DE3024094C2

DE3024094C2 -

Info

Publication number: DE3024094C2
Application number: DE3024094A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing. Wien At Seibert
Original assignee: Rosendahl Maschinen Gesmbh Maria Enzersdorf-Suedstadt At
Current assignee: Rosendahl Maschinen Gesmbh Maria Enzersdorf-Suedstadt At
Priority date: 1980-06-27
Filing date: 1980-06-27
Publication date: 1989-01-26
Also published as: ATE19383T1; US4410147A; EP0043366A1; ES503448A0; FI811961L; FI66326B; DE3024094A1; FI66326C; EP0043366B1; ES8204390A1; JPS5777167A; BR8104073A

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut auf eine Spule, welcher das Wickelgut über einen Strangführer zugeführt wird, mit einem Verlege antrieb für eine längs einander hin- und hergehen de Changierbewegung von Spule und Strangfüh rer, wobei der Verlegeantrieb bei Aufsteigen des Wickelgutes an einem Spulenflansch nach einem vorgegebenen Programm während des Über gangs in die nächst höhere Wickellage gesteuert wird, und mit einer strangführerseitig angeordne ten Abtasteinrichtung zur Überwachung der Wic kellagenstufe in der Wickelkontur, welche jeweils bei Auftreten einer neuen Wickellagenstufe eine Einschaltung des Steuerungsprogrammes für den Übergang in die nächste Wickellage auslöst (DE- A-25 56 484).

Wenn bei derartigen Wickelmaschinen während der Ausbildung einer Wickellage die Wickelgut- Auflaufstelle bis an einen Spulenflansch herange laufen ist, müssen zur Erzielung eines guten Wic kelbildes und zum exakten Ausfüllen des verblei benden Wickelraumes eine Reihe spezieller Ver legebewegungen ausgeführt werden, damit ein regelmäßiger Übergang in die nächste Wickella ge erreicht wird. Üblicherweise wird zwischen den beiden Spulenflanschen das Wickelgut mit einem Rückhaltewinkel zugeführt, um ein enge Anlage der Windungen zu gewährleisten. Die Ver legebewegungen werden bei den bekannten Wic kelmaschinen entweder durch ein axiales Verfah ren der Spule oder durch ein zur Spulenachse paralleles Verfahren des Strangführers ausge führt. Ein bei Anlaufen der Wickelgutauflaustelle an einem Spulenflansch üblicherweise (DE-PS 15 74 425) ausgeführtes Programm von Verlege bewegungen besteht aus

1. Parallelziehen des Wickelgutes zum Flansch für eine bestimmte Spulenumdrehung bis Auf bauen der ersten Windung der nächsten Wickella ge,
2. Wegziehen des Wickelgutes vom Flansch, um ein Aufklettern der Windungen am Flansch in die übernächste Lage zu vermeiden,
3. nach einer bestimmten weiteren Spulendre hung Zurückschwenken des Wickelgutes zur Ein stellung des gewünschten Rückhaltewinkels für das Wickeln in der nächsten Wickellage.

Für eine ordnungsgemäße Verlegung ist von entscheidender Bedeutung, das Anlaufen der Wic kelauflaufstelle an einen Flansch oder das Auf steigen einer neuen Wickellage am Flansch zuver lässig zu erkennen, damit das danach auszufüh rende Programm immer zum exakt richtigen Zeit punkt eingeschaltet wird.

Zu den bekannten Näherungsschaltern stellt die Wickelmaschi ne gemäß den Fig. 4 bis 6 mit den zugehörigen Beschreibungs teilen der US-PS 34 98 567 ein Äquivalent dar. Diese Wickel maschine weist eine strangführerseitig angeordnete optoelek trische Abtasteinrichtung zur Überwachung der Annäherung des Wickelgutes an die Spulenflansche im Verlauf des Auf wickelvorgangs auf. Die Abtasteinrichtung wird zur Über wachung der Wickellagenstufe und zur Einschaltung des Steu erprogramms für den Übergang in die nächste Wickellage ein gesetzt.

