DE1602237A1 - Spooling or winding device for strand or thread-like goods, e.g. wire - Google Patents
Spooling or winding device for strand or thread-like goods, e.g. wireInfo
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Description
Spul- oder Wickelapparat for strang- oder fadenförmiges Gut, z.B. DrahtSpooling or winding apparatus for strand or thread-like material, e.g. wire
Die Erfindung betrifft einen- Spul- oder Wiokelapparat zum Bewickeln einer Spule mit strangförmigem oder fadenförmigem Gut, wie z.B. Draht-, mit elektromotorischem Antrieb für die Spule oder den Fadenführer und Mitteln zum vom Aufwiekelzustand unabhängigen Konstanthalten der Padenspannung.The invention relates to a winding or wokel apparatus for winding a bobbin with strand-like or thread-like material, such as wire, with an electric motor drive for the coil or the thread guide and means to be independent of the Aufgiekelstatus Keeping the pad tension constant.
Solche Apparate werden beispielsweise gebraucht, um aua einer Ziehmaschine kommenden Draht auf Vorrataspulen aufzuwickeln oder zur Herstellung von Wicklungen, wie sie in Weiterverarbeitungs- · maschinen oder in elektrischen Geräten, z.B. Relais, gebraucht werden· Bei zunehmender Füllung der Spulen nimmt deren Durchmesser naturgemäß zu. 'Wenn die Fadenspannung konstant gehalten werden soll, ändert sich deshalb das vom Fadenzug herrührende Moment Me- an der Spule dauernd, d.h. es nimmt mit dem Wickeldurohmesser zu. Da die Anlieferungsgeschwinüigkeit des Wickelgutea» daa z.B. von eiaer Drahtziehmaschine kommen kann, in der Hegel gleich bleibt» nimmt dir-Drehzahi mit-zunehmendem Wickeläurohmeseea; ab« Für das vokt Zug ;Such devices are used, for example, to aua a Drawing machine to wind up incoming wire on supply spools or for the production of windings as they are used in further processing machines or electrical devices, e.g. relays, are used · As the reels fill up, their diameter decreases naturally too. If the thread tension is to be kept constant, the torque resulting from the thread tension therefore changes Coil continuously, i.e. it increases with the winding diameter. Since the delivery speed of the wrapped goods a »daa e.g. from eiaer Wire drawing machine can come, in which Hegel remains the same »decreases you-Drehzahi with-increasing winding acid ohms; from «For the vokt train;
0Q9Ö19/KH90Q9Ö19 / KH9
im Wickelgut hervorgerufene Moment gilt die BeziehungThe relationship applies to the moment caused in the winding material
wobei Ug das Moment an der Spule» d^ der jeweilige Wickeldurchmesser und P die Zugkraft im Wickelgut (Fadenspannung) sind»where Ug is the moment at the coil »d ^ the respective winding diameter and P is the tensile force in the winding material (thread tension) »
FUr den Zusammenhang zwischen der Wickelgescnwinaigkeit v^ und der Spulendrehzahl η giltFor the connection between the winding speed v ^ and the reel speed η applies
dw = κ· . ιd w = κ ·. ι
wobei E und K1 konstante Umrechnungsfaktoren sind und in K' schon das konstante v™· berücksichtigt ist» Durch Einsetzen des Ausdruckes für d^ in die Beziehung für M~ ergibt sichwhere E and K 1 are constant conversion factors and in K 'the constant v ™ · has already been taken into account »By inserting the expression for d ^ in the relation for M ~ we get
. J.. J.
wobei im konstanten Uereohnungefaktor £* schon der konstante den zug P berüokeiohtigt ist« Aus der vorstehenden Bezshung let klar» daß man zur Erzeugung einer konstanten Fadenspannung diewhere in the constant Uereunefactor £ * the constant the train P is taken into account «From the above statement it is clear that in order to produce a constant thread tension, the
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Spule so antreiben muß, daß ihr Antriebsmoment umgeicehrt proportio-Must drive the coil in such a way that its drive torque is reversed proportionally
nal zur Spulendrehzahl verläuft· Die Drehmoment-Kennlinie über der Spulendrehzahl dargestellt ist also eine Hyperbel. Das Antriebsmoment setzt sich aus dem Spulenmoment M„ und einem Heibungsmoment Mp zusammen· Das Motormoment ist also M„Q. = Mg + M«.nal to the reel speed · The torque characteristic shown over the reel speed is therefore a hyperbola. The drive torque is made up of the coil torque M "and a heating torque Mp. The motor torque is therefore M" Q. = Mg + M «.
Bei Dekannten Spul- und Wickelapparaten wird die Fadenspannung dauernd mit Hilfe eines Tänzerarmes abgetastet. Ändert sich die Fadenspannung, so verschwenkt der Tänzerarm unter Überwindung eines (regenmomentes und bewirkt einen regelnden Eingriff in eine mechanische oder elektrische Drehzahl-Eegelvorrichtung· Das heißt, daß bei den bekannten Apparaten die Spannung durch den Tanzerarm aufrechterhalten und der Spulenantrieb so beeinflußt wird, daß die Stellung des Tänzerarmes möglichst wenig von einer Soll-Stellung abweicht. Diese bekannten Regeleinrichtungen sind teuer, was sich auf den Gesastpreis der Spulapparate stark auswirkt.The thread tension on decannt winding and winding devices continuously scanned with the help of a dancer arm. If the thread tension changes, the dancer arm pivots while overcoming one (rain moment and causes a regulating intervention in a mechanical or electrical speed control device · That means that in the known devices the voltage through the dance arm maintained and the coil drive is influenced so that the position of the dancer arm as little as possible from a target position deviates. These known control devices are expensive, which has a strong effect on the total price of the winding apparatus.
Der Erfindung liegt aie Aufgabe zugrunde, einen Spul- oder Y/ickel- apparat zu schaffen, mit dem unter Verzicht auf eine Drehzahl-Heteine konstante Faden spannung aufrechterhalten wird.The invention is based aie on the task of creating a winding or Y / ickel- apparatus with which a constant thread tension is maintained while dispensing with a speed Hetein.
