DE3936558A1

DE3936558A1 - Drahtzugregeleinrichtung fuer wickelmaschinen

Info

Publication number: DE3936558A1
Application number: DE3936558A
Authority: DE
Inventors: Lothar Hock
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: ATS Corp
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1991-05-02
Anticipated expiration: 2009-11-01
Also published as: IT1244837B; IT9021843A1; CH681718A5; DE3936558C2; IT9021843A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Drahtzugregeleinrichtung für Wickel maschinen, insbesondere für Wickelmaschinen zum Herstellen elektrischer Spulen aus einem Draht, bestehend aus einer Vor laufbremseinrichtung mit einem sich entgegensetzt zur Ablauf richtung des Drahtes drehenden Laufrad mit Andruckrad und einer Hauptbremseinrichtung mit einem sich ebenfalls entgegengesetzt zur Ablaufrichtung des Drahtes drehenden Bremsrad.

Eine derart definierte Drahtzugregeleinrichtung für Wickelma schinen ist aus der DE 35 36 363 A1 bekannt, bei der die eigent liche Drahtzugregelung im wesentlichen durch die kombinato rische Wirkung einer Hauptbremseinrichtung mit einer Vorlauf bremse erreicht wird. Die Vorlaufbremse ist hierbei als Rad ausgebildet, das in Verbindung mit einer Andruckrolle entgegen gesetzt zu der Laufrichtung des zu wickelnden Drahtes angetrie ben wird. In ähnlicher Weise ist auch die Hauptbremseinrichtung durch ein Bremsrad realisiert, dessen Drehrichtung ebenfalls entgegengesetzt zur Ablaufrichtung des Wickeldrahtes von soge nannten Bremsscheiben angetrieben wird. Beide Bremsverzögerun gen werden durch mehr oder weniger mechanisch gegeneinander an drückende Rotationskörper erreicht, wobei die daraus resultie renden Drahtzugbelastungen durch eine Kraftaufnahme-Einrichtung gemessen werden. Mit einer entsprechend ausgestalteten, nicht näher beschriebenen elektronischen Schaltung wird der Drahtzug gemessen und bei entsprechenden Abweichungen vom Sollwert die Drehzahlen der Antriebsmotoren entsprechend geregelt. Ein derartiger Regelvorgang ist für weite Bereiche der Wickeltechnik ausreichend.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, das Regelverhalten derartiger Drahtzugregeleinrichtungen weiter zu optimieren, so daß auch in Grenzbereichen, insbesondere beim Wickeln sehr dünner Drähte mit hohen Wickelgeschwindigkeiten, die zulässigen Drahtbelastungen bei hoher Verfügbarkeit der Wickelmaschinen nicht in unzulässiger Weise überschritten werden. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Andruckrad der Vorlaufbremseinrichtung hebelgelagert ist und durch eine Vorlaufbremsmagneteinrichtung hinsichtlich des An drucks an das Laufrad steuerbar ist,
daß das Bremsrad der Hauptbremseinrichtung von einer Draht rückzugs-Antriebseinrichtung über eine Hohlwelle mit einer dem Bremsrad zugewandten Innenlaufscheibe antreibbar ist, daß die Hohlwelle an jedem Endbereich mit einer Membranfeder zur zentrischen Drehführung für eine Außenanlaufscheibe fest verbunden ist,
daß der Andruck der Außenanlaufscheibe an das Bremsrad mit der als Widerlager wirkenden Innenlaufscheibe durch eine Hauptbrems magnetsteuereinrichtung steuerbar ist.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Drahtzugregelein richtung besteht darin, daß sowohl der Andruck des Andruckrades an das Laufrad als auch der Andruck der Außenanlaufscheibe an das Bremsrad magnetisch steuerbar ist. Die Hauptbremseinrichtung ist durch den magnetisch steuerbaren Stellantrieb als direkt wirkende Scheibenbremse konzipiert, bei der die Drahtzugkräfte bei schnell veränderbaren Drehzahlen sehr schnell nachgeregelt bzw. bei den unterschiedlichen Drehzahlen beim Hochlaufen und beim Herunterfahren annähernd konstant gehalten werden kann. Ähnlich verhält es sich bei der Vorlaufbremseinrichtung, bei der als Stellantrieb ebenfalls eine (Vorlauf-) Bremsmagnet einrichtung zur Regelung der Andruckskraft des Andrucksrades an das Laufrad eingesetzt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Drahtrückzugs-Antriebseinrichtung unmittelbar von einer Drahtspannungs-Meßeinrichtung steuerbar ist, die mittels einer den zu wickelnden Draht führenden Meßrolle die Spannung des Drahtes durch einen Dehnungsmeßstreifen ermittelt. Damit ist die Spannung des Drahtes (Drahtzugspannung) unmittelbar beim Wickelvorgang erfaßbar und kann schon bei geringfügigen Ab weichungen vom Sollwert durch direktes Einwirken auf die magne tischen Stellantriebe der Haupt- und Vorlaufbremseinrichtung entsprechend korrigiert werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Antrieb des Laufrades der Vorlaufbremseinrichtung durch die Hohlwelle der Hauptbremseinrichtung erfolgt. Mit dieser Maßnahme sind separate Antriebsmotoren mit entsprechenden Dreh zahlregelungseinrichtungen für die Vorlaufbremseinrichtung nicht erforderlich. Die Drehzahlsteuerung durch die massenredu zierte Hohlwelle der Hauptbremseinrichtung verbessert darüber hinaus das gesamte Regelverhalten der Drahtzugregeleinrichtung, so daß ihr Regelverhalten noch in engen Drehzahlbereichen wirk sam aussteuerbar ist.

