DE2509413A1

DE2509413A1 - Vorrichtung mit steuerschaltung zum aufspulen von materialien

Info

Publication number: DE2509413A1
Application number: DE19752509413
Authority: DE
Inventors: Werner Schmitt; Rudolf Stein
Original assignee: Drahtwarenfabrik Drahtzug Stein GmbH and Co KG
Current assignee: Drahtwarenfabrik Drahtzug Stein GmbH and Co KG
Priority date: 1974-03-13
Filing date: 1975-03-04
Publication date: 1975-09-18
Also published as: DE2509413C3; FR2263970A1; FR2263970B1; US4022391A; DE2509413B2; GB1472038A

Description

BE 17.202

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FL nzoo.aChim i- lh:hr ₀4₍ März 1975

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GOTTHARDSTR.81

Drahtwarenfabrik Drahtzug Stein KG, Drahtzug b. Grünstadt

(Bundesrepublik Deutschland)

Vorrichtung mit Steuerschaltung zum Aufspulen von Materialien

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung sowie eine Vorrichtung zum Aufspulen von drahtförmigem oder bandförmigem Material, mit einem kreisförmigen, elliptischen oder polygonen Querschnitt, in mehreren Wickellagen auf einen spulenförmigen, sich drehenden Speicher.

Spulvorgänge in mannigfaltiger Art sind wichtige Arbeitsvorgänge vieler Produktionsvorgänge. Wo immer das Material im Verhältnis zum Querschnitt,wie Breite oder Dicke, eine sehr grosse Längenausdehnung hat, ist die Speicherung in Form einer Spule die naheliegendste und rationellste Möglichkeit, viel Ware auf kleinen Raum unterzubringen.

Das Spulen umfasst, neben der lagenweisen Uebereinanderwicklung, ausserdem die Querverlegung der Ware, im folgenden "Verlegung" genannt, denn eine Lage des Wickels besteht aus einer Vielzahl von Windungen. Um beim Bespülen von spulenförmigen Speichern bzw. Spulkörpern, wie es vorzugsweise beim

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Spulen mit Materialien von kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt angewandt wird, das Material in jeder Lage ohne Zwischenraum nebeneinander aufzuspulen, muss die Verlegung so abgestimmt sein, dass pro Umdrehung der Spule der Spulkörper um eine Warenstärke weiter wandert. Ausserdem müssen die einzelnen Windungen beim Spulen aneinandergedrückt werden. Damit wird erreicht, dass die einzelnen Windungen ohne Zwischenraum nebeneinander liegen.

Bei bekannten Aufspulvorrichtungen erreicht man dies dadurch, dass eine Bedienungsperson durch Handbetreibung das aufzuspulende Material so führt, dass mehr oder weniger die Windungen eng aneinander liegen. Dies setzt eine grosse Erfahrung und eine gute, kontinuierliche Aufmerksamkeit der Bedienungsperson voraus, da die Beschaffenheit des Materials zu berücksichtigen ist.

Eine Ware aus drahtförmigem oder bandförmigem Metall oder Stahl lässt sich schwerer aufspulen, als Teigwaren wie Spaghetti oder Makkaroni bzw. Textilfasern oder Garne.

Mit den bisher bekannten Spulvorrichtungen erzielte man schlechte Ergebnisse, welche einmal in der Konstruktion der Vorrichtung und zum Zweiten in der nicht gleichbleibenden Aufmerksamkeit der Bedienungspersonen lagen.

Die Erfindung hat die Aufgabe, nicht nur die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu beseitigen, sondern auch eine universelle Spulvorrichtung zu konzipieren, mit der alle bekannten drahtförmigen oder bandförmigen Materialien wie Metalle, Stähle, Teigwaren, Textilfasern oder Garne unterschiedlicher Beschaffenheit und unterschiedlichen Querschnitts so aufgespult werden, dass die einzelnen Windungen einer Wickellage ohne Zwischenraum nebeneinander liegen und dass

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insbesondere bei drahtförmigen oder bandförmigen Materialien mit kreisförmigen oder elliptischem Querschnitt die Windungen der nächsten Wickellage in die Vertiefungen der unteren Wikkellage gelagert werden.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung unter Berücksichtigung des Querschnitts des Materials und der Drehzahl des Speichers bei der Bildung einer jeden Wickellage die relative Verschiebung zwischen einem Führungsorgan zum Führen des Materials und dem Speicher in Richtung der Drehachse des Speichers dergestalt steuert, dass das dem Speicher zustrebende Material mit einem bestimmten Winkel λ. an die letzte auf dem Speicher gewickelte Windung des Materials angedrückt ist, und welche Schaltung die Geschwindigkeit der relativen Axialverschiebung in einem bestimmten Bereich vor und nach dem Bilden der nächsten Wickellage so ändert, dass vor dem Bilden der neuen Wickellage der Auflaufwinkel oL gegen den Wert Null strebt und dass nach dem Bilden der neuen Wickellage der Auflaufwinkel cL auf seinen gewünschten Wert ansteigt.

