DE2230628B2

DE2230628B2 - Vorrichtung zum steuern des antriebs der verlegevorrichtung von spulmaschinen, insbesondere bei drahtziehmaschinen

Info

Publication number: DE2230628B2
Application number: DE19722230628
Authority: DE
Inventors: Rainer Posl Rudolf Dipl -Ing 8500 Nürnberg Hagen Werner 8541 Penzendorf Mach Manfred 8540 Schwa bach Nittschalk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-06-22
Filing date: 1972-06-22
Publication date: 1977-09-01
Also published as: JPS4956076A; IT989237B; DD104959A5; GB1380663A; BE801168A; DE2230628A1; DE2230628C3; FR2190107A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern des Antriebs der Verlegevorrichturg von Spulmaschinen, insbesondere bei Drahtziehmaschinen, bei der die Verlegevorrichtung jeweils an den Enden des Verlegeweges der Windungen auf der Wickelspule in ihrer Verlegerichtung umkehrbar ist Φ

Zum Steuern der Verlegevorrichtung sind Anordnungen bekannt, bei denen die Umsteuerung an den Endpunkten der Spule durch das Zusammenwirken von Nocken auf dem beweglichen Schlitten der Verlegevorrichtung und beidseitigen Endschaltern bewirkt wird (vgl. z. B. US-PS 28 45 229).

Eine derartige Steuervorrichtung erfordert beim Spulenwechsel häufig eine Neueinstellung; diese Neueinstellung ist vor allem bei automatisch arbeitenden Doppelspule™ nachteilig. Bei einer ungenauen Einstellung der Umsteuerpunkte kann es dann u. U. zu einer Häufung von Windungen an den Umkehrpunkten kommen. Eine derartige Häufung — oder auch eine Vertiefung — ist wickeltechnisch unerwünscht.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es bereits M bek'rint, mit der Verlegevorrichtung für den Draht in Form einer Veriegestange eine Stange zu kuppeln, die an ihren Enden berührungslos arbeitende Meßsonden aufweist, die mit den Spulenflanschen zusammenarbeiten. Die Meßsonde, die optisch, pneumatisch oder to elektrisch ausgebildet sein können, liefern dann das Umsteuersignal (DT-OS 20 33 284).

Des weiteren ist eine Anordnung bekannt, bei der die Drehzahl der Spule in Abhängigkeit von der Bewegung eines vor der Verlegevorrichtung angeordneten Tänzers geregelt wird. Die Umkehr der Verlegevorrichtung an den Umkehrpunkten ist durch Endschalter bestimmt. Das vom Tänze:r abgenommene Signal dient außerdem zur Verlegung der Umkehrpunkte oder Veränderung der Geschwindigkeit der Verlegevorrichtung an den Umkehrpunkten. Damit soll eine Anhäufung oder Verdünnung von Wicklungen an den Umkehrpunkten vermieden werden (vgl. DT-OS 20 05 503). Bei dieser Anordnung wird also z. B. bei einer Anhäufung von Wicklungen am Spulenende der Umsteuerbefehl früher gegeben. Damit tritt eine gewisse Kompensation ein. Wie Versuche gezeigt haben, besteht aber andererseits die Gefahr, daß sich eine Anhäufung etwa vor dem Spulenende aufbaut und diese Anhäufung über den Tänzer bei den nächsten Umsteuerbefehlen Fehlimpulse verursacht, die zu Verdünnungen an den Spulenenden führen, welche nicht mehr rückgängig gemacht werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Steuerung der Verlegevorrichtung derart vorzunehmen, daß vom Tänzer od. dgl. herrührende Fehlinformationen ausgeschlossen werden und sich eine gleichmäßige oder gewünschte Wicklungsverteilung auf der Spule ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine durch die erfaßte Wicklungsgleichmäßigkeit bewirkte Änderung der Verzögerungszeit zeitabhängig rückgängig machbar ist. Durch diese zeitabhängige Verschiebung des Umsteuerpunktes können damit die von einer Veränderung des Umsteuerpunktes evtl. hervorgerufenen Meßwertschwankungen nicht als Störsignale in die Steuerung eingehen.

