DE69114151T2 - Apparat zum Aufwickeln von Spulen aus mehrsträngigen Kabeln. - Google Patents
Apparat zum Aufwickeln von Spulen aus mehrsträngigen Kabeln.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf das Gebiet der Spulenwickelgeräte, bei denen eine Vielzahl von Strängen zusammen auf eine Spule in einem mehrsträngigen Band mit gleichbleibender Länge gewickelt werden soll, und insbesondere auf eine Vorrichtung dieser Art, die ein schrägstehendes Galettenrad, eine Einfädeleinrichtung für dieses, und eine Regelvorrichtung zur Miniinierung voll Längenunterschieden bei Maximierung des Wirkungsgrades beim Spulenwickelvorgang aufweist.
- Beim Aufwickeln einer Vielzahl von Strängen auf eine Spule zur Herstellung eines mehrsträngigen Bandes, das beispielsweise zum Flechten oder Wickeln eines Verstärkungsmantels für Hochdruckschläuche und dergleichen verwendet werden soll, muß sichergestellt werden, daß beim Abwickeln der Spule alle Stränge im Band gleiche Länge haben. Ist die Länge von Strang zu Strang verschieden, wird die Festigkeit des geflochtenen bzw. gewickelten Mantels durch die sich daraus ergebende unterschiedliche Strangspannung geschwächt. Zum Aufwickeln eines mehrsträngigen Bandes auf eine Spule gehört die Übernahme einzelner Stränge von einer Vielzahl von Zuführquellen, in der Regel voneinander beabstandete Spulenkörper mit Einzelsträngen, die in verschiedenen Abständen von der Wickelstation so angeordnet sind, daß die Stränge aus verschiedenen Winkeln und/über verschiedene lineare Spannweiten zusammengeführt werden müssen, damit sie gemeinsam im Band gewickelt werden können. Die Zuführspulenkörper sind im typischen Fall auf Spannhalterungen aufgesetzt, die einzeln so eingestellt werden, daß sie eine vorgegebene Spannung aufrechterhalten; die exakte Spannung der Stränge von einer Vielzahl von Zuführquellen schwankt in der Regel in gewissem Maße. Bei Übernahme und Zuführung der einzelnen Stränge läßt sich nur mit Schwierigkeiten gewährleisten, daß die Länge der einzelnen Stränge gleich bleibt.
- Eine bekannte Vorrichtung zum Ausgleichen der Schwankungen in der Stranglänge unter vielen parallelen Strängen ist ein sogenanntes Godet- bzw. Galettenrad. Im typischen Fall weist eine Galettenradanordnung zwei Trommeln auf, um welche die zugeführten Stränge in einer vorgegebenen Anzahl von Wickeltouren geschlungen werden, wobei sich Schwankungen in der Stranglänge zwischen den einzelnen Strängen durch einen Trommeleffekt leicht ausgleichen lassen, wenn die Stränge unter Führung über eine gemeinsame Bahn bearbeitet werden. Bei einem bekannten Spulenwickler zum Aufwickeln mehrerer Stränge werden die Stränge dadurch voll den Einzelstrang-Zuführspulen übernommen, daß sie durch einen Führungskamm auf eine Trommel zugeführt werden, wobei der Führungskamm die Stränge in einem seitlichen Abstand positioniert, der durch die Zähne des Führungskamms definiert ist. Weitere Führungskämme sorgen für eine seitliche Verlagerung des Bandes beim Übergang von einer Trommel zur nächsten, wodurch das Band auf wendelförmigen Bahnen über jedes Trommelrad läuft und dabei die paarweise vorgesehenen Trommeln erregen, um mittels eines Zuführkopfes, der parallel zur Spulenachse hin- und her bewegt wird, auf eine Spule aufgewickelt zu werden. Im typischen Fall treffen die Stränge und das Strangband auf eine Reihe von Kämmen und Zwischenräder, welche sie durch Richtungsänderungen zwischen ihren jeweiligen Ausgangsspulen und der gerade mehrsträngig bewickelten Spule führen. Diese Führungskämme stellen ein Reibungshindernis zum Längenausgleich dar und häufig tritt genau dort ein Strangbruch oder ein Verschmutzungsproblem auf.
- Bekannte Wickelgeräte zum mehrsträngigen Bewickeln von Spulen lassen sich auch nur mit großem Zeitaufwand einrichten. Die Bahn der Stränge durch die Vorrichtung muß so gestaltet sein, daß zur Bildung des Bandes die einzelnen Stränge parallel zueinander bleiben und sich nicht auf ihrem Weg überkreuzen. Im typischen Fall fädelt die Bedienungskraft die Stränge einzeln durch die Vorrichtung ein, wobei sie die Strangenden jeweils im Wechsel durch die Führungsvorrichtung, um die Trommel zum Austrittsende führt. Die einzelnen Stränge werden sorgfältig in ihre Lage gebracht, wobei sie entgegen der Spannung der Zuführspulen gezogen werden.
- Die Vorrichtung muß bei jedem Wechsel einer Zuführspule neu gefädelt werden, beispielsweise nach jeweils etwa fünfundzwanzig Spulen (unter der Voraussetzung, daß beim Aufwickeln von einer bestimmten Zuführspule kein Bruch aufgetreten ist). Das Einfädeln beansprucht einen recht großen Teil der gesamten fünktionslosen Zeit der Vorrichtung.
- Wenn eine der Einzelstrang-Zuführspulen leerläuft, während die mehrsträngige Bewicklung einer Spule weiterläuft, oder wenn ein Strang bricht, verliert die Mehrfachstrangspule erheblich an Wert, der dann nur noch in etwa dem Recyclingwert entspricht. Stranglängen, die auf Einzelzuführspulen verbleiben und kürzer als eine komplette Spulenlänge sind, wenn eine ebenfalls eingesetzte Zuführspule leerläuft, verlieren ebenfalls an Wert. Es ist eine Voraussetzung für gute Leistungsfähigkeit, daß alle Einzelstrangspulen während des Wickelvorgangs für eine kontinuierliche Zuführung sorgen, und daß die zum mehrsträngigen Bewickeln von Spulen verwendeten Zuführspulenlängen einem ganzzahligen Vielfachen der Spulenlänge entsprechen. Eine Maximierung des Gesamtwirkungsgrads in dieser Hinsicht setzt voraus, daß die von allen Zuführspulen her verfügbare Zuführung und die beim mehrsträngigen Bewickeln von Spulen verbrauchten Mengen genau verfolgt werden. Erfindungsgemäß ist die zum Bewickeln von Spulen verwendete Vorrichtung, und insbesondere die zum Ausgleich der Stranglänge dienenden Trommel- bzw. Scheibenräder so ausgerüstet, daß eine laufende Management-Information und eine Analyse der auf den Zuführspulen noch verbleibenden Vorräte möglich ist. Auf diese Weise kann die Vorrichtung laufend arbeiten, wobei alle verfügbaren Zuführquellen in Betrieb sind und entsprechende Warnmeldungen abgegeben werden, wodurch die Einleitung eines Wickelvorgangs verhindert wird, der nicht beendet werden kann.