Ferner ist die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Aufspulen des Materials dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher an einer sich drehenden Welle angeordnet ist und die Welle durch ein Betätigungsglied in ihrer Achse mit ändernder Geschwindigkeit verschiebbar ist, welche Geschwindigkeit verändert wird in Abhängigkeit von der Position und einem Auflaufwinkel oL des auf den Speicher zulaufenden Materials.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den Ansprüchen hervor.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine elektronische Schaltung zur Steuerung der Aufspulvorrichtung,

Fig. 2 ein konstruktives Ausführungsbeispiel der Aufspulvorrichtung,

Fig. 3 ein weiteres konstruktives Ausführungsbeispiel.

In der Fig. 1 besteht das aufzuspulende Material 1 aus einem Draht mit kreisförmigem Querschnitt. Selbstverständlich kann Material mit anderen Querschnitten wie elliptisch, dreieckig, quadratisch, rechteckig oder polygon usw. aufgespult werden. Der Draht 1 der Fig. wird über eine Führungsrolle 2 auf einen Spulkörper 3 geführt und dort lagenweise aufgewickelt. Dies geschieht durch Drehen des Spulkörpers 3, wie es durch den kreisförmigen Pfeil A um die Wickelwelle 4 angedeutet ist. Die Wickelwelle 4 wird durch einen in der Fig. 1 nicht gezeigten Motor in diese"Drehrichtung versetzt. Der Draht 1 wird auf den Spulkörper 3 unter einen bestimmten Auflaufwinkel & so

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geführt, dass sich die während des Aufspulens bildenden Windungen aneinander pressen. Der Auflaufwinkel α des zustrebenden Drahtes 1 auf die Spule 3 wird gemessen zur Senkrechten der Spulachse, wie in der Fig. 1 gezeigt ist. Der Schenkel des Auflaufwinkels α, der senkrecht zur Spulenachse angeordnet ist, liegt parallel zu den Flanschen bzw. Bordscheiben 5 des Spulkörpers 3. Das Spulen des Drahtes 1 auf den Spulkörper 3 mit den Bordscheiben 5 wird in vier Phasen bzw. Zeitabschnitte aufgeteilt. Wenn der Draht 1 zum Beispiel am linken Flansch 5 der Fig. 1 eingelegt ist und der Spulkörper 3 in Drehung versetzt wird, dann baut sich der Auflaufwinkel α im Bereich 6 des Spulkörpers in der Weise auf, dass der Spulkörper 3 sich in Pfeilrichtung A dreht und nach Erreichen des gewünschten Auflaufwinkels α eine Verschiebung des Spulkörpers 3 in seiner Längsachse beginnt. Die Verschiebung des Spulkörpers 3 ist durch den Doppelpfeil B unterhalb der Welle 4 dargestellt. Nach Erreichen des gewünschten Wertes des Auflaufwinkels α ist die axiale Verschiebungsgeschwindigkeit des Spulkörpers 3 und der Welle 4 so gross, dass unter Berücksichtigung der Drehzahl und des Drahtdurchmessers bzw. des Querschnittes des aufzuspulenden Drahtes des Auflaufwinkels α in seinem optimalen Wert gehalten wird. Dies erfolgt im Bereich 7 des Spulkörpers 3. Der Draht 1 wird so auf den Spulkörper 3 gewickelt, dass die Wickellage kontinuierlich zum nächsten Flansch 5 (rechts in der Figur) wandert. Ist nun ein gewisser Abstand zum Flansch erreicht, so wird innerhalb des Bereichs 8 des Spulkörpers 3 der Auflaufwinkel α des Drahtes 1 so auf Null geregelt, dass der Wert Null des Winkels erst dann erreicht wird, wenn die letzte Windung des Drahtes den Flansch 5 berührt. In diesem Moment beträgt die Verschiebungsgeschwindigkeit des Spulkörpers 3 in seiner Längsachse den Wert Null. Hierdurch wird erreicht, dass die letzte Windung in den keilförmigen Spalt zwischen dem Draht und dem Flansch auf der vorhergehenden Wickellage sich einlegt und dadurch einen sogenannten Lagensprung vollführt und hierdurch die erste Windung der nächsten bzw. neuen .Wickellage bildet,

