DE2556484A1 - Kabelwickelmaschine - Google Patents

Description

München, den - .-'· Op^. 1975 79/006

THE FÜRUKAWA ELECTRIC CO., LTD., Tokio, Japan

Kabelwickelmaschine

Die Erfindung betrifft eine Kabelwickelmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wickelmaschinen für dickere Drähte wie elektrische Leitungsdrähte oder Kabel enthalten im allgemeinen einen hin- und hergehenden Drahtführer, um das Kabel gleichmäßig auf die umlaufende Kabeltrommel aufzuwickeln. Wenn der Drahtführer einen Trommelflansch erreicht, bleibt er stehen, bis eine neue Wicklungslage begonnen ist und die erste Windung derselben gewickelt wurde. Dann soll der Drahtführer umgesteuert werden, um die nächste Lage sauber längs der Achse der Kabeltrommel zu verteilen.

Es sind elektrische Lagenwächter bekannt, die nach dem Aufbringen der ersten Windung einer neuen Lage ein elektrisches Umsteuersignal auf den Drahtführer geben. Ein solcher Lagenwächter ist z. B. in der US-PS 3 257 087 beschrieben. Dort sind an den beiden Trommelflanschen Lagenwächter angeordnet. Jeder Lagenwächter besitzt einen Schuh, der sich gegen den auf die Trommel aufgewickelten Draht legt und so um eine zur Trommelachse senkrechte Achse ver-

Dr.Hk/Du.

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schwenkt werden kann, sowie einen auf dem Schuh montierten Quecksilberschalter. Wenn die erste Windung der neuen Wicklungslage an einem Trommelflansch gewickelt wird, hebt der Draht den Schuh an und verschwenkt ihn um seine Achse. Dadurch wird der Quecksilberschalter geschlossen und erzeugt ein elektrisches Signal, das den Aufbau der nächsten Lage anzeigt und zur Umsteuerung des Drahtführers dient. Ein Nachteil dieses bekannten Lagenwächters besteht darin, daß der Quecksilberschalter jeweils an den Durchmesser des zu wickelnden Drahtes angepaßt werden muß, da der Kippwinkel hiervon abhängt. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß der Trommelflansch genau in einer zur Trommelachse senkrechten Ebene verlaufen muß. Wenn der Flansch verformt ist, kann der Lagenwächter die erste Windung der neuen Lage nicht zuverlässig anzeigen. Auch ist der Quecksilberschalter Stößen durch den mit hoher Drehzahl umlaufenden Trommelflansch ausgesetzt und hat deshalb eine instabile Arbeitsweise und wird leicht beschädigt. Deshalb kann die bekannte Anordnung nicht mit hohen Drehzahlen betrieben werden.

Der im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Drahtwickelmaschine zur Verfügung zu stellen, deren Lagenwächter unabhängig von der Drahtdicke und von einer etwaigen Verformung der Trommelflansche verwendbar ist und auch bei hohen Wickelgeschwindigkeiten stabil und zuverlässig arbeitet.

Erfindungsgemäß besteht der Lagenwächter aus mindestens zwei benachbarten Armen, die um eine zur Trommelachse parallele Achse schwenkbar gelagert sind und federnd gegen die Wicklung gepreßt werden. Ein mechanisch-elektrischer Wandler leitet aus der Verschwenkung der beiden Arme gegeneinander, die infolge des Anhebens eines Armes durch die erste Windung einer neuen Lage eintritt, ein Umsteuersignal für den Drahtführer ab.

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Diese Anordnung ist einfach, betriebssicher und weitgehend unabhängig vom Draht- bzw. Kabeldurchmesser, sowie unempfindlich gegen etwaige Verformungen der Trommelflansche. Sie ist auch für den Betrieb mit hohen Wickelgeschwindigkeiten bestens geeignet.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin sind

Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung einer Drahtwickelmaschine gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Stirnansicht der verstellbaren Lagenwächter gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht der Verstellvorrichtung der Anordnung nach Fig. 2,

Fig. 5 eine Stirnansicht eines Lagenwächters nach Fig. 1 bis 4 in größerem Maßstab,

Fig. 6" eine Seitenansicht des Lagenwächters nach Fig. 5,

Fig. 7 ein Schaubild zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Lagenwächter nach Fig. 5 und 6 und einem auf die Kabeltrommel gewickelten Kabel,

Fig. 8 eine Draufsicht der Schwenkvorrichtung für den Lagenwächter nach Fig. 5 und 6,

Fig. 9 eine Draufsicht einer abgeänderten Ausführungsform des Lagenwächters ohne die Verstellvorrichtung,

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_ 4 Fig. 10 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 9,

Fig. 11 die Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 12 eine Draufsicht der Anordnung nach Fig. 11,

Fig. 13 eine Stirnansicht des Lagenwächters nach der Anordnung der Fig. 11 in größerem Maßstab,

