DE102008011351B4 - Vorrichtung und Verfahren zur automatisierten Reibkraftregelung bei der Oberflächenbehandlung eines Strangs mit Hilfe eines umschlingenden textilen Strangs - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur automatisierten Reibkraftregelung bei der Oberflächenbehandlung eines Strangs mit Hilfe eines umschlingenden textilen Strangs Download PDF

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Vorrichtung zum Bearbeiten eines Strangs (7), die eine Aufnahme (3.4, 3.5) für den zu bearbeitenden Strang (7), eine Aufnahme (3.2, 3.3) für einen textilen Materialstrang (T), eine Umschlingungseinheit (3.1), die derart ausgestaltet ist, daß sie den textilen Materialstrang (T) so führt, daß er den zu bearbeitenden Strang (7) zumindest abschnittsweise umschlingt, und eine Antriebseinheit (1, 2) zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Strang (7) und dem textilen Materialstrang (T) aufweist, wobei die Vorrichtung einen motorischen Antrieb für die Umschlingungseinheit (3.1) aufweist, wobei die Umschlingungseinheit (3.1) motorisch angetrieben um eine zu dem zu bearbeitenden Strang (7) im Wesentlichen parallele Achse drehbar ist, so daß die Anzahl der Umschlingungen zwischen dem zu bearbeitenden Strang (7) und dem textilen Strang (T) einstellbar ist dadurch gekennzeichnet, daß der motorische Antrieb ein mit der Umschlingungseinheit (3.1') verbundenes Übertragungsrad (3.1.2', 3.1.2'') aufweist, wobei das Übertragungsrad (3.1.2', 3.1.2'') so ausgestaltet ist, daß es einen Durchbruch (3.1.7'') zur Aufnahme des zu bearbeitenden Strangs (7', 7'') aufweist, wobei der Durchbruch (3.1.7'') so ausgestaltet ist, daß er sich schlitzartig vom Außenumfang des Rades (3.1.5') ausgehend radial in Richtung der Drehachse erstreckt, so daß ein Einführen mindestens eines Strangs (T', 7', 7'') in das Übertragungsrad (3.1.2') in radialer Richtung erfolgen kann, wobei der motorische Antrieb einen Motor (3.6', 3.6''), ein von dem Motor (3.6', 3.6'') angetriebenes Antriebsrad, und eine geschlossene Antriebskette (3.1.3', 3.1.3'') aufweist, wobei die Antriebskette (3.1.3', 3.1.3'') so mit dem Antriebsrad und dem Übertragungsrad (3.1.2', 3.1.2'') in Eingriff tritt, daß über die Antriebskette (3.1.3', 3.1.3'') ein Drehmoment von dem Antriebsrad auf das Übertragungsrad (3.1.2', 3.1.2'') übertragbar ist, wobei das Antriebsrad in einer von der Antriebskette (3.1.3', 3.1.3'') eingeschlossenen Fläche angeordnet ist und das Übertragungsrad (3.1.2', 3.1.2'') außerhalb der von der Antriebskette (3.1.3', 3.1.3'') eingeschlossenen Fläche angeordnet ist, so daß zumindest in einer Winkelposition des Übertragungsrads (3.1.2', 3.1.2'') mindestens ein Strang (T', 7') in radialer Richtung in das Übertragungsrad (3.1.2', 3.1.2'') einführbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Strangs, die eine Aufnahme für den zu bearbeitenden Strang, eine Aufnahme für einen textilen Materialstrang, eine Umschlingungseinheit, die derart ausgestaltet ist, daß sie den textilen Materialstrang so führt, daß er den zu bearbeitenden Strang zumindest abschnittsweise umschlingt, und eine Antriebseinheit zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Strang und dem textilen Materialstrang aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Bearbeiten eines Strangs mit den Schritten a) Umschlingen des zu bearbeitenden Strangs mit einem textilen Materialstrang und b) Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Strang und dem textilen Materialstrang.
  • Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der europäischen Patentanmeldung EP 1 749 589 A1 sind Vorrichtungen zum Bearbeiten eines Drahts oder der Außenfläche einer Röhre bekannt. Dabei werden sich im Wesentlichen parallel zur Laufrichtung des Drahts oder der Röhre bewegende textile oder textilartige Materialstränge verwendet, die den Draht oder die Röhre in Form wenigstens einer an diesen anliegenden Schlinge in einer Umschlingungszone umgeben. Derartige Vorrichtungen dienen zum Reinigen, Polieren oder Beschichten von strangartigen Materialien wie Drähten oder Röhren.
  • In der industriellen Fertigung sollen derartige Vorrichtungen möglichst ohne Eingriff des Maschinenführers bzw. Bedieners sicher, zuverlässig und kosteneffizient arbeiten. Um einen solchen Betrieb zu ermöglichen, wird die Reibkraft zwischen dem zu behandelnden Strang und dem ihn umschlingenden textilen Materialstrang von Hand festgelegt, indem die Anzahl von Umschlingungen des textilen Strangs um den zu behandelnden Strang eingestellt wird. Eine Änderung der Reibkraft erfordert bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen einen manuellen Eingriff durch den Bediener während des Betriebs, was mit einem erhöhten Verletzungsrisiko für diesen verbunden sein kann.
  • Da die Änderung der Reibkraft in den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen einen manuellen Eingriff durch den Bediener erfordert, ist es schwierig, die Maschine während der Produktion an unterschiedliche Produktionsbedingungen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit der beiden Stränge zueinander, anzupassen. Risse des zu behandelnden Strangs oder des textilen Strangs während der laufenden Produktion müssen so in Kauf genommen werden.
  • Bei der Bearbeitung von Strängen soll ein möglichst gleichmäßiges, d. h. über die Länge des zu bearbeitenden Strangs konstantes, Arbeitsergebnis erzielt werden. Dabei kann es erforderlich sein, die Reibkraft konstant zu halten oder aber, wie z. B. beim Beschichten von Strängen, die Umschlingungszahl konstant zu halten. Eine Anpassung der Reibkraft bzw. Umschlingungszahl an sich während des Produktionsprozesses ändernde Oberflächenbeschaffenheiten des zu bearbeitenden Strangs ist mit den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen nicht möglich.
  • Die DE 10 2005 037 159 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Reinigen eines Drahtes oder der Außenfläche einer Röhre mit Hilfe im Wesentlichen parallel zu der Laufrichtung des Drahtes oder der Röhre, aber entgegen derselben sich bewegender, textiler oder textilartiger Materialstränge, die den Draht oder die Röhre in Form wenigstens einer an diesen anliegender Schlinge in einer Umschlingungszone umgeben und ggf. ein Reinigungsmittel enthalten. Dabei ist die Vorrichtung aus der DE 10 2005 037 159 A1 derart ausgestaltet, dass der Ein- und Auslaufwinkel eines oder mehrerer der textilen oder textilartigen Materialstränge zum Reinigen gegenüber dem Draht oder der Außenfläche der Röhre flach ist und wenigstens eine Vorrichtung zur Einstellung und Regelung der Geschwindigkeit und der Vorspannungskraft der Materialstränge vorgesehen ist.
  • Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten eines Strangs bereitzustellen, welche zumindest einen der zuvor genannten Nachteile vermeiden. Dabei soll die Sicherheit des Bedieners erhöht, die Handhabung der Vorrichtung in unterschiedlichen Produktionsabschnitten erleichtert oder die Prozeßsicherheit verbessert werden.
  • Zumindest eine der zuvor genannten Aufgaben wird durch eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Strangs gelöst, die eine Aufnahme für den zu bearbeitenden Strang, eine Aufnahme für einen textilen Materialstrang, eine Umschlingungseinheit, die derart ausgestaltet ist, daß sie den textilen Materialstrang so führt, daß er den zu bearbeitenden Strang zumindest abschnittsweise umschlingt, und eine Antriebseinheit zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Strang und dem textilen Materialstrang aufweist, wobei sie einen motorischen Antrieb für die Umschlingungseinheit aufweist und wobei die Umschlingungseinheit motorisch angetrieben um eine zu dem zu bearbeitenden Strang im Wesentlichen parallele Achse drehbar ist, so daß die Anzahl der Umschlingungen zwischen dem zu bearbeitenden Strang und dem textilen Strang motorisch angetrieben einstellbar ist, wobei der motorische Antrieb ein mit der Umschlingungseinheit verbundenes Übertragungsrad aufweist, wobei das Übertragungsrad so ausgestaltet ist, daß es einen Durchbruch zur Aufnahme des zu bearbeitenden Strangs aufweist, wobei der Durchbruch so ausgestaltet ist, dass er sich schlitzartig vom Außenumfang des Rades ausgehend radial in Richtung der Drehachse erstreckt, sodaß ein Einführen mindestens eines Strangs in das Übertragungsrad in radialer Richtung erfolgen kann, wobei der motorische Antrieb einen Motor, ein von dem Motor angetriebenes Antriebsrad und eine geschlossene Antriebskette aufweist, wobei die Antriebskette so mit dem Antriebsrad und dem Übertragungsrad in Eingriff tritt, dass über die Antriebskette ein Drehmoment von dem Antriebsrad auf das Übertragungsrad übertragbar ist, wobei das Antriebsrad in einer von der Antriebskette eingeschlossenen Fläche angeordnet ist und das Übertragungsrad außerhalb der von der Antriebskette eingeschlossenen Fläche angeordnet ist, sodass zumindest in einer Winkelposition des Übertragungsrads mindestens ein Strang in radialer Richtung in das Übertragungsrad einführbar ist.
  • Wird die Umschlingungseinheit von dem Motor angetrieben um eine zu dem bearbeitenden Strang parallele Achse gedreht, so ändert sich die Anzahl der Umschlingungen, mit denen der textile Materialstrang den zu bearbeitenden Strang umschlingt, d. h. die beiden Stränge treten über eine veränderbare Länge miteinander in Eingriff. Auf diese Weise läßt sich die Reibkraft zwischen den beiden Strängen motorisch angetrieben verändern und gegebenenfalls gemäß den nachfolgend detailliert beschriebenen Kriterien auch während des Bearbeitungsprozesses anpassen und einstellen.
  • Dabei kann der zu bearbeitende Strang im Sinne der vorliegenden Anmeldung ein Draht oder ein möglicherweise verdrilltes Bündel von Einzeldrähten, beispielsweise ein blanker Draht als Kern für ein Elektrokabel oder als Schweißdraht, oder eine bereits isolierte Ader für ein Kabel oder ein Rohr sein. Insbesondere kann der Strang eine Beschichtung aufweisen oder unbeschichtet sein. Jedoch ist mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch die Bearbeitung von Strängen aus anderen Materialien als Metall, beispielsweise aus Glasfasern, möglich.
  • Wenn in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung davon die Rede ist, daß ein textiler Materialstrang zum Bearbeiten eines Strangs verwendet wird, so soll diese Formulierung die breitestmögliche Bedeutung haben, die sich für den Fachmann aus dem Begriff ”textil” ergibt. Insbesondere werden von dem Begriff ”textil” auch textilartige Materialstränge umfasst. Der Begriff ”textiler Materialstrang” umfasst Fäden, Garne, Bänder und Flachbänder. Der Begriff ”textiler Materialstrang” umfasst weiterhin geflochtene, gewebte, gewirkte, gestrickte, gehäkelte, verzwirnte und nach anderen Textilerzeugungsverfahren gewonnene Materialstränge, wobei diese Begriffe wiederum nicht nur im engeren Sinne als „textil” zu bezeichnende Produkte einbeziehen, sondern beispielsweise auch Monofilamente oder Multifilamente mit Kurz- oder Endlosfasern, die durch Textilerzeugungsverfahren hergestellt sind. Besonders zweckmäßige textile Materialstränge sind geflochtene Materialstränge, insbesondere Zopf-, Quadrat-, Rund-, Band- und Flachgeflechte. Geflochtene Materialstränge haben den Vorteil, daß ein eventuell zerschlissener Einzelstrang eines aus mehreren Einzelsträngen geflochtenen Materialstrangs durch Kreuzungsstellen mit anderen Einzelsträngen blockiert wird und sich der Einzelstrang daher nicht aufschiebt, wie bei Zwirnen oder Geweben, und sich der gesamte Materialstrang nicht auflöst, wie dies bei gehäkelten oder gestrickten Materialsträngen der Fall wäre. Bandgeflechte und Flachgeflechte, d. h. geflochtene Flachbänder, sind als Materialstränge bevorzugt. Diese haben den Vorteil, daß sie in der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. im Verfahren ein besonders ruhiges Laufverhalten aufweisen, eine größere Kontaktfläche zwischen dem textilen Materialstrang und dem zu bearbeitenden Strang bieten und für große zu bearbeitende Durchmesser besonders gut geeignet sind.
  • Unter dem Begriff des textilen Materialstrangs fallen alle Stoffe, die für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet sind, insbesondere solche Stoffe, die zur Aufnahme eines Fluids, vorzugsweise einer Dispersion, die in einer Ausführungsform ein Fluorpolymer aufweist, geeignet sind. Damit fallen unter den Begriff des textilen Materialstrangs auch mit Bindemitteln untereinander verbundene Naturfasern, Kunststofffasern, Metallfasern, Glasfasern, Keramikfasern, Stapelfasern (Kurzfasern), Kunststofffolien und ähnliche Materialien, die für den vorliegenden Verwendungszweck die erforderlichen Eigenschaften besitzen, wie beispielsweise Reißfestigkeit, Durchreibfestigkeit, Saugfähigkeit, geringe Flusenbildung und andere Eigenschaften.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist der textile Materialstrang ein Bandgeflecht oder ein Flachgeflecht aus jeweils 3 bis 51 Einzelsträngen. In einer alternativen Ausführungsform ist der textile Materialstrang ein Quadratgeflecht oder Rundgeflecht aus jeweils 4 bis 32 Einzelsträngen. Das in einer Ausführungsform verwendete Bandgeflecht oder Flachgeflecht hat vorzugsweise eine Breite von 0,5 mm bis 50 mm und besonders bevorzugt von 2 mm bis 30 mm.