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Da die Drehbewegung des Spulkörpers 3 aufrecht erhalten wird und seine Verschiebungsgeschwindigkeit den Wert Null hat, wächst im Bereich 8 der Auflaufwinkel α in entgegengesetzter Richtung zu seinem gewünschten Wert« Sobald der gewünschte Wert erreicht ist, beginnt die Verschiebung des Spulkörpers 3 in seine Längsachse in umgekehrte Richtung (Fig. 1 nach rechts des Doppelpfeils B)„ Der Aufspulvorgang durchläuft den Bereich 7, in welchem der Wert des optimalen Auflaufwinkels α geregelt wird. In dem zeitlich sich anschliessenden Bereich 6 erfolgt die Regelung des Auflaufwinkeis α auf seinen Wert Null und anschliessend nach Lagensprung das Anwachsen des Auflaufwinkels α auf seinen gewünschten Wert, Der Spulvorgang wurde bisher anhand der Fig. 1 so beschrieben, dass das Führungsrad 2 seine gezeichnete Lage beibehält und der Spulkörper sich in seiner Längsachse entweder nach links oder nach rechts des Doppelpfeils B verschiebt. Der Spulvorgang kann auch so durchgeführt werden, dass der Spulkörper 3 keine axiale Verschiebung erfährt und sich nur mit einer bestimmten Drehgeschwindigkeit dreht und das Führungsrad 2 relativ zu dem Spulkörper 3 entweder nach links oder nach rechts in seiner Längsachse verschoben wird.

Im Folgenden wird die Schaltungsanordung beschrieben, die die obengenannten Spulvorgänge steuert bzw. regelt. Wenn zu Beginn des Spulvorganges ein Spulkörper 3 auf die Welle 4 aufgespannt wird und der Draht 1 über die Führungsrolle 2 auf den Spulkörper 3 gelegt ist, so wird über den Querschnittfühler 9 der Durchmesser des Drahtes 1 festgestellt und über Leitung 91 in den Schaltkreis 10 gegeben. Ferner erfasst der Flanschfühler 11 die Breite des Spulkörpers 3 und somit die Verlegebreite zwischen den Flanschen 5. Der Wert der Verlegebreite gelangt über die Leitung 12 zur Stufe 13. Die Stufe 13 gibt über Leitung 17 ein Ausgangssignal, das die Position der beiden Flansche 5 angibt. Hierdurch ist die Verlegebreite auf dem Spulkörper 3 zum Verlegen des Drahtes 1 bekannt. Die Handeingabe 14 wird in den Fäl-

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len verwendet, wenn die Verlegebreite nicht über den Flanschfühler 11 erfasst werden soll. Der Wert des Querschnittes des Drahtes 1 wird vom Schaltkreis 10 über die Leitung 15 auf die Einheit 16 gegeben. Diese Einheit 16 bestimmt im Aufspulvorgang den Beginn der Reduzierung des Auflaufwinkels α auf den Wert Null· Die Einheit 16 bestimmt die Grenze zwischen den Bereichen 7, 8 in der einen Wickelrichtung und die Grenze zwischen den Bereichen 7, 6 in die andere Wickelrichtung. Dies ist jedoch nur möglich, wenn die Verlegebreite über die Stufe 13 und Leitung 17 in die Einheit 16 eingegeben wird. Das entsprechende Ausgangssignal gelangt über Leitung 18 an einem Eingang der Schaltungsanordnung 19 für die Wegeverarbeitung des Verschiebungsweges in axialer Richtung (Doppelpfeil B) des Spulkörpers 3. Im Folgenden wird angenommen, dass der über die Führungsrolle 2 geführte Draht 1 am linken Flansch 5 des Spulkörpers 3 der Fig. 1 angelegt ist und die Drahtaufwicklung auf den Spulkörper 3 beginnt. Wie bereits erwähnt, erfolgt die Drehung über einen nicht gezeichneten Motor, der die Welle 4 in Richtung Pfeil A antreibt. Dies wird anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert.

