DE102006057943B4

DE102006057943B4 - Abwickelhaspel für eine Drahtspule

Info

Publication number: DE102006057943B4
Application number: DE102006057943.7A
Authority: DE
Inventors: Jong-Cheol Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2016-11-10
Anticipated expiration: 2026-12-09
Also published as: US20080111019A1; DE102006057943A1; KR100844713B1; CN101177217B; US7523886B2; CN101177217A; KR20080042465A

Abstract

Abwickelhaspel für eine Drahtspule (14) aufweisend: eine zylindrische stationäre Trommel (10), eine Mehrzahl von hydraulischen Druckzellen (12), welche drehbar an dem äußeren Umfang der stationären Trommel (10) angeordnet sind, welche radial entlang des gesamten Umfangs der stationären Trommel (10) im Abstand voneinander angeordnet sind und welche individuell expandierbar und zusammenziehbar sind, eine Hydraulikdruck-Aufbringeinheit, welche einen hydraulischen Druck an der Mehrzahl der hydraulischen Druckzellen (12) bereitstellt, einen Druckregler, welcher die Höhe des hydraulischen Drucks regelt, welcher den hydraulischen Druckzellen (12) durch die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit zugeführt wird, einen Lastdetektor, welcher die Last der Drahtspule (14) detektiert, welche auf die hydraulischen Druckzellen (12) aufgewickelt ist, und eine Steuerungseinheit (16), welche den Druckregler auf der Basis des Gewichtes der Drahtspule (14) steuert, welches von dem Lastdetektor detektiert ist, um die Höhe des hydraulischen Drucks zu regeln, welcher den hydraulischen Druckzellen (12) durch die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit zugeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abwickelhaspel für eine Drahtspule, die geeignet ist, eine Beschädigung des Kontaktbereichs einer Spule zu verhindern, die auf eine Trommel aufgewickelt ist.
Im Allgemeinen bezeichnet eine Aufwickelhaspel eine Vorrichtung, welche eine vorbestimmte Menge an Draht korrespondierend zu einer flächenförmigen Platte aufwickelt und eine Abwickelhaspel ist eine Vorrichtung, welche den aufgewickelten Draht im Gegensatz zur Aufwickelhaspel abwickelt.
Eine Abwickelhaspel 1 gemäß dem Stand der Technik, wie in den 1 und 2 dargestellt, weist einen Körper 2, in welchem ein Antriebsmittel angeordnet ist, einen Rotor 3, welcher drehbar mit dem Körper 2 durch Mittel zum Antreiben des Körpers 2 verbunden ist, und eine Mehrzahl von Trommeln 4, welche mit dem Rotor 3 verbunden sind und sich radial nach außen erstrecken. Eine Trommel 4 ist ein Teil, auf welchem eine Drahtspule 5 aufgewickelt wird.
Bei einer Betätigung der Abwickelhaspel 1 gemäß dem Stand der Technik wird eine Drahtspule 5 auf die Trommel 4 aufgewickelt, wobei die Trommel 4 ausgedehnt wird und damit nach außen gegen die Innenseite der Drahtspule 5 drückt, welche auf die Außenseite der Trommel gewunden ist, sodass die Spule 5 geklemmt wird.
Anschließend, wenn die Spule 5 von einer Vorrichtung (nicht dargestellt) abgezogen wird, dreht sich die Spule 5, welche durch die Trommel 4 geklemmt ist, zusammen mit der Trommel 4 und wird abgewickelt.
Wenn die Trommel 4 die Rotation stoppt, verhindert das Klemmen der Trommel 4, dass die Drahtspule 5, welche auf die Trommel 4 aufgewickelt ist, sich aufgrund der Dreh-Trägheit abwickelt.
