DE19723635A1

DE19723635A1 - Abspulrichter für draht- oder mehrdrahtförmiges Gut

Info

Publication number: DE19723635A1
Application number: DE19723635A
Authority: DE
Inventors: Eckehard Albert
Original assignee: WITELS APP MASCH ALBERT GmbH
Current assignee: WITELS APP MASCH ALBERT GmbH
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 1998-12-10
Anticipated expiration: 2017-06-06
Also published as: BR9809541A; CA2293616A1; EP0988121B1; NO995961D0; EP0988121A1; DE19723635C2; NO995961L; AU8436198A; WO1998055247A1; NZ501070A; AU735067B2; JP2002502316A; ATE209983T1; NO312346B1; US6237383B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Abspulvorrichtung für draht- oder mehrdrahtförmiges Gut mit einer drehbaren Aufnahme für eine Spule, ein Coil od. dgl. und mit einer einer Verarbeitungsvorrichtung zugeordneten Biegerolle.

Es sind Abspulvorrichtungen bekannt, die dazu dienen, ein aufgewundenes Gut, z. B. einen Draht von einer Spule, einem Coil oder einer Haspel, einer Verarbeitungsvorrichtung zuzuführen, wobei das Abspulen häufig durch einen Antrieb erfolgt.

Bei den bekannten Abspulvorrichtungen ändert sich in Abhängigkeit vom Spulen- bzw. Coilgewicht die Vorschubkraft beständig, was gleichzeitig auch die Eintrittsbedingungen des Guts in die Verarbeitungsvorrichtung beeinträchtigt, was wiederum einen Einfluß auf die Qualität der Verarbeitung hat. Insbesondere bei breiten Spulen oder Coils ändert sich auch fortlaufend die Zuführrichtung zur Einführungsrolle, wodurch zusätzliche Belastungen und auch Verdrallungen/Verwindungen auftreten, die ebenfalls einen Einfluß auf die Qualität des nachfolgenden Verarbeitungsprozesses haben.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Abspulen von einer Spule, einem Coil o. dgl. derart durchzuführen, daß das jeweilige Gut mit konstanten Eigenschaften einer Verarbeitungsvorrichtung zugeführt werden kann, d. h. einen Abspulrichter zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch einen Abspulrichter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch die Erfindung wird eine einheitliche Richtungsänderung unter Beibehaltung der ursprünglichen Spulenkrümmung des draht- oder mehrdrahtförmigen Gutes, eine definierte elastische Richtungsänderung bzw. Umlenkung durch die entsprechenden Umlenkrollen, eine berechenbare und konstante eindimensionale Krümmung des draht- oder mehrdrahtförmigen Gutes nach der elastisch-plastischen Umlenkung/Biegung an der Biegerolle, eine optionale Erzeugung eines Rückwärtszuges durch die vom draht- oder mehrdrahtförmigen Gut um mehr als 180° umschlungene Biegerolle und/oder durch den Einsatz eines Totrichters, ein sicherer Ausschluß von Verdrehungen, Helizitäten, Verdrillungen, Verwindungungen des draht- oder mehrdrahtförmigen Gutes, da Torsionsmomente, die die Ursache für diese Effekte bilden, aufgrund der ideal festgelegten Abstände zwischen den Rollen minimiert sind, sowie ein sehr einfach und schnell an den jeweiligen Durchmesser des jeweiligen Gutes und den entsprechenden Werkstoff des draht- oder mehrdrahtförmigen Gutes sowie an existierende Ein- und Auslaufbedingungen anpaßbarer Aufbau des Abspulrichters erreicht.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel unter Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Abspulrichter in Seitenansicht;

Fig. 2 den Abspulrichter gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeils a in Fig. 1 gesehen.

Fig. 3 einen Totrichter.

Der Abspulrichter weist einen Ständer 1 auf, der im Ausführungsbeispiel aus einer Grundplatte 2, einer Deckplatte 3 und dazwischen angeordneten Säulen 4 besteht. Die Säulen 4 sind im Ausführungsbeispiel als drei hintereinander angeordnete Säulenpaare 5, 6 und 7 ausgeführt. Die Säulen 4 sind auf beliebige bekannte Weise mit den Platten 2, 3 verbunden. Es können aus Stabilitätsgründen auch eine andere Anzahl an Säulen 4 vorgesehen sein.