Der Draht 1 wird auf den Spulkörper 3 gewickelt, wobei mit fortschreitender Wicklung innerhalb des Bereiches 6 der Auflaufwinkel α zu seinem gewünschten Wert anwächst. Die Erfassung des Wertes des Auflaufwinkels α geschieht über einen in der Fig. 1 gezeichneten mechanischen Abtaster 20. Dieser mechanische Abtaster 20 ist in den Fig. 2 und 3 perspektivisch dargestellt. Selbstverständlich kann der Abtaster elektrooptisch, elektromagnetisch oder kapazitiv ausgebildet sein. Sobald der Auflaufwinkel α an der Grenze der Bereiche 6 und 7 seinen gewünschten Wert erreicht hat, beginnt die Verschiebung der Welle 4 und des Spulkörpers 3 in die linke Richtung der Spulenachse, wobei der Wert des AuflaufwinkeIs α im gesamten Bereich 7 optimal gehalten wird. Dies erfolgt auf folgende Art und Weise: Die jeweilige

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Stellung des mechanischen Abtasters 20 und somit der Istwert des Auflaufwinkels α wird über das Gestänge 21 und einen induktiven Winkelgeber 22 über die Leitung 23 auf den Komparator 24 gegeben. Die Eingabe für den Sollwert des Auflaufwinkels α geschieht über die Handeingabe 25. Im Komparator findet in bekannter Weise der Vergleich zwischen dem Sollwert der Eingabe 25 und dem Istwert des Winkelgebers 22 statt. Das entsprechende Vergleichssignal gelangt über die Leitung 26 auf den Regelverstärker 27. An die Drehwelle des Spulkörpers 3 ist ein Tachogenerator 28 angeschlossen, welcher die Drehzahl des Spulkörpers 3 und somit die Drehzahl der Welle 4 misst. Die gemessene Drehzahl gelangt vom Tachogenerator 28 über die Leitung 29 auf einen Eingang der Geschwindigkeitsstufe 30. Der andere Eingang der Geschwindigkeitsstufe empfängt aus dem Schaltkreis 10 über die Leitung 31 das Signal für den Durchmesser des Drahtes l_f der aufgespult wird. In der Geschwindigkeitsstufe 30 werden die beiden Signale so verarbeitet , dass auf der Leitung 32 ein Ausgangssignal steht, welches den zeitlichen Ablauf des WickeIvorganges in den Bereichen 6, 7_r 8 entsprechend beeinflusst. Zu diesem Zweck ist ein weiterer Eingang an der Geschwindigkeitsstufe 30 vorgesehen, welcher über die Leitung 33 das Ausgangssignal aus der Stufe 19 der Wegverarbeitung empfängt» Dies wird später noch näher beschrieben.

Im Regelverstärker 27 werden die beiden Signale der Leitungen 26, 32 verarbeitet und über die Leitung 34 zum Stellglied 35 gegeben. Das Stellglied 35 bewirkt die axiale Verschiebung der Welle 4 und somit des Spulkörpers 3 in die linke bzw. in die rechte Richtung des Doppelpfeils B_e Ferner steuert das Signal 34 über das Stellglied 35 die axiale Verschiebungsgeschwindigkeit.

Bewegt sich.der Wickelvorgang auf dem Spulkörper 3 im Bereich 7, so steuert der Regelverstärker 27 die Richtung und Geschwin-