Bei der Abwickel-Haspel 1 gemäß dem Stand der Technik, wenn die Drahtspule 5 geklemmt ist und die Trommel 4 expandiert wird, wird die jedoch einen Schaden verursacht, da die Spule an dem inneren Umfang der Drahtspule 5 im Kontakt mit der Trommel 4 ist. Aufgrund des Schadens an der Oberfläche der Drahtspule 5 wird eine nennenswerte Menge (etwa 20%) der Gesamtmenge der Drahtspule 5 verschwendet.
Aus der AT 350 029 B und der US 3 425 642 A ist jeweils eine Haspel mit einem Spreizdorn bekannt, der ringförmige elastische Spreizkörper aufweist, die in axialer Reihe nebeneinander auf einem mit der Haspelwelle verbundenen Dornkern sitzen und ihren Außendurchmesser durch eine druckmittelgesteuerte Querschnittverformung verändern.
Die DE 38 27 439 C1 zeigt eine Wickelhaspel zum Auf- und Abwickeln von Bändern mit einem Spreizdorn, der Spreizschalen, Spreizelemente und eine Spreizstange aufweist, und mit einer Steuereinheit, wobei ein jeweils erforderlicher Spreizdruck in Abhängigkeit von dem laufenden Bundaußendurchmesser ermittelt wird.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Abwickelhaspel zu schaffen, die geeignet ist, die Verlustmenge der Gesamtmenge der Drahtspule durch Reduzieren des Schadens an der Oberfläche der Drahtspule zu minimieren, der durch den Kontakt zwischen der Drahtspule und der Trommel verursacht wird, wenn die Trommel expandiert wird, um die Drahtspule zu klemmen.
Die Erfindung stellt hierzu eine Abwickelhaspel für eine Drahtspule gemäß Anspruch 1 bereit. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Zum besserem Verständnis der Natur und des Ziels der Erfindung sollte die folgende detaillierte Beschreibung im Zusammenhang mit den anhängenden Zeichnungen betrachtet werden.
Die 1 und 2 sind Ansichten, die eine Abwickelhaspel gemäß dem Stand der Technik illustrieren.
3 ist eine Ansicht, welche die Konstruktion einer Abwickelhaspel gemäß der Erfindung illustriert.
4 ist eine Seitenansicht von 3.
Wie in den 3 und 4 dargestellt, ist eine Mehrzahl von hydraulischen Druckzellen 12 drehbar auf einem äußeren Umfang einer zylindrischen stationären Trommel 10 angeordnet, wobei die hydraulischen Druckzellen 12 radial entlang des gesamten Umfangs der stationären Trommel 10 im Abstand voneinander sind und individuell expandiert und zusammengezogen werden können. Eine Hydraulikdruck-Aufbringeinheit stellt jeder der Mehrzahl von hydraulischen Druckzellen 12 hydraulischen Druck bereit und ein Druckregler steuert den hydraulischen Druck, welcher den hydraulischen Druckzellen 12 durch die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit zugeführt wird. Eine Steuerungseinheit 16 steuert den Druckregler auf der Basis des Gewichts einer Drahtspule 14, welches durch einen Lastdetektor detektiert wird, um die Höhe des hydraulischen Drucks zu regeln, welcher den hydraulischen Druckzellen 12 durch die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit zugeführt wird.
Eine drehbare Trommel 11b, welche mit einem Rotator 11a verbunden ist, welcher durch Antriebsmittel 11 gedreht wird, ist am Außenumfang der stationären Trommel 10 angeordnet und der innere Umfang der Mehrzahl von hydraulischen Druckzellen 12 wird durch den äußeren Umfang der rotierbaren Trommel 11b fixiert getragen.
Die hydraulischen Druckzellen 12 sind jeweils aus einem Rohr hergestellt, welches ein Material aufweist, welches in Radiusrichtung und Umfangsrichtung der Dreh-Trommel 11b expandiert und zusammengezogen werden kann. Wenn die Mehrzahl von hydraulischen Druckzellen 12 expandiert wird, liegen die hydraulischen Druckzellen nicht nur gegenseitig radial im Bezug auf den Außenumfang der Dreh-Trommel 11b ohne Spalten aneinander an, sondern liegen auch am Innenumfang der Spule 14 radial ohne Spalt an.