Fig. 14 eine Seitenansicht des Lagenwächters nach Fig. 13,

Fig. 15 eine Teilansicht des Lagenwächters nach Fig.13 von hinten,

Fig. 16 A und 16 B Schaubildliche Darstellungen der Beziehung eines Lagenwächters nach Fig. 11 bis 15 zu einer gerade gewickelten Lage,

Fig. 17 A und 17 B erläuternde Darstellungen des Überwachungsvorganges an einem der Trommelflansche und

Fig. 18 eine Teilansicht von vorn einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In der in Fig. 1 schematisch dargestellten Kabelwickelmaschine 10 ist eine Trommel 12 auf nicht dargestellten Spindeln drehbar gelagert und wird von außen angetrieben, so daß ein elektrisches Kabel 14 auf der Trommel 12 aufgewickelt wird. Das Kabel wird hierbei von einem Drahtführer 16 parallel zur Achse der Trommel 12 geführt, um eine gleichmäßige Lagenbewicklung zu erzielen.

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Der schematisch dargestellte Drahtführer 16 besitzt zwei vordere Führungsrollen 18 und zwei hintere Führungsrollen 18', die von einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung gemeinsam parallel zur Achse der Trommel 12 verschoben werden können.

In der Nähe der Flansche 12a der Trommel 12 sind Lagenwächter 20 und 20' (Fig. 2) vorgesehen, die elektrisch das Aufwickeln des Kabels 14 auf die Trommel überwachen, wenn das Kabel eine neue Wicklungslage an der Innenseite eines der beiden Trommelflansche beginnt, nachdem der Drahtführer 16 diesen Flansch erreicht hat. Die Lagenwächter und 20' können mittels einer Verstellvorrichtung aufwärts und abwärts, sowie seitwärts längs einer zur Trommelachse parallelen Achse derart verstellt werden, daß sie mit den beiden Wicklungsenden fluchten.Jedesmal, wenn das Kabel auf der bereits gewickelten Lage eine neue Wicklungslage beginnt, erzeugen die Lagenwächter 20 und 20* ein elektrisches Signal, das die Umsteuerung des Drahtführers 16 bewirkt. Dieses elektrische Umsteuersignal bewirkt, daß der Drahtführer zunächst stehenbleibt und dann seine Verschiebungsrichtung umkehrt, wenn die erste Windung der neuen Lage vollständig gewickelt ist.

Der Lagenwächter 20, mit dem der Lagenwächter 20' praktisch übereinstimmt, ist in Fig. 5 bis 8 mit mehr Einzelheiten dargestellt. Er weist zwei Arme 22 und 22* auf, die mittels entsprechender Lager 26 und 26' auf einer gemeinsamen, zur Trommelachse parallelen Achse 24 gelagert sind. Wie Fig. und 7 zeigen, ist der Arm 22 an seiner linken Kante mit einer nach oben geneigten Schrägfläche 22a versehen, die das Anheben des Arms durch eine Windung des Kabels 14 erleichtert, während die rechte Kante des Arms 22 mit einer vertikalen Wand 22b ausgestattet ist, die sich an den Trommelflansch 12a anlegen kann. Der andere Arm 22' ist an beiden

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Kanten mit nach oben weisenden Schrägflächen 22'a und 22'b versehen, um das Hochheben durch eine Kabelwindung zu erleichtern. Gemäß Fig. 7 ist das rechte Ende eines L-förmigen Anschlags 28 am ersten Arm 22 angeschweißt oder sonstwie befestigt, während das linke Ende des Anschlags 28 über den zweiten Arm 22' hinweg reicht und eine Stellschraube 30 trägt, die mittels einer Gegenmutter 32 festgelegt werden kann. Die Stellschraube 30 ruht normalerweise auf der Oberseite des zweiten Arms 22'. Wenn nun der erste Arm 22 von der ersten Windung einer neuen Kabellage aus der Stellung der Fig. 7 angehoben wird, bleibt der zweite Arm 22' in seiner Stellung; wenn dagegen der zweite Arm 22' zuerst angehoben wird, nimmt er den ersten Arm 22 mit. Eine Feder 34 erstreckt sich zwischen einer Nase 36 an der Rückseite des ersten Arms 22 und einer Schraube 38, die an einem weiter unten beschriebenen Schalterträger befestigt ist, so daß der erste Arm 22 gegen das auf die Trommel aufgewickelte Kabel 14 gedrückt wird. Ebenso ist eine Feder 34' zwischen einer Nase 36' am Lager 26' und einer Schraube 38' an einem Träger 54 gespannt, so daß auch der zweite Arm 22' in Anlage an dem aufgewickelten Kabel 14 gehalten wird.