Diese Aufgabe wird erfinaungsgemäß dadurch gelöst, da j -ie ^-'ehmoment-Kennlinie ^j£Ot m £ ^nMot^ deS axB Kon^eil3a'torniO'tcr m^ ldasBivrotor ausgebildeten Elektromotors durch «anl eines Kondensators bestimmter Kapazität mindestens annähernd gleich oaer nur umThis object is erfinaungsgemäß achieved in that j -ie ^ - 'ehmoment characteristic ^ j £ Ot m £ ^ n Mot ^ oF AXB Kon ^ eil3a' tornio 'tcr m ^ ldasBivrotor formed electric motor by "anl a capacitor certain capacity at least approximately the same or just around
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einen festen faktor ver^n^ert verläuft wie die sich unter der Voraussetzung gleichbleibender Fadenspannung unabhängig vom Aufwickelzustand und den Reibungsverlusten im Antrieb ergebende Spulen-Kennlinie. a fixed factor ver ^ n ^ ert runs like that under the premise constant thread tension regardless of the winding condition and the coil characteristic resulting from the friction losses in the drive.
Bei der einfachsten Ausführungsform eines solchen Spul- oder Wickelapparates ist nur ein· Motor erforderlich, aer die welle, auf die iie Spule oder der fadenführer aufzusetzen ist, direkt antreibt. Weitere iiegeleinrichtun^en sind nicht erforderlich, da allein durch aie Drehzahl-Drehmoment-Oharakteristik des Motors eine konstante Fadenspannung aufrecnternalten wird. Mit der Erfindung wird also ein grundlegend anderer .<eg besehritten, da nicht mehr wie bei den bekannten opulapparaten die Vorspannung eines Tänzerarmes die Fadenspannung reguliert, sundern das der jeweiligen Drehzahl zugeordnete Drehmomente des Antriebsmotors, ^er Apparat wird damit außerordentlich einf&jn und robust und läßt sicn senr viel billiger herstellen als die Deriar.nxen Spul- Oier wicitelapparate. Die große Hobustiieit dt-r Vorrichtung gewährleistet ein fehlerfreies Aroeiten.In the simplest embodiment of such a winding or winding apparatus Only one motor is required for the shaft on which The bobbin or the thread guide is to be attached directly drives. Further sealing equipment is not required, as this is done on its own The speed-torque characteristic of the motor has a constant The thread tension is maintained. So with the invention a fundamentally different known opulapparaten the bias of a dancer arm the thread tension regulated, sound the one assigned to the respective speed Torques of the drive motor, ^ he apparatus thus becomes extremely simple and robust and can be used much cheaper manufacture than the Deriar.nxen Spul- Oier wicitelapparate. The size Hobustiieit dt-r device guarantees error-free aroiding.
Zwischen Iiio~;or una Spulen- bzv/· "iadenfuhrerantrieb kann eine feste übersetzung eingebaut sein, z.B. in Form eines Zahnradgetriebes oaer -eines Zahnriemengetrieces. LIit einem solchen einfachen mechanischen Kittel kann ein und derselbe Motor für verschiedene Betrieb sverhältniise verv/endet werden. Handelt e3 aioii um einen dickeren ^alit, aer mit stärkerem Zug aufgewickelt weruen soll, so erfolgt eine übersetzung ins Lang3ame, i.ri» \±e ,/eile, ö.ui' aer aieA fixed gear ratio can be built in between the reel or loader drive, for example in the form of a toothed wheel drive or a toothed belt drive. With such a simple mechanical unit, one and the same motor can be used for different operating conditions. If e3 aioii is about a thicker ^ alite, which is to be wound up with a stronger tension, it is translated into long name, i.ri » \ ± e , / eile, ö .ui 'aer aie
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Spule oder der Padenführer befestigt wird, läuft langsamer als die Motorwelle. Ist das .Drehmoment für den speziellen Betriebsfall an der Motorwelle zu s'roß, so kann es in einem beliebigen Verhältnis durch eine Übersetzung ins Sohnelle herabgesetzt werden, wodurch außerdem noch die Drehzahl der Spule erhöht wirdeCoil or the pad guide is attached, runs slower than that Motor shaft. Is that the .torque for the special operating case The motor shaft is too big, so it can be in any ratio can be reduced by a translation into the sonelle, which also increases the speed of the spool
Es können auch mehrere Motoren zum gemeinsamen Antrieb der Spule bzw. des fadenführers durch Kupplung der Motorwellen oder Zwischengetriebe zusammengekuppelt werden. Dieses Mittel kann z.Bo angewendet werden, wenn die Leistung eines Motors nicht ausreicht· Trotz Verwendung zweier Motoren kann die gesamte Konstruktion billiger sein als bei Verwendung eines größeren Spezialmotors, der in nur kleiner Stückzahl gebaut wird,, Hinzu kommt, daß die Kennlinien bei stärkeren Motoren wegen größerer Verluste nicht mehr den gewünschten Verlauf haben. Wenn, der zusätzliche Motor nur als Anlaufhili'e dient, kann er über einen freilauf oder über eine Magnetkupplung angekuppelt sein.Several motors can also be coupled together to drive the bobbin or the thread guide together by coupling the motor shafts or intermediate gears. This means may, for example, o be applied when the power of an engine is not sufficient · Despite use of two motors can be less expensive than when using a larger special motor which is built in only small quantities, the entire construction ,, addition, the characteristics stronger at Motors no longer have the desired course due to greater losses. If the additional motor is only used as a starting aid, it can be coupled via a freewheel or a magnetic coupling.
