Lösung ist, die Drahtvorratsspule mechanisch abzubremsen, etwa seitlich ein Andruckstück welches über ein Winkel mit Gewinde bzw Schraube (verstellbar) angedrückt wird.

So hatte ich es in prähistorischen Zeiten mal gemacht.

Tippfix

Edit

@ Winne

Das geht nur über Rollen, sonst könnte evtl der Isolack beschädigt werden. Und bei dickeren Drähten wird das schon Brühe.

[elmar]

Hi,

kleine Spulen wickel ich mit meiner Nähmaschine. Die hat eine vorrichtung um die Unterfadenrolle wieder aufzufüllen. Und bei meiner Singer Samba-2 kann ich den Draht durch die Bremse für die Garnzufuhr der Nadel ziehen. Man darf die Bremse aber nicht zu stark aufdrehen, da die sonst schmirgelt ;). Auf "-5" drehen sich die Bremsscheiben sogar mit.

Gruß
Elmar

[Winne]

.....

TippfixEdit

@ Winne

Das geht nur über Rollen, sonst könnte evtl der Isolack beschädigt werden. Und bei dickeren Drähten wird das schon Brühe.

o.k.


Man kan ja die Teller aus Teflon oder Polyäthylen und den Federhaken mit einer Öse aus Teflon oder Polyäthylen fertigen, um dem Lackabrieb vorzubeugen.

andern Falles
2 Gummirollen mit Rille Federnd gelagert und eine Anpressrolle sollten mit fast jeder Drahtstärke zurecht kommen.

[Steffen88]

Daran, die Kupferlackdrahtspule abzubremsen,habe ich auch schon gedacht.Vieleicht auch eine "Art" Wirbelstrombremse
Weiterhin werde ich auf dem "Läufer" eine verstellbare Drahtführung zum Längenausgleich zwischen Spulenwickelkörper und Spindelabtrieb montieren.Sieht dann so aus wie ein Schieber.Auf diesem Schieber werden vorne und hinten jeweils 2 Drahtdurchführungen montiert( justierbare Klemmen mit Leder oder Filzbacken).Um den Draht die richtige "Vorspannung" zu geben.

Der Aufwickelmotor ist auch schon vorhanden.Den muss ich noch auf die Grundplatte montieren.

Wie synchronisiert man beide Drehzahlen am einfachsten (Drahtführung und aufwickel-Drehzahl)?

Kann ich dies mit einem vielfach Drahtpoti bewerkstelligen.Ich will da halt nicht mit Micro Controler usw. arbeiten da ich davon keine ahnung habe.

Bei den ersten Windungen muss ich dann halt Peilen wo steht der Läufer der Spindel und wo befindet sich der Draht.

Nur ein momentaner Gedankengang.Wenn ich in den Läufer eine Laserdiode einbauen würde, der genau auf die momentane Position auf dem Spulenkörper zielt.Sieht man doch recht genau ob es stimmt(abhängig von der Drahtstärke).

Bericht weiter so bald die Relais da sind.

Gruss Steffen

[elmar]

Hi,

eine richtige Synchronisierung geht nur, wenn man nur einen einzigen motor benutzt und der Wickelantrieb über ein Getriebe vom Hauptmotor angetrieben wird.


Wenn Du zwei große Schrittmotoren hast, kannst Du die aneinanderhängen. Der Zweite Motor dreht dabei genau so wie der erste Motor. Keine Stromversorgung nötig und wenn die Last klein genug ist, funktioniert das sogar noch bei "Einzelschritten" (geringe Drehzahl). Also einen Schrittmotor an den Motor der die Spule dreht hängen, der zweite Treibt dann Deine Schnecke an. Einer arbeitet als Generator und treibt dabei völlig Synchron den zweiten an - aber denke dran, das müssen sehr große Motoren sein, die winzlinge aus einer alten 5 1/4" Floppy funktionieren nur unbelastet!
Aber das kann ein großer als Generator und ein kleiner als Antrieb sein. Wenn man verschiedene Motoren mit unterschiedliche Schrittwinkel benutzt, hat man auch gleich ein virtuelles Getriebe.

