DE10046844A1

DE10046844A1 - Winding machine for particularly sensitive items to be wound

Info

Publication number: DE10046844A1
Application number: DE10046844A
Authority: DE
Inventors: Heinz Gerhardt; Helmut Rabe; Konrad Winkler; Juergen Rom; Torsten Kaczorowski
Original assignee: Georg Sahm GmbH and Co KG
Current assignee: Georg Sahm GmbH and Co KG
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-04-18
Also published as: EP1190974B1; JP2002145527A; ATE295326T1; EP1190974A2; US20030019970A1; EP1190974A3; DE50106182D1

Abstract

The bobbin winder (1), especially for delicate yarns (8), has feed rollers (11) and a powered bobbin spindle (4). A monitor (14) registers the yarn tension, and generates proportional signals to the control for the bobbin spindle and the reciprocating yarn guide (10). The yarn tension monitor has a single roller (16) on a cantilever arm (15) with a restricted movement. The monitor roller deflects the yarn path from the feed to the yarn guide, without additional deflection rollers. The bobbin winder, for delicate yarns, has a cantilever to support the monitor roller. The monitor has at least one sensor to register the bending movements of the cantilever, and generate a signal proportional to the detected movements. The cantilever arm can be a weighing beam, to register the force of the yarn on the roller, and generate a proportional signal. The cantilever beam is fitted with expansion measurement strips at its nominal bending zone. The bending beam can be within a housing tube, with adjustable limit stops to set the movement range. The winder has a number of bobbin winding heads, each with a drive spindle and a reciprocating yarn guide. Each bobbin winding head has its own yarn tension monitor, with a single roller, within a separate machine unit (13).

Description

Die Erfindung betrifft eine Spulmaschine für über eine Beschic kungseinrichtung zugeführtes, insbesondere empfindliches Spul gut, mit einer angetriebenen Spulspindel und einer Einrichtung zur Ermittlung eines der Spannung im Spulgut proportionalen Signals zur Regelung des Antriebes der Spulspindel, sowie mit einer Changiereinrichtung. Die Beschickungseinrichtung ist oft nicht Bestandteil der Spulmaschine, sondern wird im Endbereich einer der Spulmaschine vorgeschalteten Herstellungsanlage, z. B. einer Spinnanlage, einer Veredelungsanlage o. dgl. verwirklicht. Es kann aber auch ein gesonderter Einlauf mit Führungsrollen an der Spulmaschine vorgesehen sein. Unter empfindlichem Spulgut wird z. B. faden- oder bandförmiges Material verstanden, insbe sondere Spulgut aus Kohlefasern oder Glasfasern, das empfindlich gegen Biegung und/oder Reibung ist. Insbesondere mehrfache Rich tungsänderungen des Spulgutes, zumal unter großen Umschlingungswinkeln und unter kleinem Radius können zu einer nicht akzeptab len Schädigung des Spulgutes führen. Für bekannte Tänzerarmein richtungen sind solche Wechselbiegungen des Spulgutes typisch.The invention relates to a winder for over a Beschic kungseinrichtung supplied, especially sensitive coil well, with a driven winding spindle and a device to determine a voltage proportional to the tension in the winding material Signals to control the drive of the winding spindle, as well as with a traversing device. The feeder is often not part of the winder, but becomes in the end area a manufacturing system upstream of the winding machine, e.g. B. a spinning plant, a finishing plant or the like. But there can also be a separate inlet with guide rollers the winding machine can be provided. Under delicate ware z. B. understood thread-like or ribbon-like material, esp special items made of carbon or glass fibers that are sensitive against bending and / or friction. In particular, multiple riches changes in the winding material, especially under large wrap angles and small radius can become unacceptable len damage to the ware. For well-known dancers such alternating bends of the winding material are typical.

Eine Spulmaschine der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE 37 23 593 C1 bekannt. Die Spulmaschine weist eine Spulspindel auf, die über einen regelbaren Antrieb angetrieben wird. Auf die Spulspindel wird eine Hülse aufgesteckt, die das aufzuwickelnde Spulgut aufnimmt. Das Spulgut wird mit Hilfe einer Changierein richtung oder eines sonstigen Fadenleitwerkes auf der Hülse verteilt verlegt. Vor der Changiereinrichtung befindet sich eine Tänzerarmeinrichtung, die ein der Spannung (Zugkraft) im Spulgut proportionales Signal ermittelt und zur Regelung des Antriebes der Spulspindel einsetzt. Die bekannte Tänzerarmanordnung weist zwei ortsfest angeordnete Umlenkrollen und zwischen diesen einen beweglichen Tänzerarm auf. Das Spulgut umschlingt diese drei Rollen nach Art einer Flaschenzuganordnung. Eine Änderung der Fadenspannung bewirkt eine Bewegung des Tänzerarms, die nach Größe und Richtung erfaßt wird. Dieses Signal wird als Stell größe in einem Regelkreis eingesetzt, wobei der Antriebsmotor so beeinflußt wird, daß die Spannung im Spulgut wieder ihren ur sprünglichen Wert einnimmt. Die Spannung im Spulgut wird ansich durch den Tänzerarm selbst erzeugt. Zu diesem Zweck ist der Tänzerarm über eine Federkraft und/oder eine Gewichtskraft beeinflußt. Die auf diese Weise erzeugte Spannung im Spulgut muß andererseits beim Aufspulen von dem Antriebsmotor der Spul spindel aufgebracht bzw. überwunden werden. Das vom Antriebs motor abgegebene Drehmoment auf die Spulspindel ist abhängig von der Steuerspannung des Motors und von der Drehzahl entsprechend der Motorkennlinie. Es liegt eine Drehmomentenregelung vor. Die Drehzahl der Spulspindel ist abhängig von der Liefergeschwindig keit des Spulgutes und von dem Durchmesser der sich auf der Spulspindel bildenden Spule.A winding machine of the type described in the opening paragraph is known from DE 37 23 593 C1 known. The winding machine has a winding spindle on, which is driven by an adjustable drive. On the A spindle is slipped onto the winding spindle, which is used for winding Rinse material. The material to be rewound is changed with the help of a traverse direction or another thread tail on the sleeve distributed laid. There is one in front of the traversing device Dancer arm device, the one of the tension (tensile force) in the winding material proportional signal is determined and used to control the drive the winding spindle starts. The known dancer arm arrangement has two stationary pulleys and one between them movable dancer arm. The winding material wraps around these three Pulley type rollers. A change in Thread tension causes a movement of the dancer arm that follows Size and direction is detected. This signal is called Stell size used in a control loop, the drive motor so is influenced that the tension in the rewound their ur takes on its original value. The tension in the winding material itself generated by the dancer arm itself. For this purpose the Dancer arm via a spring force and / or a weight force affected. The tension in the winding material generated in this way must on the other hand, when winding up the drive motor, the bobbin spindle are applied or overcome. The drive torque delivered to the winding spindle depends on corresponding to the control voltage of the motor and the speed the engine characteristic. Torque control is available. The The speed of the winding spindle depends on the delivery speed speed of the ware and the diameter of the Spool forming coil.