Durch die DE-PS 15 74 425 und 19 02 722 sind Wickelmaschinen mit Changierantrieb für die Spu le bekannt, bei denen am Gestell der Wickelma schine Endschalter zur Erfassung der von der Spulenlänge abhängigen Endstellungen angeord net sind, die in Verbindung mit weiteren Endschal tern, die abhängig vom Zulaufwinkel des Wickel gutes gesteuert werden, die Verlegebewegungs abläufe beim Übergang in eine nächste Wickella ge steuern. Die dortige Erfassung und Steuerung des Verlegeantriebes beim Übergang in die näch ste Wickellage ist aber konstruktiv aufwendig und erfordert exakte mechanische Einstellungen. Durch die US-PS 39 51 355 ist es bekannt, das Aufsteigen einer neuen Wickellage mittels berüh rungslos arbeitender Näherungsschalter zu erfas sen.

Diese müssen aber von Wickellage zu Wickellage über gesonderte Schrittschaltmotoren angeho ben werden, wodurch die dortige Anordnung ver hältnismäßig aufwendig und störanfällig wird. Es sind allerdings auch Abtaster mit großem Abtast bereich als solche bekannt, z. B. optoelektrische oder akustoelektrische Abtaster, bei deren An wendung sich das schrittweise Antreiben vermei den ließe. Durch die DE-OS 25 56 484 ist ferner eine Kabelwickelmaschine bekannt, bei welcher der Aufstieg in eine neue Wickellage durch Lagenwächter erfaßt wird, die einen mit einem Gleitschuh auf dem Wickel aufliegenden gegen Federkraft anhebbaren Schwenkarm aufweisen, wobei beim Hochschwenken der Arme ein elektri sches Signal ausgelöst wird. Solche Lagenwäch ter mit unmittelbar am Wickelgut angreifenden Tast- oder Gleitstücken sind jedoch vielfach unge eignet, selbst verschleißanfällig und können u. U. empfindlicheres Wickelgut beschädigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wic kelmaschinen der anstehenden Art mit einer preiswerten und stör- und verschleißfreien Einrichtung zur Erfassung des Aufsteigens und der Umsteuerung der Windung in eine neue Wick lungslage auszurüsten.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsge mäß dadurch erreicht, daß die Abtasteinrich tung einen optoelektrischen oder akustoelektri schen Abtaster mit einem Abtastbereich minde stens gleich der maximalen Bewicklungsdicke der Spule aufweist, daß die Abtasteinrichtung die Wickellagenstufe an einer gegenüber der Wickel gutauflaufstelle versetzten Stelle abtastet, und daß das Ausgangssignal der Abtasteinrichtung jeweils bei Ausgangssignal der Abtasteinrichtung jeweils bei Auftreten einer neuen Wickellagenstu fe das vorgegebene Umsteuerprogramm für den Changierantrieb beim Übergang in die neue Wick lungslage von einem programmierten Rechner abruft.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß die Ab tasteinrichtung erst durch Verschwinden der wäh rend der Ausbildung einer Wickellage beobachte ten Wickellagenstufe in Bereitschaft zur Erfassung einer neuen Wickellagenstufe geschaltet wird. In folge dieser Maßnahme haben Eingriffe in das Beobachtungsfeld der Abtasteinrichtung während des normalen Wickelvorganges keine Auswir kung, solange die normale Wickellagenstufe noch beobachtet werden kann. Es hat somit auch kei nen Einfluß, wenn ein Flansch zum Ende einer Wickellage in das Beobachtungsfeld eintritt. Erst wenn nach Legen der letzten Windung die beob achtete Wickellagenstufe in der letzten Wickellage verschwunden ist, ist die Abtasteinrichtung wie der sensibilisiert, um eine neue Änderung zu er fassen. In dieser Situation ist die nächste zu er wartende Änderung das Aufsteigen der ersten Windung der neuen Wickellage, so daß nur bei Erfassung dieses Vorganges das Umsteuerungs programm für den Übergang in die nächste Wic kellage ausgelöst wird. Damit ist eine sehr zuver lässig arbeitende, von Störeinflüssen weitgehend freie Umsteuerung des Wickelprozesses beim Übergang in die nächst höhere Wickellage er reicht, was einen wesentlichen Schritt bei dem Ziel der vollständigen Automatisierung solcher Wickelprozesse darstellt.