  • Je dicker der zu beschichtende Strang ist, desto stärker ist der verwendete textile Strang. In einer Ausführungsform werden oberhalb eines Durchmessers des zu bearbeitenden Strangs von 10 mm Bandgeflechte verwendet, während unterhalb eines Durchmessers des zu bearbeitenden Strangs von ca. 1 mm Rund- oder Quadratgeflechte verwendet werden. In einer Ausführungsform ist der textile Materialstrang ein Quadratgeflecht oder Rundgeflecht mit einer in Längsrichtung des Strangs zentral in dem Gewebe angeordneten Seele, wobei die Seele aus einem anderen Material hergestellt ist als die zur Herstellung des Gewebes verwendeten Einzelstränge. Die Seele dient der Aufnahme von Zugkräften. Bei der Herstellung von Geflechten in einer Flechtmaschine läuft die Seele nicht mit den zu flechtenden Einzelsträngen um und wird daher auch nicht eingeflochten, sondern sie wird parallel zur Laufrichtung umflochten und ist damit geeignet, ohne Dehnung Zugkräfte aufzunehmen.
  • Bei der Umschlingungseinheit im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung, die den textilen Materialstrang in Umfangsrichtung ein- oder mehrfach um den zu bearbeitenden Strang herumführt, so daß dieser während der Ausführung einer Relativbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Strang und dem textilen Materialstrang mit jedem Oberflächenabschnitt des zu bearbeitenden Materialstrangs sowohl in Längs- als auch in Umfangsrichtung zumindest einmal in Eingriff kommt.
  • Wenn im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung davon die Rede ist, daß die Umschlingungseinheit um eine zu dem zu bearbeitenden Strang im Wesentlichen parallele Achse drehbar ist, so bedeutet dies, daß die Drehachse mit dem zu bearbeitenden Strang zusammenfallen kann oder auch gegenüber dem Strang parallel verschoben sein kann. Vorzugsweise liegt der Abstand zwischen der Drehachse und dem zu bearbeitenden Strang in einem Bereich von 5 mm bis 50 mm. Wenn es heißt, daß die Drehachse und der Strang „im Wesentlichen” parallel verlaufen, so bedeutet dies, daß sie exakt parallel sein können, jedoch Winkelabweichungen zwischen der Drehachse und dem Strang, vorzugsweise zwischen 0° und 15°, zulässig sind, soweit dadurch die Funktionalität nicht beeinträchtigt wird.
  • Die Antriebseinheit bewirkt eine Relativbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Strang und dem textilen Materialstrang, wobei diese Relativbewegung durch eine Bewegung des zu bearbeitenden Strangs oder des textilen Strangs sowie durch eine gleichzeitige Bewegung des zu bearbeitenden Strangs und des textilen Strangs, jedoch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit oder mit unterschiedlichen Bewegungsrichtungen bewirkt werden kann.
  • Die Aufnahmen für den zu bearbeitenden Strang und für den textilen Materialstrang können in einer Ausführungsform Führungen, insbesondere Führungsrollen, umfassen. Jedoch sind auch Ausführungsformen denkbar, in denen eine Aufnahme, insbesondere die Aufnahme für den zu bearbeitenden Materialstrang, lediglich von entsprechenden Ausnehmungen in der Vorrichtung gebildet werden, wobei die Vorrichtung mit dem jeweiligen Strang unter Umständen gar nicht in Eingriff tritt.
  • Der motorische Antrieb im Sinne der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise einen in der Drehrichtung umkehrbaren, insbesondere drehzahlveränderlichen Motor aufweisen oder auch einen Schrittmotor.
  • Der motorische Antrieb weist ein mit der Umschlingungseinheit verbundenes Übertragungsrad auf, wobei das Übertragungsrad so ausgestaltet ist, daß es einen Durchbruch zur Aufnahme des zu bearbeitenden Strangs aufweist, wobei der Durchbruch so ausgestaltet ist, daß er sich schlitzförmig vom Außenumfang des Rades ausgehend, radial in Richtung der Drehachse erstreckt, so daß ein Einführen mindestens eines Strangs in das Übertragungsrad in radialer Richtung erfolgen kann. Auf diese Weise lassen sich Veränderungen an der Einrichtung der Bearbeitungsvorrichtung, insbesondere ein Wechsel des zu bearbeitenden und/oder des textilen Materialstrangs vornehmen, ohne die Stränge mühsam in das Übertragungsrad einfädeln zu müssen. Das Übertragungsrad ist dabei derart mit der Umschlingungseinheit verbunden, daß eine Drehung des Übertragungsrades zu einer Drehung der Umschlingungseinheit führt.
  • Dabei weist das Übertragungsrad in einer Ausführungsform eine zu der Drehachse konzentrische kreisförmige Ausnehmung auf, durch welche im Betrieb der Vorrichtung zumindest einer der Stränge verläuft. Ausgehend von dieser konzentrischen Ausnehmung erstreckt sich dann in radialer Richtung ein Schlitz, der das Übertragungsrad in radialer und axialer Richtung durchgehend durchbricht.
  • Der motorische Antrieb weist einen Motor, ein von dem Motor angetriebenes Antriebsrad, und eine geschlossene Antriebskette auf, wobei die Antriebskette so mit dem Antriebsrad und dem Übertragungsrad in Eingriff tritt, daß über die Antriebskette ein Drehmoment von dem Antriebsrad auf das Übertragungsrad übertragbar ist, wobei das Antriebsrad innerhalb einer von der Antriebskette eingeschlossenen Fläche angeordnet ist und das Übertragungsrad außerhalb dieser von der Antriebskette eingeschlossenen Fläche angeordnet ist, so daß zumindest in einer Winkelposition des Übertragungsrads mindestens ein Strang in radialer Richtung in das Übertragungsrad einführbar ist.
  • Dazu wird in einer Ausführungsform der Erfindung die Antriebskette mit Hilfe zweier innerhalb der von der Kette eingeschlossenen Fläche angeordneter Ritzel gegen das Übertragungsrad gespannt, um eine Drehmomentübertragung von der Kette auf das Übertragungsrad zu ermöglichen.
  • Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter einer Antriebskette sowohl eine mehrgliedrige mechanische Kette als auch irgendein Antriebsriemen, z. B. ein Zahnriemen, vorzugsweise aus einem gummielastischen Material, verstanden. Handelt es sich bei der Antriebskette um eine mehrgliedrige Kette, beispielsweise aus Metal, so sind das Antriebsrad, das Übertragungsrad und die Ritzel Zahnräder.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Einrichtung zum Erfassen der Reibkraft zwischen dem zu bearbeitenden Strang und dem textilen Strang auf. Auf diese Weise läßt sich der Ist-Wert der zwischen den Strängen wirkenden Reibkräfte erfassen und mit einem vorgegebenen Soll-Wert vergleichen. Wie unten in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren detaillierter ausgeführt, läßt sich dann die Reibkraft so nachregeln, daß der Ist-Wert dem vorgegebenen Soll-Wert entspricht.