Die Erfindung wird in einem figürlich dargestellten Ausführungs beispiel näher erläutert, wobei die Hauptbremseinrichtung der Drahtzugregeleinrichtung mit ihren wesentlichen mechanischen Bestandteilen im Schnittbild dargestellt ist.

Die Figur zeigt die Drahtzugregeleinrichtung für Wickelmaschi nen, die im wesentlichen aus der Hauptbremseinrichtung 1 und der Vorlaufbremseinrichtung 2 besteht. Die Hauptbremseinrich tung 1 weist das Bremsrad 15 auf, das auf der Hohlwelle 16 fest gelagert ist. Die Hohlwelle 16 ist im Bereich der Bremsscheibe 1 in ihrer Kontur so ausgestaltet, daß sich die Innenanlauf scheibe 4 ergibt. Die Stirnseite der Hohlwelle 16 schließt im Bereich der Lagerung des Bremsrades 15 mit einer Außenmembran feder 5 ab, die gleichzeitig als ein Trägerelement für die Außenanlaufscheibe 3 dient. Das andere Ende der Hohlwelle 16 ist mit der Innenmembranfeder 6 abgeschlossen, die gleich zeitig als weitere Lagerung der Außenanlaufscheibe dient. Die Außenanlaufscheibe 3 steht mit der Hauptbremsmagneteinrich tung 9 in Verbindung, die durch Veränderung ihres magnetischen Feldes eine axiale Bewegung der Außenanlaufscheibe bewirkt. Je stärker das Magnetfeld auf die Außenanlaufscheibe 3 einwirkt, um so mehr verstärkt sich die Bremswirkung mit dem Bremsrad 15, das bei diesem Vorgang an die Innenanlaufscheibe 4 der Hohl welle 16 gedrückt wird. Weiterhin ist angedeutet, daß die Draht zugregeleinrichtung die Drahtrückzugs-Antriebseinrichtung 10 aufweist, die die Hohlwelle 16 über einen nicht näher bezeichne ten Antrieb in Pfeilrichtung antreibt.