Eine Mehr-Motorenanordnung kann aber vorteilhafterweise auch mit einer Steuereinrichtung, z.B., mit einem Zeitrelais zum Abschalten mindestens eines der mehreren Motoren nach Erreichen der vollen Spulendrehzahl und zum Zuschalten mindestens eines der mehreren Motoren beim Stillsetzen des. Apparates kombiniert sein. In diesem i'all würde der zusätzliche Motor nur als Anlauf— und Bremshilfe dienen, während er beim stationären Betrieb leer mitläuft oder eventuell ganz abgekuppelt ist.' Mit einer solchen Anordnung genügtA multi-motor arrangement can, however, advantageously also be used a control device, e.g., with a time relay for switching off at least one of the several motors after reaching the full reel speed and for switching on at least one of the several Motors to be combined when the apparatus is shut down. In this The additional motor would only serve as a starting and braking aid serve, while it runs idle in stationary operation or may be completely disconnected. ' Such an arrangement is sufficient
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eine sehr einfache Steuervorrichtung zum Regeln aer Anlauf- und Bremsvorgänge, was die Verwendung eines zusätzlicnen Motors rechtfertigen kann»a very simple control device for regulating aer start-up and Braking processes, which justify the use of an additional motor can"
Die Erfindung kann ebensogut wie bei einem Spulapparat &uch bei einem \ii ekel apparat angewendet werden» Ein Wickelapparat ^emäiS der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen auf einem hin- und herschiebbaren Schlitten angeordneten Arm zur Aufnahme aer zu bewickelnden Spule und einen auf den Arm ausgerichteten if'adenführer« Auch bei einem Wickelapparat verändert sich bei gegeoener ?adenspannung das Drehmoment mit dem Füllzustand der in aiesem Pail 8rehenden Spule» Die erfindungsgemäße Verwendung eine3 Motors mit geeigneter Kennlinie gewährleistet auch bei einem Wickelapparat orjae weitere Zusatzeinrichtungen eine gleichbleibende i'adenspannunga The invention can be used just as well as with a winding apparatus and with a disgusting apparatus. A winding apparatus according to the invention is characterized by an arm arranged on a slide that can be pushed back and forth for receiving the bobbin to be wound and an arm which is aligned with the arm 'suture carrier "even with a winding apparatus changes when gegeoener? adenspannung the torque to the level of inflation of 8rehenden in aiesem Pail coil" the inventive use eine3 motor with appropriate characteristics ensured even when a winding apparatus orjae additional facilities consistent i'adenspannung a
7/ie eingangs erwähnt, besieht die einfachste Ausführungsform eines Apparates gemäß aer Erfindung aus dem Antriebsmotor und aer jelle zum Aufsetzen aer Spule. Bei höheren Anforderungen an das genaue Konstanthalten der i-adenapannung kann es aber erforaeriioii werden, daß Schwankungen der Netzspannung berücksichtigt weraen- müssen. Sin Apparat, mit dem Schwankungen der Heizspannung berücksichtigt werden können, hat einen 'länzerarm, aesjen Stellung von aer ".fadenspannung abhängig ist und ein vom. Tanzerarm angetriebenes, vorzugsweise arehbäres Potentiometer zur Regelung einer konstanten Spannung am Motor7 / As mentioned at the outset, the simplest embodiment is one Apparatus according to aer invention from the drive motor and aer jelle to put on the coil. With higher demands on the exact Keeping the i-adenapension constant can, however, be necessary that fluctuations in the mains voltage must be taken into account. Sin Apparatus with which fluctuations in the heating voltage are taken into account can, has a 'lancer arm, aesjen position of aer' .thread tension is dependent and one of the. Dancer-poorly driven, preferably arboreal Potentiometer for regulating a constant voltage on the motor
, -, λ . ■.: 0 0981971049, -, λ. ■ .: 0 0981971049
» ■ ■ -»■ ■ -
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unabhängig von Schwankungen .der HetaSpannung, Läßt äie Netzspannung nach, so sinkt die Fadenspannung, der länzerarm bewegt sich und versfellt das Potentiometer in solchem Sinne, daß die Motorspannung vergrößert wird. Steigt die Netzspannung und damit das Drehmoment des Motors, so wird der Tänzeraritt in Umgekehrter Richtung verstej.lt und das Potentiometer so eingeregelt, daß die Spannung an den Anschlußklemmen des Motors herabgesetzt wird· !"alls in einer Anlage ein Spannungs-IConstanthalter vorhanden ist, ist die beschriebene Einrichtung entbehrliqluRegardless of fluctuations in the Heta voltage, the mains voltage remains unchanged after, the thread tension decreases and the dancer arm moves and adjusts the potentiometer in such a way that the motor voltage is enlarged. If the line voltage rises and with it that Torque of the motor, the dance is done in the opposite direction verstej.lt and the potentiometer adjusted so that the voltage at the terminals of the motor is reduced ·! "alls A voltage stabilizer is available in a system the device described is unnecessary
be ' ·■ ■■- -; ■' .be '· ■ ■■ - - ; ■ '.