Der Erfindung zufolge kann die Abtasteinrich tung eine tangential zum Wickel gerichtete Fern sehkamera aufweisen. Alternativ kann die Abtasteinrichtung radial zur Spule gerichtete Entfernungssensoren, z. B. Ultra schallsensoren aufweisen. Schließlich kann auch vorgesehen werden, daß die Abtasteinrichtung eine radial auf die Spu le gerichtete Fernsehkamera und einen demge genüber geneigten, die Spule mit einem über den Wickelgutauflaufbereich sich erstreckenden Licht band anstrahlenden Scheinwerfer aufweist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand mehre rer in der Zeichnung dargestellter Ausführungs beispiele näher beschrieben, wobei in der Zeich nung zeigt

Fig. 1 eine Wickelmaschine nach der Erfin dung in Vorderansicht,

Fig. 2 die Wickelmaschine, in Fig. 1 in Rich tung des Pfeiles II gesehen,

Fig. 3, 4 und 5 Skizzen zur Erläuterung einer optoelektrischen Wickelabtasteinrichtung,

Fig. 6, 7 und 8 Skizzen zur Erläuterung einer akustoelektrischen Wickelabtasteinrichtung und

Fig. 9, 10 und 11 Skizzen zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform einer optoelek trischen Wickelabtasteinrichtung.

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen eine Wic kelmaschine mit einem vierbeinigen, auf Rollen 1 verfahrbaren Gerüst 2, an dessen oberen Teil zwei Pinolenarme 3, 4 aufgehängt sind, auf deren unteren Pinolen 5, 6 eine Spule 7 mit Flanschen 8 aufgenommen ist. Der Spule 7 wird über einen ortsfest angeordneten Strangführer 9 ein strang förmiges Wickelgut 10 zugeführt, das mit eng aneinander anliegenden Windungen und mit exakt übereinander liegenden Wickellagen aufgewickelt werden soll. Während des Wickelvorganges wan dert die Wickelgutauflaufstelle 11 zwischen den Spulenflanschen 8 hin und her, wobei zur Erzie lung einer engen Anlage benachbarter Windun gen das Wickelgut mit einem konstanten Auflauf winkel auf die Spule auflaufen soll. Zur Aufrecht erhaltung des Auflaufwinkels wird der Wickler beim Ausführungsbeispiel auf bodenseitigen Schienen vor dem Strangführer 9 mittels eines Changierantriebs 12 hin und her verfahren.

Die Fig. 3 bis 5 veranschaulichen eine op toelektrische Abtasteinrichtung 13 in Form einer Fernsehkamera, welche hier etwa tangential zum Wickel gerichtet ist und einen Beobachtungsblick winkel mindestens gleich der maximalen Bewick lungsdicke d der Spule besitzt. Die Kamera ist auf die Wickellagenstufe 14 zwischen zwei aufeinan der folgenden Wickellagen ausgerichtet, und zwar an einer um 180° gegenüber der Wickelgutauflauf stelle 11 versetzten Stelle. Bei der Ausbildung der in Fig. 3 gezeigten Wickellage wandert die Wic kellagenstufe 14 zum linken Flansch 8 hin, wäh rend gleichzeitig die Spule 7 bzw. der Wickler durch den Changierantrieb 12 nach rechts hin im Sinne der Aufrechterhaltung eines konstanten Zu laufwinkels für das Wickelgut10 bewegt wird. So bald die Wickellagenstufe 14 bei Legen der letz ten Windung dieser Lage verschwindet, wird die Abtasteinrichtung 13 in Bereitschaft geschaltet zur Erfassung einer neuen Wickellagenstufe 14′. So bald diese neue Wickellagenstufe 14′ erfaßt wor den ist, liefert die Abtasteinrichtung 13 ein Signal an einen programmierten Rechner 15, der ein vorgegebenes Umsteuerprogramm für den Chan gierantrieb 12 beim Übergang in die neue Wick lungslage einschaltet. Zur besseren Erfassung der Wickelgutstufen liegt der Fernsehkamera 13 auf der anderen Seite der Spule eine Kontrastflä che 16 gegenüber.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 bis 8 zeigt eine akustoelektrische Abtasteinrich tung 17, welche beispielsweise aus Ultraschall sensoren aufgebaut ist, die radial auf den Wickel gerichtet sind und über die Schallreflexion die Existenz der Wickellagenstufe 14 und das Aufstei gen einer neuen Wickellagenstufe 14′ erfassen, wobei wiederum die Auswertung analog wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 5 er folgt.