- In der US-PS A-4 154 410, von der der Oberbegriff des Hauptanspruchs ausgeht, wird eine Vorrichtung zum mehrsträngigen Bewickeln einer Spule beschrieben, bei welcher Stränge von einzelnen Zuführspulen übernommen und über ein Meßrad geschlungen werden. Die Stränge werden mit Hilfe von Führungskämmen positiolliert. Die Stränge werden mittels einer hin- und herbeweglichen Zustelleinrichtung der Spule zugeführt. Die Zustelleinrichtung ist so angeordnet, daß das mehrsträngige Band von einem feststehenden Zuführdurchlaß parallel zur Spulenachse zu einer Ausgleichsriemenscheibe und dann wieder parallel zur Spulenachse zu einer hin- und hergehenden zweiten Riemenscheibe verläuft, wobei die zweite Riemenscheibe sich über die gesamte Spulenlänge hin und her bewegt, um den Strang auf die Spule zu führen. Die Ausgleichsriemenscheibe wird über den halben Abstand des Weges hin und her bewegt, den die zweite Riemenscheibe durchläuft, um so die Wirkung der relativen Schwankung in der Zuführgeschwindigkeit auszugleichen, die sich dadurch ergibt, daß der Strang um die Ausgleichsriemenscheibe verdoppelt wird. Im Ergebnis erhält man eine gleichbleibende Zuführgeschwindigkeit und eine gleichbleibende Stranglänge, die auf die Spule geführt wird. Die jeweiligen beweglichen Teile der Vorrichtung stehen jedoch über Riemen und Zahnräder miteinander und mit ihren Antriebsmitteln in Eingriff. Die Vorrichtung besitzt keine Einrichtungen zur Überwachung der auf den jeweiligen Zuführspulen noch verfügbaren Stranglänge bzw. Einrichtungen, mit denen sich die verfügbaren Längen zur Verwendung beim Spulenwickeln melden oder die Zuführstränge als Band leicht einfädeln lassen.
- Die GB-PS A-1 425 001 befaßt sich mit einer Vorrichtung zum Einsatz bei Textilmaschinen, mit deren Hilfe Garn um Nelson-Rollen wickeln läßt und welche eine Wickelführung aufweisen, die um beide Rollen umläuft und dabei das Garn in einer gewünschten Anzahl von Wickeltouren um diese herumführt und dann nach dem Aufwickeln des Garns den Freilauf der Führung gestattet.
- Eine Spulenwickelvorrichtung für Garne wird auch in der US-PS 4,462,552 (Iannucci) beschrieben. Diese Vorrichtung umfaßt ein Paar Trommel- bzw. Galettenräder, wie vorstehend erläutert, um die Länge der einzelnen Garnstränge bei Zuführung in einer Gruppe unter Definieren eines Bandes auszugleichen.
- In den US-PSen 3,720,054 (Haehnel u.a.); 3,896,860 (Iannucci); 4,034,642 (Iannucci u.a.); und 4,729,278 (Graef u.a.) werden Vorrichtungen zum Wickeln von Strängen oder Bändern zur Verstärkung von Schläuchen und dergleichen beschrieben, welche u.U. von Interesse hier sind. In den US-PSen 3,839,939 (Wily); 3,907,229 und 4,765,220 (beide Iannucci u.a.) werden Spannvorrichtungen für Strangspulen beschrieben.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum mehrsträngigen Bewickeln von Spulen zu schaffen, welche das Einfädeln der Zuführstränge durch Führung derselben in einer Gruppe entlang einer Einfädelbahn vereinfacht.
- Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum mehrsträngigen Bewickeln einer Spule zu schaffen, bei welcher die Regelung und die Lieferung von Informationen verbessert sind.
- Darüberhinaus baut die Erfindung auch auf der Aufgabe auf, eine Vorrichtung zum mehrsträngigen Bewickeln von Spulen vorzuschlagen, bei welcher Schwankungen in der Stranglänge der von mehreren Quellen kommenden Stränge wirksam ausgeglichen werden, jedoch die Möglichkeit einer Blockierung der Stränge im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen geringer ist.
- Des weiteren hat sich die Erfindung auch zum Ziel gesetzt, eine Vorrichtung zum mehrsträngigen Bewickeln einer Spule mit einer hin- und hergehenden Mechanik zu entwickeln, die in enger Entsprechung zur Stranggeschwindigkeit präzise bewegbar ist und dabei die Wahl von Spulen-, Strang- und Geschwindigkeitsparameter unter einer ganzen Palette von Möglichkeiten gestattet.
- Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum mehrsträngigen Bewickeln einer Spule mit verbesserter Präzision und längerer Lebensdauer, wobei die Anzahl und Komplexität der Spulenwickelteile so gering wie möglich gehalten werden.
- Diese und weitere Aufgaben werden mit einer Vorrichtung zum Aufwickeln mehrerer Strangenden auf eine Spule gelöst, wobei die Stränge der Enden ein Band bilden, wie es in Anspruch 1 beansprucht wird. Ein Paar Meßräder übernimmt dabei die Vielzahl von Strangenden von den gespannten Zuführspulen. Die Meßräder sind so auf Achsen drehbar, die unter einem Winkel geneigt sind, daß das Band auf eine wendelförmige Bahn läuft, während die Stranglängen durch die Meßräder ausgeglichen werden. Ein Drehzahlfühler auf den Meßrädern erfaßt die Bandgeschwindigkeit. Eine Einrichtung zur Unterstützung beim Einfädeln klemmt die Mehrfachstränge fest und führt die Stränge entlang einer Einfädelbahn, wobei diese Einfädelhilfsvorrichtung einen abnehmbaren Klemmengriff aufweist, damit die Strangenden als Gruppe von Hand gehandhabt werden können. Eine hin- und hergehende Mechanik und ein Spulenantrieb wickeln das Band auf die Spule auf, wobei die hin- und hergehende Mechanik eine Ausgleichsriemenscheibe und eine hin- und herbewegliche Riemenscheibe aufweist, die entlang einer gemeinsamen Welle über getrennte Steigungsbereiche angetrieben wird. Eine Verarbeitungseinrichtung erfaßt die Drehung der Meßräder und steuert einen Reversier-Servomotor an, um die gemeinsame Welle zu drehen und zu reversieren. Die Verarbeitungseinrichtung kann zum Ansprechen auf eine Bedienerschnittstelle ausgelegt sein, damit die Spulen nach Anweisung von der Bedienerschnittstelle so bewickelt werden, daß verschiedene Bereiche nach Strangdurchmesser, Anzahl der Strangenden im Band, Spulentyp, Stärke des Spulenflansches, Distanz der linearen Bewegung, Endpositionen der hin- und hergehenden Bewegung, einer erforderlichen Spulenbandlänge und nach erforderlicher Stranggeschwindigkeit abgedeckt werden können. Ein Spulenantriebsmotor versetzt die Spule in Drehung und zieht dabei das Band über die Meßräder und durch die hin- und hergehende Mechanik, während die Verarbeitungseinrichtung den Betrieb des Servomotors synchronisiert.