Gruß
Elmar

[elmar]

P.S.:

Umpolen geht auch einfach. Einfach die beiden Spulen umpolen. Das kann man auch mit nur 2xUM machen, wenn man dabei auch die Spulen umschaltet. Bringt zwar 1 Schritt Offset, aber man spart an der Verkabelung.

Bei Unipolarmotoren kann man die Mittelanzapfung ignorieren. Besonders viel Leistung kriegt man wenn man einen Uniupolaren (mit Mittelanzapfung) verwendet und einen Bipolaren (ohne Mittelanzapfung) als Motor. Der Unipolare macht dann nämlich die doppelte Spannung, das bedeutet doppelter Strom und das ganze wiederum 2x2=4fache Leistung!

[Tippfix]

@ Steffen88

Synchronisieren geht über die Drehzahlregelung des Aufwickelmotors.
beispiel:

Gewindesstange hat 1,75mm Steigung, dh der Draht wird pro Umdrehung 1,75 mm weitergeführt.
ist dein Draht nur 0,1 mm dick, so müsste die Aufwickelspule 17,5 fache Umdrehungen machen, um eine dicht an dicht Bewicklung zu erreichen (1,75 mm Stg dividiert durch 0,1 Drahtstärke ergibt eben 17,5)
Aslo 1 Umdrehung Spindel bei 0,1 Draht-DM erfordert 17,5 Umdrehungen des Wickekkörpers.

Bei steigenden Drahtdicken verringert sich die Drehzahl der Aufwickelvorrichtung entsprechend, zb bei Draht DM 0,8mm würde

1,75 : 0,8 = 2,18 Umdrehungen rauskommen

Hier ist also eine stufenlose Regelung des Aufwickelgetriebemotors nötig.

Tippfix

Wieder Edit!

@ Elmar

Zahnräder bzw Getriebe sind bei wechselnden Drahdurchmesser unbrauchbar, es müsste für jeden Durchmesser ein passender Radsatz vorrätig sein.

[elmar]

Hi,

das ist keine Synchronisierung! Das ist nur eine Drehzahlanpassung. Ändert sich irgendwas, so passen dei Drehzahlen nicht mehr überein.

Ein Getriebe muß keine Stufen haben, es gibt ja Vario-Getriebe, wie sie z.B. in einer guten Standbohrmaschine verwendet werden.
http://www.gilera-runner.com/img/vario2.jpg

Die Schrittmotorvariante funktioniert allerdings nur in Groben Stufen und das Bauartbedingt, hir müsste ein variogetriebe an den generator.
Ich hatte mal einen Mehrpolmotor wo jeder pol eine eigene Spule hatte. Die 36 Anschlüsse liessen sich über einen Haufen Gleichrichter und einen 4x4 Stufenschalter (4 Stellungen, 4 Ebenen) auf einen normalen Unipolarmotor umschalten. Das hatte dann 1:1 1:2 1:4 und 1:16 an Übersetzung, aber leider kaum Kraft bei 1:16 wärend ein echtes Getriebe die Kraft (Drehmoment) erhöhen würde. Ein Kuriosum mehr, was mir Platz im keller wegnimmt...

Gruß
Elmar

[elmar]

P.S.:

Will ja nicht sagen, dass die Kopplung von zwei Schrittmotoren das gelbe vom Ei ist. Im gegenteil, das ist sogar sehr ineffektiv!

Aber der Vorteil ist, dass das absolut synchron arbeitet, man eine Drehbwewegung ohne Aufwand (4-Drähte) an einen anderen Ort bringen kann und das auch noch einfach ELEKTRISCH getrennt bzw. die Drehrichtung umgekehrt werden kann!

[Anatec]

Die heutzutage kaum noch vorhandenen Kreuzwickelmaschinen unser "Altvorderen" arbeiteten nicht grundlos mit Kurvenscheiben in der Drahtführung. Eine normale Trafowickelmaschine hat zwar eine Zwangsführung, aber die ist mit einer entsprechenden Federvorspannung in der Führung ausgerüstet. Sie legt nicht Windung neben Windung, sondern "federnd" Windung an Windung. Nur so kann man in realistischer Zeit auf die verschiedenen Drahteigenarten reagieren. Bei reiner CAD Steuerung müßte für jede Drahtsorte ein "Versuchsprogramm" gestartet werden um die Maschine einzustellen und die Werte zu speicher. Bei entsprechender mechanischer Flexiblität ist der horizontale Vorlauf auch mit geringen Tolleranzen zu beherrschen.