Mit Draht zu/wickelnde Spulen können ein sehr großes Gewicht erreichen. Sie haben in der Regel eine hoheOrehzahi, so daa in aer rotierenden Spule eine beträchtliche kinetische Energie gespeichert ist· Diese kinetische Energie kann beim Anhalten des Apparates zu eini?r erhöhten Fadenspannung führen, da ja die Spule ohne besondere Bremsmittel durch den Zug des iadens gestoppt werden müßte. Um dies zu vermeiden, ΐ;;·ΰ gemäß einer Vielt ei1 bildung aer Erfindung eine Gleichstromquelle, vorzugsweise ein Gleichrichter vorgeseiien, von dem aus zur Einleitung der Bremsung dienenuer Gleichstrom in den Hotor eingespeist wix*d sowie ein zum Abschalten des Gleichstromes dienendes Zeitrelais· 3eim Bremsvorgang wird nun von der Gleichstromquelle aus Gleichstrom in den Motor' gespeis.*;; der ein bremsendes Magnetfeld erzeugt. Hierdurch laßt sich eine so stärke Bresskraft erzielen, daß die Spule ohne wesentliche Erhöhung des Padenauges angehalten wird. Zum Zwecke der Bremsung; kann auch ein v;eiteres vom fänzerarm angetriebenes Po-centiometer zur Regelung der - - "-"'"■"■'"■■ ■■■ - T-- ■■"""■■■Coils wound with wire can be very heavy. As a rule, they have a high speed, so that a considerable amount of kinetic energy is stored in the rotating bobbin would have to be. To avoid this, ΐ; ; · Ϋ́ according to a Vielt ei 1 education aer invention, a DC power source, a rectifier preferably vorgeseiien from which dienenuer from the initiation of braking, direct current in the Hotor fed Wix * d, as well as a serving for shutting off the DC current time relay · 3eim braking operation will now be from the DC power source fed into the motor from direct current. * ;; which generates a braking magnetic field. This enables such a strong force to be achieved that the bobbin is stopped without a significant increase in the pad eye. For the purpose of braking; A further po-centiometer driven by the fan arm can also be used to control the - - "-"'"■"■'"■■ ■■■ - T-- ■■""" ■■■
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an den Motor anzulegenden Gleichstrom-Bremsspannung vorgesehen seine Mit dieser Zusatzeinriohtung läßt sich das Bremsmoment genau so steuern, daia auch beim Anhalten des Spulenantriebes die Fadenspannrig in engen Grenzen konstant bleibt»DC braking voltage to be applied to the motor is provided With this additional device, the braking torque can be adjusted in exactly the same way control, daia the thread tensioner even when the bobbin drive is stopped remains constant within narrow limits »
Man kann auch sowohl zum Steuern der Motorspannung als auch des Bremsstromes mit einem einzigen Potentiometer auskommen, dessen Anschlußstellen durch Umschalten mittels Schützschaltern der jeweiligen Funktion entsprechend angeschlossen werden. Als Anlaßhilfe kann auch ein Zeitrelais in Kombination mit einem Anlaß-Kondensator verwendet werden, wobei das Zeitrelais während des Anlaufvorganges eine zusätzliche Kapazität, d.h. einen Anlaß-Kondensator zuschaltet.You can also manage with a single potentiometer to control both the motor voltage and the braking current, its Connection points by switching over using the contactor switches of the respective Function accordingly. As a starting point can also be a time relay in combination with a starting capacitor can be used, whereby the time relay has an additional capacitance, i.e. a starting capacitor, during the start-up process switches on.
3ei eintr besonders vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung wird ein zugleich als Magazin wirkender Tänzerarm verwendet, dessen Stellung von α er Fadenspannung abhängig ist, wobei dieser Tänzerarm in mindestens einer seiner EndStellungen einen Endschalter betätigt. So kann diese Betätigung bei maximaler Füllung d.es Magazins erfolgen, \";enn bereits die Bremsung der Spule eingeleitet ist. In diesem Fall wird dann durch den Ends-chalter die Gleichstrombremsung unterbrochen. Auf diese x'eise kann man den Bremsvorgang sehr einfach regeln. Y/enn nämlich die Bremsung zu stark ist, füllt sich das Magazin, da die Spule nicht mehr genug !Draht % aufwickelt. Dieae Füllung des Magazins wird erfindungsgemäß ausgenutzt, um _en Bremsvorgang zu regeln. In a particularly advantageous embodiment of the invention, a dancer arm that also acts as a magazine is used, the position of which is dependent on the thread tension, this dancer arm actuating a limit switch in at least one of its end positions. Thus, this operation can take place d.es magazine at maximum filling \ "; already hen the braking of the coil is initiated in this case, then through the End-Chalter DC braking interrupted In this x'eise can the braking process very simple.. If the braking is too strong, the magazine fills because the spool no longer winds up enough wire. The filling of the magazine is used according to the invention to regulate the braking process.
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Bei maximaler Füllung des Magazins kann auch ein Endschalter betätigt werden, durch den "Kapazitäten und/oder ein weiterer Motor zugeschaltet werden. Hierdurch wird das Antriebsmoment der Spule erhöht. Hat diese eine so große Drehzahl erreicht, daß der Tänzerarm wieder vom Schalter abgehoben wird, was jnit einer Entleerung des Magazins gleichbedeutend ist, so wird das Antriebsmoment wieder herabgesetzt. In diesem Fall wird der Endschalter nicht zur Regelung des Bremsvorganges, sondern zur Regelung während des normalen Spulbetriebes ausgenutzt«When the magazine is filled to the maximum, a limit switch can also be actuated through the capacities and / or another motor be switched on. This increases the drive torque of the coil elevated. If this has reached such a high speed that the dancer arm is lifted off the switch again, which results in an emptying of the magazine is equivalent, the drive torque is reduced again. In this case the limit switch does not become a control the braking process, but for regulation during normal Winding operation used "
Schließlich kann ein Endschalter so angeorndet sein, daß er bei minimaler Füllung des Magazins betätigt wird. Diese minimale Füllung wird z.B. infolge zu schnellen Hochlaufens beim Anlaufen des Spulapparates erreichte Durch die Betätigung, eines entsprechend angeordneten weiteren Endschalters wird das Antriebsmoment durch Abschalten von Kapazitäten und/oder durch Abschalten eines weiteren Motors verringert. Es ist klar, daß hierdurch die Spuiehdrehzahl herabgesetzt wird, so daß sieh das Magazin wieder füllen kann·Finally, a limit switch can be so arranged that it is at with the magazine being filled to the minimum. This minimal filling is e.g. due to the rapid startup when starting the Spooler achieved by actuation, one accordingly arranged further limit switch, the drive torque is through Switching off capacities and / or by switching off another one Engine reduced. It is clear that this increases the spool speed is reduced so that you can fill the magazine again
Zum Feststellen der Spulenwelle kann eine Bremse» vorzugsweise eine Band- oder Backenbremse, vorgesehen sein. Eiiie solche Bremse erleichtert das Auswechseln der Spulen.To lock the spool shaft, a brake can be used, preferably a Band or shoe brake may be provided. Eiiie such a brake relieved changing the coils.
