DE2437295A1 - Wire spooling installation - with electronic control for adjusting speed of drum's forward movement - Google Patents

Wire spooling installation - with electronic control for adjusting speed of drum's forward movement

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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2848—Arrangements for aligned winding
    • B65H54/2854—Detection or control of aligned winding or reversal
    • B65H54/2869—Control of the rotating speed of the reel or the traversing speed for aligned winding
    • B65H54/2872—Control of the rotating speed of the reel or the traversing speed for aligned winding by detection of the incidence angle

Landscapes

  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Installation for the spooling in layers of band shaped material such as threads and especially wire with a fixed guide point and an axially rotating and in both directions axially adjustable drum with the adjustment mainly vertical to the direction of movement of the arriving material. The axial forward movement of the drum is controllable through a speed regulating device so that the individual surrounds of the material lie close to each other. At least one sensor is positioned on both sides of the intended position of the material during the spooling operation between the guide point and the drum in order to determine the actual position of the material. The sensor then produces speed regulating control signals through a control installation to either raise or lower the speed of froward movement of the drum.

Description

Einrichtung zum lagenweisen Spulen von bandförmigem Gut, insbesondere Draht Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum lagenweisen Spulen von bandförmigem Gut, wie Fäden und insbesondere Draht, mit einem festgelegten Führungspunkt und einer um ihre Achse rotierenden, im wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung des ankommenden Gutes in beiden Richtungen axial verschiebbaren Trommel, deren axiale Vorschubgeschwindigkeit mit einer Geschwindigkeits-Regeleinrichtung derart steuerbar ist, daß die einzelnen Umgänge dicht aneinanderliegen. Device for layer-by-layer winding of strip-shaped material, in particular Wire The invention relates to a device for layer-by-layer winding of tape-shaped Good, like threads and especially wire, with a fixed guide point and one rotating around its axis, essentially perpendicular to the direction of travel of the incoming goods axially displaceable drum in both directions, the axial Feed speed controllable in this way with a speed control device is that the individual passages are close to one another.

Für ein einwandfreies, lagenweises Spulen von Draht ist es erforderlth, daß die einzelnen Umgänge des Drahtes dicht aneinanderliegen. Um dies zu erreichen, muß das Gut unter einem bestimmten Winkel, im wesentlichen 900 zur Trommelachse auf die Trommel laufen. Unter Berücksichtigung der Drehzahl der Trommel und der Dicke des bandförmigen Gutes wurde die Vorschubgeschwindigkeit der Trommel eingestellt. In der Praxis zeigte sich, daß ein einwandfreies lagenweises Spulen mit einer starren Vorschubgeschwindigkeit nicht zu erreichen ist.For a perfect winding of wire in layers it is necessary that the individual turns of the wire are close to one another. To achieve this, the material must be at a certain angle, essentially 900 to the drum axis run on the drum. Taking into account the speed of rotation of the drum and the Thickness of the belt-shaped material, the feed speed of the drum was adjusted. In practice it has been shown that a perfect layer-wise winding with a rigid Feed speed cannot be achieved.