Die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit besteht aus einer Pumpe 20, welche Öl unter Druck setzt, welches in einem Reservoirtank 18 untergebracht ist, einem Flusspfad-Wegeventil 22, welches die Zufuhr und Abfuhr des Öls regelt, welches durch die Pumpe 20 unter Druck gesetzt wird, und eine Hydraulikdruck-Leitung 24 zum Zuführen und Zurückführen, welche das Flusspfad-Wegeventil 22 und die Mehrzahl von hydraulischen Druckzellen 12 miteinander verbindet.
In diesem Fall weisen die hydraulischen Druckzellen 12 Anschlusselemente 12a und 12b zum Zuführen und Zurückführen auf und sind damit eng mit der Hydraulikdruck-Leitung 24 zum Zuführen und Zurückführen verbunden.
Zusätzlich ist das Flusspfad-Wegeventil 22 aus einem Dreiwegeventil ausgebildet, welches die Zufuhr, Rückfuhr und einen neutralen Modus des hydraulischen Drucks zu den hydraulischen Duckzellen 12 steuert.
Der Druckregler weist ein Regelventil auf, welches die Höhe des hydraulischen Drucks regelt, der den hydraulischen Druckzellen 12 durch die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit zugeführt wird. Das Regelventil ist so gestaltet, dass es mittels der Steuerungseinheit 16 die Höhe des hydraulischen Drucks regelt. Vorzugsweise ist der Druckregler aus einem elektronischen Regelventil 26 ausgebildet, welches die Höhe des hydraulischen Drucks regelt, welcher den hydraulischen Druckzellen 12 durch die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit zugeführt wird, und das elektronische Regelventil 26 weist eine Solenoid-Antriebseinheit 26a auf, welche mittels der Steuerungseinheit 16 die Höhe des hydraulischen Drucks regelt.
Der Lastdetektor ist aus einem Fotosensor 28 ausgebildet, welcher die Menge der Drahtspule 14 detektiert, welche auf dem Außenumfang der hydraulischen Druckzellen 12 ohne Kontakt aufgewickelt ist, wobei die Steuerungseinheit 16 einen Berechnungsschaltkreis aufweist, welcher die Last der Drahtspule 14 berechnet, welche auf dem äußeren Umfang der hydraulischen Druckzellen 12 aufgewickelt ist, auf der Basis von Signale, die von dem Fotosensor 28 detektiert sind.
Während die Betätigung des Druckreglers entsprechend der Last der Drahtspule 14 gesteuert wird, welche von dem Lastdetektor detektiert ist, um die Höhe des hydraulischen Drucks zu regeln, welcher von der Hydraulikdruck-Aufbringeinheit den hydraulischen Druckzellen 12 zugeführt wird, führt die Steuerungseinheit 16 eine Feedback-Steuerung der Höhe des hydraulischen Drucks durch, welcher den hydraulischen Druckzellen 12 zugeführt wird, unter Verwendung eines Druckdetektionssensors 30, der in der Hydraulikdruck-Leitung 24 angeordnet ist.
Das elektronische Regelventil 26 weist ein Rückschlagventil 32 auf der Rückseite auf, um den hydraulischen Kreislauf zu schützen, wenn der hydraulische Druck, der von dem elektronischen Regelventil 26 geregelt wird, exzessiv hoch wird.
Im Folgenden wird eine Betätigung der Abwickelhaspel gemäß der Erfindung im Detail beschrieben.
Die Dreh-Trommel 11b, welche drehbar an dem Außenumfang der stationären Trommel 10 angeordnet ist, ist mit dem Rotator 11a verbunden, welcher durch Antriebsmittel 11 gedreht wird, und eine Drahtspule 14 ist auf dem äußeren Umfang der hydraulischen Druckzellen 12 entsprechend der Rotation der Dreh-Trommel 11b aufgewickelt.