Anhand der nachfolgend besprochenen Zeichnungen, die auch Ausführungsbeispiele der- Erfindung zeigen, ist die Erfindung näher erläutert; es zeigen:On the basis of the drawings discussed below, which also include exemplary embodiments show the invention, the invention is closer explained; show it:
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Fig» 1 einen "senkrechten Schnitt durch einen Spulapparat mit direktem Antrieb der Spulenwelle,Fig. 1 is a "vertical section through a winding apparatus with direct drive of the spool shaft,
Fig. 1a eine Ansicht eines Tänzerarmes in Richtung des Pfeiles Ia in Fig. 1,1a shows a view of a dancer arm in the direction of arrow Ia in FIG. 1,
Fig„ 2 einen Spulapparat, bei dem zwischen Antriebsmotor und Spulenwelle eine Übersetzung geschaltet ist,Fig "2 shows a winding apparatus in which between the drive motor and Spool shaft a translation is switched,
Fig. 3 bis 6 Mehr-Motorenanordnung-en zum Antrieb einer einzigen Spule,3 to 6 multiple motor arrangements for driving a single one Kitchen sink,
Fig. 7 eine Mehr-Motorenanordnung zum Antrieb von zv;ei Spulen,7 shows a multi-motor arrangement for driving two coils,
Fig. 8 eine schema ti sehe i)arj teilung eines Wickeläpparates mit einem Arm zur Aufnahme einer Spule,Fig. 8 shows a diagram ti i) arj division of a winding device with an arm for holding a spool,
Fig. 9 und 10 zwei Drehpotentiometer zur Steuerung aer Motorspannung bzw. der Bremsspannung am Motor und9 and 10 two rotary potentiometers for controlling the motor voltage or the brake voltage on the motor and
Fig» 11 ein Diagramm mit Drehmoment-Kennlinie·Fig. 11 shows a diagram with a torque characteristic curve.
Zunächst sei anhand der Fig. 1 der prinzipielle Aufbau eines Spulapparates gemäß der Erfindung beschrieben. Fig. 1 ist eine schematische Darstellung. Die Hauptteile des Spulapparates sind ein Gehäuse 1, der Antriebsmotor 2, die Spulenwelle 3» clie Spule 4 und der Tänzerarm 5.First of all, the basic structure of a winding apparatus is based on FIG. 1 described according to the invention. Fig. 1 is a schematic representation. The main parts of the winder are a Housing 1, the drive motor 2, the spool shaft 3 and the spool 4 and the dancer arm 5.
Im Gehäuse 1 ist ein Sockel 6 für den Elektromotor 2, nämlich einen Konäensator-Motor mit Massivrotor vorgesehen. Die Spulenwelle 3 ist im Gehäuse ans atz 7 mit-uels der Kugellager 8 unct 9 gelagert und mit. dem Motor über eine Kupplung 10 gekuppelt. Das rechte Ende der Spulenwelle 3 ragt frei über die Lagerung 8, 9 heraus und ist mit zwei Zentrierkegeln 11 und 12 versehen, die die EndenIn the housing 1 is a base 6 for the electric motor 2, namely a Konäensator-Motor with massive rotor is provided. The spool shaft 3 is mounted in the housing on atz 7 with-uels of the ball bearings 8 and 9 and with. coupled to the engine via a coupling 10. The right The end of the spool shaft 3 protrudes freely from the bearings 8, 9 and is provided with two centering cones 11 and 12, which form the ends
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der Spule zentrieren. Der Kegel 11 sitzt auf der welle 3 fest; während der Kegel 12 längaversohieblicli ist. Der Kegel 12 wird· erst nach'dem Aufschieben der Spule auf die Welle 3 aufgesetzt und mittels der Mutter 13 in axialer Richtung gegen die· Spule 4 gezjogen· center the bobbin. The cone 11 is firmly seated on the shaft 3; while the cone 12 is longitudinally reversed. The cone 12 is only placed on the shaft 3 after the bobbin has been pushed on and pulled against the spool 4 in the axial direction by means of the nut 13
Die bie jetzt beschriebenen Einzelteile genügen bereits für einfache Betriebsanforderungeni wenn der Motor 2 so gewählt ist, wie dies nachfolgend anhand des Diagrammes nach Pig. 11 beschrieben wird· In diesem Diagramm ist auf der Abszisse das Drehmoment des Motors ^m0+ bzw. der Spule Mq_ in omkp aufgetragen, "während auf der Ordinate die Drehzahl η des Antriebsmotors bzw· der Spule in Umdrehungen/min, dargestellt ist. Es sind zwei Kennlinien14» 15 des Motors aufgetragen. Die Kennlinie 14 ergibt sichDei Verwendung eines Kondensators bestimmter Kapazität, nämlich eines Kondensators mit einer Kapazität von 4 /U F, während sich die Kennlinie 15 bei einem Kondensator mit einer Kapazität von 6 /u/ergibt. Die Spulendrehzahl bewegt sich im Bereich von 1200 bis 2200 ü/min. Sei einer konstanten Fadenspannung von 200 G-ranim ergibt sich bei ITernachlässigung der Eeibong die Drehzahl—irecmoment-Kennlinie 17· Bei Berilcjcsichti^ung; der Reibung erhöht sicn das dem, Motormoment eatgegena/tehende Belasfangsmoment, so daß die Keiinlinie 16 entsteht· Wie das Diagramm ohne weiteres zeigt, liegt diese Drehmoiaent-Kennlinie weitgehaid parallel zu den Motor-Kennlinien· .The individual parts now described are already sufficient for simple operating requirements if the motor 2 is selected as shown below with the aid of the Pig diagram. 11 is described · In this diagram, the torque of the motor ^ m 0 + or the coil Mq_ is plotted in omkp on the abscissa, while the ordinate shows the speed η of the drive motor or the coil in revolutions / min. Two characteristic curves 14 »15 of the motor are plotted. The characteristic curve 14 results when a capacitor with a certain capacitance is used, namely a capacitor with a capacitance of 4 / UF, while the characteristic curve 15 results from a capacitor with a capacitance of 6 / u /. The bobbin speed is in the range from 1200 to 2200 rpm. With a constant thread tension of 200 G-ranim, neglecting the Eeibong results in the speed-irecmoment characteristic curve 17 · With consideration; the friction increases the motor torque Eating counter torque, so that the line 16 arises · As the diagram clearly shows, this torque characteristic is largely parallel to the motor characteristic ·.