Deshalb stellte man eine Bedienungsperson für die Kontrolle des Einlaufwinkeis des Gutes ab, die bei einer Abweichung der Lage des Gutes von der Soll-Lage die Vorschubgeschwindigkeit korrigierte.Therefore, an operator was hired for control of Infeed angle of the goods, which in the event of a deviation in the position of the goods from the Target position corrected the feed rate.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum lagenweisen Spulen von bandförmigem Gut zu schaffen, bei der die Vorschubgeschwindigkeit automatisch während des gesamten Spulvorgangs kontrolliert wird und bei einer Abweichung der Lage des Gutes von der Soll-Lage die Vorschubgeschwindigkeit korrigiert.The invention is based on the object of a device for layer-by-layer To create bobbins of strip-shaped material at which the feed speed is automatic is checked during the entire winding process and if the Position of the goods from the target position corrected the feed speed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zur Erfassung der Ist-Lage des Gutes beim Spulen zwischen dem Führungspunkt und der Trommel zu beiden Seiten der Soll-Lage des Gutes mindestens je ein Fühler angeordnet ist, der über eine Steuerungseinrichtung an ein Stellglied der Geschwindigkeits-Regeleinrichtung Steuersignale zum Erhöhen oder Vermindern der Vorschubgeschwindigkeit gibt. Sofern während des Spulens einer Lage festgestellt wird, daß die Gefahr des Überkletterns besteht, wird die Vorschubgeschwindigkeit erhöht, während bei der Gefahr des Spreizens der Umgänge die Vorschubgeschwindigkeit vermindert wird. Durch den Abstand der beiden Fühler voneinander kann die Ansprechempfindlichkeit der Einrichtung für die Korrektur der Ist-Lage des Gutes bestimmt werden.According to the invention, this object is achieved with a device as described in the introduction mentioned type solved in that to detect the actual position of the goods during winding between the guide point and the drum on both sides of the target position of the goods at least one sensor is arranged each, which via a control device an actuator of the speed control device control signals for increasing or Reduce the feed rate there. Unless a layer is being wound it is determined that there is a risk of climbing over, the feed rate increases, while at the risk of spreading the circumferences, the feed rate is decreased. Due to the distance between the two sensors, the response sensitivity the facility for correcting the actual position of the goods.

Soll ein Vorlaufen des Drahtes (Spreizen der Umgänge) im Normalfall ausgeschlossen sein, ist vorzugsweise zwischen den beiden Fühlern in der Soll-Lage des Gutes ein dritter Fühler anzuordnen, der über die Steuerungseinrichtung an das Regelgetriebe ein Steuersignal zum Konstanthalten der Vorschubgeschwindigkeit gibt0 Dieser FUhler sorgt dafür, dT die Regelung der Steuerung beruhigt wird. Sofern nur die beiden äußeren Fünier vorgesetIen sind, w'urd eine ständige Korrektur inl Sinne einer Geschwindigkeitserhöhung und -erniedrigung erfolgen.Should a leading of the wire (spreading of the passages) in normal cases be excluded, is preferably between the two sensors in the target position to arrange a third sensor of the goods, which is sent via the control device to the Control gear gives a control signal to keep the feed rate constant 0 This FUhler ensures that the regulation of the control is calmed down. Unless only the two outer fours are provided, would be a constant correction in the sense one Speed increase and decrease take place.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zur Ermittlung der Bedeutung der von den beiden Fühlern gelieferten Steuersignale zum Erhöhen der Vorschubgeschwindigkeit bei Rechts- oder Linksvorschub eine Identifikationsschaltung vorgesehen, die von Grenztastern Steuersignale erhält, die die Trommel an ihren Umkehrpunkten betätigt. Die Steuerungseinrichtung und die Identifikationsschaltung enthalten zwei Und-Verknüpfungen, von denen die eine von dem Steuersignal einer von den beiden Grenztastern gesteuerten, bi-stabilen Schaltung und das andere von dem Steuersignal des anderen der beiden Fühler und dem anderen Ausgangssignal der Kippschaltung angesteuert werden, und einen das Stellsignal an die Geschwindigkeitsregeleinrichtungeliefernden Speicher aufweist, der über eine Oder-Verknüpfung an den Ausgängen der beiden Und-Verknüpfungen angeschlossen ist und Löschsignale von einer weiteren Oder-Verknüpfung erhält, die Steuersignale von den Grenztasten, dem mitieren Fühler und einem Löschschalter erhält.According to a further embodiment of the invention, the determination the importance of the control signals supplied by the two sensors for increasing the Feed speed for right or left feed an identification circuit provided, which receives control signals from limit switches that the drum at their Reversal points actuated. The control device and the identification circuit contain two AND operations, one of which is dependent on the control signal of one bi-stable circuit controlled by the two limit switches and the other by the control signal of the other of the two sensors and the other output signal of the Toggle circuit are controlled, and a control signal to the speed control device delivering Has memory that has an OR link at the outputs of the two AND links is connected and receives cancellation signals from another OR link that Receives control signals from the limit buttons, the central sensor and an extinguishing switch.