  • Die Einrichtung zum Erfassen der Reibkraft weist in einer Ausführungsform der Erfindung einen ersten Sensor zum Erfassen der Spannung des textilen Strangs vor der Umschlingungseinheit und einen zweiten Sensor zur Erfassung der Spannung des textilen Strangs hinter der Umschlingungseinheit auf. Die Differenz aus den Spannungen des textilen Strangs vor und hinter der Umschlingungseinheit ergibt ein Maß für die in der Umschlingungszone zwischen dem textilen Materialstrang und dem zu bearbeitenden Strang wirkende Reibkraft.
  • Die Sensoren sind in Ausführungsformen der Erfindung (Zug-)Spannungsmeßgeräte. Alternativ kann die Spannung des textilen Strangs auch berührungslos, z. B. optisch, erfaßt werden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird der textile Materialstrang außerhalb der Umschlingungszone von zwei Tänzern, die aus einer oder mehreren Rollen bestehen, geführt und/oder angetrieben. Die von dem textilen Materialstrang auf die Tänzer ausgeübten Kräfte sind ein direktes Maß für die Spannung des textilen Materialstrangs vor bzw. hinter der Umschlingungseinheit. Diese auf die Tänzer einwirkenden Kräfte können mit herkömmlichen Kraftsensoren, die beispielsweise einen oder mehrere Dehnungsmeßstreifen aufweisen, oder mit einer Kraftmeßdose mit Membrankraftsensor erfaßt werden.
  • Wenn in dieser Beschreibung von einer Anordnung der Sensoren zur Erfassung der Reibkräfte bzw. der Spannung vor und hinter der Umschlingungseinheit die Rede ist, so wird davon ausgegangen, daß sich der textile Materialstrang in einer definierten Bewegungsrichtung durch die Umschlingungseinheit bewegt, so daß ein erster Sensor die Spannung des textilen Materialstrangs in Durchlaufrichtung vor der Umschlingungseinheit und ein zweiter Sensor die Spannung des textilen Materialstrangs in Durchlaufrichtung hinter der Umschlingungseinheit erfaßt. Dabei ist die Durchlaufrichtung durch die Umschlingungseinheit willkürlich gewählt, so daß bei einer Umkehr der Durchlaufrichtung der vordere zum hinteren und der hintere zum vorderen Sensor wird.
  • In einer Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung zum Erfassen der Winkellage der Umschlingungseinheit auf. Eine solche Einrichtung zum Erfassen der Winkellage kann beispielsweise ein herkömmlicher Drehgeber, vorzugsweise ein Inkremental-Drehgeber oder ein Drehwinkelgeber, oder auch eine Anordnung aus einer mit dem drehbaren Teil der Umschlingungseinheit verbundenen Nocke und einem berührungslosen Abstandsmesser sein. Die Winkellage der Umschlingungseinheit definiert ausgehend von einer willkürlich festgelegten Nullgradstellung, in welcher beispielsweise die Führung der beiden Stränge gerade so eingerichtet ist, daß die Stränge im wesentlichen parallel zueinander verlaufen ohne daß der textile Materialstrang den zu bearbeitenden Strang umschlingt, ein Maß für die Anzahl der Umschlingungen des textilen Materialstrangs um den zu bearbeitenden Strang.
  • Ausgehend von dem Meßwert, welcher von der Einrichtung zum Erfassen der Winkellage der Umschlingungseinheit ausgegeben wird, kann so auf die Anzahl der Umschlingungen geschlossen werden.
  • Eine Vorrichtung mit Aufnahmen für den zu bearbeitenden Strang sowie für einen textilen Materialstrang, einer Umschlingungseinheit und einer Antriebseinheit im Sinne der vorliegenden Erfindung ist aus der EP 1 749 589 A1 bekannt. Dabei wird die Offenbarung der EP 1 749 589 A1 hierin durch Verweis mit ihrem gesamten Offenbarungsgehalt aufgenommen. Insbesondere können die Aufnahme für den zu beschichtenden Strang, die Aufnahme für einen textilen Materialstrang, die Umschlingungseinheit sowie die Antriebseinheit so ausgestaltet sein, wie dies in der Beschreibung der genannten Offenlegungsschrift, insbesondere aber in deren Patentansprüchen beansprucht ist. Die genannten Elemente können vor allem alle in der genannten Offenlegungsschrift in Bezug auf 1 beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen aufweisen.
  • Ein Verfahren zum Bearbeiten eines Strangs umfasst die Schritte a) Umschlingen des zu bearbeitenden Strangs mit einem textilen Materialstrang und b) Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Strang und dem textilen Materialstrang und c) Ändern der Reibkraft zwischen dem zu bearbeitenden Strang und dem textilen Materialstrang durch Ändern der Anzahl der Umschlingungen zwischen dem zu bearbeitenden Materialstrang und dem textilen Materialstrang, wobei das Ändern der Anzahl der Umschlingungen motorisch angetrieben erfolgt.
  • Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Reibkraft zwischen dem textilen Materialstrang und dem zu bearbeitenden Materialstrang erfaßt wird. Auf diese Weise kann der Ist-Wert der Reibkraft zwischen den beiden Strängen bestimmt und nachfolgend für die Steuerung des Verfahrens weiterverarbeitet werden.
  • In einer Ausführungsform wird die erfaßte Reibkraft mit einem abgespeicherten Soll-Wert verglichen, wobei in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der erfaßten Reibkraft und dem Soll-Wert die Anzahl der Umschlingungen geändert wird. Da die Anzahl der Umschlingungen zwischen dem zu bearbeitenden Strang und dem textilen Materialstrang unmittelbar die Reibkraft zwischen den beiden Strängen bestimmt, kann durch das Anpassen der Anzahl der Umschlingungen der Ist-Wert der Reibkraft an den abgespeicherten Soll-Wert angepaßt werden.
  • Wie zuvor für die erfindungsgemäße Vorrichtung beschrieben, wird in einer Ausführungsform das Umschlingen durch eine Umschlingungseinheit bewirkt, welche um eine zu dem zu bearbeitenden Strang parallele Achse drehbar angeordnet ist, wobei in einer Ausführungsform die Winkellage der Umschlingungseinheit erfaßt wird. Wird die Umschlingungseinheit ausgehend von einer Position, in welcher die beiden Stränge im wesentlichen zueinander parallel verlaufen ohne daß der eine Strang den anderen umschlingt, so gibt die Winkellage der Umschlingungseinheit nachdem diese um die Drehachse gedreht wurde, an, wie oft der textile Materialstrang um den zu bearbeitenden Strang herumgeschlungen ist. Da, wie zuvor ausgeführt, die Reibkraft zwischen dem zu bearbeitenden Strang und dem textilen Materialstrang unmittelbar von der Anzahl der Umschlingungen abhängt, läßt sich für einen vorgegebenen zu bearbeitenden Strang sowie einen vorgegebenen textilen Materialstrang aus der Winkelposition der Umschlingungseinheit die zwischen den Strängen auftretende Reibkraft ableiten. Die Erfassung der Winkelposition ermöglicht es in einer Ausführungsform daher unter der Voraussetzung bekannter verwendeter Materialien die Reibkraft beispielsweise in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Strängen an die Betriebsbedingungen anzupassen ohne daß eine Bestimmung des Ist-Werts der Reibkraft durch Messung erforderlich ist. In einer solchen Ausführungsform kann auf die zusätzliche Erfassung des Ist-Werts der Reibkraft durch Sensoren sogar verzichtet werden.