Wenn der Motor 2 ζ·Β· die Charakteristik nach der Linie 34 hat und die iadenspaniiung s,3. 200 G-raam sein soll, so ergibt sich aieseIf the engine 2 ζ · Β · has the characteristic on line 34 and iadenspaniiung s, 3. 200 G-raam is supposed to be
Q09819/1CU9Q09819 / 1CU9
BAD ORIGfNAL ^-?_BAD ORIGfNAL ^ -? _
Padenspannung annähernd genau allein aus dem Verhalten des Motors. Ist der Wickeldurchmesser klein, d.h. die Spule 4 noch wenig gefüllt, so ist die Drehzahl verhältnismäßig hoch, z.B. 2.000 U/min. Mit zunehmendem Wickeldurchmesser wird die Drehzahl langsamer, da die Bewegungsgeschwindigkeit v„, des von der Ziehmaschine 20, von der nur die Ziehscheibe 21 dargestellt iat, kommenden Drahtes im wesentlichen konstant bleibt, 'üenn. die Spule vollgewickelt ist, ist die Drehzahl 1200 U/min, erreicht. Wälirend des gesamten Y/ickelvorganges ist die Fadenspannung im wesentlichen konstant, geblieben, da ja die für eine Fadenspannung von 200 Gramm erforderliche Kennlinie sich annährend mit der Motor-Kennlinie gedeckt hat.Pad tension almost exactly from the behavior of the motor alone. If the winding diameter is small, that is to say the bobbin 4 is not filled enough, the speed is relatively high, for example 2,000 rpm. As the winding diameter increases, the speed of rotation becomes slower, since the speed of movement v "of the wire coming from the drawing machine 20, of which only the drawing disk 21 is shown, remains essentially constant . the bobbin is fully wound, the speed 1200 rpm is reached. During the entire winding process, the thread tension has remained essentially constant, since the characteristic curve required for a thread tension of 200 grams has almost coincided with the motor characteristic curve.
In Fig. 2 iit eine Ausführungsform dargestellt, bei der zwischen die Spule 4 und den Motor 21 ein Getriebe 22 geschaltet ist. Dieses Getrieoe beste/it aus einem größeren Zahnrad 23, das auf der Motorwelle sitzt una einem kleineren Zahnrad 24, das auf der Spulenwelle 3 befestigt ist. Man erhält also eine Übersetzung ins Schnelle, a.h. aie Drenzanl ^er Spule 4 ist größer als die Drehzahl des Motors 21· Dadurch vvird das Drehmoment in einem festen Verhältnis herabgesetzt» Man kann sich auf diese «reise leicht an andere Verhältnisse (höhere Wiekelgeschwindi^keit, kleinere Fadenspannung) anpassen. ■In Fig. 2 iit an embodiment is shown in which a gear 22 is connected between the coil 4 and the motor 2 1. This gearbox consists of a larger gear wheel 23 that sits on the motor shaft and a smaller gear wheel 24 that is attached to the spool shaft 3. So you get a speed ratio, because the Drenzanl ^ he coil 4 is greater than the speed of the motor 2 1. This reduces the torque in a fixed ratio speed, smaller thread tension). ■
V/eiter ist bei der Ausführungsfcrm nach Fig. 2 mit aera Tänzerarm eine Nockenscheibe 93 verbunden, aie mit dem Ta'ststift 94 eines elektrischen Impulsgebers 95 zusammenwirkt. Eine solche Vorrichtung kann anstelle ,ier ^PoteiitiometeranordriUn« nach äen Fig» 1f 1a, 9Furthermore, in the embodiment according to FIG. 2, a cam disk 93 is connected to the aera dancer arm, which cooperates with the button 94 of an electrical pulse generator 95. Such a device can be used instead of the potentiometer arrangement according to Fig. 1 f 1a, 9
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und TO verwendet werden. Hierbei ist allerdings nur eine stufenweise Regelung möglich, während die Regelung mittels Potentiometer stufenlos ist. Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt in der geringeren Empfindlichkeit, da nicht wie bei Potentiometern eine mit der Zeit zu Abnutzungen führ end e/s chi ei f ende Bewegung zwischen einer f/iderstahdswioklung und einem lastarm auftritt* .and TO can be used. In this case, however, only a step-by-step regulation is possible, while regulation is carried out by means of a potentiometer is stepless. The advantage of such an arrangement lies in the lower sensitivity, as there is no movement between the a f / iderstahdswioklung and a load arm occurs *.
Weitere Anordnungen sind in den Pig. 3 bis 7 dargestellte Bei der Ausführungsform nach Pig» 3 wird die Spule 4 von inagesamt drei Motoren 25, 26, 27 angetrieben. Die beiden Motoren 26 und 27 treiben gemeinsam ein Zahnrad 28 an» Das Zahnrad 28 steht mit einem Zahnrad 29 in Eingriff-, das auf der Welle des Motors 25 befestigt' ist. Auf der anderen Seite der Motorwelle sitzt q±h Zahnrad 30, das mit einem RitzeL 31 auf der welle der Spule 4 kämmt· Man kann unter Beibehaltung einer bestimmten Motortype auf diese Weise die Leistung beliebig erhöhen, im vorliegenden Pail ungefähr verdreifachen. Zwischen die Motoren können auch lösbare Kupplungen, z.B. Le er lauf kupplungen bzw«, Magnetkupplungen geschaltet sein.Further arrangements are in the Pig. In the embodiment according to Pig »3, the coil 4 is driven by three motors 25, 26, 27 in total. The two motors 26 and 27 jointly drive a gearwheel 28. The gearwheel 28 meshes with a gearwheel 29 which is fastened to the shaft of the motor 25. On the other side of the motor shaft sits q ± h gear 30, which meshes with a RitzeL 31 on the shaft of the coil 4 · You can increase the power as you wish, in the present Pail approximately triple it while maintaining a certain motor type. Detachable clutches, for example idle clutches or magnetic clutches, can also be connected between the motors.