Ein elektrisches Winkelmeßglied 42 ist auf dem zweiten Arm 22' montiert. Ein Riemen 48, der zwischen der Eingangsrolle 44 des Meßgliedes 42 und der Lagerschale des Lagers 26 für den ersten Arm 22 gespannt ist, dient zur winkelabhängigen Drehung des Meßgliedes, um so ein elektrisches Signal zu erzeugen. Das Winkelmeßglied kann als Potentiometer, Selsyn-Motor oder Differentialtransformator ausgebildet sein. Wenn also der erste Arm 22 um einen gewissen Winkel relativ zum zweiten Arm 22' verschwenkt wird, wie in Fig. 6 gestrichelt gezeichnet ist, wird das Winkelmeßglied 42 vom Riemen 48 in der gleichen Richtung gedreht und erzeugt dadurch ein elektrisches Signal, dessen Amplitude proportional zu dem relativen Schwenkwinkel der beiden Arme 22 und 22' ist. Eine

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nicht dargestellte Antriebsschaltung für den Drahtführer, der das Signal vom Winkelmeßglied 42 zugeführt wird, enthält eine Verzögerungsstufe, durch welche der Antrieb des Drahtführers verzögert wird, bis die erste Windung der neuen Wicklungslage des Kabels 14 vollständig aufgebracht ist. Dann treibt die Antriebsschaltung den Drahtführer 16 in umgekehrter Richtung wie vorher entsprechend dem Umsteuer¹-signal.

Da das Winkelmeßglied 42 ein elektrisches Signal erzeugt, dessen Amplitude proportional zum Schwenkwinkel des ersten Armes 22 ist, kann die Amplitude des Signals, auf das die ümsteuerschaltung anspricht, entsprechend dem Außendurchmesser des zu wickelnden Kabels festgelegt werden. Es kann also ein und dasselbe Winkelmeßglied 42 für Kabel und Drähte mit den verschiedensten Außendurchmessern verwendet werden.

Das Kabel 14 beginnt die nächste Wicklungslage am entgegengesetzten Trommelflansch 12a und wird dann wieder von links nach rechts gelegt, bis es erneut den rechten Trommelflansch 12a erreicht. Diesmal wird aber der zweite Arm 22' zuerst angehoben, wobei jedoch der erste Arm 22 mit nach oben geht, weshalb keine relative Winkelbewegung der Arme 22 und 22* eintritt, so daß das Winkelmeßglied 42 kein elektrisches Signal erzeugt.

Der Lagenwächter 20 ist mittels einer Haltestange 50 an einer in Fig. 2 bis 4 dargestellten Verstellvorrichtung befestigt. Die Haltestange 50 ist mittels eines Bundes 52 an dem Träger 54 befestigt (Fig, 5 und 6). Wie Fig. 5 zeigt, ist am Träger 54 ein Lager 56 mit Schrauben 58 befestigt, worin ein vertikaler Lagerzapfen 60 angeordnet ist. Die Achse 24, um welche die Arme 22 und 22* schwenkbar sind, erstreckt sich durch eine untere Verlängerung 60a des Lagerzapfens und ist mittels einer Gegenmutter 62 daran befestigt. Der

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Lagenwächter 20 kann also um die Achse des Zapfens 60 verschwenkt werden. Am oberen Ende ist der Zapfen 60 mit einem verbreiterten Kopf 60b ausgebildet, an dem ein radial nach außen weisender Stift 64 befestigt ist. Zwischen dem Stift 64 und einer am Träger 54 befestigten Schraube 66 ist eine Feder 68 gespannt, welche die Arme 22 und 22' entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 8 belastet, so daß die senkrechte Wand 22b in Anlage an der Innenseite des Trommelflansches 12a gehalten wird. Selbst wenn also der Trommelflansch 12a deformiert ist, kann der erste Arm 22 dem Flansch stets folgen. Um eine Abnutzung des Armes 22 infolge seiner Anlage an dem Flansch 12a zu verhindern, ist die Außenseite der vertikalen Wand 22b vorzugsweise mit einem abriebfesten überzug (z. B. PTFE) versehen. An dem Lager 56 vorgesehene Anschläge 76 und 76' begrenzen im Zusammenwirken mit einer Nase 6Od des Zapfenkopfes 60b die Schwenkbewegung der Arme 22 und 22* um die Achse des Zapfens 60.

Die Verlängerung 60a des Zapfens 60 trägt einen Endschalterhalter 70,an dem die Endschalter 72 und 72' derart angebracht sind, daß sie von Vorsprüngen 26a bzw. 26'a der Lager 26 und 26' betätigt werden können. Der Endschalter 72 wird betätigt, wenn die beiden Arme 22 und 22' von einer Windung des Kabels 14 angehoben werden. Der Endschalter gibt in diesem Falle auf die Verstellvorrichtung gemäß Fig. 2 bis 4 ein elektrisches Signal, das den Befehl erteilt, den Lagenwächter 20 um eine Strecke nach oben zu verstellen, die dem Außendurchmesser des Kabels 14 entspricht. Der andere Endschalter 72' wird betätigt, wenn der Lagenwächter 20 von seiner Verstellvorrichtung aus der Lage der Fig. 2, in der er außer Eingriff mit der Kabeltrommel 12 ist, abgesenkt wird, bis er an der Trommel anliegt. Wenn dieser Fall eintritt, erzeugt der Endschalter 72* ein Haltsignal.