Diese Einrchtung ermöglicht mit einem minimalen Aufwand an Bauelementen die Geschwindigkeitssteuerung des Vorschubs der Trommel nach rechts und nach links. Je nach Vorschubrichtung wird die Bedeutung der Steuersignale der beiden Fühler umgekehrt, damit die Geschwindigkeitsveränderung nicht im entgegengesetzten Sinn erfolgt.This device allows with a minimum of components the speed control of the advancement of the drum to the right and to the left. The meaning of the control signals of the two sensors depends on the feed direction vice versa, so that the speed change is not in the opposite sense he follows.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein AusfAhrungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen Fig. 1 eine Einrichtung zum lagenweisen Spulen von bandförmigem Gut in schematischer Darstellung, Fig. 2 verschiedene Betriebssituationen beim Vorschub nach links und nach rechts, Fig. ) ein Blockschaltbild mit Fühlern, Grenztastern, Identifikationsschaltung und Steuerungseinrichtung.In the following the invention is based on an exemplary embodiment Illustrative drawing explained in more detail. Show in detail Fig. 1 a device for the layer-by-layer winding of strip-shaped material in a schematic Representation, Fig. 2 different operating situations when advancing to the left and to the right, Fig.) a block diagram with sensors, limit switches, identification circuit and control device.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zum lagenweisen Spulen von Gut, hier Draht, weist einen festgelegten Führungspunkt in orm einer Rolle 1 und eine um ihre Achse rotierende Trommel 2 auf. Die Trommel 2 wird durch ein Antriebsaggregat 3 in Rotation versetzt und ist in axialer Richtung nach links und rechts durch einen geeigneten Antrieb kontinuierlich verschiebbar. Dem Antrieb für die Axialverschiebung der Trommel ist eine Geschwindigkeits-Regeleinrichtung zugeordnet. Die Antriebe und die Geschwindigkeits-Regeleinrichtung stellen in der Zeichnung die Baueinheit 5 dar. Der ankommende Draht 4 läuft zunächst durch einen Richtrollensatz 5, dann über die Führungsrolle 1 und dann auf die Trommel 2.The device shown in Fig. 1 for the layer-wise winding of Well, here wire, has a fixed guide point in the form of a roll 1 and a drum 2 rotating about its axis. The drum 2 is driven by a drive unit 3 rotated and is axially left and right by a suitable drive continuously displaceable. The drive for the axial displacement a speed control device is assigned to the drum. The drives and the speed control device represent the structural unit in the drawing 5. The incoming wire 4 first runs through a set of straightening rollers 5, then over the guide roller 1 and then onto the drum 2.

Zwischen der Führungsrolle 1 und der Trommel 2 ist eine Überwachungseinrichtung aus drei fotoelektrischen Fühlern 6, 7, 8 angeordnet. Der Fühler 6 ist im Bereich der Soll-Lage des Drahtes 4 angeordnet, während die Fühler 6 und 7 dazu seitlich versetzt angeordnet sind. Die. Fühler- 6, 7, 8 liefern Steuersignale an eine Steuerungseinrichtung und Identifikationsschaltung 9. Die Steuerungseinrichtung und Identifikationsschaltung 9 erhält ferner Steuersignale von Grenztastern lq, 11, die von der Trommel 2 an ihren Umkehrpunkten ihrer axialen Verschiebbarkeit betätigt werden.A monitoring device is located between the guide roller 1 and the drum 2 of three photoelectric sensors 6, 7, 8 arranged. The sensor 6 is in the area the desired position of the wire 4, while the sensors 6 and 7 to the side are arranged offset. The. Sensor 6, 7, 8 supply control signals to a control device and identification circuit 9. The control device and identification circuit 9 also receives control signals from limit switches lq, 11 from the drum 2 on their turning points their axial displaceability are actuated.