Wenn die Drahtspule 14 nicht mehr auf den äußeren Umfang der hydraulischen Druckzellen 12 aufgewickelt wird, steuert die Steuerungseinheit 16 die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit und den Druckregler, um eine geeignete Höhe des hydraulischen Drucks an den hydraulischen Druckzellen 12 bereitzustellen, wodurch die innere Seite der Drahtspule 14, welche auf den äußeren Umfang der hydraulischen Druckzellen 12 aufgewickelt ist, nach außen gepresst wird und geklemmt wird.
In diesem Fall liegt die Mehrzahl von hydraulischen Druckzellen 12, die an dem äußeren Umfang der Dreh-Trommel 11b angeordnet sind, gegenseitig aneinander an und sind ohne Spalt nach außen in Bezug auf die Radiusrichtung der Dreh-Trommel 11b ausgedehnt, wodurch ein Oberflächenkontakt zwischen dem äußeren Umfang der hydraulischen Druckzellen 12 und dem inneren Umfang der Drahtspule 14 ohne Leitungskontakt aufrecht erhalten wird.
In der Zwischenzeit detektiert die Steuerungseinheit 16 in der oben beschrieben Prozedur die Last der Drahtspule 14, die auf den hydraulischen Druckzellen 12 aufgewickelt ist, mittels Signalen, die durch den Fotosensor 28 detektiert sind, und steuert die Solenoid-Antriebseinheit 26a des elektronischen Regelventils 26, um die Höhe des hydraulischen Drucks zu regeln, welcher den hydraulischen Druckzellen 12 durch das Flusspfad-Wegeventil 22 und die Hydraulikdruck-Leitung 24 zugeführt wird.
In diesem Fall detektiert die Steuerungseinheit 16 die Höhe des hydraulischen Drucks durch den Druckdetektionssensor 30, um eine Feedback-Steuerung der Höhe des hydraulischen Drucks durchzuführen, welcher den hydraulischen Druckzellen 12 zugeführt werden soll, wodurch der Druck mit einer höheren Genauigkeit gesteuert wird.
Wie oben beschrieben, wird bei der Abwickelhaspel gemäß der Erfindung, wenn die Drahtspule geklemmt ist, die auf dem äußeren Umfang der stationären Trommel aufgewickelt ist, wobei die Drahtspule im Oberflächenkontakt mit der Mehrzahl der hydraulischen Druckzellen bleiben kann, wodurch es möglich ist, einen Schaden an dem inneren Umfang der Drahtspule zu verhindern.
Zusätzlich, da es möglich ist, die Schadensmenge der Drahtspule zu reduzieren, die auf dem Abwickelhaspel aufgewickelt ist, da der innere Umfang der Drahtspule vor Beschädigungen bewahrt wird, kann ein unerwarteter Verlust an Material verhindert werden, wodurch ein ökonomischer Vorteil erzeugt wird.

Claims

Abwickelhaspel für eine Drahtspule (14) aufweisend: eine zylindrische stationäre Trommel (10), eine Mehrzahl von hydraulischen Druckzellen (12), welche drehbar an dem äußeren Umfang der stationären Trommel (10) angeordnet sind, welche radial entlang des gesamten Umfangs der stationären Trommel (10) im Abstand voneinander angeordnet sind und welche individuell expandierbar und zusammenziehbar sind, eine Hydraulikdruck-Aufbringeinheit, welche einen hydraulischen Druck an der Mehrzahl der hydraulischen Druckzellen (12) bereitstellt, einen Druckregler, welcher die Höhe des hydraulischen Drucks regelt, welcher den hydraulischen Druckzellen (12) durch die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit zugeführt wird, einen Lastdetektor, welcher die Last der Drahtspule (14) detektiert, welche auf die hydraulischen Druckzellen (12) aufgewickelt ist, und eine Steuerungseinheit (16), welche den Druckregler auf der Basis des Gewichtes der Drahtspule (14) steuert, welches von dem Lastdetektor detektiert ist, um die Höhe des hydraulischen Drucks zu regeln, welcher den hydraulischen Druckzellen (12) durch die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit zugeführt wird.