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Ein weiterer Endschalter 74 ist auf der Oberseite der Lageranordnung 56 vorgesehen und kann von einem Vorsprung 60c am verbreiterten Kopf 6Ob des Lagerzapfens 60 betätigt werden. Dieser Endschalter wird betätigt, wenn der Lagenwächter 20 aus der ausgerückten Stellung der Fig. 2 bis zur Berührung mit der Kabeltrommel 12 abgesenkt wurde und weiter nach der Seite zum Flansch 12a verschoben wird, bis der erste Arm 22 an dem Flansch 12a anstößt und dadurch in Horizontalrichtung gegen die Kraft der Feder 68 verschwenkt wird. Der Endschalter 74 gibt dann ein Signal ab, das die Verstellvorrichtung anweist, die seitliche Verschiebung zu beenden.

Der Lagenwächter 20' ist mit den gleichen Fühlern ausgestattet.

Die Verstellvorrichtung 80 ist in Fig. 2 - 4 im einzelnen dargestellt. Zwei Führungsschienen 82 und 82" sind zwischen Trägern 81 der Wickelmaschine 10 an deren Oberseite angeordnet. Auf den Schienen 82 und 82' sind Schlitten 83 und 83' verschiebbar gelagert. Auf einer Grundplatte 85, die zwischen den Schienen 82 und 82* befestigt ist, sind Elektromotoren und 84' angeordnet, die Schraubenspindeln 87 und 87' über Kupplungen 86 und 86' antreiben. Die Schraubenspindeln 87 und 87' durchqueren die Schlitten 83 und 83' und dienen zu deren Verschiebung. Durch die Schlitten 83 und 83' erstrecken sich verschiebbare vertikale Führungsstangen 88 und 88', an deren unteren Enden die Montagestäbe 50 der Lagenwächter 20 und 20" angebracht sind. An den oberen Enden der Führungsstangen 88 und 88' befinden sich Elektromotoren 90 und 90', die parallel zu den Stangen 88 und 88' verlaufende Schraubenspindeln 93 und 93" antrieben, welche in Gewindeverbindung mit den Schlitten 83 und 83' stehen. Die Motoren 90 und 90' können also die Lagenwächter 20 und 20' nach oben und unten verstellen, Die Motoren 84 und 84* bzw. die Kupplungen 86 und 86" werden von dem Signal des Endschalters 74 stillgesetzt, während die Motoren 90 und 90' von den Signalen der Endschalter 72 bzw. 72' stillgesetzt werden.

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In Fig. 2 nehmen die Lagenwächter 20 und 20' die Ruhestellung ein, in der sie nach oben von der Kabeltrommel 12 abgehoben sind. Wenn die Elektromotoren 90 und 90' erregt werden, senken sich die Lagerwächter 20 und 20' ab, bis sie an der Kabeltrommel anliegen. Dann erzeugt der Endschalter 72* ein elektrisches Signal, durch das die Elektromotoren 90 und 90' stromlos werden. Danach werden die Elektromotoren 84 und 84 · erregt, so daß die Lagenwächter 20 und 20'seitlich verschoben werden, bis sie an den Trommelflanschen 12a anstoßen. Der Endschalter 74 erzeugt hieraufhin ein Signal, durch das die Elektromotoren 84 und 84' stillgesetzt werden. Nun kann der Wickelvorgang beginnen. Die Arme 22 und 22' werden in der aus Fig. 7 ersichtlichen Weise federnd in Anlage an der Kabeltrommel gehalten und wenn die nächste Wicklungslage sich an einem der Flansche 12a zu bilden beginnt, erzeugt das Winkelmeßglied 42 ein Signal, das zum Umsteuern des Drahtführers nach Beendigung der ersten Windung der neuen Lage dient. Durch den Aufbau dieser Lage wird der zweite Arm 22* angehoben und der Endschalter 72 erzeugt dann ein Signal, das den entsprechenden Elektromotor 90 oder 90' veranlaßt, den Lagenwächter 20 bzw. 20' um eine Strecke zu heben, die dem Außendurchmesser des Kabels 14 gleichkommt. Da hierdurch beide Arme 22 und 22' in gleicher Weise angehoben werden, ändert sich die Amplitude des vom Winkelmeßglied 42 abgegebenen Ausgangssignals niemals in Abhängigkeit vom Durchmesser der auf die Trommel aufgebrachten Wicklung.