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digkeit der axialen Verschiebung aus dem Istwert- und Sollwertvergleich (Leitung 26) des AuflaufwinkeIs α unter Berücksichtigung des Ausgangssignals (Leitung 32) aus Drehzahl und Querschnitt des Drahtes 1. Bewegt sich der Wickelvorgang auf dem Spulkörper 3 in den Bereichen 6 und 8_r so wird das Signal der Leitung 26 aus dem Komparator 24 gesperrt, so dass die Geschwindigkeit der axialen Verschiebung nur noch durch das Ausgangssignal aus der Leitung 32 gesteuert wird. Im Folgenden wird die Entstehung des Signals der Leitung 26 beschrieben t Zur Erfassung der Position der axialen Verschiebung der Welle 4 und somit des Spulkörpers 3 ist ein Potentiometer 36 mit einem Abgriff 37 vorgesehen. Das eine Ende des Abgriffs 37 ist an der Welle 4 befestigt. Die Leitung 38 ist mit dem Abgriff 37 verbunden und führt zu der Stufe 19 der Wegverarbeitung. Das Potentiometer 36 ist an einer nicht gezeichneten Gleichstromquelle angeschlossen. Je nach Position der Welle 4 in Richtung Doppelpfeil B wird ein entsprechender Widerstandswert am Potentiometer 36 abgegriffen, der auf der Leitung 38 ein Gleichspannungssignal bildet. Das Signal auf der Leitung 38 muss nicht analog, sondern kann auch digital sein. Im letzeren Fall wird statt des Potentiometers 36 ein digitaler Stellungszeiger wie zum Beispiel elektrooptische oder elektromagnetische Impulsscheiben verwendet. Das Signal der Leitung 38 und das bereits erwähnte Signal aus der Einheit 16 für die Schaltpunktvorwahl (Leitung 18), welches Signal die Grenzen zwischen den Bereichen 6, 7, 8 des Spulenkörpers 3 anzeigt, werden in die Stufe 19 für die Wegeverarbeitung eingegeben. Das Signal des Istwerts des Auflaufwinkels α gelangt über die Leitung 39 auf einen dritten Eingang der Stufe 19. In dieser Stufe 19 gibt die Verknüpfung der beiden Signale auf den Leitungen 38, 39 die wirkliche Position des gerade auf den Spulkörper 3 laufenden Drahtes 1 an. Wenn der Wert dieser beiden Signale der Leitungen 38,39 mit dem Wert des Signals der Leitung 18, welches die Grenzen zwischen den Bereichen 6, 7 und 7,8 angibt, übereinstimmt, wird über die Leitung 33 der

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Komparator 24 abgeschaltet und die Geschwindigkeitsstufe 30 angesteuert. Da in diesem Augenblick das Sighal der Leitung 26 gesperrt ist, steuert der Regelverstärker 27 nur mit Hilfe des Signals 32 aus der Geschwindigkeitsstufe 30 das Stellglied 35 und somit die axiale Verschiebung der Welle 4 und des Spulkörpers 3. Dies ist der Fall, wenn der Wickelvorgang sich in einem der beiden Bereiche 6 und 8 bewegt. In der beschriebenen Weise wird eine Wickellage auf die andere gelegt bis der Spulkörper 3 mit dem Draht 1 voll aufgespult ist. Dann erfolgt eine Abschaltung der gesamten Steueranlage durch ein entsprechendes Ueberwachungsgerät. Bei der beschriebenen Steuerung des Aufspulens erfolgt die Regelung des Auflaufwinkels α im Bereich 7 und eine Regelung der Geschwindigkeit der Längsverschiebung in den beiden Bereichen 6, 8, wobei in den letztgenannten Bereichen je nach Verlegerichtung der Wert des Auflaufwinkeis α von seinem Sollwert auf Null reduziert wird oder vom Wert Null bis zum eingestellten Sollwert ansteigt.

Die Fig. 2 zeigt ein konstruktives Ausführungsbeispiel der Spulvorrichtung. Auf der Welle 4 wird die Spule 3 mit den Flanschen 5 aufgesteckt und mittels eines Spanndeckels 50 und einer Befestigungsschraube 51 befestigt. Der Draht 1 ist über die Führungsrolle 2 und den Messarm 20, welcher zwei Führungsstifte 52 besitzt, an einem Flansch 5 der Spule 3 angelegt. Die Welle 4 ist in der Hohlwelle 53 axial beweglich angeordnet. Die Hohlwelle 53 wird über die Keilriemenscheibe 54 von einem nicht dargestellten Motor in Drehbewegung gesetzt. Die Drehbewegung der Hohlwelle 53 wird über den als Kugellager ausgebildeten Mitnehmer 55 übertragen auf die Welle 4. Hierdurch erfolgt die Uebertragung der Drehbewegung, die für das Aufspulen des Drahtes 1 auf die Spule 3 erforderlich ist, wobei die Welle 4 sich in Richtung des Doppelpfeils B axial verschieben kann. Die Welle 4 ist in den beiden Lagerbrillen 56, welche über die Führungen 57 miteinander verbunden sind,