Am Ständer 1 ist eine Aufnahme 8 befestigt, die zur Anordnung einer horizontal angeordneten Spule 9, einem Coil oder einer Haspel dient. Die Aufnahme 8 kann am Säulenpaar 5 oder an jeweils einer Säule 4 der Säulenpaare 5 und 6 oder gegebenenfalls auch an mehreren Säulen 4 befestigt sein. Die Aufnahme 8 ist im Ausführungsbeispiel mit einem Antrieb 10 versehen, durch den die Spule 9 drehbar ist. Vorzugsweise ist die Aufnahme 8 auf den Säulen 4 höhenverstellbar und in beliebiger Position arretierbar angeordnet. Zwischen den Säulen 4 des mittleren Säulenpaars 6 ist im Bereich der Deckplatte 3 wenigstens eine frei drehbare Umlenkrolle 11 gelagert. Im Ausführungsbeispiel sind drei auf einer gemeinsamen Achse 12 frei drehbare Umlenkrollen 11 angeordnet. Zwischen den Säulen 4 des Säulenpaars 6 ist ein Tänzer 13 auf- und abbewegbar angeordnet. Er weist ein Gestell 14 mit frei drehbaren Rädern 15 auf, wobei die Räder 15 auf den Säulen 4 des Säulenpaares 6 abrollen können und durch diese geführt werden, wobei auch keine oder anders gestaltete Führungen möglich sind. Im Gestell 14 ist - vorzugsweise zentral - eine Achse 16 angeordnet, auf der benachbart und jeweils frei drehbar mindestens eine Umlenkrolle 11 - im Ausführungsbeispiel sind drei dargestellt - angeordnet sind. Die Anzahl der Umlenkrollen 11 im Bereich der Deckplatte 3 ist der im Tänzer 13 angepaßt. Der Tänzer 13 ist so gestaltet, daß er symmetrisch entlang seiner senkrechten Achse Gewichte (nicht dargestellt) aufnehmen kann.

Auf dem letzten Säulenpaar 7 ist verschieb- und arretierbar ein Halter 17 angeordnet, in dem eine drehbare Biegerolle 18 gelagert ist. Im Ausführungsbeispiel ist auf dem Halter 17 auch eine Verarbeitungsvorrichtung 19 in Form eines Richtapparates angeordnet.

Der Abstand A der Aufnahme 8 für eine Spule 9 zur ersten Umlenkrolle 11, sowie von Umlenkrolle 11 zu jeder folgenden Umlenkrolle 11 sowie von der letzten Umlenkrolle 11 zur Biegerolle 18 und von der Biegerolle 18 zur Verarbeitungsvorrichtung 19 entspricht der Bedingung A = oder < π.D, wobei D der jeweilige Durchmesser der Spule 9 bzw. der vorgeordneten Umlenkrolle(n) 11 bzw. der Biegerolle 18 ist. Der Durchmesser jeder Umlenkrolle 11 beträgt zur definierten elastischen Umlenkung des draht- oder mehrdrahtförmigen Gutes

wobei d der Durchmesser, E der Elastizitätsmodul und R_p0,2 die technische Dehngrenze des draht- oder mehrdrahtförmigen Gutes ist. Zur Erzeugung einer konstanten Krümmung des draht- oder mehrdrahtförmigen Gutes in der Krümmungsebene beträgt der Durchmesser der Biegerolle 18

Durch die Abstimmung der Durchmesser der Rolle(n) 11 auf den Durchmesser und die Werkstoffeigenschaften des draht- oder mehrdrahtförmigen Gutes gelingt eine nur elastische Umlenkung.

Die Biegerolle 18 kann mit einer nicht dargestellten Einrichtung zum Aufbringen eines zusätzlichen Drehmomentes versehen sein. Das Drehmoment kann sowohl als Antriebs- als auch als Bremsmoment aufgebracht werden. Als Einrichtung zur Aufbringung einer Antriebs- als auch einer Bremskraft kann ein - vorzugsweise unterschiedliche und einstellbare Drehmomente übertragender - Reversiermotor eingesetzt werden. Im Falle, daß nur Bremsmomente übertragen werden sollen, kann auch eine mechanische Bremsvorrichtung vorgesehen sein, wobei jeweils vorzugsweise Kraftmesser und Regler zur Überwachung und automatischen Einhaltung einer vorgegebenen Einwirkkraft vorgesehen sein können. Hierzu können beliebige bekannte Einrichtungen eingesetzt werden, so daß sie hier nicht näher beschrieben werden.