Aus der EP 0 712 374 B1 ist eine Spulmaschine für einen mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Faden bekannt. Die Spulma schine besitzt eine Changiereinrichtung zum Hin- und Herbewegen des Fadens quer zu seiner Laufrichtung. Es ist eine Spulspindel vorgesehen, die über einen Motor angetrieben wird. Als Einrich tung zur Ermittlung eines der Spannungen im Spulgut proportiona len Signals dient auch hier eine Tänzerarmeinrichtung aus zwei ortsfesten Umlenkrollen und einer auf dem Tänzerarm gelagerten Umlenkrolle. Nachteilig ist auch hier, daß das Spulgut mehrere Umlenkrollen mit zum Teil beträchtlichen Umschlingungswinkeln in gegenläufigen Richtungen umläuft. Damit wird das Spulgut mit erheblicher Biegebeanspruchung, auch Wechselbiegung, und mit entsprechenden Reibungskräften beaufschlagt, was insbesondere bei empflindlichem Spulgut zur Schädigung oder Zerstörung des Spulgutes führen kann.EP 0 712 374 B1 describes a winding machine for one constant speed running thread known. The spool The machine has a traversing device for back and forth movement of the thread across its direction. It is a winding spindle provided that is driven by a motor. As a facility device for determining one of the voltages in the material being wound len signal is also used here a dancer arm device from two stationary pulleys and one on the dancer arm Pulley. It is also disadvantageous here that the items to be rinsed have several Deflection pulleys with sometimes considerable wrap angles in runs in opposite directions. So that the rinsed material with considerable bending stress, including alternate bending, and with corresponding frictional forces, which in particular in the case of sensitive items to be damaged or destroyed Rinse good can lead.