Als weitere Alternative zeigen die Fig. 9 bis 11 eine optoelektrische Abtastung, welche aus einer etwa radial auf die Spule gerichtete Fern sehkamera 18 und aus einem demgegenüber ge neigten Scheinwerfer 19 besteht, welcher die Spu le 7 über ihre ganze Länge hinweg mit einem Lichtband 20 a, 20 b anstrahlt. Infolge der unter schiedlichen Ausrichtung von Scheinwerfer 19 und Kamera 18 verspringt für die Kamera das Lichtband an der Stufe zwischen zwei übereinan derliegenden Wickellagen und kann folglich also der Aufbau und das Wandern dieser Stufe von der Kamera 18 exakt verfolgt werden. Wenn die letzte Windung an dem Flanch anlangt, verschwindet der Lichtbandteil 20 b, womit die Überwachungs einrichtung in Bereitschaft geschaltet wird, um danach das Auftreten des neuen versetzten Licht bandabschnittes 20 b′ zu erfassen.

Claims

1. Wickelmaschine zum Aufwickeln von strang förmigem Wickelgut auf eine Spule, wel cher das Wickelgut über einen Strangführer zugeführt wird, mit einem Verlegeantrieb für eine längs einander hin- und hergehende Changierbewegung von Spule und Strangfüh rer wobei der Verlegeantrieb bei Aufstei gen des Wickelgutes an einem Spulenflansch nach einem vorgegebenen Programm während des Übergangs in die nächst höhere Wickellage gesteuert wird, und mit einer strangführerseitig angeordneten Abtasteinrichtung zur Überwachung der Wickellagenstufe in der Wickelkontur, welche jeweils bei Auftreten einer neuen Wickellagenstufe eine Einschaltung des Steuerungsprogrammes für den Übergang in die nächste Wickellage auslöst, dadurch gekenn zeichnet, daß die Abstateinrichtung (13; 17; 18; 19) einen optoelektrischen oder akustoelektrischen Abta ster mit einem Abtastbereich mindestens gleich der maximalen Bewicklungsdicke (d) der Spule (7) aufweist, daß die Abtasteinrichtung (13; 17; 18; 19) die Wickellagenstufe (14) an einer gegenüber der Wickelgutauflaufstelle (11) versetzten Stelle abtastet und daß das Ausgangssignal der Ab tasteinrichtung (13; 17; 18; 19) jeweils bei Auftre ten einer neuen Wickellagenstufe (14′) das vorge gegebene Umsteuerprogramm für den Changieran trieb (12) beim Übergang in die neue Wicklungsla ge von einem programmierten Rechner (15) ab ruft.

2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (13, 17) erst durch Verschwinden der während der Ausbildung der Wickellage beobachteten Wickel lagenstufe (14) in Bereitschaft zur Erfassung einer neuen Wickellagenstufe (14′) geschaltet wird.

3. Wickelmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastein richtung (13) eine tangential zum Wickel gerichte te Fernsehkamera aufweist.

4. Wickelmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastein richtung (17) radial zur Spule gerichtete Ent fernungssensoren, z. B. Ultraschallsensoren, aufweist.

5. Wickelmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastein richtung eine radial zur Spule gerichtete Fernsehkamera (18) und einen demgegenüber geneigten, die Spule mit einem über den Wickel gutauflaufbereich sich erstreckenden Lichtband (20 a, 20 b) anstrahlenden Schweinwerfer (19) aufweist.