Fig. 9 und 10 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Wickelmaschinetder Drahtführer 116 besitzt einen Arm 122, auf dem mindestens zwei Führungsrollen 120, 120* gelagert sind, die zwischen sich das Kabel 14 halten und führen. Der Arm 122 sitzt an einer Drehvorrichtung 124 auf einem Schlitten 126. Die

Drehvorrichtung 124 dient zum Drehen des Arms 122 in einem winkel von 180 um die Achse des Kabels, wenn der Drehtführer-Arm 22 einen der Trommelflansche 12a erreicht, so daß die Führungsrollen 120 und 120' stets demjenigen Trommelflansch

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zugekehrt sind, der sich, in Führungsrichtung gsehen, hinter dem Drahtführer befindet; dies ist in Fig. 9 mit einem Pfeil angegeben. In Fig. 9 sind die Führungsrollen 120 und 120" dem linken Trommelflansch 12a zugekehrt, aber wenn der Führungsarm 122 sich dem rechten Flansch 12a nähert, dreht die Vorrichtung 124 den Arm um 180°, so daß die Führungsrollen nunmehr dem rechten Flansch 12a zugekehrt sind und dadurch ermöglichen, daß das Kabel 14 zur letzten Windung dieser Lage aufgewickelt' wird. Der Schlitten 126 kann durch Rechts- oder Linksdrehung einer Schraubenspindel 132 verschoben werden, der in Gewindeverbindung mit dem Schlitten steht; letzterer ist auf Führungsschienen 128 und 128" verschiebbar.

Die Lagenwächter 20 und 20* sind im wesentlichen identisch mit de» vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel. Auch die Verstellvorrichtung ist in gleicher Weise ausgeführt, jedoch sind hier die Montagestäbe 50 der Lagenwächter unmittelbar an den Schlitten 83 und 83' befestigt. Ein hydraulischer Zylinder ist auf einem Rahmen 142 montiert, der am unteren Ende jedes Montagestabs 50 angeordnet ist und eine Kolbenstange aufweist, die den Lagenwächter 20 bzw. 20' trägt. An den Lagenwächtern 20 und 20' sind ferner jeweils zwei Führungsstangen 146 und 146* befestigt, die durch den Rahmen 142 hindurchgehen. Die Lagenwächter können also mittels des hydraulischen Zylinders 144 nach oben und unten verstellt werden.

Ein Fühler 148 gibt ein elektrisches Signal, wenn die Führungsrollen 120 und 120' des Drahtführers 116 die letzte Windung einer Wicklungslage erreicht haben. Der Fühler besteht aus einer Lampe und einer Fotozelle 150, die auf den Trägern der Lagenwächter 2O und 20* montiert sind, und Reflektoren 152 und 152', die auf dem Arm 122 des Drahtführers 116 derart montiert sind, daß sie der Lampe und der Fotozelle 150 zugekehrt sind, wenn die Führungsrollen 120 und 120' die letzte Windung einer Wicklungslage des Kabels erreichen. Wenn also

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der Fadenführerarm 122 sich dem Lagenwächter 20 und 20' nähert, so daß die Führungsrollen 120 und 120' die letzte Windung einer Wicklungslage erreichen, wird ein von der Lampe 150 ausgehender Lichtstrahl von dem Reflektor 152 oder 152' reflektiert und fällt auf die mit der Lampe kombinierte Fotozelle 50, die ihrerseits ein elektrisches Signal erzeugt.Das Signal bewirkt, daß der hydraulische Zylinder 144 des entsprechenden Lagenwächters 20 bzw. 20' denselben absenkt, bis er das aufgewickelte Kabel berührt. Er nimmt also nunmehr die Arbeitsstellung ein, in der er den Aufbau einer neuen Wicklungslage feststellen kann und dm richtigen Zeitpunkt den Fadenführer 116 umsteuert. Anschließend zieht der hydraulische Zylinder 144 den Lagenwächter selbsttätig in seine Ruhestellung (Fig. 2) zurück. Da bei dieser Ausführungsform die Lagenwächter 20 und 20' das aufgewickelte Kabel immer nur kurzzeitig berühren, sind die Arme 22 und 22' auch bei hohen Wickelgeschwindigkeiten weitgehend abnutzungsfrei.

In der Ausführungsform nach Fig. 11 - 15 wird ein einziger Lagenwächter 240 verwendet, der zusammen mit dem nicht dargestellten Drahtführer hin- und hergeht und sowohl den Beginn einer neuen Wicklungslage an den Trommelflanschen 12a, als auch das Aufbringen der Wicklung selbst innerhalb einer Lage überwacht, um so eine Verzögerung oder Beschleunigung des Drahtführers zu steuern. Diese Ausführungsform ist, abgesehen von den nachstehenden Abänderungen, identisch mit den fiäher beschriebenen Ausführungsbeispielen. Die Verstellvorrichtung 212 für den Lagenwächter weist zwei Träger 214 auf, die ihrerseits über Träger 216 an dem Sockel der Kabelwickelmaschine befestigt sind. Zwischen den oberen Trägern verlaufen zwei Führungsschienen 218 und 218', auf denen ein Schlitten 220 mittels einer Leitspindel 222 verschiebbar ist. An einem Träger 224 ist ein Elektromotor 224 (z.B. ein Gleichstrom-Stellmotor) zum Antrieb der Leitspindel 222 in der einen oder anderen Richtung.befestigt.