Aus der DE 29 05 713 C2 ist eine Vorrichtung zum Messen der Spannung eines laufenden Garnes mit festen Garnführungen be kannt, die einen geraden Laufweg des laufenden Garnes gewähr leisten. Das Garn gelangt über eine Beschickungseinrichtung zu einem ersten fest angeordneten Kopffadenführer sowie über zwischengeschaltete Einrichtungen zu einem zweiten fest angeord neten Fadenführer, bevor es auf eine Changiereinrichtung läuft und letztlich auf der angetriebenen Spulspindel aufgewickelt wird. Den beiden festen Führungen ist ein Kraftübertrager und eine Garnauslenkeinrichtung zugeordnet. Der Kraftübertrager weist eine Garnberührungsfläche auf, an der das Garn entlang reibt und auf diese Art und Weise einen Kragarm im Takt der Garnauslenkeinrichtung verbiegt. über eine Dehnungsmeßein richtung wird die Spannung des Garns bei maximaler Auslenkung und im Nulldurchgang der Changiereinrichtung gemessen. Aber auch hier weist die Einrichtung zur Ermittlung der Spannung im Spulgut mindestens zwei ortsfeste Führungen auf nachteilig ist bei dieser Spulmaschine, daß das Spulgut mehrfach und in erheb licher Weise auf Reibung beansprucht wird, was bei empfindlichem Spulgut nicht akzeptabel ist.DE 29 05 713 C2 describes a device for measuring the Tension a running yarn with fixed yarn guides knows, which guarantees a straight path of the running yarn Afford. The yarn is fed through a loading device a first fixed head thread guide and over intermediate facilities to a second fixed arrangement neten thread guide before it runs on a traversing device and ultimately wound up on the driven winding spindle becomes. The two fixed guides is a power transmission and a yarn deflection device assigned. The power transmission has a yarn contact surface along which the yarn runs rubs and in this way a cantilever in time with the Bend deflection device. via a strain gauge direction is the tension of the yarn at maximum deflection and measured at the zero crossing of the traversing device. But also here the device for determining the voltage in Rinse good at least two fixed guides is disadvantageous in this winding machine that the material to be rewound several times and in high Licher is subjected to friction, which is sensitive Rinse is not acceptable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spulmaschine der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, mit der ein der Spannung im Spulgut proportionales Signal zur Regelung des Antriebes der Spulmaschine unter besonders schonender Behandlung des Spulgutes möglich ist.The invention has for its object a winding machine Provide the type described above, with which one of the Voltage in the winding material proportional signal for regulating the Drive of the winding machine under particularly gentle treatment of the ware is possible.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht daß die Einrichtung zur Ermittlung eines der Spannung im Spulgut proportionalen Signals eine einzige Rolle aufweist, die auf einem in einem begrenzten Bereich beweglichen Kragarm angeordnet ist und über die das Spulgut zwischen der Beschickungseinrichtung und der Changiereinrichtung unter Vermeidung weiterer Umlenkrollen direkt geführt ist.According to the invention this is achieved in that the device to determine a voltage proportional to the tension in the winding material Signals has a single role on one in one limited area movable cantilever is arranged and over the the ware between the feeder and the Traversing device while avoiding further deflection rollers is led directly.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, anstelle der drei im Stand der Technik jeweils eingesetzten Umlenkrollen nur eine einzige Rolle vorzusehen und die Spannung im Spulgut über eine Bewegung dieser einzigen Rolle zu ermitteln. So wird ein Signal bereitgestellt, welches über die Regeleinrichtung auf den Antriebsmotor der Spulspindel einwirkt. Die einzige Rolle ist auf einem beweglichen, insbesondere verschwenkbaren oder verbiegbaren Kragarm gelagert. Die Beweglichkeit ist auf einen sehr kleinen Bereich begrenzt, der in anderer Größenordnung liegt als bei der Bewegung eines Tänzerarms. Auf die Verwirk lichung einer Umschlingung an der einzigen Rolle kann dabei nicht verzichtet werden. Jedoch ist es möglich, durch Ver größerung des Durchmessers der einzigen Rolle den Biegeradius zu erhöhen, um so das Spulgut vergleichsweise schonender und nur in einer Richtung an der Rolle zu biegen. Die beiden im Stand der Technik bekannten ortsfest angeordneten Umlenkrollen oder - führungen entfallen als gesonderte Elemente. Ihre Funktionen werden von anderen Einrichtungen übernommen. Die einzige Rolle ist unmittelbar zwischen dem Ende der Beschickungseinrichtung und der Changiereinrichtung angeordnet, d. h. zwischen diesen genannten Führungspunkten sind keine weiteren Umlenkrollen vorgesehen, die das Spulgut belasten würden. Im Stand der Tech nik wird die Spannung im Spulgut zwischen den beiden Umlenk rollen erzeugt. Beim Anmeldungsgegenstand wird die Spannung im Spulgut zwischen der einzigen Rolle und der Spulspindel erzeugt. Die Spannung im Spulgut wird nicht mehr durch den Tänzerarm, sondern durch den Antrieb der Spulspindel bewirkt. Der Antriebs motor der Spulspindel gleicht also nicht mehr nur Abweichungen in der Spannung im Spulgut aus, sondern bestimmt allein die Spannung im Spulgut. Das Spulgut läuft von der einzigen Rolle direkt in die Changiereinrichtung ein. Damit wird das Verlege dreieck vorteilhaft vergrößert. Die Einrichtung zur Ermittlung eines der Spannungen im Spulgut proportionalen Signals kommt mit einer vergleichsweise geringen Anzahl von Einzelteilen aus und ist damit kompakt und kostengünstig herstellbar. Auch ohne zusätzliche mechanische Bauteile, wie Umlenkrollen, ist es möglich, verschiedene Charakteristika von Spannungsverläufen während einer Spulreise zu erzeugen. Dies ist deshalb einfach erreichbar, weil die Fadenspannung allein von dem Antriebsmotor der Spulspindel aufgebracht wird. So können z. B. in Form von Softwaretabellen abnehmende, zunehmende oder gleichbleibende Spannungswerte hinterlegt werden, die leicht und reproduzierbar abrufbar sind. Da das Spulgut nur noch eine einzige Rolle um schlingt, wird die Biegebeanspruchung des Spulgutes und die Reibungskräfte erheblich reduziert. Die Bewegung der einzigen Rolle am freien Ende des Kragarms beträgt nur wenige Zehntel Millimeter, d. h. der Umschlingungswinkel des Spulgutes an der einzigen Rolle ändert sich nur unwesentlich und die Einlauf geometrie des Spulgutes bleibt während der gesamten Spulreise nahezu konstant.The invention is based on the idea that instead of the three in State of the art each used pulleys only one to provide only role and the tension in the winding material over a To determine movement of this single role. So is a signal Provided, which on the control device on the Drive motor of the winding spindle acts. The only role is on a movable, in particular pivotable or bendable cantilever mounted. The agility is on one very small area limited, of a different order lies than with the movement of a dancer arm. On the forfeited a loop around the single reel not be waived. However, it is possible to use Ver increasing the diameter of the single roll increases the bending radius increase so that the rinsed material is comparatively gentle and only in to bend in one direction on the roll. The two in the state of the Technology known fixedly arranged pulleys or - Guided tours do not apply as separate elements. Your functions are taken over by other institutions. The only role is immediately between the end of the feeder and the traversing device, d. H. between these mentioned guide points are no further deflection rollers provided that would burden the ware. In the state of the tech nik is the tension in the winding between the two deflection roll generated. With the subject of registration, the tension in the Rinse material is generated between the single roll and the winding spindle. The tension in the winding material is no longer caused by the dancer arm, but caused by the drive of the winding spindle. The drive The motor of the winding spindle is no longer just deviations in the tension in the winding material, but determines only that Tension in the winding material. The winding material runs from the single roll directly into the traversing device. This will be the laying triangle advantageously enlarged. The facility for investigation one of the voltages in the winding material proportional signal comes with a comparatively small number of individual parts from and is compact and inexpensive to manufacture. Without too it is additional mechanical components, such as deflection rollers possible, different characteristics of voltage profiles to generate during a winding trip. Therefore, this is easy achievable because the thread tension alone from the drive motor the winding spindle is applied. So z. B. in the form of Software tables decreasing, increasing or constant Voltage values are stored that are easy and reproducible are available. Because the reel only has a single role loops, the bending stress of the winding material and the Frictional forces significantly reduced. The movement of the only one Roll at the free end of the cantilever is only a few tenths Millimeters, d. H. the wrap angle of the winding material at the single role changes only marginally and the enema Geometry of the winding material remains throughout the winding cycle almost constant.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der in dem begrenzten Bereich bewegliche Kragarm als Biegebalken ausgebildet ist oder einen Biegebalken aufweist, und die Einrichtung zur Ermittlung eines der Spannung im Spulgut proportionalen Signals zumindest einen Sensor zur Erfassung der Durchbiegung aufweist. Es besteht die Möglichkeit, daß der Kragarm unmittelbar als Biegebalken ausge bildet ist, so daß es lediglich erforderlich ist, den Kragarm einseitig eingespannt zu lagern und einer Biegung vermittelt des über die einzige Rolle laufenden Spulgutes zu nutzen. Es ist aber auch möglich, daß der Kragarm gleichsam nur als Hebelarm fungiert und seinerseits mit einem Biegebalken in Verbindung steht, der über den Hebelarm verbogen wird. Auf diese Weise ist es möglich, bei entsprechenden Einbaubedingungen den Hebelarm bewußt zu vergrößern. Der Biegebalken ist mit einem Sensor zur Erfassung der Durchbiegung versehen. Der Sensor kann unmittelbar auf dem Biegebalken angeordnet sein oder aber mit dem Biegebal ken in Kontakt stehen. Als Sensoren kommen insbesondere Deh nungsmeßstreifen, aber auch Kraftsensoren, Wegsensoren und dergleichen in Frage. Der jeweilige Sensor kann unmittelbar mit einer Auswerteelektronik versehen sein, mit deren Hilfe die Durchbiegung in ein elektrisches Signal, insbesondere eine elektrische Spannung umgeformt wird. Die Kombination des Sensors mit der Auswerteelektronik erlaubt eine kleine kompakte Bauweise.It is particularly advantageous if the in the limited area movable cantilever is designed as a bending beam or a Bending beam, and the device for determining a at least one of the signals proportional to the voltage in the winding material Has sensor for detecting the deflection. There is the Possibility that the cantilever out immediately as a bending beam is the cantilever, so that it is only necessary to be clamped on one side and a bend conveys the about the only role of running winding material. It is but also possible that the cantilever arm only as a lever arm acts and in turn connected to a bending beam stands, which is bent over the lever arm. That way it is possible, under appropriate installation conditions, the lever arm consciously enlarge. The bending beam is equipped with a sensor Provide detection of the deflection. The sensor can immediately be arranged on the bending beam or with the bending beam ken are in contact. Deh in particular comes as sensors voltage measuring strips, but also force sensors, displacement sensors and the like in question. The respective sensor can be used immediately be provided with an evaluation electronics, with the help of which Deflection into an electrical signal, especially one electrical voltage is transformed. The combination of the sensor with the evaluation electronics allows a small compact Construction.