Die Vorlaufbremseinrichtung 2 besteht im wesentlichen aus dem Laufrad 7, auf das das Andruckrad 8 mittels der Vorlaufsbrems magneteinrichtung 11 einwirkt. Das Laufrad 7, das beispielswei se mit einem Filzbelag versehen ist, wird unmittelbar durch die Hohlwelle 16 mit einem nicht näher bezeichneten Keilriemen ent gegengesetzt zur Ablaufrichtung des Drahtes angetrieben. Weiter hin ist ersichtlich, daß die Vorlaufbremsmagneteinrichtung 11 wie die Drahtrückzugs-Antriebseinrichtung 10 mit der Draht spannungs-Meßeinrichtung 12 in Verbindung steht, die über den Dehnungsmeßstreifen 13 in Verbindung mit der Meßrolle 14 den jeweiligen Drahtzug ermittelt und mit dem zulässigen Sollwert vergleicht. Bei entsprechender Abweichung vom Sollwert wird mittels der Drahtspannungs-Meßeinrichtung 12 sowohl die Draht rückzugs-Antriebseinrichtung 10 als auch die Vorlaufbremsmagnet einrichtung 11 entsprechend korrigiert, so daß beim Ablauf des Drahtes mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, wie er sich bei spielsweise beim Anfahren und beim Abbremsen innerhalb des Wickelvorganges ergibt, stets eine annähernd konstante Draht zugkraft aufrechterhalten wird. Die Meßrolle 14 steht mit dem Dehnungsmeßstreifen 13 derart in Verbindung, daß der durch die Haupt- und Vorlaufbremseinrichtung 1, 2 sich ergebende Drahtzug direkt ermittelt und bei Abweichung vom Sollwert in eine ent sprechende elektrische Stellgröße innerhalb der Drahtspannungs- Meßeinrichtung 12 umgewandelt werden kann. Mit einer derartigen Drahtzugregeleinrichtung lassen sich, insbesondere beim Wickeln sehr dünner Drähte mit sehr hoher Geschwindigkeit, die zulässi gen Drahtzugbelastungen bei hoher Verfügbarkeit der Wickelma schinen auch in Grenzbereichen einhalten.

Claims

1. Drahtzugregeleinrichtung für Wickelmaschinen, insbesondere für Wickelmaschinen zum Herstellen elektrischer Spulen aus einem Draht, bestehend aus einer Vorlaufbremseinrichtung mit einem sich entgegengesetzt zur Ablaufrichtung des Drahtes drehenden Laufrad mit Andruckrad und einer Hauptbremsein richtung mit einem sich ebenfalls entgegengesetzt zur Ablaufrichtung des Drahtes drehenden Bremsrad, dadurch gekennzeichnet,

- daß das Andruckrad (8) der Vorlaufbremseinrichtung (2) hebelgelagert ist und durch eine Vorlaufbremsmagneteinrich tung (11) hinsichtlich des Andrucks an das Laufrad (7) steuerbar ist,
- daß das Bremsrad (15) der Hauptbremseinrichtung (1) von einer Drahtrückzugs-Antriebseinrichtung (10) über eine Hohl welle (16) mit einer dem Bremsrad (15) zugewandten Innenan laufscheibe (4) antreibbar ist,
- daß die Hohlwelle (16) an jedem Endbereich mit einer Membran feder (5 und 6) zur zentrischen Drehführung für eine Außen anlaufscheibe (3) fest verbunden ist,
- daß der Andruck der Außenanlaufscheibe (3) an das Bremsrad (15) mit der als Widerlager wirkenden Innenanlaufscheibe (4) durch eine Hauptbremsmagnetsteuereinrichtung (9) steuerbar ist.

2. Drahtzugregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Drahtrückzugs-Antriebseinrichtung (10) unmittelbar von einer Drahtspannungs-Meßeinrichtung (12) steuerbar ist, die mittels einer den zu wickelnden Draht führenden Meßrolle (14) die Spannung des Drahtes durch einen Dehnungsmeßstreifen (13) ermittelt.

3. Drahtzugregeleinrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Antrieb des Laufrades (7) der Vorlaufbremseinrich tung (2) durch die Hohlwelle (16) der Hauptbremseinrichtung (1) erfolgt.