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Eine vertikale Stange 226, an deren unterem Ende der Lagenwächter 240 befestigt ist, ist in Führungslöchern 228 des Schlittens 220 vertikal längs ihrer Achse verschiebbar. Zum Verstellen der Stange 226 ist ein Elektromotor 230, z.B. ein Getriebemotor, der mit einer an der Stange 226 befestigten Zahnstange in Eingriff steht, auf dem Schlitten 220 angebracht.

Ein Stellungsfühler 234 (Fig. 12) dient zur Messung des Ab stands der Vorrichtung von dem einen Seitenträger 214 und besteht aus einem auf diesen Seitenträger montierten Impulsgeber 236. Der Impulsgeber 236 wird von der Leitspindel 222 über einen Treibriemen 238 oder dgl. angetrieben, so daß er einen Impuls abgibt, so lange der Lagenwächter 240 an der Kabeltrommel entlangwandert. Dieser Impuls kann auch zur Steuerung des Drahtführers herangezogen werden.

Der Lagenwächter 240 ist in Fig. 13 - 15 im einzelnen dargestellt. Br besitzt zwei Montageplatten 242 und 242', die am unteren Ende der vertikalen Stellstange 226 befestigt sind, und einen zwischen den Platten 242 und 242' eingespannten Montageblock 244. Zwei Arme 246 und 246' sind eng nebeneinander an einer horizontalen Welle 250 gehaltert (Fig. 13 und 14). Diese Welle 250 ist an einer Wellenhalterung 252 befestigt, die mit einem Zapfen 252a in einem Lager 254 am Block 244 um eine im allgemeinen vertikale Achse schwenkbar ist (Fig. 14). So können die Arme 246 und 246' ttn die allgemein vertikale Achse nach links oder rechts in Fig. 12 verschwenkt werden. Ein hydraulischer Drehschieber 256, der die Arme 246 und 246* in der der Laufrichtung entgegengesetzten Richtung zu schwenken sucht (wie Pfeil a- in Fig. 16 angibt), ist zwischen den Montageplatten 242 und 242* befestigt und seine Betätigungswelle 256a ist mit dem Zapfen 252a verbunden. So wird, wie Fig. 16A zeigt, der in der Laufrichtung des Drahtführers mit dem Lagenwächter vorangehende Arm 246' gezwungen, sich gegen den Abschnitt 14a der letzten Kabelwindung zu legen, wie der Pfeil a₂ zeigt. Wenn ein Abschnitt 14b einer neuen Windung neben dem vorher gewickelten Abschnitt 14ä aufgebracht werden soll (Fig. 16B), wird der Arm 246' zusammen mit dem Arm 246 nach

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rechts verschwenkt, so daß der Zapfen 252a gegen die Kraft des Drehschiebers 256 um die etwa vertikale Achse gedrückt wird.

Ein Schwenkwinkelfühler 260 mißt elektrisch den Schwenkwinkel, um den die Arme 246 und 246' verschwenkt werden. Er besteht z.B. aus einem Potentiometer, das an dem Träger 262 zwischen den Montageplatten 242 und 242' befestigt ist. Die Eingabewelle des Schwenkwinkels 260 trägt ein Zahnrad 264, das in Eingriff mit einem auf dem Zapfen 252a fe*gekeilten Zahnrad 266 steht. Wenn also die Arme 246 und 246' von einer neuen Kabelwindung verschwenkt werden, erzeugt der Winkelfühler 260 ein elektrisches Signal, das den Antriebsmotor des Drahtführers 212 erregt, bis der Lagenfühler 240 in eine neue Lage gelangt ist, in der die Arme in die Stellung der Fig. 16A zurückgekehrt sind. Falls der Lagenfühler 240 entgegen dem Pfeil a, in Fig. 16A wandert, wird in gleicher Weise der andere Arm 246 symmetrisch zu den oben beschriebenen Bedingungen gegen die letzte Windung des Kabels gedrückt und die Betriebsweise ist dieselbe. Die Anzahl der vom Stellungsfühler 234 bei der Verschiebung des Lagenfühlers 240 erzeugten Impulse kann mit den von einem Impulsgenerator erzeugten Bezugsimpulsen verglichen werden, die bei einer Verschiebung des Drahtfuhrers mit konstanter Geschwindigkeit erzeugt werden, so daß die Verzögerung oder Beschleunigung des Drahtführers gesteuert werden kann und ggf. auf der Strecke der letzten Windungen die Drahtführergeschwindigkeit verringert werden kann.