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gelagert. Die in der Fig. 2 auf der linken Seite gezeichnete Lagerbrille 56 weist ein Gehäuse 58 auf, in welchem über eine Kupplung 59 der Tachogenerator 28 angebracht ist. Das Gehäuse 58 ist mit der Lagerbrille 56 fest verbunden. Zur Erfassung der Position bei der axialen Verschiebung der Vorrichtung ist das Potentiometer 36 vorgesehen, dessen Abgriff 37 an der linken Lagerbrille 56 befestigt ist. Die Hohlwelle 53 ist in dem Lagerträger 60 mittels der beiden Lager 61 drehbar gelagert. Die aus den beiden Lagerbrillen 56 und den beiden Führungen 57 bestehende Verschiebungsanordnung ist in dem Lagerträger 60 über Kugelführungen 62 axial verschiebbar gelagert. Der Draht 1 wird durch Drehen der Spule 3 in Pfeilrichtung aufgespult. Die axiale Verschiebung der Verschiebeanordnung 56, 57 erfolgt durch das Stellglied 35 (Fig. 1), welches in der Fig. 2 aus einem Hydrozylinder 63 und einem Kolben besteht. Der Kolben ist beweglich in dem Hydrozylinder 63 angeordnet und mit seinem sichtbaren Ende über eine Kupplung mit dem einen Ende des Gehäuses 58 fest verbunden. Durch die Bewegung des Kolbens im Hydrozylinder 63 wird die gesamte Verschiebeanordnung 56, 57 und somit die Welle 4 und die Spule 3 axial in Richtung des Doppelpfeils B (Fig. 1) verschoben. Ein Servoventil 64 steuert die Bewegung des Kolbens und somit der gesamten Anordnung. Die Steuerung des Servoventils 64 erfolgt mittels des Regelverstärkers 27 der Fig. 1 (Leitung 34). Die Zufuhr und die Abfuhr des Druckmediums für die axiale Verschiebung der Vorrichtung in der Fig. 2 erfolgt über die Leitungen 65.

In der Fig. 3 ist die gleiche Anordnung gezeigt. Die einzelnen Bauteile weisen daher die gleichen Bezugszahlen wie die Fig. 2 auf. Der Unterschied der Ausführung der Fig. 3 zu der Fig. 2 liegt darin, dass am Gehäuse 58, welches an der einen Lagerbrille 56 der Verschiebeanordnung 56, 57 befestigt ist, ein Flanschrohr 67 wirkt. In diesem Flanschrohr 67 befindet sich eine Kugelspindel 66. Am Lagerträger 68, der zur Lage-

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rung der Kugelspindel 66 dient, ist ein Elektromotor 69 oder ein hydraulischer Motor 70 angeflanscht» Die Motoren 69, 70 versetzen die Kugelspindel 66 in Drehung, so dass über die Nocken, die in das Gewinde der Kugelspindel eingreifen, das Flanschrohr 67 in die eine oder andere axiale Richtung der Verschiebeanordnung 56, 57 sich bewegt. Das Flanschrohr 67 ist über eine Kupplung am Gehäuse 58 befestigt. Der Elektromotor

69 ist zum Beispiel als sogenannter Scheibenläufer ausgebildet. Der Regelverstarker 27 der Fig. 1 steuert die Motoren 69 oder

70 der Fig. 3 über die Leitung 34 so, dass die Verschiebeanordnung 56, 57 und somit die Welle 4 und die Spule 3 axial in die eine oder andere Richtung des Doppelpfeils B verschoben werden. In der Fig. 3 sind die Zuleitungen für den Elektromotor oder für den Hydromotor nicht besonders dargestellt.

Abschliessend sei darauf hingewiesen, dass bei den Ausführungs— beispielen der Fig. 2 und 3 die Spule 3 relativ in der axialen Richtung verschoben wird gegenüber der Führungsrolle 2. Selbstverständlich kann die relative Bewegung auch dadurch vorgenommen werden, dass die Führungsrolle 2 relativ bewegt wird zu der Spule 3. In diesem Fall müsste das Stellglied 35, 63, 69, 70 an der Führungsrolle befestigt werden. Zweckmässigerweise würde dann auch der Messfühler 20 gemeinsam mit der Führungsrolle 2 diese Bewegung parallel zur Achse der Spule 3 ausführen.