Mit der Nutzung der Biegerolle 18 als kombinierte Biege- und Bremsrolle ist die Technologie des Streckbiegerichtens anwendbar. Dabei wird zusätzlich zu den im Richtapparat aufgeprägten Biegungen eine Zugspannung überlagert, wobei der Vorwärtszug durch den notwendigen Transport des Gutes und der Rückwärtszug durch die Bremswirkung der Biegerolle 18 realisiert wird.

Alternativ kann zur Erzeugung eines Rückwärtszuges auch ein Totrichter 20 (Fig. 3) Anwendung finden. Dieser wird zwischen der Biegerolle 18 unmittelbar vor der Verarbeitungsvorrichtung 19 angeordnet und enthält drei drehbar gelagerte Rollen 21, 22, 23, wobei zwei Rollen 22, 23 den gleichen Durchmesser besitzen und auf einem Trägerelement (24) befestigt sind. Das Trägerelement 24 ist kreisrund und um seine Zentralachse 25 drehbar, wobei die Rollen 22, 23 symmetrisch zueinander und zur Zentralachse 25 angeordnet sind. Das Trägerelement 24 ist um seine Zentralachse 25 mittels einer beliebigen Verstellvorrichtung 26 in beide Richtungen definiert verdrehbar angeordnet. Wird das Trägerelement 24 um seine Zentralachse 25 verdreht, ändert sich an den beiden darauf applizierten Rollen 22, 23 der Umschlingungswinkel und demzufolge der Rückwärtszug.

Für rotationssymmetrische Querschnitte, die im allgemeinen auf den betreffenden Apparaten gerichtet werden, hat die Erzeugung und Nutzung von Vorwärts- und Rückwärtszügen zur Folge, daß der Entstehung einer unsymmetrischen Spannungsverteilung im Richtgut entgegengewirkt wird. Durch die Einstellung eines ausgewogenen Verhältnisses der Anteile der Biegung und des Zuges an der Gesamtverformung gelingt es, wesentlich die Qualität, insbesondere die Geradheit bzw. Krümmung des draht- oder mehrdrahtförmigen Gutes zu verbessern.

Die Vorrichtung arbeitet so, daß das auf der Spule 9 aufgewickelte Gut, z. B. ein Draht 27, durch Einschaltung des Antriebs 10 von der Spule 9 abgewickelt, über die erste Umlenkrolle 11 an der Deckplatte 3 geführt, dort umgelenkt und einer Umlenkrolle 11 im Gestell 13 zugeführt wird. Gegebenenfalls erfolgt in entsprechender Führung die weitere Umschlingung weiterer Umlenkrollen 11 jeweils paarweise an der Deckplatte 3 und im Tänzer 13. Schließlich wird das die letzte Umlenkrolle 11 im Tänzer 13 umschlingende Ende des Drahtes 27 der Einführungsrolle 18 und über diese der Verarbeitungsvorrichtung 19 zugeführt.

Der durch den Tänzer 13 gesteuerte Antrieb gewährleistet den Vorschub in der nachgeschalteten Verarbeitungsvorrichtung 19 unabhängig vom Spulengewicht mit konstanter Kraft. Das Tänzergewicht baut dabei nicht nur in Richtung des Abzuges, sondern auch in Richtung des Abspulens eine konstante Zugspannung auf das abzuspulende Gut auf. Auf die Abzugskraft wirken die Faktoren des Richtens, des Konstantkrümmens über die Biegerolle 18, der Umlenkungen und des - veränderbaren - Ge wichts des Tänzers. Alle diese Faktoren bewirken, daß in die Verarbeitungsvorrichtung 19 ein Gut einläuft, das bereits konstante Eigenschaften aufweist, was letztlich dazu führt, daß mit dem Verarbeitungsvorgang eine höherer Qualität erreicht werden kann. Durch die Umlenkung mittels der Umlenkrollen 11 wird auch die Zufuhr zur Biegerolle 18 gleichförmig ausgeführt, wobei ihre Beschich tung - gegebenenfalls auch ihre Gesamtausführung - aus einem den Reibungskoeffizienten erhöhenden Material - z. B. einem Gummi oder Kunststoff - eine Drehung um die Längsachse des Gutes behindert oder verhindert.