  • Dazu ist es zweckmäßig, wenn in einer Ausführungsform jeder Winkellage der Umschlingungseinheit eine Anzahl von Umschlingungen und/oder eine zugehörige Reibkraft zwischen dem zu bearbeitenden Strang und dem textilen Materialstrang zugeordnet wird. Eine solche Zuordnung kann beispielsweise in einer Werte- oder Nachschlagetabelle innerhalb der Steuerung für das erfindungsgemäße Verfahren in einem Speicher hinterlegt sein.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen und der dazugehörigen Figuren deutlich.
  • 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bearbeitung eines Strangs.
  • 2 zeigt eine detaillierte fotografische Abbildung einer motorisch angetriebenen Umschlingungseinheit.
  • 3 zeigt schematisch eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bearbeitung eines Strangs.
  • 4 zeigt ein Fadenspannungsmeßgerät, so wie es in der Ausführungsform der Erfindung aus 1 verwendet wird.
  • 5 zeigt eine seitliche Ansicht einer alternativen Ausführungsform der motorisch angetriebenen Umschlingungseinheit.
  • Die Darstellung in 1 zeigt den Lauf des textilen Materialstrangs T sowie des zu bearbeitenden Strangs, in der dargestellten Ausführungsform eines blanken Drahts 7, in einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung. Dabei dient die in 1 gezeigte Vorrichtung zur Reinigung des Drahts 7.
  • In dem Garnabzug 4 wird der textile Strang von einer oder mehreren Vorratsspulen 4.1 abgezogen und über die Bremse 4.2 an den Antriebsblock 2 zur Regelung der Strangvorspannung geführt. Dort wird der Strang T über eine Umlenkrolle 2.7 auf die Antriebsrolle 2.2 geleitet und zur Vermeidung eines Schlupfes mehrmals um diese und das weitere Rollenpaket 2.3 gelegt.
  • Die Antriebsrolle 2.2 und das Rollenpaket 2.3 bilden eine einseitig drehbar gelagerte mechanische Einheit in Form eines gegen eine Feder 2.5 wirkenden Tänzers. Dessen Auslenkung wird von einem Sensor 2.6 als Strangvorspannung erfasst. Die Ist-Strangvorspannung wird mit einem von dem Bediener einstellbaren Soll-Wert verglichen. Ist der Ist-Wert zu hoch bzw. zu niedrig, wird die Drehzahl des Antriebsmotors 2.1 erhöht bzw. verringert. Anschließend wird der Strang T über die Strangeinlenkrolle 3.2 unter einem flachen Winkel parallel zum Draht 7 in die Umschlingungszone 3 eingelenkt. Der Draht 7 läuft zwischen zwei Paaren von Führungsrollen 3.4 bzw. 3.5 der Bewegung des textilen Materialstrangs T entgegen. Zwischen der Strangeinlenkrolle 3.2 und einer Strangauslenkrolle 3.3 werden die beiden Stränge T, 7 im Wesentlichen parallel zueinander geführt, wobei der textile Strang T den Drahtstrang 7 umschlingt.
  • Um die Umschlingung des Drahts 7 durch den textilen Strang T zu gewährleisten, wird der textile Strang T um Strangumlenkrollen 3.1.1 geführt, welche auf einer Umschlingungseinheit 3.1 angeordnet sind. Die Umschlingungseinheit 3.1 mit den Strangumlenkrollen 3.1.1 ist um die Längsachse des Drahts 7 drehbar gelagert (angedeutet durch den Pfeil in 1), so daß beim Einrichten der Maschine durch Drehen der Umschlingungseinheit 3.1 um die Längsachse des Drahts 7 die Umschlingung erzielt werden kann. Auf diese Weise verläuft der textile Strang T zwischen der Strangeinlenkrolle 3.2 und der Strangauslenkrolle 3.3 so, daß er den Draht 7 in diesem Bereich umschlingt. Mit zunehmender Zahl der Umschlingungen wird die Reibung zwischen Strang und Draht, ausgehend von der vom Bediener einstellbaren Strangvorspannung, erhöht. An der Strangauslenkrolle 3.3 wird der verbrauchte Strang wieder mit flachem Winkel vom Draht weggelenkt und zu einer Antriebseinheit 1 zur Regelung der Stranggeschwindigkeit geführt.
  • In der Antriebseinheit 1 wird der Strang T wieder zur Vermeidung eines Schlupfes mehrmals um eine Antriebsrolle 1.2 und ein Rollenpaket 1.3 gelegt. Mit einem Synchronmotor 1.1 wird der Strang mit der vom Bediener in der Gerätesteuerung vorgegebenen Geschwindigkeit konstant voranbewegt. Auch die Antriebsrolle 1.2 und das Rollenpaket 1.3 bilden eine einseitig drehbar gelagerte mechanische Einheit in Form eines gegen eine Feder 1.5 wirkenden Tänzers. Dessen Auslenkung wird von einem Sensor 1.6 als Strangspannung hinter der Umschlingungszone 3 erfasst. Diese Strangspannung hinter der Umschlingungszone 3 wird in der Haupteinheit 5 mit einem von einem Bediener einstellbaren Soll-Wert verglichen und für einen Fehleralarm ausgewertet.
  • Anschließend passiert der Strang über eine weitere Umlenkrolle 1.7 die Tänzereinheit für die Aufwicklung 5.1, die den Motor 5.8 der Abfallspule 5.9 zur Aufrechterhaltung einer nahezu konstanten Strangspannung ein- und ausschaltet. Mit einer motorischen Verlegungseinheit 5.5 bzw. 5.7 wird der Strang T gleichmäßig über die Breite der Abfallspule 5.9 verteilt.
  • Die in 1 dargestellte Vorrichtung zum Reinigen eines Drahts weist eine Umschlingungseinheit 3.1 auf, die mit Hilfe eines umkehrbaren, drehzahlveränderlichen Motors, in der dargestellten Ausführungsform eines Asynchronmotors 3.6, motorisch angetrieben um eine Achse drehbar ist. Dabei verläuft in der gezeigten Ausführungsform die Drehachse nicht nur im Wesentlichen parallel zu dem zu reinigenden Draht 7 sondem sie fällt idealerweise mit der Achse des Drahts zusammen. Mit Hilfe des Motors 3.6 läßt sich nun während des Betriebs der Vorrichtung die Anzahl von Umschlingungen verändern, indem die Winkellage der Umschlingungseinheit geändert wird, so daß der textile Strang T gegenüber dem zu bearbeitenden Strang 7 mehr oder weniger verdrillt wird. In der dargestellten Ausführungsform weist die Umschlingungseinheit 3.3 drei Rollenführungen 3.1.1 auf, die den ansonsten im Bereich der Umschlingungszone im wesentlichen zu dem zu bearbeitenden Draht 7 parallel verlaufenden textilen Materialstrang T von dem Draht 7 wegführen, um eine Umschlingung des zu bearbeitenden Drahts 7 zu ermöglichen. Die Ansteuerung des Motors 3.6 erfolgt durch eine Steuerung 6 mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS; engl. PLC) 6.3 und einem Frequenzumrichter 6.4.