Es ist aber auch möglich, daß der Kragarm als Waagebalken ausge bildet und gelagert ist, und daß die Einrichtung zur Ermittlung eines der Spannung im Spulgut proportionalen Signals zumindest einen Sensor zur Erfassung der Kraft des Spulgutes auf die ein zige Rolle aufweist. Der Waagebalken kann auch als Steuerhebel ausgebildet sein. Er ist weitgehend steif gestaltet und mittig oder außermittig schwenkbar gelagert, um die von dem Spulgut auf die einzige Rolle ausgeübte Kraft auf den Sensor zu übertragen. Als Sensoren können auch hier Dehnungsmeßstreifen, Kraftsensoren oder dgl. eingesetzt werden.But it is also possible that the cantilever out as a balance beam forms and is stored, and that the device for determining at least one of the signals proportional to the voltage in the winding material a sensor for detecting the force of the ware on the one role. The balance beam can also be used as a control lever be trained. It is largely stiff and central or pivotally mounted off-center, around that of the ware the only role force exerted on the sensor. Strain gauges, force sensors can also be used here as sensors or the like.

Die bevorzugte Ausführungsform des Kragarms ist jedoch der Bie gebalken, der mit Dehnungsmeßstreifen belegt ist. Es ist ohne weiteres möglich, den Biegebalken an seinem einen Ende im Gestell der Spulmaschine eingespannt zu lagern, etwa im Mittel bereich des Kragarms die Dehnungsmeßstreifen anzuordnen und am freien Ende die einzige Rolle vorzusehen. Dabei ist es sinnvoll, die Dehnungsmeßstreifen in Zuordnung zu der Biegeebene des Biegebalkens auf dem Biegebalken anzuordnen.However, the preferred embodiment of the cantilever is the bie beam, which is covered with strain gauges. It is without further possible, the bending beam at one end in the To store the frame of the winding machine clamped, approximately in the middle Arrange the strain gauges in the area of the cantilever and on free end to provide the only role. It makes sense the strain gauges in association with the bending plane of the Arrange the bending beam on the bending beam.

Der Biegebalken kann einen Sollbiegebereich aufweisen, in dem die Dehnungsmeßstreifen angeordnet sind. Ein solcher Sollbiege bereich kann als Schwächung des Biegebalkens ausgebildet sein, um die elastische Biegeverformung an dieser Stelle besonders wirksam zu machen, an der die Dehnungsmeßstreifen angeordnet sind. Da der Biegebalken in aller Regel stabzylindrische Formen aufweist, kann der Sollbiegebereich durch Abflachungen mit ebenen Flächen versehen sein, auf denen die Dehnungsmeßstreifen besonders einfach und wirksam aufbringbar sind.The bending beam can have a predetermined bending area in which the strain gauges are arranged. Such a predetermined bending area can be designed as a weakening of the bending beam, especially about the elastic bending deformation at this point to make effective on which the strain gauges are arranged are. Since the bending beam is usually rod-cylindrical in shape has, the predetermined bending area by flattening with be flat surfaces on which the strain gauges are particularly easy and effective to apply.