73 Gerd H

[Winne]

bravo Gerd

:D
Das war das Wort zum Sonntag auch wenn erst Freitag ist.

Es war alles schon da. Aber die armen Jungen lernen nur noch das Neueste und stehen vor alten Probelmen, welche längst gelöst wurden, hilflos wie die sprichwörtliche Kuh vorm neuen Tor, nur weil Mechanik out ist.

Heute "muss" man mit komplizierter Digitalaritmethik Zirkel und Lineal ersetzen um das Gleiche zu erreichen, was ein Pythagoras schon vor über 2000 Jahren beherrschte.

Persönlich erlebt!

Konstuktuer zum Schlosser: "Die deine Maße des Daches konnte ich mit meinem CAD Programm nicht eingeben. Deshalb habe ich es so gezeichnet wie es ging"

Hintergrund: Er war nicht in der Lage ein ungleichseitiges Dreieck, welches baulich genau so erforderlich war, auf dem Rechner darstellen. Angeblich erlaubte das CAD nur rechtwinklige Dreiecke. :confused:

Das man jedes beliebige Dreieck durch Lot fällen in zwei rechtwinklige Dreiecke zerlegen kann lernte ich noch in der 6. Klasse. Oder wars schon in der Dritten?

[Steffen88]

Hallo

Ich habe mal eine Frage zum Schaltplan den ich hochgeladen habe.
Unterhalb von S1(Not Aus) befindet ein öffner mit dem "Kugelsymbol", insgesammt sind es 4 Stück.Was bedeutet dieses Symbol?

Kann der Plan, so wie er gezeichnet ist funktionieren,ich frage deshalb, weil ich eine automatisch hin und her fahrt brauche, also Spannung drauf und los geht`s.Verstehe den Sinn von S2 und dem vom Namenlosen nicht.

Hat jemand von euch einen besseren parat?

Gruss Steffen

[Winne]

Das bedeutet, das der Schalter von einer Mechanik(z.B. einem Nocken einer Rolle oder einem Hebel), jedenfalls nicht händisch betätigt wird.

Endschalter, Positionsschalter oder Ähnliches.

[Steffen88]

Hallo Winne, Danke

[Steffen88]

Hallo

Könnte jemand mal den neuen Schaltplan anschauen,so müsste er stimmen,ich denke der erste war nicht Zweckdienlich.
Gruss Steffen

[Steffen88]

Hallo
Bin nun mit der Drahtführung soweit fertig.Hier mal ein Bild dazu.

Gruss und ein schönen Samstagabend

[Tippfix]

Hi Steffen,

sieht schonmal ganz nett aus. Alu ist auch mein Lieblingsmaterial...

Aber was wickelst du für breite Trafos??? Projektierst du dein eigenes Umspannwerk?

Tippfix

[elmar]

Hi,



Aber was wickelst du für breite Trafos??? Projektierst du dein eigenes Umspannwerk?


Ich timme mal auf Hochspannungsanwendungen, da darf man nicht zu dicht packen.

Gruß
Elmar

[Steffen88]

Hallo
Ja da habt ihr recht! Ich habe vor, auch Hochspannungspulen zu wickeln.Aber das ist nur ein geringer Teil den ich damit wickeln möchte.Daher hab ich die Wickelmaschine auch breiter gebaut als es hätte sein müssen.

Ich kann mich noch gut daran erinner, als bei uns auf der Arbeit Trafos gewickelt werden mussten und das immer schön in Lage und stundenlang, immer mit dem Auge auf den Draht und den Spulenkörper gerichtet.Da wurde einem schonmal ganz anders:).Denn wir hatte "nur" von einer alten Drehbank die Getriebestufe und ein Dreibackenfutter + Zähler, das wars.

Feldspulen und oder Wendepolwicklungen waren noch krasser:).

Zur Hochspannung:Ja genau, um Spannungsüberschläge zwischen den Wickeln zu verhindern.Da kann man dann bequem anhalten den Wickel isolieren und dann weiterwickeln usw.

Gruss Steffen