  • Die Steuerung 6 dient dazu, die Anzahl der Umschlingungen zwischen dem textilen Materialstrang T und dem zu bearbeitenden Draht 7 an die Betriebsbedingungen der Vorrichtung anzupassen. Dazu ist die Steuerung 6 mit der Steuerung 8 der übergeordneten Produktionsmaschine verbunden, um die Betriebsparameter, beispielsweise die Geschwindigkeit des Drahts 7 zu erfassen und die Anzahl der Umschlingungen und damit die Reibkraft zwischen den beiden Strängen 7, T an diese Betriebsbedingungen anzupassen.
  • Die SPS 6.3 ist weiterhin mit zwei Sensoren 6.1 und 6.2 zur Erfassung der Spannung des textilen Materialstrangs T vor (6.1) und hinter (6.2) der Umschlingungseinheit 3 verbunden. In der dargestellten Ausführungsform sind die Sensoren 6.1, 6.2 Fadenspannungsmeßgeräte. In 4 ist schematisch ein Fadenspannungsmeßgerät dargestellt, so wie es als Sensor 6.1 bzw. 6.2 verwendet wird. Der textile Strang T durchläuft drei Rollen 6.1.1, 6.1.2 und 6.1.3, von denen die beiden äußeren 6.1.1 und 6.1.3 starr gelagert sind, während die mittlere, dritte Rolle 6.1.2 entlang einer Achse gegen eine Feder 6.1.5 beweglich ist. Diese mittlere Rolle 6.1.2 wird entsprechend der Spannung des textilen Strangs T ausgelenkt. Die Federkraft als Maß für die Spannung des textilen Strangs T wird mit Hilfe eines Kraftsensors 6.1.4, der in der dargestellten Ausführungsform zwei Dehnungsmeßstreifen aufweist, erfaßt. Alternativ zur Erfassung der auf die Feder 6.1.5 wirkenden Kraft mit Hilfe des Kraftsensors 6.1.4 kann auch die Auslenkung der mittleren Rolle 6.1.2 mit Hilfe eines Wegmeßgebers (nicht gezeigt) erfaßt werden. Bei der Berechnung der Spannung des textilen Strangs aus der auf die Feder 6.1.5 wirkenden Kraft bzw. aus der Auslenkung der mittleren Rolle 6.1.2 wird der Winkel zwischen dem Lauf des textilen Strangs T vor der ersten Rolle 6.1.1 bzw. hinter der dritten Rolle 6.1.3 und der Meßrichtung (der Achse der Feder) empirisch berücksichtigt.
  • Die Sensoren 6.1, 6.2 zusammen mit der Steuerung 6.3 ermöglichen somit eine Erfassung des Ist-Werts der Reibkraft zwischen den beiden Strängen 7, T. Die Steuerung 6.3 ermöglicht nun eine Anpassung des Ist-Werts der wirkenden Reibkraft an einen in einem Festspeicher der Steuerung 6.3 abgelegten Soll-Wert während des Betriebs der Vorrichtung. Dazu wird die Ansteuerung des Motors 3.6 und die dadurch erfolgende Rotation der Umschlingungseinheit 3.1 die Anzahl der Umschlingungen zwischen den beiden Strängen 7, T derart verändert und angepaßt, daß der Ist-Wert mit dem Soll-Wert übereinstimmt.
  • Neben diesem Vergleich zwischen Ist- und Soll-Wert werden auch die von der Steuerung 8 der übergeordneten Produktionsmaschine an die Steuerung 6.3 übermittelten Betriebsparameter zur Steuerung der Reibkraft zwischen den beiden Strängen 7, T herangezogen. Wird nach einer Betriebsunterbrechung die Maschine wieder angefahren, so wird die Geschwindigkeit des zu behandelnden Drahts 7 langsam gesteigert, bis sie eine Soll-Geschwindigkeit erreicht hat. Während der Geschwindigkeitssteigerung des zu behandelnden Strangs 7 besteht eine erhöhte Gefahr, daß der textile Materialstrang T aufgrund der sich ändernden Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Strängen 7, T und der damit verbundenen Reibkraftänderung reißt. Die Steuerung 8 übermittelt daher vor dem Anfahren der Maschine ein entsprechendes Signal an die Steuerung 6.3 der Umschlingungseinheit 3.1 mit der Information, daß die Maschine nun angefahren wird. Daraufhin wählt die Steuerung 6.3 einen für das Anfahren der Maschine hinterlegten Maximalwert für die Reibkraft zwischen den beiden Strängen 7, T aus. Während des gesamten Betriebs der Vorrichtung erfassen die Sensoren 6.1 und 6.2 fortlaufend die Spannungen des textilen Materialstrangs vor bzw. hinter der Umschlingungszone 3. Die Steuerung 6.3 berechnet aus diesen Werten den Ist-Wert der Reibkraft zwischen den Strängen 7, T. Weiterhin vergleicht die Steuerung 6.3 den gemessenen Ist-Wert für die Reibkraft mit dem zuvor ausgewählten Soll-Wert während des Anfahrens der Maschine. Solange der Ist-Wert für die Reibkraft unterhalb des Soll-Werts liegt, wird die Umschlingungseinheit 3.1 schrittweise so gedreht, daß sich die Anzahl der Umschlingungen und damit die Reibkraft zwischen den beiden Strängen 7, T erhöht. Sollte die Reibkraft derart ansteigen, daß sie in die Nähe des Soll-Werts kommt oder diesen gar übersteigt, so wird die Umschlingungseinheit 3.1 schrittweise in der anderen Richtung gedreht, so daß die Anzahl der Umschlingungen und damit die Reibkraft zwischen den Strängen wieder verringert wird. Sobald die Geschwindigkeit des Strangs 7 die Soll-Geschwindigkeit für die Produktion erreicht hat, d. h. der Anfahrvorgang abgeschlossen ist, übermittelt die Steuerung 8 der Produktionsmaschine ein entsprechendes Informationssignal an die Steuerung 6.3, woraufhin diese einen neuen maximalen Soll-Wert für die Reibkraft zwischen den beiden Strängen 7, T ermittelt. Dieser liegt in der Regel höher als der Maximalwert für die Reibkraft während des Anfahrens. Daher kann durch Drehen der Umschlingungseinheit nun die Reibkraft zwischen den beiden Strängen erhöht werden, bis sie den neuen Maximalwert für die Reibkraft erreicht. Während der Produktion können Schwankungen in der Reibkraft, beispielsweise durch Veränderung der Oberflächenbeschaffenheit des zu bearbeitenden Strangs 7 entlang seiner Länge auftreten, die es erforderlich machen, die Anzahl der Umschlingungen zur Anpassung des Ist-Werts der Reibkraft zwischen den beiden Strängen 7, T erneut an den Soll-Wert anzupassen.