Abwickelhaspel nach Anspruch 1, wobei eine Dreh-Trommel (11b), welche mit einem Rotator (11a) verbunden ist, der durch Antriebsmittel gedreht wird, an dem äußeren Umfang der stationären Trommel (10) angeordnet ist, und wobei der innere Umfang der Mehrzahl der hydraulischen Druckzellen (12) durch den äußeren Umfang der Dreh-Trommel (11b) fixiert abgestützt ist.
Abwickelhaspel nach Anspruch 2, wobei die hydraulischen Druckzellen (12) jeweils aus einem Rohr ausgebildet sind, welches ein Material aufweist, welches in Radiusrichtung und in Umfangsrichtung der Dreh-Trommel (11b) expandierbar und zusammenziehbar ist.
Abwickelhaspel nach Anspruch 1, wobei die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit aufweist: eine Pumpe (20), welche Öl unter Druck setzt, welches in einem Reservoirtank (18) untergebracht ist, ein Flusspfad-Wegeventil (22), welches die Zufuhr und Abfuhr des Öls regelt, welches von der Pumpe (20) unter Druck gesetzt ist, und eine Hydraulikdruck-Leitung (24) zum Zuführen und Abführen des Öls, welche das Flusspfad-Wegeventil (22) und die Mehrzahl von hydraulischen Druckzellen (12) miteinander verbindet.
Abwickelhaspel nach Anspruch 4, wobei jede hydraulische Druckzelle (12) Anschlusselemente (12a, 12b) zum zuführen und Abführen des Öls aufweist, um eng mit der Hydraulikdruck-Leitung (24) zum Zuführen und Abführen verbunden zu sein.
Abwickelhaspel nach Anspruch 1, wobei der Druckregler aus einem elektronischen Regelventil (26) gebildet ist, welches die Höhe des hydraulischen Drucks regelt, welcher den hydraulischen Druckzellen (12) durch die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit zugeführt wird, und wobei das elektronische Regelventil (26) eine Solenoid-Antriebseinheit (26a) aufweist, welche die Höhe des hydraulischen Drucks regelt und welche von der Steuerungseinheit (16) gesteuert wird.
Abwickelhaspel nach Anspruch 1, wobei der Lastdetektor von einem Fotosensor (28) gebildet ist, welcher die Menge der Drahtspule (14) detektiert, welche auf dem äußeren Umfang der hydraulischen Druckzellen (12) ohne Kontakt aufgewickelt ist, und wobei die Steuerungseinheit (16) einen Berechnungsschaltkreis aufweist, welcher die Last der Drahtspule (14) berechnet, welche auf dem äußeren Umfang der hydraulischen Druckzellen (12) aufgewickelt ist, auf der Basis der Signale, die von dem Fotosensor (28) detektiert sind.
Abwickelhaspel nach Anspruch 7, wobei die Steuerungseinheit (16), wenn eine Betätigung des Druckreglers entsprechend der Last der Drahtspule (14) gesteuert wird, welche von dem Lastdetektor detektiert ist, um die Höhe des hydraulischen Drucks zu regeln, welchen die Hydraulikdruck-Aufbringeinheit den hydraulischen Druckzellen (12) zuführt, eine Feedback-Steuerung der Höhe des hydraulischen Drucks durchführt, welcher den hydraulischen Druckzellen (12) zugeführt wird, unter Verwendung eines Druckdetektionssensors (30), der in der Hydraulikdruck-Leitung (24) angeordnet ist.