Eine besonders vorteilhafte Kombination hinsichtlich der Ansprechbarkeit und der Verlegung des Umsteuerpunktes ist dann gegeben, wenn die Ausgangssignale der als Lichtschranken ausgebildeten und auf die Spulenflansche ansprechenden Meßvorrichtungen über Zeitglieder geführt sind, deren Zeitverhalten beim Überschreiten eines vorgegebenen Wertes der Geschwindigkeit der Tänzerbewegung änderbar ist und durch einen weiteren Zeitgeber zeitabhängig auf den Ursprungswert rückführbar ist. Damit läßt sich z. B. eine durch einen Wickelberg verursachte Verkleinerung der Verzögerungszeit zeitabhängig, z. El. in einer Minute wieder rückgängig machen. ·

Weiterhin sei noch bemerkt, daß ein besonders vorteilhafter Antrieb der Verlegevorrichtung dann gegeben ist, wenn hierfür ein elektrischer Schrittmotor vorgesehen wird, da hierdurch an jedem beliebigen Punkt eine praktisch sofortige Umkehr der Verlegevorrichtung ohne eigentliche Totzeit erreichbar ist, so daß die vorstehende geschilderten Schwierigkeiten weitgehend reduzierbar sind. Außerdem lassen sich mit einer derartigen Schrittmotoreinrichtung u. U. noch gewünschte Wickelgeometrien erzeugen.

Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine Spulmaschine in schematischer Darstellung und

Fig.2 eine Seitenansicht in Verbindung mit einem vereinfachten Prinzipschaltbild zur Umsteuerung des Antriebsmotors der Verlegevorrichtung.

Der aus der nicht gezeigten Drahtziehmaschine mit einer Geschwindigkeit von z. B. 50 rn/Sek. in Richtung des Pfeiles 24 ankommende Kupferdraht 14 soll in Windungen 9 auf den Kern 6 der Spule aufgebracht werden. Die Spule 5 ist beidseitig durch Flansche 7 und 8 begrenzt, an denen die Verlegexichtung 25 der Verlegevorrichtung 1 für den Draht 14 umgekehrt werden muß.

Vor der Verlegevorrichtung 1 ist ein Tänzer 15

angeordnet, dessen Bewegung s mittels eines Drehpotenciometers 16 in an sich bekannter Weise in einen elektrischen Wert umgesetzt wird.

Die geometrische Anordnung der Wicklungen auf dem Kern 6 der Spule wird durch die Bewegung der Verlegevorrichtung 1 bewirkt, wobei der Windungsabstand von der Geschwindigkeit der Verlegevorrichtung 1 abhängig ist. Zum Antrieb der Verlegevorrichtung 1 ist ein elektrischer Motor 3 vorgesehen, der über eine Spindel 2 die Verlegevorrichtung 1 in Richtung des Doppelpfeiles 26 antreiben kann. Der Motor 3 wird seinerseits durch ein elektrisches Steuergerät 4 gesteuert, das ihm jeweils die Befehle für Rechts- bzw. Linkslauf vorgibt.

Zum Antrieb der Spule 5 dient ein Elektromotor 10, der durch an sich bekannte Regelmittel 25 derart in seiner Drehzahl geregelt wird, daß die Aufwickelgeschwindigkeit des Drahtes konstant bleibt, d. h. mit zunehmendem Wickeldurchmesser wird die Drehzahl geringer, z. B, von 8000 U/min im Leerzustand bis auf z. B. 4000 U/min im bewickelten Zustand der Spule 5. Mit dem Antriebsmotor 10 ist noch eine Tachometermaschine 11 gekuppelt, die einen der Drehzahl η der Spule 5 proportionalen Wert liefert.

Zur Erfassung des jeweiligen Umsteuerpunktes für die Verlegevorrichtung 1 ist an beiden Seiten der Verlegevorrichtung eine Lichtschranke 12 bzw. 13 befestigt. Die Zuordnung ist gestrichelt angedeutet. Diese Lichtschranke besteht jeweils aus Sender 121 bzw. 131 und Empfänger 122 bzw. 132. Bei der Bewegung der Verlegevorrichtung 1 nach links wird also zunächst die Lichtschranke 13 durch den Flansch 8 der Spule 5 unterbrochen. Hierdurch wird mit gegebener Zeitverzögerung Tder Motor 3 umgesteuert, so daß die Verlegevorrichtung 1 wieder nach rechts läuft, wobei sich dann beim Unterbrechen der Lichtschranke 12 der gleiche Vorgang wiederholt.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist durch geeignete Signale R, L an den Gattern 23 beim Linkslauf nur der Empfänger 132 und beim Rechtslauf nur der Empfänger 122 wirksam. Die durch Unterbrechen bewirkten Ausgangssignale der Empfänger werden über Zeitstufen 21,22 als Umsteuerbefehl an das Steuergerät 4 des Motors 2 gegeben.