  • In 2 ist eine Ausführungsform der Umschlingungseinheit 3.1' in einer dreidimensionalen fotografischen Ansicht dargestellt. Dabei weist die in 2 dargestellte Ausführungsform im Gegensatz zu dem Schema aus 1 vier Umlenkrollen 3.1.1' auf. Deutlich sind in 2 sowohl der textile Materialstrang T' als auch der zu bearbeitende Draht 7' zu erkennen. Die Umschlingungseinheit 3.1' ist um eine Achse drehbar angeordnet, die im Wesentlichen parallel zu dem zu bearbeitenden Draht 7' verläuft. Aufgrund der exzentrischen Anordnung der Führungsrollen 3.1.1' in Bezug auf die Drehachse führt eine Drehung der Umschlingungseinheit 3.1' dazu, daß sich der textile Materialstrang T' um den Draht 7' herumschlingt. In der in 2 dargestellten Ausführungsform ist die Umschlingungseinheit 3.1' stirnseitig mit einem Zahnrad 3.1.2' versehen, so daß die Umschlingungseinheit von einem Motor 3.6' über eine Kette 3.1.3' antreibbar ist. Um trotz des Kettenantriebs das Einlegen sowohl des zu bearbeitenden Drahts 7' als auch des textilen Materialstrangs T' zu ermöglichen, ist die Kette 3.1.3' mit Hilfe zweier Ritzel 3.1.4' bzw. 3.1.5' einseitig gegen das Zahnrad 3.1.2' gespannt, statt dieses wie bei Kettenantrieben, beispielsweise bei einem Fahrrad, üblich, zu umgreifen. Zum Einlegen der Stränge T', 7' ist das Antriebszahnrad 3.1.2' der Umschlingungseinheit 3.1. geschlitzt ausgeführt, so daß die Stränge 7', T' durch den Schlitz in das Innere des Zahnrads eingeführt werden können.
  • 5 zeigt eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform eines motorischen Antriebs für die Umschlingungseinheit. Ein Motor 3.6'' treibt ein Antriebsradzahnrad 3.1.6'' an, welches dazu dient, mit Hilfe einer Antriebskette 3.1.3'' ein Drehmoment auf das mit der Umschlingungseinheit fest verbundene Übertragungszahnrad 3.1.2'' zu übertragen und so die Umschlingungseinheit zu drehen. In 5 ist deutlich zu erkennen, daß das Übertragungszahnrad 3.1.2'' einen zu der Drehachse konzentrisch angeordneten Durchbruch 3.1.7'' aufweist, durch den der zu bearbeitenden Strang 7'' sowie der textile Strang T'' geführt sind. Die beiden Stränge 7'', T'' fallen in der dargestellten Ausführungsform mit der Drehachse des Übertragungszahnrads 3.1.2'' und somit mit der Drehachse der Umschlingungseinheit zusammen, wobei in alternativen Ausführungsformen die Stränge 7'', T'' auch gegenüber der Drehachse verschoben angeordnet sein können. Ausgehend von dem konzentrischen Durchbruch 3.1.7'' weist das Übertragungszahnrad 3.1.2'' einen sich in radialer Richtung bis zum Außenumfang des Übertragungszahnrads 3.1.2'' erstreckenden schlitzförmigen Durchbruch 3.1.8'' auf. Dieser Schlitz 3.1.8'' ermöglicht es, die Stränge 7'', T'' in radialer Richtung in das Übertragungszahnrad 3.1.2'' einzuführen.
  • Die Antriebskette 3.1.3'' ist wie in der in 2 gezeigten Ausführungsform so gegen das Übertragungszahnrad 3.1.2'' gespannt, daß sie ein Drehmoment auf dieses überträgt ohne es zu umschlingen. Aus der Darstellung in 5 ist dabei zu erkennen, daß das Antriebsrad 3.1.6'' innerhalb der von der geschlossenen Kette 3.1.3'' eingeschlossenen Fläche 3.1.13'' liegt, während das Übertragungsrad 3.1.2'' außerhalb dieser Fläche 3.1.13'' liegt. Auf diese Weise steht die Kette 3.1.3'' einem radialen Einführen der Stränge 7'', T'' in das Übertragungsrad 3.1.2'' nicht entgegen. Im Gegensatz zu der in 2 gezeigten Ausführungsform weist die Ausführungsform aus 5 eine Anordnung mit vier Ritzeln 3.1.4'', 3.1.5'', 3.1.9'' und 3.1.10'' auf, die einen größeren Umschlingungswinkel der Kette 3.1.3'' um das Übertragungsrad 3.1.2'' und somit eine sicherere Kraftübertragung ermöglichen. In 5 ist auch ein Kettenspannritzel 3.1.11'' zu erkennen, welches in einem Langloch 3.1.12'' verschiebbar aufgenommen ist, um die Kettenspannung einstellen zu können.
  • In 3 ist eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung aus 1 schematisch dargestellt. Im Gegensatz zu der in 1 gezeigten Vorrichtung weist diese keine zusätzlichen Sensoren 6.1, 6.2 zur Erfassung der Spannung des textilen Materialstrangs T vor bzw. hinter der Umlenkeinheit 3.1 auf. Vielmehr werden die Ausgänge der Kraftsensoren 1.6 bzw. 2.6, welche die auf die Tänzer einwirkenden Kräfte erfassen, dazu verwendet die Spannungen des textilen Materialstrangs T vor bzw. hinter der Umschlingungseinheit 3.1 zu erfassen und für die motorische Steuerung der Winkelposition der Umschlingungseinheit 3.1 zu verwenden.
  • Dazu sind in der in 3 gezeigten Ausführungsform die Sensoren 1.6, 2.6 mit der Steuerung 6.3 verbunden. Wie oben ausgeführt sind die Tänzer einseitig, in den dargestellten Ausführungsformen im Bereich der Rollen 1.2 bzw. 2.2, drehbar gelagert, während ihre anderen Enden gegen Federn 1.5, 2.5 wirken. In Abhängigkeit von den Spannungen des Strangs T vor bzw. hinter der Umschlingungseinheit 3.1 werden die Federn 1.5, 2.5 unterschiedlich stark ausgelenkt. Die Auslenkung der Federn kann mit den Kraftsensoren 1.6, 2.6 erfaßt werden. Da die Federauslenkung und damit der Meßwert der Sensoren 1.6., 2.6 ein Maß für die Spannung des textilen Materialstrangs ist, führt die Differenzbildung zwischen den Meßwerten der Sensoren 1.6. und 2.6 wieder zu einem Wert für die Reibkraft zwischen den beiden Strängen T, 7 in der Umschlingungszone 3. Eine Regelung der Reibkraft kann auch bei der in 3 gezeigten Ausführungsform mit dem oben im Detail in Bezug auf 4 beschriebenen Verfahren erfolgen.
  • Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, daß sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.