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Claims

^MHU - ⁱ³ - 04. März 1975

PRiETSCH
H E N 21 p-_atentanSp_rü_ch_e

■- ^CTR. 81

■1λ Schaltungsanordnung zum Steuern des Aufpulens von drahtförmigem oder bandförmigem Material, mit einem kreisförmigen, elliptischen oder polygonen Querschnitt, in mehreren Wickellagen auf einen spulenförmigen, sich drehenden Speicher, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung unter Berücksichtigung des Querschnitts des Materials (1) und der Drehzahl des Speichers (3) bei der Bildung einer jeden Wickellage die relative Verschiebung zwischen einem Führungsorgan (2) zum Führen des Materials (1) und dem Speicher (3) in Richtung der Drehachse (B) des Speichers (3) dergestalt steuert, dass das dem Speicher zustrebende Material (1) mit einem bestimmten Winkel A/ an die letzte auf dem Speicher gewickelte Windung des Materials angedrückt ist, und welche Schaltung die Geschwindigkeit der relativen Axialverschiebung in einem bestimmten Bereich (6, 8) vor und nach dem Bilden der nächsten Wickellage so ändert, dass vor dem Bilden der neuen Wickellage der Auflaufwinkel oc gegen den Wert Null strebt und dass nach dem Bilden der neuen Wickellage der Auflaufwinke1 ob auf seinen gewünschten Wert ansteigt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung enthält:

- ein erstes Mittel (20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 34, 35) zum Regeln des Auflaufwinkeis <> auf seinen gewünschten Wert;

- ein zweites Mittel (28, 29, 9, 91, 10, 31, 32, 27, 34, 35)

zum Regeln der Geschwindigkeit der relativen Axialverschiebung zwischen Führungsorgan (2) und Speicher (3), so dass der Auflaufwinkel oC bis zum Wert Null oder bis zu seinem gewünschten Wert veränderlich ist;

-. ein drittes Mittel (11, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 36, 37, 38, 19, 33) zum Beeinflussen des ersten und zweiten Mittels in

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Abhängigkeit vom Aufwickelvorgang des Materials (1) auf den Speicher (3), dergestalt, dass in einem bestimmten Bereich (7) des Aufwickeins der Auflaufwinkel α auf seinen gewünschten Wert regelbar ist und dass in mindestens einem anderen bestimmten Bereich (6, 8) des Aufwickeins der Auflaufwinkel α bis zum Wert Null oder bis zum gewünschten Wert veränderlich ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mittel einen Messfühler (20, 21, 22) zum Erfassen des wirklichen Wertes des Auflaufwinkeis α , einen Komparator (24) zum Vergleich des Istwinkelwertes mit einem vorgegebenen Sollwinkelwert, einen Regelverstärker (27) und ein Stellglied (35) zum Verschieben des Speichers (3) in Richtung (B) seiner Drehachse enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Mittel enthält :

- einen Messfühler (28) zum Erfassen der Drehzahl des Speichers (3) ;

- einen weiteren Messfühler (9) zum Erfassen des Querschnitts des auf den Speicher (3) aufzuwickelnden Materials (1)}

- eine Verknüpfungseinheit (30) zum Kombinieren der aus den beiden Messfühlern (9, 28) kommenden Signale und zum Beeinflussen eines Regelverstärkers (27) und eines Stellgliedes (35) zum Verschieben des Speichers (3) in Richtung (B) seiner Drehachse.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messfühler (20,21,22) zum Erfassen des wirklichen Wertes des Auflaufwinkels o_f der Komparator (24) des ersten Mittels durch ein Signal auf einer Leitung (2.6) und die beiden

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Messfühler (9, 28) zum Erfassen des Querschnitts des auf den Speicher (3) aufzuwickelnden Materials (1) und zum Erfassen der Drehzahl des Speichers, die Verknüpfungseinheit (30) des zweiten Mittels durch ein Signal auf einer weiteren Leitung (32) den Regelverstärker (27) gemeinsam beeinflussen, dergestalt, dass innerhalb eines bestimmten Bereichs (7) des Aufwickelvorgangs der Auflaufwinkel α auf seinem gewünschten Wert gehalten wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Messfühler (9, 28) zum Erfassen des Querschnitts des auf den Speicher (3) aufzuwickelnden Materials (1) und zum Erfassen der Drehzahl des Speichers, die Verknüpfungseinheit (30) des zweiten Mittels durch ein Signal auf einer Leitung (32) den Regelverstärker (27) so beeinflussen, dass innerhalb von einem oder von zwei Bereichen (6, 8) des Aufwickeins der Auflaufwinkel α bis zum Wert Null oder bis zum gewünschten Wert veränderlich ist.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Mittel enthält :

- einen Messfühler (11) zum Erfassen des Abstandes der Begrenzungen (5) des Speichers (3) und eine Schaltstufe (13)}