Der Lagenwächter 240 enthält ein Winkelmeßglied 268, das die gegenseitige Verschwenkung der Arme 246 und 246' um die horizontale Achse 250 mißt, um den Aufbau einer neuen Wicklungslage an einem der Trommelflansche 12a festzustellen. Das Winkelmeßglied 268 ist in ähnlicher Weise wie oben beschrieben am Arm 246 befestigt und seine Eingabewelle ist über eine Riemenscheibe 270, einen Riemen 274 und eine Riemenscheibe mit der Lagerschale des anderen Armes 246' verbunden. Wenn

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das Kabel 14 gemäß Fig. 17A einen Trommelflansch 12a erreicht, so daß der Arm 246' sich gegen den Flansch legt, werden die Arme 246 und 246' von einem elektrischen Signal, das von einem Flanschfühler ausgeht, angehoben, wie Fig. 17B zeigt. Nachdem die letzte Windung der vorherigen Lage aufgebracht wurde, werden die Arme wieder abgesenkt, bis sie auf dieser Lage schleifen, wie Fig. 17C zeigt. Wenn nun die erste Windung der neuen Lage aufgebracht wird (Fig. 17D), wird der Arm 246' gegen den anderen Arm 246 nach oben νerschwenkt, so daß die Riemenscheibe 272 sich dreht und das Winkelmeßglied 268 (z.B. ein Potentiometer) ein elektrisches Signal abgibt. Dieses Winkelmeßsignal beaufschlagt eine Steuerschaltung für den Drahtführer und die Verstellvorrichtung 212, wodurch der Drahtführer mit dem Lagenwächter 240 umgesteuert wird, nachdem ein Zeitintervall verstrichen ist, das dem Aufbringen der ersten Windung des Kabels 14 entspricht.

Zum Anheben der Arme 246 und 246' in die Stellung der Fig. 17B dient eine Hebevorrichtung 276 mit zwei Zugdrähten 278 und 278', die mit ihrem einen Ende an einer nicht dargestellten Winde befestigt sind und deren andere Enden an Befestigungsstellen 282 und 282' mit den Armen 246 und 246' verbunden sind. Die Zugdrähte laufen über Führungsrollen 280 und 280', die an den Montageplatten 242 und 242' gelagert sind. Die Berührung der Arme 246 und 246' mit dem jeweiligen Trommelflansch 12a wird von Flanschfühlern 284 und 284* festgestellt. Diese bestehen aus Platten 286 mit je zwei Schenkeln 286a, die durch die Außenwand 246a bzw. 246'a des betreffenden Armes 246, 246* gehen und von Federn 288 etwas von dieser nach außen gedrückt werden. Wenn eine Platte beim Anschlag an einen Trommelflansch 12a nach innen gedruckt wird, betätigt ein Vorsprung 286b der Platte 286 einen Endschalter 290. Dieser erzeugt ein elektrisches Signal, durch das die Hebevorrichtung in der oben beschriebenen Weise betätigt wird. Dieses Ausgangssignal steuert ferner den Drehschieber 256 um, so daß der Arm 246 nun nach

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rechts in Fig. 17 auszuweichen sucht. Dadurch wird er gegen die neue Windung 14d des Kabels in der Stellung der Fig. 17B gedrückt.

Um die Arme 246 und 246' gegen die Kabeltrommel zu drücken, sind Federn 292 und 292' (Fig. 14 und 15) vorgesehen, die mit einem Ende an dem Block 244 und mit dem anderen Ende an der Basis der Arme 246 bzw. 246' befestigt sind. Ein auf der Achsenhalterung 252 montierter Endschalter 296 wird von einem Nocken 226a der Arme 246 und 246' betätigt, wenn beim Absenken des Lagenwächters 240 mittels der Vorrichtung 212 die Arme 246 und 246' an der Kabeltrommel 12 anstoßen; dadurch wird der Elektromotor 230 stillgesetzt. Ebenso wird ein weiterer auf der Halterung 252 montierter Endschalter 294 von einem Nocken 294a der Arme 246 und 246' betätigt, wenn diese von einer neuen Windung angehoben werden, und erzeugt dadurch ein elektrisches Signal, durch das der Lagenwächter 240 um eine Strecke angehoben wird, die dem Außendurchmesser des Kabels 14 entspricht.