  • Während die Erfindung im Detail in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung dargestellt und beschrieben wurde, erfolgt diese Darstellung und Beschreibung lediglich beispielhaft und ist nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht, so wie er durch die Ansprüche definiert wird. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.
  • Abwandlungen in den offenbarten Ausführungsformen sind für den Fachmann aus den Zeichnungen, der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich. In den Ansprüchen schließt das Wort ”aufweisen” nicht andere Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel ”eine” oder ”ein” schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, daß bestimmte Merkmale in unterschiedlichen Ansprüchen beansprucht sind, schließt ihre Kombination nicht aus. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht.
  • Bezugszeichenliste
  • T, T', T''
    textiler Materialstrang
    7, 7', 7''
    Draht
    1
    Antriebseinheit
    1.1
    Synchronmotor
    1.2
    Antriebsrolle
    1.3
    Rollenpaket
    1.5
    Feder
    1.6
    Kraftsensor
    1.7
    Umlenkrolle
    2
    Antriebsblock
    2.1
    Antriebsmotor
    2.2
    Antriebsrolle
    2.3
    Rollenpaket
    2.5
    Feder
    2.6
    Kraftsensor
    2.7
    Umlenkrolle
    3
    Umschlingungszone
    3.1, 3.1'
    Umschlingungseinheit
    3.1.1, 3.1.1'
    Strangumlenkrollen
    3.1.2', 3.1.2''
    Übertragungszahnrad
    3.1.3', 3.1.3''
    Antriebskette
    3.1.4', 3.1.4''
    Ritzel
    3.1.5', 3.1.5''
    Ritzel
    3.1.6''
    Antriebszahnrad
    3.1.7''
    konzentrischer Durchbruch
    3.1.8''
    schlitzförmiger radialer Durchbruch
    3.1.9''
    Ritzel
    3.1.10''
    Ritzel
    3.1.11''
    Kettenspannritzel
    3.1.12''
    Langloch
    3.1.13''
    von der geschlossenen Kette 3.1.3'' eingeschlossene Fläche
    3.2
    Strangeinlenkrolle
    3.3
    Strangauslenkrolle
    3.4
    Führungsrollen
    3.5
    Führungsrollen
    3.6, 3.6'
    Antriebsmotor für die Umschlingungseinheit
    4
    Garnabzug
    4.1
    Vorratsspulen
    4.2
    Bremse
    5
    Haupteinheit
    5.1
    Aufwicklung
    5.5
    motorische Verlegungseinheit
    5.7
    motorische Verlegungseinheit
    5.8
    Motor
    5.9
    Abfallspule
    6
    Steuerung
    6.1, 6.2
    Spannungssensor
    6.1.1, 6.1.2, 6.1.3
    Rollen
    6.1.4
    Dehnungsmeßstreifen
    6.1.5
    Feder
    6.3
    SPS
    6.4
    Frequenzumrichter
    8
    Steuerung der Produktionsmaschine
    3.1.2'
    Zahnrad
    3.1.3'
    Antriebskette
    3.1.4'
    Ritzel
    3.1.5'
    Ritzel

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum Bearbeiten eines Strangs (7), die eine Aufnahme (3.4, 3.5) für den zu bearbeitenden Strang (7), eine Aufnahme (3.2, 3.3) für einen textilen Materialstrang (T), eine Umschlingungseinheit (3.1), die derart ausgestaltet ist, daß sie den textilen Materialstrang (T) so führt, daß er den zu bearbeitenden Strang (7) zumindest abschnittsweise umschlingt, und eine Antriebseinheit (1, 2) zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Strang (7) und dem textilen Materialstrang (T) aufweist, wobei die Vorrichtung einen motorischen Antrieb für die Umschlingungseinheit (3.1) aufweist, wobei die Umschlingungseinheit (3.1) motorisch angetrieben um eine zu dem zu bearbeitenden Strang (7) im Wesentlichen parallele Achse drehbar ist, so daß die Anzahl der Umschlingungen zwischen dem zu bearbeitenden Strang (7) und dem textilen Strang (T) einstellbar ist dadurch gekennzeichnet, daß der motorische Antrieb ein mit der Umschlingungseinheit (3.1') verbundenes Übertragungsrad (3.1.2', 3.1.2'') aufweist, wobei das Übertragungsrad (3.1.2', 3.1.2'') so ausgestaltet ist, daß es einen Durchbruch (3.1.7'') zur Aufnahme des zu bearbeitenden Strangs (7', 7'') aufweist, wobei der Durchbruch (3.1.7'') so ausgestaltet ist, daß er sich schlitzartig vom Außenumfang des Rades (3.1.5') ausgehend radial in Richtung der Drehachse erstreckt, so daß ein Einführen mindestens eines Strangs (T', 7', 7'') in das Übertragungsrad (3.1.2') in radialer Richtung erfolgen kann, wobei der motorische Antrieb einen Motor (3.6', 3.6''), ein von dem Motor (3.6', 3.6'') angetriebenes Antriebsrad, und eine geschlossene Antriebskette (3.1.3', 3.1.3'') aufweist, wobei die Antriebskette (3.1.3', 3.1.3'') so mit dem Antriebsrad und dem Übertragungsrad (3.1.2', 3.1.2'') in Eingriff tritt, daß über die Antriebskette (3.1.3', 3.1.3'') ein Drehmoment von dem Antriebsrad auf das Übertragungsrad (3.1.2', 3.1.2'') übertragbar ist, wobei das Antriebsrad in einer von der Antriebskette (3.1.3', 3.1.3'') eingeschlossenen Fläche angeordnet ist und das Übertragungsrad (3.1.2', 3.1.2'') außerhalb der von der Antriebskette (3.1.3', 3.1.3'') eingeschlossenen Fläche angeordnet ist, so daß zumindest in einer Winkelposition des Übertragungsrads (3.1.2', 3.1.2'') mindestens ein Strang (T', 7') in radialer Richtung in das Übertragungsrad (3.1.2', 3.1.2'') einführbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zum Erfassen der Reibkraft (1.6, 2.6, 6.1, 6.2) zwischen dem zu bearbeitenden Strang (7) und dem textilen Strang (T) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erfassen der Reibkraft einen ersten Sensor (2.6, 6.1) zur Erfassung der Spannung des textilen Strangs vor der Umschlingungseinheit (3.1) und einen zweiten Sensor (1.6, 6.2) zur Erfassung der Spannung des textilen Strangs hinter der Umschlingungseinheit (3.1) aufweist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen ersten Tänzer vor der Umschlingungseinheit (3.1) und einen zweiten Tänzer hinter der Umschlingungseinheit (3.1) aufweist, wobei der erste Sensor (2.6) die auf den ersten Tänzer einwirkende Kraft erfasst und wobei der zweite Sensor (1.6) die auf den zweiten Tänzer einwirkende Kraft erfasst.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Sensoren (1.6, 2.6) ein Kraftsensor ist, der vorzugsweise mindestens einen Dehnungsmeßstreifen aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zum Erfassen der Winkellage der Umschlingungseinheit (3.1) aufweist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erfassen der Winkellage ein Drehgeber ist.
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