Der begrenzt biegbare Biegebalken kann in einem Gehäuserohr gelagert sein. Einstellbare Anschläge für die Begrenzung der Verbiegbarkeit sind dann im Gehäuserohr vorgesehen. Die ein stellbaren Anschläge können durch Einstellschrauben verwirklicht werden. Das Gehäuserohr bietet gleichzeitig einen Schutz für den Biegebalken, die Sensoren und die Auswertelektronik.The flexible beam can be bent in a housing tube be stored. Adjustable stops for limiting the Bendability is then provided in the housing tube. The one adjustable stops can be realized by adjusting screws become. The housing tube also provides protection for the Bending beams, the sensors and the evaluation electronics.

Wenn die Spulmaschine mehrere Spulköpfe jeweils mit je einer Antriebsspindel und je einer Changiereinrichtung aufweist, können die jedem der Spulköpfe zugeordneten Einrichtungen zur Ermittlung eines der Spannung im Spulgut proportionalen Signals je einer einzige Rolle in einer separaten Maschineneinheit zu sammengefasst angeordnet sein. Die Einrichtungen mit der einzi gen Rolle sind dann in der separaten Maschineneinheit relativ weit von der Changiereinrichtung jedes Spulkopfes entfernt angeordnet, so daß das Verlegedreieck besonders lang wird und die durch das Verlegen entstehenden Spannungsdifferenzen im Spulgut klein werden.If the winding machine has several winding heads, each with one Has drive spindle and one traversing device each, can the devices assigned to each of the winding heads for Determination of a signal proportional to the voltage in the winding material a single role in a separate machine unit be arranged together. The facilities with the only one gene role are then relative in the separate machine unit far from the traversing device of each winding head arranged so that the laying triangle is particularly long and the voltage differences in the Spulgut become small.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen weiter verdeutlicht und beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are described below with reference to the Drawings further clarified and described. Show it:

Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht der Spulmaschine, Fig. 1 a schematic side view of the winding machine,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Sensor gemäß der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows a section through the sensor along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, jedoch an einer Spulmaschine mit 5 Spulköpfen, und Fig. 3 is a representation similar to Fig. 1, but on a winder with 5 bobbins, and

Fig. 4 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 2, jedoch mit einem einen Waagebalken aufweisenden Sensor. FIG. 4 shows a representation similar to FIG. 2, but with a sensor having a balance beam.

In Fig. 1 sind die wesentlichen Teile einer Spulmaschine 1 dar gestellt. Die Spulmaschine 1 weist ein Maschinengestell 2 auf, welches eine Frontplatte 3 trägt. In der Frontplatte 3 ist eine Spulspindel 4 drehbar gelagert, die sich in bekannter Weise durch die Frontplatte 3 hindurcherstreckt und nach außen frei endet. Die Spulspindel 4 wird durch einen Antriebsmotor angetrieben, der der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Die Spulspindel 4 ist um ein Lager 5 begrenzt schwenkbar gelagert. Zur Ermöglichung dieser Schwenkbewegung ist in der Frontplatte 3 ein Langloch 6 vorgesehen. Auf die Spulspindel 4 wird eine Hülse 7 aufgesteckt, auf der das Spulgut 8 aufgespult wird. In durchgezogener Linienführung ist der Beginn des Aufspulvorganges, also der Spulreise, dargestellt. In doppelt gepunkteter gestrichelter Linienführung ist die Stellung der Antriebsspindel 4 mit dem sich gebildeten Wickel am Ende der Spulreise angedeutet.In Fig. 1, the essential parts of a winding machine 1 are provided. The winding machine 1 has a machine frame 2 which carries a front plate 3 . In the front plate 3 , a winding spindle 4 is rotatably mounted, which extends through the front plate 3 in a known manner and ends freely to the outside. The winding spindle 4 is driven by a drive motor, which is not shown for the sake of clarity. The winding spindle 4 is pivotally supported to a limited extent about a bearing 5 . To enable this pivoting movement, an elongated hole 6 is provided in the front plate 3 . A sleeve 7 is placed on the winding spindle 4 , on which the material to be wound 8 is wound. The beginning of the winding process, i.e. the winding travel, is shown in solid lines. The position of the drive spindle 4 with the winding formed at the end of the winding cycle is indicated in double-dotted dashed lines.

Im Bereich der Frontplatte 3 ist in Zuordnung zu der Spulspindel 4 eine drehbare Kontaktwalze 9 ortsfest gelagert. Die Hülse 7 auf der Spulspindel 4 liegt zu Beginn der Spulreise am Umfang der Kontaktwalze 9 an. Dieser Kontakt wird während der Spulreise durch die Oberfläche des sich bildenden Wickels des Spulgutes 8 ersetzt. Der Kontaktwalze 9 und insbesondere der Spulspindel 4 ist eine Changiereinrichtung 10 zugeordnet, mit deren Hilfe in bekannter Weise das Spulgut 8 über die Länge der Hülse 7 verlegt wird.In the area of the front plate 3 , a rotatable contact roller 9 is mounted in a stationary manner in association with the winding spindle 4 . The sleeve 7 on the winding spindle 4 rests on the circumference of the contact roller 9 at the start of the winding cycle. This contact is replaced during the winding trip by the surface of the winding of the material to be wound 8 . The contact roller 9, and in particular the winding spindle 4, is assigned a traversing device 10 , with the aid of which the winding material 8 is laid over the length of the sleeve 7 in a known manner.

Das Spulgut 8 wird der Spulmaschine 1 über eine Beschickungs einrichtung 11 in Richtung des Pfeiles 12 zugeführt. Die Beschickungseinrichtung 11 ist hier nicht Bestandteil der Spulmaschine 1 sondern sitzt am Ende beispielsweise einer Herstellungseinheit für das Spulgut 8, mit der das Spulgut 8 kontinuierlich der Spulmaschine 1 zugeführt wird. Es ist aber auch möglich, die Beschickungseinrichtung 11 im Bereich der Spulmaschine 1 anzuordnen. Die Beschickungseinrichtung 11 besteht hier aus zwei das Spulgut 8 führenden Walzen oder Rollen mit denen das Spulgut 8 ohne Richtungsänderung geführt wird. The winding material 8 is fed to the winding machine 1 via a loading device 11 in the direction of the arrow 12 . The loading device 11 is not a component of the winder 1 here but is located at the end of, for example, a manufacturing unit for the winding material 8 , with which the winding material 8 is continuously fed to the winding machine 1 . However, it is also possible to arrange the loading device 11 in the region of the winding machine 1 . The feed device 11 consists of two winding material 8 the leading cylinders or rollers with which the winding material is guided 8 without change of direction.