Die in Fig. 3 dargestellte Steuerungseinrichtung und Identifikationsschaltung erhält ihre Steuersignale von den als Fototransistoren ausgebildeten Fühlern 6,7, 8 und den beiden Grenztastern wo,11. Das Steuersignal des Fühlers 7 für die Lage »zu weit rechts" wird über einen Schmitt-Trigger 12 einer Und-Verknüpfung 13 zugeführt, die ein weiteres Steuersignal von einer bi-stabilen Kippschaltung 14 erhält. Ein Eingang der bi-stabilen Kippschaltung 14 ist mit dem Grenztaster 11 für den rechten Umkehrpunkt der Trommel 2 verbunden. Der Fühler 6 für die Lage des Drahtes t'zu weit links" liefert über einen weiteren Schmitt-Trigger 15 ein Steuersignal an eine weitere Und-Verknüpfung 16, die ein weiteres Steuersignal vom zweiten Ausgang der erwähnten bi-stabilen Kippstufe 14 erhält. Die Ausgangssignale der beiden Und-Verknüpfung 13, 16 werden über eine Oder-Verknüpfung 17 als Stellsignal einem Eingang einer als Speicher dienenden weiteren bi-stabilen Kippstufe 18 zugeführt. Der zweite Eingang der bi-stabilen Kippstufe 14 ist mit dem Grenztaster lo am linken Umkehrpunkt der Trommel verbunden. Die Grenztaster lo, 11 sind außerdem mit dem Eingang einer Oder-Verknüpfung 19 verbunden, die weitere Einga«signale von dem Fühler 8 für die Mittel-Lage des Gutes über einen Schmitt-Trigger 20 und von einem Löschschalter 21 erhält. Die Oder-Verknüpfung 19 liefert an den zweiten Eingang der als Speicher dienenden bi-stabilen Kippstufe 18 L8schsignale. Der Ausgang der als Speicher dienenden bi-stabilen Kippstufe 18 ist über einen Verstärker 22 mit einem elektromechanischen Stellglied 24 der Geschwindigkeits-Regeleinrichtung verbunden.The control device and identification circuit shown in FIG. 3 receives its control signals from the sensors designed as photo transistors 6,7, 8 and the two limit switches where, 11. The control signal of the sensor 7 for the position "Too far to the right" is fed to an AND operation 13 via a Schmitt trigger 12, which receives a further control signal from a bi-stable multivibrator 14. A The input of the bi-stable flip-flop 14 is with the limit switch 11 for the right Reversing point of the drum 2 connected. The sensor 6 for the position of the wire t'zu far left "supplies a control signal to a via a further Schmitt trigger 15 further AND operation 16, which is a further control signal from the second output of the mentioned bi-stable tilting stage 14 receives. The output signals of the two AND links 13, 16 are via an OR link 17 as a control signal to an input of a Further bi-stable flip-flop 18 serving as a memory is supplied. The second entrance the bi-stable flip-flop 14 is with the limit switch lo at the left reversal point of the Drum connected. The limit switches lo, 11 are also with the input of an OR link 19 connected, the other input signals from the sensor 8 for the central position of the Good received via a Schmitt trigger 20 and from an extinguishing switch 21. The OR link 19 supplies the second input of the bi-stable flip-flop which serves as a memory 18 reset signals. The output of the bi-stable multivibrator 18 serving as a memory is via an amplifier 22 to an electromechanical actuator 24 of the speed control device tied together.

Die er-findungsgemäBe Einrichtung arbeitet auf folgende Weise.The device according to the invention works in the following way.

Durch eine vor Beginn des Spulvorganges ausgeführte mechanische Einstellung an der Baueinheit 3 wird vermieden, daß ein Vorlaufen des Drahtes (Spreizen der Umgänge) entstehen kann, d.h. die axiale Vorschubgeschwindigkeit liegt unter der Sollgeschwindigkeit. ( Vist ~ v5011).By means of a mechanical setting carried out before the start of the winding process on the unit 3 is avoided that a leading of the wire (spreading of the Turns), i.e. the axial feed speed is below the Target speed. (Vist ~ v5011).