- In der Zeichnung sind die derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiele dargestellt, wobei:
- Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum mehrsträngigen Bewickeln von Spulen darstellt;
- Fig. 2 dieselbe Vorrichtung in Draufsicht zeigt;
- Fig. 3 ein schematisiertes Blocksehaltbild derselben ist, in der Regel- und Meldeeinrichtungen eingezeichnet sind;
- Fig. 4 eine Teilansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigt, welches eine Einfädelvorrichtung für die Meßräder aufweist; und
- Fig. 5 eine Teilansicht der Vorrichtung bei Blickrichtung von rechts, relativ zu Fig. 4, teilweise im Schnitt entlang den Linien 5-5 gemäß Fig. 4 ist.
- In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum mehrsträngigen Bewikkein von Spulen im Aufriß dargestellt, wobei ein Teil der Einrichtung zur Befestigung der Spule an der Vorrichtung weggeschnitten wurde, wie dies durch die Schnittlinie 1-1 in Fig. 1 angegeben ist. Die Vorrichtung umfaßt eine Zuführspulen- Befestigungseinrichtung für die einzelnen Zuführspulen, von denen jede ein Strangende abgibt, beispielsweise einen einzelnen integralen Strang, möglicherweise jedoch auch ein mehrsträngiges Ende, das von einer gewissen Anzahl einzelner integraler Stränge gebildet wird, die nebeneinander verlaufen oder miteinander verdrillt sind. Die Strangenden werden durch eine Galettenrad-Anordnung zum Ausgleichen der Stranglänge geführt und auf eine (in Fig. 1 in Umrißlinien angedeutete) Spule 20 in Form eines Strangendenstreifens geführt. Zur Abgabe des Strangendenstreifens, mit dem das vorhandene Volumen zwischen den Abschlußflanschen der Spule gefüllt werden soll, wird der Streifen über eine bewegliche Tülle zugeführt, die sich über die axiale Länge der Spule hin und her bewegt und auf einer hin- und hergehenden Mechanik angebracht ist. Eine Rechnersteuerung betätigt die hin- und hergehende Mechanik in Abhängigkeit von mindestens einem der Parameter Drehgeschwindigkeit der Spule und Geschwindigkeit des Streifens aus Strangenden mit hoher Genauigkeit, wobei die Stranggeschwindigkeit an der Galettenrad-Anordnung für den Längenausgleich erfaßt wird. Durch die Rechnersteuerung können Variablen ausgewählt werden, die für eine bestimmte Spulenwickelaufgabe gelten, und ebenso kann dadurch die hin- und hergehende Mechanik so gesteuert werden, daß diese Aufgabe erfüllt wird, während auch Informationen erfaßt und aufgezeichnet werden, die Managementberichte und die Uberwachung ermöglichen, wodurch sich die Effizienz in der Produktion maximieren läßt.
- Bestimmte Elemente der Vorrichtung werden auch bei der Vorrichtung eingesetzt, die in der US-PS 4,154,410 (Haehnel u.a.) beschrieben wird, weshalb sie hier nicht ausführlich erläutert werden. Hinsichtlich der Spannung der Strangzuführspulen unter Beachtung spezieller Informationen sowie des Aufbaus der Strangführungstulle und der Spulenhalteeinrichtung kann auf diese Patentschrift Bezug genommen werden. Im Unterschied zu der in dieser Vorveröffentlichung offenbarten Vorrichtung zeichnet sich die vorliegende Erfindung durch eine verbesserte Vorrichtung zum Ausgleichen der Stranglängen und durch Merkmale aus, die für eine bessere Regelung und Positioniergenauigkeit in der hin- und hergehenden Mechanik sorgen.
- Im allgemeinen sind die einzelnen Zuführspulen 30 an voneinander beabstandeten Stellen an einer Strangzuführstation bzw. -platte 32 angeordnet. Es erübrigt sich die Feststellung, daß die Zuführstation integral in die Vorrichtung einbezogen werden sollte oder daß dieser spezielle Typus einer Strangzuführstation eingesetzt werden muß. Die hier dargestellte Strangzufuhrstation kann in der dargestellten Weise geneigt sein, damit die einzelnen Spulenhalterungen leicht zugänglich sind.
- Es ist auch möglich, Zuführstrangenden von einer separaten alleinstehenden Vorrichtung als Zuführstation aus zuzuführen, sofern sich die einzelnen Strangenden zu einem Zuführdurchlaß 42 führen lassen, an der die Strangenden zur Bildung eines Strangstreifens bzw.-riemens zusammengeführt werden. Bei einem anderen (hier nicht dargestellten) bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Stränge von Zuführkörpern zugeführt, die auf einer separaten Zuführstation angeordnet sind, und laufen die Strangenden mittels Führungen von den Zuführkörpern ab, die sich um diese drehen. In diesem Fall laufen die Stränge nicht durch einen relativ zum Zuführkörper feststehenden Punkt. Auf jeden Fall werden die Stränge von ihren einzelnen Quellen aus zur Übernahme am Zuführdurchlaß zugeführt.
- Die Anzahl der Strangenden in einem Streifen läßt sich entsprechend verändern, je nachdem wieviele für eine spezielle Spulenwickelarbeit erforderlich sind. Beispielsweise werden fünf oder mehr Drahtstränge als ein Streifen behandelt, wobei diese Anzahl zur Strukturverstärkung eines Hochdruckschlauchs oder dergleichen günstig ist, woraufhin diese Verstärkung unter gleichbleibender Spannung unter Einsatz des mehrsträngigen Streifens geflochten oder gewickelt wird, wobei dieser Streifen von einer oder mehreren Spulen abgewickelt wird, die auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewickelt werden.
- Die einzelnen Zuführspulen werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel unter Spannung gehalten und sind mit Führungsriemenscheiben 34 ausgerüstet, die beispielsweise auf zwei Armen gelagert sind, welche unter Federspannung so an der Spulenhalterung angebracht sind, daß einer der Führungsarme den Strang an eine Winkelstellung um die Spule herum und im Abstand von dieser bringt, während der andere unter einem Winkel so ausgerichtet ist, daß er den Strang glatt entlang einer Bahn zum Durchlaß 42 führt. Der Durchlaß 42 kann auf verschiedene Art und Weise angeordnet sein, um die jeweiligen Stränge zu einem Band oder Streifen zusammenzufassen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 dargestellt und wird nachstehend erläutert. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Strangdurchlaß ganz allgemein in der Form dargestellt, daß er Rollen 42 und 44 aufweist, die den Strang unter Bildung eines Bandes begrenzen. Die Rolle 42 ist in Achsrichtung langgestreckt und dreht sich auf einer Achse, die parallel zum ersten Rad 62 der Galettenradanordnung 60 verläuft. Zwei beabstandete Rollen 44 begrenzen die Stränge seitlich, wobei die Rollen 42, 44 des Strangeingangsdurchlasses ein flaches Band 26 bilden, das aus Strängen 24, vorzugsweise in gleichmäßigen Abständen, besteht und auf das Rad 62 aufläuft.