Die Zeitverzögerung 7*der Zeitglieder 21,22 ist dabei mit Hilfe der Widerstände 27, 28, die z. B. Teile von flC-Zeitgliedern sein können, auf einen den technologischen Gegebenheiten angepaßten Zeitwert — der Totzeit des Umsteuerantriebes — eingestellt. Die Zeitverzögerung ist nun zusätzlich in Abhängigkeit von der Bewegung 5 des Tänzers 15 veränderbar. Hierzu wird das am Potentiometer 16 abgenommene Signal s in einer Stufe 17 differenziert; die Bewegungsgeschwindigkeit des Tänzers dient dort ab einer bestimmten Größe als Befehl für eine Steuerstufe 18, die die Verzögerungszeit T der Zeitglieder 21, 22 verändert. Diese Veränderung der Einstellung der Potentiometer 27 und 28 ist gestrichelt angedeutet; sie kann z. B. durch Stellmotoren vorgenommen werden oder auch durch rein elektronische Mittel. Nach der relativ schnellen Veränderung der Verzögerungszeit infolge der Information des Tänzers wird diese Veränderung im Verhältnis hierzu langsam (2. B. bis zu einer Minute) durch ein weiteres Zeitglied 19, z. B. einen Hochlaufgeber, zeitabhängig wieder rückgängig gemacht.

Hierdurch wird folgendes erreicht:

Das Verlegerad 1 hat durch die Umsteuerung eine gewisse Totzeit, die mechanisch bedingt ist, so daß sich an den Flanschen 7,8 Drahthänfungen ergeben können. Diese Drahthäufungen werden durch den Tänzer 15 erfaßt; der Tänzer meldet über das Potentiometer 16 Wickelberge. Bei einem Berg ist der Radius des aufgewickelten Drahtes 14 größer, der Tänzer 15 wird also ruckartig nach unten gezogen. Abhängig von der Geschwindigkeit des Tänzers 15 bei einer derartigen Bewegung wird die Verzögerungszeit T verkürzt, d. h. der Antrieb 3 wird etwas vorzeitiger als bisher umgeschaltet. Durch das Zeitglied 19 wird der Umschaltpunkt durch kontinuierliche Veränderung der Verzögerungszeit wieder langsam zum Flansch hin laufen. Dabei wird der gemeldete »Berg« abgebaut.

Zusammenfassend läßt sich also die Grundidee der vorliegenden Einrichtung folgendermaßen beschreiben:

Zunächst soll die Spule abgetastet werden (durch Lichtschranken oder auch andere Mittel), um einen eventuellen Versatz oder auch Längentoleranzen der Spule auszugleichen und die Verlegung entsprechend zu steuern. Da jedoch bei den vielen Lagen keine 100%ige Genauigkeit erzielbar ist, können sich trotzdem an den Flanschen Erhöhungen und Vertiefungen bilden. Auf Erhöhungen spricht der Tänzer an, auf Vertiefungen nicht sicher, da die Verlegung eventuell gar nicht bis an diese Stelle hinläuft (sonst würde sich die Vertiefung nicht bilden). Deshalb läßt man sicherheitshalber die Verlegung grundsätzlich etwas zu weit laufen, so daß die Verlegung zeitweise jede Stelle der Spulenlänge übersireicht und sich dann an den Flanschen allmählich Erhöhungen bilden. Diese werden dann durch zeitweise Verkürzung des Verlegeweges abgebaut, bevor sie eine unzulässige Größe erreichen. Anstelle eines Tänzers kann auch eine Tachorolle oder ein Spannungsmesser benützt werden, da eine Erhöhung auf der Wicklung eine Geschwindigkeitserhöhung des Drahtes oder auch (infolge träger Massen der Umlenkrollen) eine Drahtspannungserhöhung hervorruft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Steuern des Antriebs der Verlegevorrichtung von Spulmaschinen, insbesondere bei Drahtziehmaschinen, bei der die Verlegevorrichtung jeweils an den Enden des Verlegeweges der Windungen auf der drehzahlgeregelten Wickelspule

in ihrer Verlegerichtung umkehrbar ist und bei der die Zeitverzögerung zwischen Erfassung des Endes des Verlegeweges durch eine Meßvorrichtung und der Abgabe des Umsteuerbefehles für den Antrieb von der gemessenen Wickelungsgleichmäßigkeit abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die erfaßte Wickelungsgleichmäßigkeit bewirkte Änderung der Verzögerungsteil (T) zeitabhängig rückgängig machbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch f, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der als Lichtschranken (12, 13) ausgebildeten und auf die ze· Spulenflansche (7,8) ansprechende Meßvorrichtung über Zeitglieder (21, 22) geführt sind, deren Zeitverhalten beim Überschreiten eines vorgegebenen Wertes der Geschwindigkeit durch Bewegung eines Tänzers (15) änderbar ist und durch einen 1«; weiteren Zeitgeber (19) zeitabhängig wieder auf den Ursprungswert rückführbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb der Verlegevorrichtung (1) ein elektrischer Schrittmotor (3) vorgesehen ist.