Wie oben bereits erwähnt, können eine beliebige Anzahl an Umlenkungen, d. h. auch eine beliebige paarweise Anzahl an Umlenkrollen vorgesehen sein, wobei die Anzahl von den jeweiligen Abzugslängen und der gewünschten Speicherfunktion des Tänzers abhängig ist.

Die Biegerolle 18 kann neben der Erzeugung einer konstanten Einführungskrümmung, mit der das jeweilige Gut in eine Verarbeitungsvorrichtung einläuft auch - bei Einfach- oder Mehrfachumschlingung(en) durch das Gut - zum Streckrichten und/oder auch Streckbiegerichten dienen, sofern auf sie ein zusätzliches Drehmoment übertragen wird.

Die höhenverstellbare Anordnung der Aufnahme 8 als auch des Halters 17 erlaubt eine jederzeitige Anpassung an unterschiedliche Einlaufhöhen nachgeschalteter Verarbeitungsvorrichtungen 19 bzw. verschiedener Größen von Spulen 9, wie auch eine Anpassung des Abstands zur ersten Umlenkrolle 11.

Claims

1. Abspulrichter für draht- oder mehrdrahtförmiges Gut mit einer drehbaren Aufnahme (8) für eine Spule (9), ein Coil o. dgl. und mit einer einer Verarbeitungsvorrichtung (19) zugeordneten Biegerolle (18), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aufnahme (8) und der Biegerolle (18) ein Tänzer (13) zwischengeschaltet und eine konstante Abspul- und Umlenkrichtung derart eingehalten ist, daß das abgespulte und umgelenkte Gut in gleicher Krümmungsebene der Spulkrümmung drehmomentfrei gerichtet wird.

2. Abspulrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tänzer (13) als Speicher mit einer Mehrzahl an Umlenkrollen (11) ausgestaltet ist.

3. Abspulrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) der Aufnahme (8) für eine Spule (9) zur ersten Umlenkrolle (11), sowie von Umlenkrolle (11) zu jeder folgenden Umlenkrolle (11) sowie von der letzten Umlenkrolle (11) zur Biegerolle (18) und von der Biegerolle (18) zur Verarbeitungsvorrichtung (19) der Bedingung
A = oder < π.D
entspricht, wobei D der jeweilige Durchmesser der Spule (9) bzw. der vorgeordneten Umlenkrolle(n) (11) bzw. der Biegerolle (18) ist.

4. Abspulrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser jeder Umlenkrolle (11) zur definierten elastischen Umlenkung des draht- oder mehrdrahtförmigen Gutes
beträgt, wobei d der Durchmesser, E der Elastizitätsmodul und R_p0,2 die technische Dehngrenze des draht- oder mehrdrahtförmigen Gutes ist.

5. Abspulrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer konstanten Krümmung des draht- oder mehrdrahtförmigen Gutes in der Krümmungsebene der Durchmesser der Biegerolle (18)
beträgt.

6. Abspulrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Biegerolle (18) ein zusätzliches Drehmoment aufbringbar ist.

7. Abspulrichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Drehmoment ein Bremsmoment ist.

8. Abspulrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Biegerolle (18) und der Verarbeitungsvorrichtung (19) ein Totrichter (20) angeordnet ist.

9. Abspulrichter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Totrichter (21) zwei gleich große symmetrisch zueinander auf einem drehbaren Trägerelement (25) angeordnete drehbare Rollen (22, 23) aufweist.

10. Abspulrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tänzer (13) in einer Führung auf- und abbewegbar angeordnet ist.

11. Abspulrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerolle (18) zu mehr als 180° durch das Gut umschlungen ist.

12. Abspulrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerolle (18) und/oder die Aufnahme (8) höhenverstellbar angeordnet sind.

13. Abspulrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerolle (18) mit einem den Reibungskoeffizienten erhöhenden Material beschichtet ist.