- Die Meßräder 62, 64 drehen sich, wie Fig. 1 zeigt, im Uhrzeigersinn. Vorzugsweise handelt es sich bei den Meßrädern um Riemenscheiben mit Flansch, die einen vergleichsweise großen Durchmesser haben und eine Umfangsfläche aufweisen, die in Achsrichtung lang genug ist, um mehrere Breiten des Bandes aufzunehmen, das zumindest einmal um die Galettenradanordnung geschlungen ist (wobei es unten am unteren Meßrad 62 überkreuzt und vorzugsweise mehrmals um die Räder 62, 64 geführt wird). Die Halterung der Meßräder 62, 64 zeichnet sich vorzugweise durch eine gewisse Ziehwirkung aus, die sich für die Einrichtung für eine spezielle Spulenbewicklung einstellbar sein kann. Bei Bedarf läßt sich die auf die Meßräder ausgeübte Ziehwirkung automatisch dadurch regeln, daß eine Kupplung oder eine Bremsmechanik (nicht dargestellt) mit elektrischem Wirkteil wie beispielsweise einem Elektromagneten oder dergleichen vorgesehen wird, an die dann eine veränderliche Spannung angelegt wird, um so die von der Ziehmechanik ausgeübte Kraft zu verändern. Alternativ läßt sich die Ziehwirkung von Hand durch Einstellung des Axialdrucks einstellen, der auf einen Reibungsbeschlag mittels einer Mutter auf einer oder beiden Wellen 63, 65 (vgl. Fig. 5) einwirkt.
- Das Band 26 wird vom Durchlaß 42 auf das erste Meßrad 62 an der axialen Kante des Rades 62 oder in deren Nähe geführt, wobei diese axiale Kante mit der entsprechenden axialen Kante des schrägstehenden Meßrades 64 an der Tangente fluchtet, wo das Band vom unteren Rad auf das obere schrägstehende Rad 64 überwechselt. Die Fluchtung der Meßräder ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel gelangt das Band erst mit dem unteren Meßrad 62 an der äußersten linken axialen Kante gemäß Fig. 2 in Berührung und wird dann um das untere Rad 62 geführt, um dann vertikal nach oben auf die äußerste linke axiale Kante des schrägstehenden oberen Rades 64 verlagert zu werden. Beim Umlauf des Bandes um den Umfang des oberen Rades 64 veranlaßt die Schrägstellung des oberen Rades 64 eine Verlagerung des Bandes in axialer Richtung nach rechts, bezogen auf die Achse des unteren Meßrades. Damit kann das Band unten am unteren Meßrad kreuzen, ohne daß es zu einer Störung kommt, wobei es im wesentlichen nur durch den Kontakt mit den Meßrädern geführt wird und nicht durch Führungskämme verläuft. Durch Einstellung des Schrägstellungswinkels und Vorsehen einer ausreichenden axialen Länge für die Meßräder kann das Band wiederholt um die Galettenradanordnung 60 laufen, woraufhin die Stränge durch einen Trommeleffekt bearbeitet werden und in ihrer Länge sehr genau vergleichmäßigt werden.
- Das Band läuft von der Galettenradanordnung an einer Tangente an dem unteren Meßrad 62 ab, welche bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel horizontal verläuft. An diesem Punkt ist das Band mindestens einmal, vorzugsweise mehrmals, um die Meßräder 62, 64 gelaufen und ist dementsprechend in axialer Richtung nach rechts verlagert, bezogen auf den Punkt, an dem das Band vom Durchlaß 42 in die Galettenradanordnung 60 eingelaufen ist. Dann durchläuft das Band eine Führungsriemenscheibe 82, die in ihrer Position fixiert ist und das Band zu einer hin- und hergehenden Ausgleichsriemenscheibe 130, danach durch die hin- und herbewegliehe Riemenscheibe 140 und die Tülle 110 zuführt, wonach es auf die Spule aufgewickelt wird.
- Die Meßräder 62, 64 sind auf einem Ständer 66 angebracht, dessen Fuß am Tisch 38 befestigt ist. Der Ständer 66 läßt sich in der dargestellten Weise in Segmente unterteilen, wobei das untere Rad 62 und das obere Rad 64 jeweils drehbar in einem Abschnitt des Ständers 66 angebracht sind, der an einem unteren Abschnitt des Ständers angeschraubt ist. Der Abschnitt, der das untere Meßrad 62 trägt, fluchtet nur mit dem Bandweg und muß nicht einstellbar sein. Insbesondere weist der Abschnitt des Ständers 66, der das untere Meßrad 62 trägt, eine Drehhalterung wie beispielsweise ein Stehlager oder dergleichen für den Dreheingriff mit der Welle 63 des unteren Rades 62 auf und orientiert die Welle 63 senkrecht zum Band 26. Die Welle 63 steht entlang einer Linie zwischen dem Durchlaß 42 und der axialen Kante des unteren Rades 62 (d.h. in der Zeichnung an der äußersten linken Kante) senkrecht zum Bandweg. Die Welle 63 steht auch senkrecht zum Weg des Bandes 26 entlang einer Linie zwischen dem Austrittspunkt des Bandes 26 vom unteren Rad 62 und einer an die feststehende Riemenscheibe 82 angelegte Tangente, wobei diese letztere Bahn wegen des zumindest teilweise wendelförmigen Wegs des Bandes um die beiden Meßräder 62, 64 gegenüber der Welle 63 in axialer Richtung beabstandet ist. Die Riemenscheibe 82 ist auf dem Träger 84 gelagert, der am Tisch 38 verschraubt ist.
- Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in verschiedener Weise innerhalb einer ganzen Palette von abmessungsbezogenen Konfigurationen eingerichtet werden, um so unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich der Stranggröße, der Bandbreite und Meßerfordernisse zu entsprechen. Demgemäß ist das obere Meßrad 64 vorzugsweise für unterschiedliche Einrichtungen verstellbar. Das Rad 64 dreht sich auf der Welle 65, das drehbar in einem obersten Abschnitt des Ständers 66 gelagert ist, dessen Unterteil sich an einem nächsten darunterliegenden Abschnitt des Ständers 66 in einer Weise befestigen läßt, daß eine Winkeleinstellung gemäß Fig. 2 gegeben ist, um so den Neigungswinkel des oberen Rades 64 gegenüber dem unteren Rad 62 einzustellen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der obere Abschnitt des Ständers 66 am nächsten darunterliegenden Abschnitt über sich gegenüberstehende Flanschplatten verschraubt, wobei die Schrauben durch Schlitzöffnungen geführt sind, so daß es möglich wird, den oberen Abschnitt schrägzustellen und durch Drehung um eine vertikale Achse zu verlagern, wobei diese Achse sich im wesentlichen an einer an das untere Meßrad 62 angelegten Tangente nahe dem Flansch befindet, an welchem das Band auf das untere Meßrad geführt wird (in Fig. 2 der linke Flansch). Dies macht es möglich, die anfängliche Bandwickeltour auf das obere Meßrad 64 an der in Achsrichtung äußersten linken Kante zu führen, ohne Berücksichtigung des Neigungswinkels. Die Anzahl der Wickeltouren um die Galettenradanordnung läßt sich verändern oder es kann die größtmögliche Bandbreite dadurch verändert werden, daß der Neigungswinkel des oberen Rades 64 gegenüber dem unteren Rd verändert wird, wobei angestrebt wird, das Band ausreichend oft um die Räder 62, 64 zu führen, um die Stranglängen auszugleichen, wobei ausreichend freier Raum in Axialrichtung entlang den Rädern vorgesehen wird, um aufeinanderfolgende Wickeltouren aufzunehmen. Im typischen Fall können auf den Rädern vier oder fünf Wickeltouren eines Bandes untergebracht werden. Das Band weist typischerweise irgendwo zwischen zwei und zwölf oder mehr Strangenden auf.
- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Einfädelvorrichtung ist in Fig. 4 und 5 dargestellt, wobei diese auch die Sektionierung des Meßradständers 66 veranschaulicht. Das Einfädeln kann eine zeitraubende und diffizile Aufgabe sein, da es nötig sein kann, um zwölf Strangenden um die von den Meßrädern definierte Bahn, durch die hin- und hergehende Mechanik zur Tülle an der Spule zu führen, die Stränge in Wendelanordnung auf den Rädern 62, 64 einzustellen und dabei ein Überkreuzen der Stränge entlang der gesamten Bahn zu vermeiden. Dies muß im typischen Fall geschehen, während gegen die Spanner der Zuführspulen gezogen wird, beispielsweise mit einer Kraft von 1,1 kg (2,5 lbs.) pro Strang. Bei bekannten Meßradanordnungen werden die Stränge einzeln eingefädelt, und nicht in Bandform. Erfindungsgemäß lassen sich die Stränge als Band leicht eintadeln, ohne Gefahr zu laufen, daß sich die Stränge überkreuzen und gegen die Spanner der Strangzuführspulen zu arbeiten.
- Auf dem Ständer 66 ist eine Einfädelkurbel 90 so angebracht, daß sie sich um eine horizontale Achse am proximalen Ende der Kurbel 90 dreht, vorzugsweise ist sie zwischen den Meßrädern 62, 64 angeordnet. Die Kurbel 90 ist so lang, daß sie über die Oberkante und Unterkante des oberen und unteren Meßrads jeweils übersteht. Vorzugsweise ist die Kurbel gerade etwas länger als der Radius, der nötig ist, um über den von den Meßrädern belegten freien Raum hinauszureichen. Das distale Ende der Kurbel 90 weist eine Strangeingriffsklemme 92 und einen von Hand erfaßbaren Griff auf, die beide Teil eines Einfädelgriffs 94 sind, der sich vom distalen Ende der Kurbel 90 entfernen läßt und dabei eine Vielzahl von festgeklemmten Strangenden mitführt. Das distale Ende der Kurbel kann ein Joch zum Eingriff mit dem Griffteil 94 bilden, vorzugsweise mit Übermaßpassung in der Weise, daß der Einfädelgriff zum anfänglichen Einfädeln des Bandes um die Meßräder 62, 64 in seine Position einschnappen und dann wieder ausschnappen kann, um die Strangenden durch den restlichen Teil des zur Spule gehenden Wegs zu führen.
- Der Klemmabschnitt des Einführgriffs kann einen abgeflachten Endbereich mit Gewindeöffnung zur Befestigung einer Klemmplatte aufweisen, wobei dann die Strangenden zwischen dem abgeflachten Ende und der Platte festgehalten werden. Der Einfädelgriff kann drehfest so in dem vom distalen Ende der Kurbel definierten Joch aufgenommen sein, daß das Bedienungspersonal eine Drehung des Griffs zulassen kann, während sich die Kurbel um die Meßräder dreht, wofür die Stränge sich nicht um den Klemmenbereich des Einfädelgriffs wickeln.
- Das proximale Ende der Kurbel 90 ist an dem Ständer 66 an der Stütze 95 angebracht, welche einen Gewindeabschnitt 96 aufweist, der mit einer Nabe 97 mit Gewinde in Eingriff steht, die am proximalen Ende der Kurbel angebracht ist. Bei Drehung der Kurbel auf der Stütze 95 verlagert sich die Nabe 97 axial in gleicher Richtung wie der Verlauf der wendelförmigen Bahn, entlang welcher die Stränge um die Meßräder geführt sind, d.h. bei dem in Fig. 5 dargestellten repräsentativen Ausführungsbeispiel nach links. Das Gewinde auf der Nabe 97 und der Abschnitt 96 der Stütze 95 weisen eine solche Gewindesteigung auf, daß das Band dazu veranlaßt wird, sich ohne Überdeckung vorhergegangener Wickeltouren wendelförmig um die Meßräder wickelt. Die Gewindesteigung ist auch lang genug, damit die Verlagerung der Nabe 97 in axialer Richtung bei einer Umdrehung der Kurbel 90 größer ist als die Breite des breitesten Bandes, das auf diese Weise eingefädelt werden soll. Sobald das Aufwickeln beendet ist (d.h. wenn das Band wendelförmig um die Meßräder gewickelt ist und am äußeren (äußersten linken) axialen Ende des unteren Meßrades ankommt) wird der Einfädelgriff von der Kurbel entfernt und dazu benutzt, das Band durch den Rest des Bandweges zu ziehen. Der Gewindebereich 96 und die Nabe 95 sind auswechselbar (d.h. es lassen sich verschiedene Kurbeln einsetzen und diesen entsprechend der Gewindebereich austauschen), um so eine Gewindesteigung vorzusehen, die sehr eng an die Ganghöhe der wendelförmigen Bahn angepaßt ist, die durch Schrägstellen des oberen Meßrades gegenüber dem unteren ergibt. Auf jeden Fall werden bei Vorwärtsbewegung des Bandes über den restlichen Teil des Weges die Meßräder 62, 64 dadurch in Drehung versetzt, und jede Abweichung zwischen der Ganghöhe des Kurbelgewindes 96 und des speziellen Neigungswinkels des oberen Meßrades wird zu dem Zeitpunkt ausgeglichen, zu dem das Band einen Durchlauf durch die Meßräder abgeschlossen hat.