Bei der Ausführungsform nach Pig. 4 sind zwei Motoren 32 und 33 unmittelbar miteinander gekuppelt (Kupplung 34) und ,treiben gemeinsam die Spule 4 an· Bei der Ausiiuhrungsform. nach Pig, 5 treiben zwei direkt gekuppelte Motoren über ein aus den Zahnrädern 35» 36 bestehendes Zahnradgetriebe die Spule 4 an· Bei der Anordnung nach Pig. 6, mit der man eine besonders kurze Bauweise erzielt,1' sitzen auf den Wellen der parallel angeordneten Motoren 37 und 38In the Pig. 4, two motors 32 and 33 are directly coupled to one another (coupling 34) and jointly drive the coil 4. In the embodiment. According to Pig, 5 two directly coupled motors drive the coil 4 via a gear drive consisting of the gears 35 »36 · In the arrangement according to Pig. 6, with which a particularly short construction is achieved, 1 'sit on the shafts of the motors 37 and 38 arranged in parallel
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Zahnräder 39 und'40» die mit einein auf der Spulenwelle sitzenden Ritzel 41 kämmen. 'Gears 39 and '40' which are seated with one on the spool shaft Pinion 41 mesh. '
Bei den vorstehend beschriebenen Ausf iihrung sf or men (Pig. 3 bis 6) dienen mehrere Motoren zum Antrieb einer einzigen Spule«, Dies kann sowohl alleine zur Leistungserhöhung dienen i-ls auch zur Verbesserung der Anlauf- und Bremseigenschäften« Im letzteren Fall wird nach dem Anlaufen mindestens einer der mehreren Motoren abgeschaltet und vor dem Bremsen wiener zugescnaltet. Dies kann allein, auf elektriscnem wege, d.h* aurch Erregen bzw. Nichterregen des Motors als auch zusätzlich mechanisch aurch Aokuppeln erfolgen.In the above-described execution forms (Pig. 3 to 6) serve several motors to drive a single coil «, this can i-ls also serve to improve performance alone the starting and braking properties «In the latter case after starting at least one of the several motors switched off and switched on before braking. This can be done alone, on electrical paths, i.e. by exciting or not exciting the motor and also mechanically by coupling.
Bei der Ausfiihrungsform nach Fig. 7 sind zwei parallel angeordnete Motoren 42, 43 verwendet, die aber Zannradgetrieoe 44, 45 bzw. 46, 47 Spulen 4a und 4b antreiben. Ss ist klar, üai> die'Spule 4a mit einer wesentlich niedrigeren Drehzahl läuft als die Spule 4b. Die Drehmomente an den Spulen sind ebenfalls verschieden, wobei die Spule 4a das größere (doppelte) Drehmoment hat.In the embodiment according to FIG. 7, two are arranged in parallel Motors 42, 43 used, but the Zannradgetrieoe 44, 45 or 46, 47 drive spools 4a and 4b. It is clear that the coil 4a runs at a much lower speed than the coil 4b. The torques on the coils are also different, with the Coil 4a has the greater (double) torque.
Eingangs der Beispielsbeschreibung war der Tänzerarm 5 (Fig. 1) nur kurz erwähnt worden. ITachfolGend soll nun die Funkxion dieses Tänzerarmes genauer beschrieben werdeneDer Tänzerarm ist bei 48 drehbar an einem am Gehäusedeckel 49 befestigten Stativ 50 gelagert» An seinem linken Ende sind zwei Rollen 51a und 51b (vergleiche auch. Fig. 1a) gelagert. Am hinteren Ende befindet sich ein GegengewichtAt the beginning of the description of the example, the dancer arm 5 (FIG. 1) was only mentioned briefly. ITachfol G end will now be described the Funkxion this dancer arm in more detail e The dancer arm is at 48 rotatably mounted on a chassis-mounted cover 49 tripod 50 mounted "at its left end are two rollers 51a and 51b (see also, Fig. 1a) is mounted. There is a counterweight at the rear end
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52, das längs der den Arm bildenden Stange 53 verschiebbar und in jeder beliebigen Stellung festklemmbar ist. Am oberen Ende des Stativs sind zwei Rollen 54a, 54b gelagert. Am Maschinengestell ist eine Rolle 55 gelagert, über die der von der Ziehmaschine 20# 21 kommende Draht gerührt wird. Der Draht wird über die Rollen 51 und 54 geführt, wodurch ein Drahtspeicher entsteht, dessen Inhalt abnimmt, wenn der Tänzerarm im Uhrzeigersinn schwenkt und zunimmt,· wenn er im <je&*enuhrzeigersinn versehwenkt ,wird.52, which is displaceable along the rod 53 forming the arm and can be clamped in any position. Two rollers 54a, 54b are mounted at the upper end of the stand. A roller 55 is mounted on the machine frame, via which the wire coming from the drawing machine 20 # 21 is stirred. The wire is passed over the rollers 51 and 54, is formed thereby forming a wire store whose content decreases as the dancer arm pivots clockwise and increases, · if it ever * enuhrzeigersinn versehwenkt in <&, is.