Auf einer gesonderten Maschineneinheit 13, die auch auf dem Maschinengestell 2 gelagert ist, ist eine Einrichtung 14 zur Ermittlung eines der Spannung im Spulgut 8 proportionalen Signals zur Regelung des Antriebes der Spulspindel 4 vorgesehen. Die Einrichtung 14 weist einen Kragarm 15 auf, der im wesent lichen als zylinderförmige Achse ausgebildet ist. Der Kragarm 15 ist an seinem einen, der Maschineneinheit 13 zugekehrten Ende fest eingespannt gelagert und trägt an seinem frei auskragenden Ende eine Rolle 16, über die das Spulgut 8 geleitet wird. Die Rolle 16 stellt die einzigste Rolle bzw. Umlenkstelle für das Spulgut zwischen der Beschickungseinrichtung 11 und der Chan giereinrichtung 10 dar. Der Kragarm 15 mit der Rolle 16 ist relativ zu der Beschickungseinrichtung 11 und der Changierein richtung 10 so angeordnet und positioniert, daß das Spulgut 8 die Rolle 16 in einem entsprechenden Umschlingungswinkel umschlingt. Die Rolle 16 ist an dem Kragarm 15 frei drehbar gelagert, um das Spulgut 8 möglichst schonend umzulenken. Das Spulgut 8 wird hier unvermeidbar einer Biegebeanspruchung ausgesetzt. Es handelt sich jedoch hierbei - etwa im Gegensatz zu normalen Tänzerarmanordnungen nur um eine Biegung nach einer Seite, nicht aber um eine Wechselbiegung. Darüberhinaus ist der Durchmesser der Rolle 16 vergleichsweise groß gewählt, um die Biegebeanspruchung klein zu halten. Während der Spulreise verbiegt das Spulgut 8 den Kragarm 15 mit der daraufsitzenden Rolle 16 in Richtung des Pfeiles 17, die sich als Winkelhalbie rende zwischen den auf die Rolle 16 auflaufenden und ablaufenden Spulgut ergibt.A device 14 for determining a signal proportional to the tension in the winding material 8 for regulating the drive of the winding spindle 4 is provided on a separate machine unit 13 , which is also mounted on the machine frame 2 . The device 14 has a cantilever arm 15 which is formed in wesent union as a cylindrical axis. The cantilever arm 15 is mounted firmly clamped at one end facing the machine unit 13 and carries at its freely projecting end a roller 16 over which the ware 8 is passed. The roller 16 represents the only roller or deflection point for the winding material between the loading device 11 and the chaning device 10. The cantilever arm 15 with the roller 16 is arranged and positioned relative to the loading device 11 and the Changierein device 10 so that the material to be wound 8 wraps around the roller 16 in a corresponding wrap angle. The roller 16 is freely rotatably mounted on the cantilever arm 15 in order to deflect the winding material 8 as gently as possible. The winding material 8 is inevitably exposed to bending stress. However, in contrast to normal dancer arm arrangements, this is only a bend to one side, but not an alternate bend. In addition, the diameter of the roller 16 is selected to be comparatively large in order to keep the bending stress small. During the winding cycle, the winding material 8 bends the cantilever arm 15 with the roller 16 seated thereon in the direction of arrow 17, which results as Winkelhalbie Rende between the running onto the roller 16 and running winding material.

Die Einrichtung 14 mit der Rolle 16 ersetzt die bekannte Tänzer armanordnung aus dem Stand der Technik, die aus zwei ortsfest angeordneten Umlenkrollen und einer beweglichen, auf dem Tänzer arm angeordneten Rolle besteht. Es ist erkennbar, daß beim Anmeldungsgegenstand die beiden Umlenkrollen in Wegfall gekommen sind und das Spulgut frei von einer Wechselbiegebeanspruchung bleibt. Die Anordnung der Einrichtung 14 auf einer gesonderten Maschineneinheit 13 erbringt die Möglichkeit, die Entfernung zwischen der Changiereinrichtung 10 und der Einrichtung 14 möglichst groß zu wählen, um das Verlegedreieck groß zu gestal ten. Es ist aber auch möglich, die Einrichtung 14 in einem sonstigen Bereich des Maschinengestells 2 anzuordnen.The device 14 with the roller 16 replaces the known dancer arm arrangement from the prior art, which consists of two stationary deflection rollers and a movable roller arranged on the dancer arm. It can be seen that in the subject of the application, the two deflection rollers have ceased to exist and the items to be washed remain free from alternating bending stress. The arrangement of the device 14 on a separate machine unit 13 enables the distance between the traversing device 10 and the device 14 to be as large as possible in order to make the laying triangle large. However, it is also possible to use the device 14 in another area to arrange the machine frame 2 .