- Aus Fig. 2 ergibt sich, daß das Band 26 vom unteren Meßrad 62 zur feststehenden Riemenscheibe 82 weiterläuft, wobei es bei diesem Vorgang um 90º so gewendet wird, daß das Band nun flach auf der Riemenscheibe 82 aufliegt. Als erstes verläuft das Band unter 90º um die feststehende Riemenscheibe 82 zu einer beweglichen Ausgleichsriemenscheibe 130, dann um 180º um die Riemenscheibe 130 weiter zu einer beweglichen hin- und hergehenden Riemenscheibe 140. Das Band läuft um 90º um die hin- und hergehende Riemenscheibe 140 zur Tülle 110, von der das Band dann auf die Spule 20 gerichtet wird. Beim Bewickeln einer Spule bewegen sich die hin- und hergehende Scheibe 140 und die Tülle 110 innerhalb einer vorgegebenen Spannweite vor und zurück, die in der Regel im wesentlichen gleich dem axialen Abstand zwischen den Flanschenden der Spule 20 ist. Die Spule wird von einem Antriebsmotor 178 in Drehung versetzt, der so angeordnet werden kann, daß er die Spulenstützwelle 170 mittels einer Kette oder eines Riemens 147 antreibt.
- Die hin- und hergehende Mechanik wird bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nicht direkt vom Spulenantriebsmotor 178 angetrieben. Für den Antrieb der Pendelmechanik ist vielmehr ein rechnergesteuerter Servomotor 240 vorgesehen. Die Pendelmechanik weist zwei bewegliche Schlitten auf, die phasengleich, wenn auch mit unterschiedlicher linearer Geschwindigkeit hin und her bewegt werden. Der Pendelschlitten 142 geht über eine Distanz hin und her, die gleich der erforderlichen Spannweite beim Bewickeln der Spule 20 ist. Der Schlitten 142 ist auf Führungsschienen 138, 138 angebracht, welche die Ausrichtung des Pendelschlittens aufrechterhalten, während der Schlitten über eine Gewindewelle 124 vor und zurück angetrieben wird, die mit einer Schraubenmutter 118 mit Gewinde in Eingriff steht, welche am Schlitten befestigt ist, wobei ein Linearantrieb gebildet wird. Die Gewinde- Welle 124 ist an beiden Enden in entsprechenden Lagern gelagert und wird von Stützflanschen getragen, die am Tisch 38 angeschraubt sind. In den Stützflanschen sind Führungsschienen 138 befestigt. Der Servomotor läuft in einer Richtung für den Vortrieb des Schlittens 142 um, dreht dann seine Umlaufrichtung um, wenn der Schlitten einen vorgegebenen Endpunkt seiner Pendelbahn erreicht hat, und wird wieder reversiert, wenn der Schlitten den gegenüberliegenden Endpunkt erreicht. Während dieses Vorgangs wird das Band 26 über die gesamte Länge der Spule gleichmäßig auf die Spule 20 aufgewickelt.
- Das Band 26 bewegt sich mit gleichbleibender Geschwindigkeit von den Meßrädern 62, 64 aus vorwärts. Insoweit, als der Weg des an den Pendelschlitten herankommenden Bandes 26 teilweise entlang der Pendellinie des Pendelschlittens des Pendelschlittens gerichtet ist, liegt eine Schwierigkeit dahingehend vor, daß die Bandgeschwindigkeit über einen gesamten Pendelzyklus des Pendelschlittens nicht konstant ist. Deshalb sind Ausgleichseinrichtungen vorgesehen, um die Zuführung dadurch zu vergleichmäßigen, daß der Zuführüberschuß des mit gleicher Geschwindigkeit laufenden Bandes aufgestaut wird, wenn sich der Pendelschlitten entgegen dem sich vorwärts bewegenden Band bewegt (also zur feststehenden Riemenscheibe 82), und dieser Zuführüberschuß dann wieder abgegeben wird, wenn sich der Pendelschlitten in gleicher Richtung wie das Band bewegt. Diese Ausgleichseinrichtung wird vom Ausgleichsschlitten 132 gebildet. Das Band läuft um 180º um die Ausgleichsriemenscheibe 130 um, die drehbar auf dem Ausgleichsschlitten angebracht ist. Durch diese Anordnung entstehen zwei Längen des Bandes 26 zwischen der Ausgleichsriemenscheibe und der feststehenden Riemenscheibe 82, die als Bezugspunkt angesehen kann, wenn die Bandgeschwindigkeit konstant ist. Durch Bewegung der Ausgleichsriemenscheibe mit der Hälfte der linearen Geschwindigkeit des Pendelschlittens 142 in gleicher Phase wie der Pendelschlitten stauen sich die beiden Längen des Bandes 26 zwischen der Riemenscheibe 130 und dem Bezugspunkt der feststehenden Riemenscheibe 82 am Band an und während jeder Pendelbewegung wird das Band dann abgegeben. Der Ausgleichsschlitten 132 ist vorzugsweise auf einer gemeinsamen Welle 122 mit dem Pendelschlitten angebracht, bewegt sich jedoch wegen einer anderen Ganghöhe an der Schraubenmutter 134 und am Gewindeabschnitt 126 der gemeinsamen Welle 122 als der Ganghöhe der gemeinsamen Welle am Abschnitt 124, der den Pendelschlitten bewegt, mit unterschiedlicher Geschwindigkeit.
- Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Weilenabschnitt 126 für den Ausgleichsabschnitt auf halber Ganghöhe des Wellenabschnitts 124 für den Pendelschiitten angeordnet. Dieses hälftige Verhältnis entspricht der Anzahl der Durchgänge des Bandes 26, die sich zwischen dem Bezugspunkt (Riemenscheibe 82) und der Ausgleichsriemenscheibe 130 überdecken. Es wäre auch möglich, mit einer Anordnung zu arbeiten, bei welcher eine andere Anzahl von Durchgängen vorgesehen ist, und dementsprechend stehen die Ganghöhen des Ausgleichswellenabschnitts 126 und des Pendelwellenabschnitts 124 in anderer proportionaler Beziehung, wobei das Ergebnis eine gleichbleibende Bandgeschwindigkeit an der Tülle 110 ist, ohne Rücksicht auf die relative Bewegung der Pendelmechanik zwischen den Meßrädern 62, 64 und der Tülle.