- eine Einheit (16), die ein Signal der Verlegebreite aus der Schaltstufe (13) und ein weiteres, den Querschnitt des Materials (1) darstellendes Signal aus einem Schaltkreis

(10) empfängt, zum Bestimmen der Grenze zwischen den Bereichen (6, 7, 8) des Aufwickelvorganges j

- einen weiteren Messfühler (36, 37) zum Erfassen der Stellung der axialen Verschiebung des Speichers (3):

- eine Schaltungsanordnung (19), die ein Signal aus der Einheit (16), das Stellungssignal aus dem weiteren Messfühler (36, 37) und das Istwertsignal des AuflaufwinkeIs α

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über Leitung (39) empfängt, zum Beeinflussen eines Regelverstärkers (27) und eines Stellgliedes (35) für die Axialverschiebung des Speichers (3), dergestalt, dass der Auflaufwinkel <^yv, in einem Bereich (7) des Aufwickeins auf seinen gewünschten Wert geregelt ist und in einem anderen Bereich (6, 8) vom gewünschten Wert bis zum Wert Null verkleinert oder vom Wert Null bis zum gewünschten Wert vergrössert wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschiebeanordnung (3, 4, 5, 56, 57) in einem Gehäuse (60) mittels Lager (62) in der Drehachse des Speichers (3) verschiebbar angeordnet ist und das Führungsorgan (2) für das Führen des auf dem Speicher (3) sich bewegenden Materials

(1) unverschiebbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkelgeber (20) zwischen dem Führungsorgan (2) und dem Speicher (3) vorgesehen ist, dessen Abtaststifte (52) vom Material (1), welches sich zum Speicher bewegt, geführt ist, zum Messen des Istwertes des Auflaufwinkelsc6 ·

10. Vorrichtung zum Aufspulen von drahtförmigem oder bandförmigem Material, mit einem kreisförmigen, elliptischen oder polygonen 'Querschnitt, in mehreren Wickellagen auf einen spulenförmigen, sich drehenden Speiche)r, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (3) an einer sich drehenden Welle (4) angeordnet ist und die Welle (4) durch ein Betätigungsglied (35, 63, 69, 70) in ihrer Achse mit ändernder Geschwindigkeit verschiebbar ist, welche Geschwindigkeit verändert wird in Abhängigkeit von der Position und einem Auflaufwinkel «C des auf den Speicher (3) zulaufenden Materials (1).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (4) in einer durch einen Antrieb (54) in Drehungen

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versetzten Hohlwelle (53) axial beweglich angeordnet und durch das Betätigungsorgan (35, 63, 69, 70) verschiebbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (4) und der Speicher (3) in einer Anordnung (56, 57) gelagert sind, welche durch das Betätigungsorgan (35, 63, 69, 70) verschiebbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das

Betätigungsglied ein Hydrozylinder (63) mit einem Kolben ist, dessen eines Ende mit der Welle (4) über eine Anordnung (56, 57) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied ein Elektromotor (69) oder ein hydraulischer Motor (70) ist, welches Betätigungsglied über eine Kugelspindel (66, 67) die Anordnung (56, 57) verschiebt.

15. Vorrichtung nach Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Welle (4) ein Drehzahlmesser (28) angeordnet ist zum Messen der Drehzahl des das Material (1) aufspulenden Speichers (3).

16. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messfühler (36, 37) vorgesehen ist zum Messen der jeweiligen Position der Welle (4) und somit des Speichers (3).

17. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Messfühler (20, 22, 52) vorgesehen ist zum

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Messen des Winkels cc , mit welchem Winkel das Material (1) auf die letzte Wicklung des Speichers (3) aufläuft.

18. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Messfühler mechanisch, elektrooptisch, elektromagnetisch oder kapazitiv ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Messfühler (11) vorgesehen ist zum Messen des
Abstandes der Begrenzungen (5) des Speichers (3) .

20. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die im zweiten Mittel vorgesehenen Messfühler (9, 28), die Verknüpfungseinheit (30) durch ein Signal auf einer Leitung

(32) den Regelverstärker (27) so beeinflussen, dass innerhalb von einem oder von zwei Bereichen (6, 8) des Aufwickeins der Auflaufwinkel oC bis zum Wert Null oder bis zum gewünschten Wert veränderlich ist.

11. Februar 1975
Gp/pa/li

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