Es ist erkennbar, daß die Einrichtung 14 zur Ermittlung eines der Spannungen im Spulgut 8 proportionalen Signals zur Regelung des Antriebs der Spulspindel 4 grundsätzlich anders arbeitet als bekannte Tänzerarmeinrichtungen. Während bei Verwendung eines Tänzerarmes die Spannung im Spulgut 8 durch den Tänzerarm erzeugt wird, der durch Federn, Gewichte oder dgl. belastet ist und der Antriebsmotor der Spulspindel 4 nur Differenzen der Spannung ausgleicht, erfolgt die Aufbringung und Bereitstellung der Spannung im Spulgut 8 beim Anmeldungsgegenstand allein über den Antriebsmotor der Spulspindel 4. Die einzige Rolle 16 des Anmeldungsgegenstandes erfüllt auch die Funktionen der beiden Umlenkrollen im Stand der Technik. Die Spannung im Spulgut 8 wird im Stand der Technik zwischen den beiden Umlenkrollen erzeugt. Beim Anmeldungsgegenstand wird die Spannung im Spulgut zwischen der Spulspindel 4 und der Rolle 16 erzeugt. Beim Stand der Technik entsteht das Verlegedreieck zwischen der der Changiereinrichtung vorgeordneten letzten Umlenkrolle der Tänzerarmeinrichtung und der Changiereinrichtung. Beim Anmel dungsgegenstand entsteht das Verlegedreieck zwischen der einzi gen Rolle 16 und der Changiereinrichtung 10.It can be seen that the device 14 for determining a signal proportional to the voltages in the winding material 8 for regulating the drive of the winding spindle 4 operates fundamentally differently from known dancer arm devices. While, when using a dancer arm, the tension in the winding material 8 is generated by the dancer arm, which is loaded by springs, weights or the like and the drive motor of the winding spindle 4 only compensates for differences in the tension, the application and provision of the tension in the winding material 8 takes place in the subject of the application solely via the drive motor of the winding spindle 4 . The only roller 16 of the subject of the application also fulfills the functions of the two deflection rollers in the prior art. The tension in the winding material 8 is generated in the prior art between the two deflection rollers. In the subject of the application, the tension in the winding material is generated between the winding spindle 4 and the roller 16 . In the prior art, the laying triangle is formed between the last deflection roller of the dancer arm device upstream of the traversing device and the traversing device. In the subject of the application, the laying triangle is formed between the single roller 16 and the traversing device 10 .

Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1 unter Berücksichtigung der Richtung des Pfeiles 17. Es ist die Einrichtung 14 verdeutlicht. Die Einrichtung 14 weist den zylinderförmig ausgebildeten Kragarm 15 in Form eines Biege balkens 18 auf. Der Biegebalken 18 ist an seinem einen Ende 19 in einem Gehäuserohr 20 eingespannt gelagert. Das Gehäuserohr 20 ist seinerseits an der Maschineneinheit 13 gelagert. Damit wird das eine Ende 20 des Biegebalkens 18 so fixiert gehalten, daß das andere Ende 21 des Biegebalkens 18 frei auskragt. Im Bereich dieses Endes 21 ist die Rolle 16 frei drehbar gelagert. Der Biegebalken 18 weist in seinem Mittelbereich einen Sollbiege bereich 22 auf. Der Sollbiegebereich 22 ist durch Abflachungen und Verjüngungen des Biegebalkens 18 gebildet. An dieser Stelle besitzt der Biegebalken einen plattenförmigen Teil 23 mit ebenen Oberflächen, auf denen z. B. Dehnungsmeßstreifen 24 angeordnet sind, die einen Sensor 25 zur Erfassung der Durchbiegung des Biegebalkens 18 infolge der Spannung im Spulgut 8 bilden. Im Bereich des Endes 19 des Biegebalkens 18 oder jedenfalls im Gehäuserohr 20 ist eine Auswerteelektronik 26 vorgesehen, mit deren Hilfe über ein Kabel 27 das der Durchbiegung des Biege balkens 18 entsprechende Spannungssignal der nicht dargestellten Regeleinrichtung für den Antrieb der Spulspindel 4 zugeführt wird. FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1 taking into account the direction of the arrow 17 . The device 14 is illustrated. The device 14 has the cylindrical cantilever arm 15 in the form of a bending beam 18 . The bending beam 18 is mounted clamped at one end 19 in a housing tube 20 . The housing tube 20 is in turn mounted on the machine unit 13 . So that one end 20 of the bending beam 18 is held fixed so that the other end 21 of the bending beam 18 protrudes freely. In the area of this end 21 , the roller 16 is freely rotatable. The bending beam 18 has a predetermined bending area 22 in its central region. The predetermined bending area 22 is formed by flattening and tapering the bending beam 18 . At this point, the bending beam has a plate-shaped part 23 with flat surfaces on which, for. B. strain gauges 24 are arranged, which form a sensor 25 for detecting the deflection of the bending beam 18 due to the tension in the winding material 8 . In the area of the end 19 of the bending beam 18 or in any case in the housing tube 20 , evaluation electronics 26 are provided, by means of which the voltage signal corresponding to the deflection of the bending beam 18 is fed to the control device (not shown) for driving the winding spindle 4 via a cable 27 .

Das Gehäuserohr 20 trägt einstellbare Anschläge 28 für die Begrenzung der Verbiegbarkeit des Biegebalkens 18 in Richtung des Pfeiles 17. Die einstellbaren Anschläge 28 können als Einstellschrauben ausgebildet sein. Im vorderen Endbereich des Gehäuserohres 20 ist weiterhin eine Dichtung 29 gegen das Eindringen von Staub und sonstigen Fremdkörpern in das Innere des Gehäuserohres 20 vorgesehen.The housing tube 20 carries adjustable stops 28 for limiting the bendability of the bending beam 18 in the direction of arrow 17 . The adjustable stops 28 can be designed as adjusting screws. In the front end region of the housing tube 20 , a seal 29 is also provided to prevent dust and other foreign bodies from entering the interior of the housing tube 20 .