- Es ist auch möglich, eine Ausgleichsvorrichtung zu verwenden, bei welcher die Wellenabschnitte 124, 126, welche jeweils den Pendelschlitten und den Ausgleichsschlitten antreiben, nicht Teil einer gemeinsamen Welle sind. Vorzugsweise sind die Wellenabschnitte so angeordnet, daß zwischen dem Pendelschlitten und dem Ausgleichsschlitten eine sehr präzise proportionale Beziehung in der Geschwindigkeit eingehalten wird, und dies wird in sehr zuverlässiger Weise dadurch erreicht, daß eine gemeinsame Welle eingesetzt wird, da keine Möglichkeit für eine relative Bewegung zwischen den Wellenabschnitten 124, 126 gegeben ist, sofern diese starr angebracht sind. Bei einer Getriebeanordnung zur Synchronisierung der Wellenabschnitte 124, 126 mit anteiliger Antriebsgeschwindigkeit kann andererseits ein Flankenspiel, das durch Spiel zwischen den Getrieberädern verursacht wird, eine relative Bewegung zwischen den Wellenabschnitten herbeiführen. Das Spiel stellt ein erhebliches Problem bei einer Pendelmechanik dieser Art dar, und zwar wegen der Notwendigkeit, daß am Ende jedes Tüllendurchgangs der Antriebsmotor 240 angehalten und in seiner Drehrichtung gewendet werden muß.
- Eine andere Alternative für einen präzise geregelten und spielfreien Antrieb besteht darin, für jeden der Wellenabschnitte 124, 126 einen eigenen Servomotor vorzusehen. Jeder dieser Motoren läßt sich rechnergesteuert mit einer Präzision von vielen Schritten pro Umdrehung ansteuern. Sind getrennt geregelte Servomotoren vorgesehen, kann die Rechnersteuerung so programmiert werden, daß sie die beiden Wellenabschnitte 124, 126 mit jeder beliebigen proportionalen Geschwindigkeitsbe ziehung betreibt, die für eine spezielle Einrichtung zur Spulenbewicklung geeignet ist.
- Die Einrichtung für die Spulenbewicklung kann hinsichtlich der Anzahl der Strangenden, der Art der Stränge, der physikalischen Abmessungen der Spule oder der darauf befindlichen Wickel und anderer Faktoren verändert werden. Wie gestrichelt in Fig. 2 angedeutet ist, kann eine Spule mit längerer oder kürzerer axialer Länge auf der Spulenwelle aufgenommen werden, wobei eine von Hand einstellbare Spanneneinstellvorrichtung 184 vorgesehen ist, um Spulenschwankungen aufzufangen und auch um die Spulen in der Wickelstation anzuordnen und daraus zu entfernen. Die Spule wird zwischen der angetriebenen Spulenachse 170, die axial im Block 182 fixiert ist, und einer Verlängerung der Spanneneinstellvorrichtung 184 zum Erfassen der Spule erfaßt. Der Block 182 und die Spanneneinstellvorrichtung 184 werden durch Verschraubung am Tisch 38 in ihrer Stellung fixiert. Vorzugsweise stützt sich die Spule auf Stümpfen auf diesen Wellen ab, die sich in axialer Richtung durch die Spulenflansche erstrecken, und steht außerdem axial in Eingriff mit den Flanschen auf der Welle, um dadurch eine Drehkraft von der Welle 170 auf die Spule zu übertragen. Veränderungen im Spulendurchmesser sowohl zu Beginn des Wickelvorgangs als auch bei fortschreitender Bewicklung mit darunterliegenden Schichten des Bandes 26 werden durch eine Schwenkbefestigung der Tülle 20 an der Schwenkwelle 112 aufgefangen.
- Der Spulenantriebsmotor 178 liefert die grundlegende Antriebskraft zur Bewegung des Bandes 26 von den Zuführspulen 30 zur Spule 20. Der Spulenantriebsmotor wird vorzugsweise auch durch eine Rechnereingangsinformation an einen Wechselrichter oder eine Motorsteuerung geregelt, welche die Geschwindigkeit des Spulenantriebsmotors und damit die Bandgeschwindigkeit durch die Vorrichtung steuern kann. Der Spulenantriebsmotor muß nicht so präzise geregelt werden wie der Servomotor 240, wobei der letztgenannte Motortyp bei Bedarf mit einer Präzision regelbar ist, die nur einem Bruchteil eines Grads entspricht, während er sich leicht anhalten und reversieren läßt. Vorzugsweise wird der Spulenantriebsmotor während des Hochlaufens, der geschwindigkeitsgeregelten Veränderungen und während des Anhaltens so beschleunigt und verlangsamt, daß Probleme infolge der Trägheit des Bandes und der Bandmeßräder vermieden werden. Diese Regelung macht es möglich, daß der Rechner die Spulengeschwindigkeit innerhalb gesetzter Grenzen reibungslos erhöhen oder vermindern kann. Beispielsweise liegt der Spulengeschwindigkeit nicht nur die Einstellung und Aufrechterhaltung einer höchstzulässigen Spulenumlaufgeschwindigkeit zugrunde, sondern auch eine höchstzulässige Bandgeschwindigkeit und eine maximale Pendelgeschwindigkeit des Pendelschlittens.
- In Fig. 3 ist die bevorzugte Steuer- und Erfassungsvorrichtung schematisch, in etwa in Entsprechung zu Fig. 2, dargestellt, allerdings weist sie Einrichtungen zur Datenerfassung und zur Ansteuerung von Wirkelementen sowie zur Bedienereingabe und -ausgabe und einen Prozessor zur zentralen Steuerung auf. Der Prozessor umfaßt einen digitalen Rechner 270 mit einem ROM-Speicher 276 zur Abspeicherung von Programmen und mit einem RAM-Speicher 274 zum Abspeichern veränderlicher Daten und zur Ausführung einer Abfolge von Arbeitsgängen gemäß den vom Bediener ausgewählten Parametern. Eine Bedienereingabe erfolgt beispielsweise zur Festlegung eines Vorgangs zur Spulenbewicklung und zum Einleiten und Anhalten eines Arbeitsgangs über eine Bedienerschnittstelle 290, die vorzugsweise ein Schalterfeld, eine Tastatur, einen berührungsempfindlichen Schirm oder dergleichen besitzt und auf welcher das Bedienungspersonal die jeweiligen Auswahldaten für den rechnergesteuerten Ablauf anzeigen kann. Vorzugsweise kann die Bedienungskraft spezielle Parameterwerte eingeben, die einzuhalten sind, beispielsweise einen oder beide Pendelendpunkte, einzuhaltende Stranggeschwindigkeit, Gesamtbewicklungslänge usw. Darüberhinaus kann die Bedienungskraft vorprogrammierte Arbeitsgänge oder Parameter anwählen, die sich beispielsweise auf die Auswahl von Standardwerten für die Spulenparameter oder standardisierten Wickelarbeiten beziehen. Der Rechner wird mit einem Satz Datenwerte geladen, die einer Liste von Standardspulen entsprechen, unter anderem mit Angabe des Spulenflanschabstands, des Spulenwellendurchmessers oder dergleichen, und ebenso standardisierten Wickelarbeiten, z.B. Anzahl der Stränge, Gesamtlänge, usw. Regelparameter wie Grenzwerte für die Stranggeschwindigkeit, Pendelendpunkte, Zug am Meßrad und dergleichen, werden dann zur Ausführung des standardisierten Arbeitsablaufs gesetzt, ohne daß das Bedienungspersonal alle diese Regelparameter direkt definieren muß. Der Rechner fordert vorzugsweise die Bedienungskraft auf, ausreichend Daten zur Definition einer speziellen Arbeit einzugeben, wobei Teile der erforderlichen Informationen als voreingestellte Konstante im ROM-Speicher abgelegt sind. Alternativ oder auch ergänzend kann die Bedienungskraft Daten zur Definition neuer Arbeiten oder nichtstandardisierter Arbeitsabläufe in gleicher Weise eingeben. Veränderungen an voreingestellten Arbeiten lassen sich so vorsehen, daß die Bedienungskraft, das Aufsichtspersonal oder der Fertigungstechniker erst ein Paßwort eingeben müssen, ehe ein neuer Arbeitsablauf freigegeben wird.