Da bei der Ausführungsform nach Fig. 11 - 17 der Drahtführer durch Vergleich der Lage der einzelnen Kabelwindungen bzw. des Abstandes derselben von dem Trommelflansch mit der Ist-Lage des Drahtführers gesteuert wird, kann dieser genau geführt werden, auch wenn die Wickelvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit arbeitet. Auch ist bei dieser Ausführungsform nur ein Lagenwächter für beide Trommelflansche erforderlich, um den Drahtführer umzusteuern und gleichzeitig seine Geschwindigkeit an die jeweiligen Wickelverhältnisse anzupassen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 18 schematisch dargestellt. Der Lagenwächter 340 weist hier drei benachbarte Arme 346, 346' und 346¹¹ auf, die auf einer Achse 35O gelagert sind. Der Arm 346 trägt zwei Winkelmeßglieder 368 und 368' für den relativen Schwenkwinkel der Arme 346 und 346' bzw. 346 und 346". Der Lagenwächter 340 entspricht also einer

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Kombination der beiden Lagenwächter 20 und 20' in Fig. 1-8. Demgemäß kann er zusammen mit dem Drahtführer parallel zur Trommelachse wandern, wobei an einem Trommelflansch das Winkelmeßglied 368 und am anderen Trommelflansch das Winkelmeßglied 368* betätigt wird.

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Claims (11)

Patentansprüche :

1. Kabelwickelmaschine mit einem parallel zur Achse einer Kabeltrommel hin- und hergehenden Drahtführer und mindestens einem Lagenwächter, der nach dem Aufbringen der ersten Windung einer neuen Lage der Wicklung ein elektrisches Umsteuersignal auf den Drahtführer gibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagenwächter (20) mindestens zwei benachbarte Arme (22, 22') aufweist, die um eine feste, zur Trommelachse parallele Achse (26) schwenkbar gelagert sind und federnd gegen die Wicklung (14) gepreßt werden, sowie daß ein mechanisch-elektrischer Wandler (42) den Winkel, um den die beiden Arme durch die erste Windung einer neuen Lage gegeneinander verschwenkt werden, in ein elektrisches Signal verwandelt, dessen Amplitude proportional zu diesem Winkel ist.

2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei, den beiden Trommelflanschen (12a) benachbarte, spiegelbildlich ausgebildete Lagenwächter (20, 20') und eine Verstellvorrichtung (80), durch welche die beiden Lagenwächter individuell zwischen der Arbeitsstellung, in der sie auf der Kabeltrommel aufliegen, und ein er Ruhe st el lung, in der sie außer Eingriff mit der Wicklung sind, verschoben werden können und mit der ferner der Abstand zwischen den beiden Lagenwächtern längs einer zur Trommelachse parallelen Achse (82) individuell eingestellt werden kann.

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3. Wickelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Arme (22, 22') jedes Lagenwächters um eine angenähert vertikale, zu der Schwenkachse (24) normale Achse (60) drehbar sind und derjenige Arm (22), der dem Trommelflansch (12a) benachbart ist, von einer Feder (68) in Anlage an diesen Flansch gehalten wird.

4. Wickelmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagenwächter normalerweise die Ruhestellung einnehmen und vom Ausgangssignal eines elektrischen Fühlers (150, 152) für das Ende einer Wicklungslage in die Arbeitsstellung überführt werden.

5. Wickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler für das Lagenende aus einem zwischen dem Drahtführer (116) und den Lagenwächtern (20, 20') vorgesehenen fotoelektrischen System (15O, 152, 152') besteht, das betätigt wird, wenn der Drahtführer und der betreffende Lagenwächter fluchten.

6. Wickelmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen einzigen Lagenfühler (240) mit einer Verstellvorrichtung (212), die diesen Lagenfühler sowohl in und außer Anlage an der Kabeltrommel bringen, als auch parallel zur Trommelachse zwischen den Trommelflanschen verschieben kann.

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7. Wickelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagenwächter beim Wickelvorgang ständig an der gerade gewickelten Windung anliegt und dieser von der Verstellvorrichtung nachgeführt wird.

8. Wickelmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

um

daß.der Lagenwächter^ine etwa vertikale, zur Schwenkachse (250) der Arme (246, 246') normale Achse (252a) drehbar ist und daß der in der Fortschreitungsrichtung jeweils führende Arm von einen Drehschieber (256) in Anlage an der Seite der gerade aufgewickelten Windung (14a, 14b) gehalten wird.

9. Wickelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel der Arme um die etwa vertikale Achse (252a) von einem elektrischen Winkelmeßglied (260) gemessen und der Verstellvorrichtung (212) übermittelt wird, um den Lagenwächter in der Fortschreitungsrichtung jeweils um den Abstand einer Windung nachzufahren.

10. Wickelmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler (284, 284') für die Annäherung des Lagenwächters an einen der Trommelflansche ein Ausgangssignal abgibt, das dem Drehschieber (256) zur Umsteuerung desselben zugeführt wird.

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11. Wickelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,, daß der Lagenwächter (340) drei benachbarte, um eine gemeinsame Achse (350) gegeneinander schwenkbare Arme aufweist und daß zwei elektrische Winkelmeßglieder (368, 368') zur Messung der relativen Winkelbewegungen je zweier benachbarter Arme vorgesehen sind.

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