Fig. 3 zeigt eine Spulmaschine 1, auf deren Maschinengestell 2 fünf Spulköpfe 30 angeordnet sind. Jeder Spulkopf 30 ist so ausgebildet, wie dies anhand von Fig. 1 bereits beschrieben wurde. Es ist hier eine gesonderte Maschineneinheit 13 vorge sehen, auf der die jeweils einem Spulkopf 30 zugeordneten Einrichtungen 14 zusammengefaßt angeordnet sind. Die jeweils gebildeten Verlegedreiecke sind zwar unterschiedlich groß. Dies ist jedoch nicht nachteilig, da selbst das kleinste Verlege dreieck noch eine erhebliche Länge besitzt, so daß Spannungs änderungen im Spulgut 8 infolge des Verlegens vernachlässigbar sind. Diese Spannungsänderungen sind so klein, daß sie bewußt gedämpft werden, indem die Regeleinrichtung für den Antrieb der Spulspindel 4 auf solche Spannungsänderungen nicht reagiert. FIG. 3 shows a winding machine 1 , on the machine frame 2 of which five winding heads 30 are arranged. Each winding head 30 is designed as has already been described with reference to FIG. 1. There is a separate machine unit 13 provided here, on which the respective devices 14 assigned to a winding head 30 are arranged together. The laying triangles formed in each case are of different sizes. However, this is not disadvantageous, since even the smallest laying triangle still has a considerable length, so that voltage changes in the winding material 8 due to the laying are negligible. These changes in voltage are so small that they are deliberately damped by the control device for driving the winding spindle 4 not reacting to such changes in voltage.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Einrichtung 14 in einer ähnlichen Darstellung wie Fig. 2. Der Kragarm 15 ist hier als Waagebalken 31 ausgebildet. Der Waagebalken 31 stellt ein steif ausgebildetes Bauteil dar, welches beispielsweise in seinem Mittelbereich in einem Lager 32 begrenzt schwenkbar gelagert ist. Der zugehörige Sensor 25 ist hier als Kraftsensor 33 ausgebildet und innerhalb der Maschineneinheit 13 angeordnet. Der Kraftsensor 33 mißt die an seiner Anordnungsstelle ent stehende Kraft des Waagebalkens 31, die durch das Spulgut 8 während der Spulreise auf die Rolle 16 ausgeübt wird. FIG. 4 shows a further embodiment of the device 14 in a representation similar to FIG. 2. The cantilever arm 15 is designed here as a balance beam 31 . The balance beam 31 represents a stiff component, which, for example, is pivotally supported in a limited area in a bearing 32 . The associated sensor 25 is designed here as a force sensor 33 and arranged within the machine unit 13 . The force sensor 33 measures the force of the balance beam 31 that arises at its arrangement point, which force is exerted on the roller 16 by the ware 8 during the winding cycle.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Spulmaschine
Dishwasher

22

Maschinengestell
machine frame

33

Frontplatte
front panel

44

Spulspindel
winding spindle

55

Lager
camp

66

Langloch
Long hole

77

Hülse
shell

88th

Spulgut
winding material

99

Kontaktwalze
contact roller

1010

Changiereinrichtung
Traversing device

1111

Beschickungseinrichtung
feeder

1212

Pfeil
arrow

1313

Maschineneinheit
machine unit

1414

Einrichtung
Facility

1515

Kragarm
cantilever

1616

Rolle
role

1717

Pfeil
arrow

1818

Biegebalken
bending beam

1919

Ende
The End

2020

Gehäuserohr
housing tube

2121

Ende
The End

2222

Sollbiegebereich
Predetermined bending area

2323

plattenförmiger Teil
plate-shaped part

2424

Dehnungsmeßstreifen
strain

2525

Sensor
sensor

2626

Auswerteelektronik
evaluation

2727

Kabel
electric wire

2828

Anschlag
attack

2929

Dichtung
poetry

3030

Spulkopf
winding head

3131

Waagebalken
balance beam

3232

Lager
camp

3333

Kraftsensor
force sensor

Claims

1. winding machine ( 1 ) for a, particularly sensitive, winding material ( 8 ) fed via a loading device ( 11 ), with a driven winding spindle ( 4 ) and a device ( 14 ) for determining a signal proportional to the voltage in the winding material ( 8 ) for regulating the Drive of the winding spindle ( 4 ), as well as with a traversing device ( 10 ), characterized in that the device ( 14 ) for determining a signal proportional to the tension in the material to be wound has a single roller ( 16 ) which rests on a cantilever arm which is movable in a limited area ( 15 ) is arranged and via which the material to be wound ( 8 ) is guided directly between the loading device ( 11 ) and the traversing device ( 10 ) while avoiding further deflecting rollers.

2. Winding machine according to claim 1, characterized in that the cantilever arm ( 15 ) movable in the limited area is designed as a bending beam ( 18 ) or has a bending beam, and in that the device ( 14 ) for determining a tension in the material to be wound ( 8 ) proportional signal has at least one sensor ( 25 ) for detecting the deflection.

3. Winding machine according to claim 1, characterized in that the cantilever arm ( 15 ) is designed and mounted as a balance beam ( 31 ), and that the device ( 14 ) for determining a signal proportional to the voltage in the material to be wound ( 8 ) has at least one sensor ( 25 ) to detect the force of the ware ( 8 ) on the single roller ( 16 ).

4. Winding machine according to claim 1 and 2, characterized in that the bending beam ( 18 ) with strain gauges ( 24 ) is occupied.

5. Winding machine according to claim 4, characterized in that the bending beam ( 18 ) has a predetermined bending area ( 22 ) in which the strain gauges ( 24 ) are arranged.

6. Winding machine according to claim 4 or 5, characterized in that the limited flexible bending beam ( 18 ) is mounted in a housing serohr ( 20 ), and that adjustable stops ( 28 ) for limiting the bendability in the housing tube ( 20 ) seen before are.

7. Winding machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the winding machine ( 1 ) has a plurality of winding heads, each with a drive spindle ( 4 ) and a Changiereinrich device ( 10 ), and that each winding head associated devices ( 14th ) to determine a signal proportional to the voltage in the material to be wound ( 8 ), a single roller ( 16 ) is arranged in a separate machine unit ( 13 ).