In der Nähe der Lagerstelle 48 des Tänzerarmes sind zwei Potentiometer 56» 57 angeordnet, -Ie in den Pig. 9 und 10 vergrößert dargestellt sind« Wie aus i'ig. la zu ersenen-ist, werden diese Potentiometer von einem mit der Welle des Tanzerarmes verbundenen Zahnrad 90 angetrieben, das mit auf aen PotentiometerKellen sitzenden kleinen Zahnrädern 91 * 92 kämmt. Jeder der Potentiometer 56, hat eine Widerstandswicklung 58 bzw. 59 und einen die Widerstandswicklunfcen abtastenden Arm 60, 61. Die Arme 60, 61 sind mit den Zahnrädern 91, 92 fest verbunden. >'ehn sich also der Tänzerarm dreht, drehen sich auch die Tastarme 60, 61. Das Zentrum aer \arme 50, 61 Ist mit einer Anschlußklemme ·- verbunden. Aus der Betrachtung aer Potentiometer ist ohne weiteres klar, daß bei ihrer Verstellung der swischenaeschaltete Widerstand 58 Mw. 59 variiert wird, womit die Mo irr spannung bzw» iie Motorbremsspanniint- reguliert werden kann. Im 5lalle des Antriebes'können aaait 3chwankuii£en aer lvet£:spannunc; ausgeglichen werden^ w^rend Im Falle des Brems ens auci: beim Anhalten der Vorrichtung eine annähernd ,gleichbleicer.de Padenspannung er sielbar ist, da α er 3reas strom und iasit das 31-essxomentIn the vicinity of the bearing point 48 of the dancer arm, two potentiometers 56 »57 are arranged, -Ie in the pig. 9 and 10 are shown enlarged «As from i'ig. 1a, these potentiometers are driven by a gear 90 connected to the shaft of the dance arm, which meshes with small gear wheels 91 * 92 seated on aen potentiometer trowels. Each of the potentiometers 56, has a resistance winding 58 or 59 and an arm 60, 61 which scans the resistance winding. The arms 60, 61 are firmly connected to the gears 91, 92. Before the dancer arm rotates, the feeler arms 60, 61 also rotate. The center of the arms 50, 61 is connected to a connecting terminal. From the consideration of the potentiometer it is immediately clear that when you adjust the swischenaeschalten resistor 58 Mw. 59 is varied, with which the motor voltage or the motor brake voltage can be regulated. In the 5 l all of the drive can aaait 3chwankuii £ en aer lvet £: Spannunc; be compensated ^ w ^ rend In the case of braking also: when the device is stopped, an approximately constant pad tension can be achieved because it is 3reas current and iasit the 31st moment
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von der [Fadenspannung beeinflußt /wird, d.h.-. vergrößert wird, wenn. sich die Fadenspannung erhöht und verkleinert wird, wenn der Faden zu locker wird·by the [thread tension / is influenced, ie-. is enlarged when. the thread tension increases and decreases if the thread becomes too loose
Abschließend seinoch der Wickelapparat nach Pig. 8 besprochen« Die wesentlichen Teile dieses Wickelapparates sind die Spulenhalterung 64, der Fadenführer 65, die Lagerung 66 des Fadenführers, ein Zwischengetriebe 67 und der Antriebsmotor 6.8. Der Antriebsmotor hat wieder eine angepaßte Kennlinie, wobei über das G-etriebe 67 diese Kennlinie an die erforderliche Wickel-Kennlinie angepaßt wird. Auf der in Kugellagern 69, 70 gelagerten V/elle 71 sitzt anstelle einer Spule ein Fadenführer 65. Dieser Fadenführer enthält eine aus den Rollen 72, 73 und 74 bestehende Fadenführung. Der Faden 75 wird durch eine zentrale Bohrung 76 der vVelle 71 zugeführt und über die Rollen 72, 73, 74 geleitet.Finally, the Pig coiling machine. 8 discussed « The essential parts of this winding apparatus are the bobbin holder 64, the thread guide 65, the bearing 66 of the thread guide, an intermediate gear 67 and the drive motor 6.8. The drive motor again has an adapted characteristic, whereby via the gearbox 67 this characteristic is adapted to the required winding characteristic will. The ball 71, which is mounted in ball bearings 69, 70, is seated instead a bobbin, a thread guide 65. This thread guide contains a thread guide consisting of rollers 72, 73 and 74. The string 75 is fed to the shaft 71 through a central bore 76 and passed over the rollers 72, 73, 74.
Die Spulenhalterung 64 ist auf einem Schlitten 77 befestigt und hat einen Arm 78. Auf den Arm 78 ist eine Spule 82 aufsteckbar. In der dargestellten Betriebsstellung ist die Spule 82 in den trommeiförmigen Fadenführer 65 eingeführt. Der Fadenführer rotiert, während die Spule sich nicht dreht» Aus der Betrachtung von Fig. 8 ist klar, daj der Faden (Draht) auf aie Spule 82 aufgewickelt wird* Während des Y/ickelvorganges führt aer Schlitten 77 eine hin- und hergenende Bewegung in Richtung der P-eile 83, 84 aus,, Ist die Spule 82 gewickelt, so wird der Schlitten 77 ganz nach links gefahren, die bewickelte Spule abgenommen und eine leere Spule aufgesexzte The spool holder 64 is mounted on a carriage 77 and has an arm 78. A coil 82 can be plugged onto the arm 78. In the operating position shown, the bobbin 82 is inserted into the drum-shaped thread guide 65. The thread guide rotates while the bobbin is not rotating »From consideration of Fig. 8 it is clear that the thread (wire) is wound onto a spool 82 * During the winding process, the carriage 77 moves back and forth Hergenende movement in the direction of the P-eile 83, 84 from ,, Is the Coil 82 is wound, the carriage 77 is moved all the way to the left, removed the wound bobbin and attached an empty bobbin
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Claims (1)
z.B. infolge zu schnellen Hochlaufens beim Anlaufen erreicht wird, durch Betätigen eines weiteren Bndschalters das Antriebsmoment
durch Abschalten von Kapazitäten und/oder eines weiteren Motors verringert.15 · Apparatus according to claims 12 to 14, characterized in that the dancer arm at minimum fill 6 - of the magazine, the
For example, as a result of accelerating too quickly when starting, the drive torque is achieved by actuating another limit switch
reduced by switching off capacities and / or another motor.
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00 9819 / 10Λ9
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