Wird nur beim Spulen während des Vorschubes der Trommel nach links der Fühler 7 betätigt (Betriebszustand I in Fig. 2), dann wird ein Signal zur ERhöhung der Vorschubgeschwindigkeit gewebe, so daß der Draht 4 immer weniger schräg auf die Trommel 1 läuft und schließlich den Fühler 8 betätigt.Is only used when winding while the drum is being fed to the left the sensor 7 is actuated (operating state I in Fig. 2), then a signal to increase the feed speed tissue, so that the wire 4 is less and less oblique the drum 1 runs and finally the sensor 8 is actuated.

Der Fühler 8 liefert über die Ober-Verknüpfung ein Löschsignal an den Speicher 18, so daß keine weitere Geschwindigkeitserhöhung mehr vorgenommen wird. Würde dagegen der Fühler 6 betätigt (Betriebszustand III in Fig. 2), dann erhält die Beschwindigkeits-Regeleinrichtung kein Signal.The sensor 8 delivers a clear signal via the upper link the memory 18, so that no further speed increase is made will. If, on the other hand, the sensor 6 were actuated (operating state III in FIG. 2), then the speed control device receives no signal.

Am Ende des Spulvorganges einer Lage muß die Vorschubrichtung der Trommel umgekehrt werden. Gleichzeitig müssen die Steuersignale der Fühler 6, 7 in ihrer Bedeutung umgekehrt werden. Dazu dienen die Grenztaster 10, 11. Wird die Vorschubgeschwindigkeit von links nach rechts umgekehrt (über gang von der Vorschubrichtung des Betriebszustandes I in die Vorschubrichtung des Betriebszustandes IV), dann wird der Grenstaster 10 betätigt. Der Grenztaster 10 löscht das zuvor der Geschwindigkeits-Regeleinrichtung zugeführte Signal für die Geschwindigkeitssteuerung. Würde beim Vorschub nach rechts der Fühler 7 vom Draht betätigt (Betriebszustand IV in Fig. 2), dann würde nicht wie beim Vorschub in entgegengesetztes Richtung (Betriebszustand I) ein Signal zum schnelleren Vorschub, sondern kein Signal zum langsameren Vorschub gegeben. Diese Umkehr der Bedeutung wird durch die Identifikationsschaltung gemäß Fig. 3 mit der Und- und Oder-Verknüpfungen der Signale erreicht. In entsprechender Weise wird bei einer B<§tigung des Fühlers 6 (Betriebs zustand VI in Fig. 2) ein Signal zum schnelleren Vorschub an die Geschwindigkeits-Regeleinrichtung gegeben.At the end of the winding process of a layer, the feed direction must be Drum can be reversed. At the same time, the control signals from sensors 6, 7 be reversed in meaning. The limit switches 10, 11 are used for this purpose Feed rate reversed from left to right (transition from feed direction of operating state I in the direction of advance of operating state IV), then the limit switch 10 is actuated. The limit switch 10 clears the previously of the speed control device supplied signal for speed control. Would advance to the right If the sensor 7 is actuated by the wire (operating state IV in FIG. 2), then it would not as with feed in the opposite direction (operating state I) a signal to faster feed, but no signal given for slower feed. These The meaning is reversed by the identification circuit according to FIG. 3 with the And and or links of the signals achieved. In a corresponding manner, at a B <§tigung the sensor 6 (operating state VI in Fig. 2) a signal for given faster feed to the speed control device.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es also möglich, ohne Bedienungsperson bandförmiges Gut mehrlagig auf eine Trommel einwandfrei zu spulen.With the device according to the invention it is therefore possible without an operator to properly wind tape-shaped material in multiple layers on a drum.

Ansprüche Expectations

Claims (4)

Ansprüche: s Einrichtung zum lagenweisen Spulen von bandförmigem Gut, wie Fäden und insbesondere Daht, mit einem festgelegten Führungspunkt und einer um ihre Achse rotierenden, im wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung des ankommenden Gutes in beiden Richtungen axial verschiebbaren Trommel, deren axiale Vorschubgeschwindigkeit mit einer Geschwindigkeits-Regeleinrichtung derart steuerbar ist, daß die einzelnen Umgänge dicht aneinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Ist-Laje des Gutes (4) beim Spulen zwischen dem Führungspunkt (1) und der Trommel (2) zu beiden Seiten der Soll-Lage des Gutes (4) mindestens ein Fühler (6,7) angeordnet ist, der über eine Steuereinrichtung (12 bis 18) an ein Stellglied (24) der Geschwindigkeits-Regeleinrichtung Steuersignale zum Erhöhen oder vermindern der Vorschubgeschwindigkeit gibt. Claims: s device for layer-by-layer winding of tape-shaped Good, like threads and especially daht, with a fixed guide point and one rotating around its axis, essentially perpendicular to the direction of travel of the incoming Good in both directions axially displaceable drum, its axial feed speed can be controlled with a speed control device in such a way that the individual Whorls are close to each other, characterized in that to record the actual Laje of the goods (4) during winding between the guide point (1) and the drum (2) at least one sensor (6,7) is arranged on both sides of the target position of the item (4) is transmitted via a control device (12 to 18) to an actuator (24) of the speed control device Control signals to increase or decrease the feed rate are. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Fühlern (6,7) in der Soll-Lage des Gutes (4) ein dritter Fühler (8) angeordnet ist, der über die Steuereinrichtung (12 bis 18) an die Geschwindigkelts-Regeleinrichtung ein Signal zum Löschen des von den Fühlern (6 oder ?) gesetzten Steuersignals gibt.2. Device according to claim 1, characterized in that between the two sensors (6,7) in the target position of the goods (4) a third sensor (8) is arranged is transmitted via the control device (12 to 18) to the speed control device gives a signal to delete the control signal set by the sensors (6 or?). 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Bedeutung der von den beiden Fühlern (6,7) gelieferten Steuersignale zum Erhöhen oder Vermindern der Vorschubgeschwindigkeit bei Rechts- oder Linksvorschub eine Identifikationsscllaltung (13,14, 16 bis 19) vorgesehen istg die von Grenztastern (18,au) Steuersignale erhält, die die Trommel (2) an ihren Umkehrpunkten betätigt.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that to determine the meaning of the control signals supplied by the two sensors (6,7) to increase or decrease the feed speed for right or left feed an identification circuit (13, 14, 16 to 19) is provided for the limit switches (18, au) receives control signals that actuate the drum (2) at its reversal points. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung und die Identifikationsschaltung zwei Und-Verknüpfungen (1D,16), von denen die eine von dem Steuersignal des einen (7) der beiden Fühler (6,7) und dem einen Ausgangssignal einer von den beiden Grenztastern (lo,11) gesteuerten bi-stabilen Kippschaltung (14) und die andere Q6) von dem Steuersignal des anderen (6)oder beiden Fühler (6,7) und dem anderen Ausgangssignal der Kippschaltung (14) angesteuert werden, und einen das Stellsignal an die Geschwindigkeits-Regeleinrichtung liefernden Speicher (18) aufweist, der über eine Oder-Verknüpfung (17) an den Ausgängen der beiden Und-Verknüpfungen (13,16r angeschlossen ist und Löschsignale von einer weiteren Oder-Verknüpfung (19) erhält, die Steuersignale von den Grenztastern (1o>1r) und gegebenenfalls dem mittleren Fühler (8) und einem Löschschalter (21) erhält.4. Device according to claim 3, characterized in that the control device and the identification circuit has two AND operations (1D, 16), one of which from the control signal of one (7) of the two sensors (6,7) and the one output signal one of the two limit switches (lo, 11) controlled bi-stable toggle switch (14) and the other Q6) from the control signal of the other (6) or both sensors (6,7) and the other output signal of the flip-flop (14) are controlled, and one The memory (18) delivering the control signal to the speed control device which has an OR link (17) at the outputs of the two AND links (13,16r is connected and delete signals from another OR link (19) receives the control signals from the limit switches (1o> 1r) and possibly the middle sensor (8) and an extinguishing switch (21). LeerseiteBlank page
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