- Zur Anzeige des augenblicklichen Zustands des Rechners, beispielsweise eine einprogrammierte laufende Arbeit und dergleichen, ist eine Vorrichtung 282 mit Bildschirm und Drucker vorgesehen. Die Bildschirm-/Druckerkombination 282 läßt sich vorzugsweise so bedienen, daß die aktuellen Werte der Parameter während eines Bewicklungsvorgangs ausgelesen und auch Management- bzw. Verwaltungsberichte erstellt werden können. Die Anzahl der gefertigten Spulen, die Art der gefertigten Spulen, die funktionslosen Zeiten und Berichte über die effektive Produktionsleistung stehen vorzugsweise zur Verfügung.
- Zusätzlich zur Bedienerschnittstelle erhält man Prozeßdaten auch mittels einer Ein-/Ausgabe-Schnittstelle 272. Diese kann optische Trenner, Analog-Digital- Wandler bzw. Digital-Analog-Wandler, Multiplexer und ähnliche Einrichtungen zur Umwandlung der Ausgangssignale von Sensoren und Fühlern in digitale Informationen zur Ausführung von Berechnungen oder Regelvorgängen sowie zur Umsetzung von Rechnerdaten in Regelausgangsinformationen zur Ansteuerung der jeweiligen Wirkelemente aufweisen. Der Rechner erhält die Informationen von einem oder mehreren Strangbruchfühlern 230, von den Wellenwinkelkodierern 234 und 252 zur Überwachung der Drehbewegung der Meßräder 62, 64 bzw. der Spulenantriebswelle, und von einem Fühler 262 zur Erfassung der Tüllenschlittenposition. Mit den Ausgangsinformationen vom Rechner 270 über die Ein-/Ausgabe-Schnittstelle 272 werden der Spulenantriebsmotor 178 über den Spulenmotortreiber 256 und der Pendelservomotor 240 über die Servosteuerung 242 angesteuert.
- Der bzw. die Strangbruchfühler 230 kann an einer oder an mehreren günstigen Stelle(n) überall entlang der Strangbahn angeordnet werden. Wenn auf die Spule ein Draht gewickelt wird, läßt sich die Leitfähigkeit des Drahtes zur Erfassung eines Bruchs heranziehen. Vorzugsweise umfassen die (bzw. der) Drahtbruchfühler eine leitfähige Öffnung, die so positioniert ist, daß der Strang bzw. die Stränge die Öffnung durchlaufen, wenn sie korrekt vorwärtsbewegt werden. Bricht ein Strang, so steht ein freies Strangende aus dem Weg des Strangs über bzw. ragt über diesen hinaus und gelangt in Kontakt mit der leitfähigen Öffnung, wodurch diese geerdet wird und an den Rechner ein Signal abgibt. Es ist auch möglich, einen Strangbruch dadurch zu erfassen, daß die Spannung eines Strangs überwacht wird, beispielsweise dadurch, daß der Strang über eine bewegliche freilaufende Rolle geführt wird, die unter Federkraft zur Strangbahn hin gespannt ist, und ein Grenzschalter eingesetzt ist, um ein Strangbruch-Eingangssignal zu liefern, wenn die Rolle nicht mehr von dem kontinuierlich gespannten Strang zurückgehalten wird.
- Wellenwinkelkodierer 234, 252, die jeweils auf der Meßradanordnung bzw. der Spulenantriebswelle angeordnet sind, geben entweder eine Impulsfolge bei Drehung ab, wobei die Impulse gezählt werden, um so die Drehung der Meßräder zu erfassen, oder alternativ können die Wellenwinkelkodierer die momentanen Winkeldaten liefern, die periodisch vom Rechner 270 abgerufen werden. Diese Eingangsinformationen dienen zur Erfassung von Daten zur Stranglänge, die über die Meßräder läuft, sowie zur augenblicklichen Drehgeschwindigkeit der Meßräder und der Spulenantriebswelle. Die Länge des vorbeilaufenden Strangs wird so akkumuliert, daß dann wenn eine vorgegebene Länge auf die Spule aufgewickelt ist, der Spulenbewicklungsvorgang angehalten wird. Die Drehgeschwindigkeit der Meßräder und der Spulenantriebswelle werden dadurch geregelt, daß die an den Spulenantriebsmotor 178, der den Strang durch die Vorrichtung zieht, über den Motortreiber 256 abgegebene Energie gesteuert wird. Die Stranggeschwindigkeit, die Pendelgeschwindigkeit und die Drehzahl der Spule werden vorzugsweise unter Berücksichtigung größtmöglicher und/oder kleinstmöglicher voreingestellter Grenzwerte geregelt. Bei Beginn eines Bewicklungsvorgangs dreht sich die Spule, bezogen auf die Stranggeschwindigkeit, schneller, weil der Spulenwellendurchmesser klein ist. In diesem Stadium wird der Spulenantriebsmotor so geregelt, daß die Spulendrehzahl und die Pendelgeschwindigkeit unterhalb sicherer Obergrenzen gehalten werden. Später vergrößert sich im Verlauf des Bewicklungsvorgangs der effektive Durchmesser der Spulenwelle durch die darunterliegenden Wickel, und nun wird die Drehzahl des Spulenantriebsmotors so geregelt, daß die Stranggeschwindigkeit unterhalb einer sicheren Obergrenze bleibt. Die Geschwindigkeiten werden so zwischen größt- und kleinstmöglichen Grenzwerten geregelt, daß die Bewicklung und die Pendelbewegungen sicher und prazise ablaufen und eine Uberlastung des Spulenantriebsmotors 178, des Servomotors 240 oder der linearen Wirkelemente vermieden wird.
- Die Servosteuerung 242 und der Servomotor 240 setzen keinen Wellenwinkelkodierer voraus, da die Servoeinrichtung ein (im wesentlichen schlupffreier) Positionierantrieb ist, und der Rechner 270 kann die momentane Position der Pendelmechanik dadurch erfassen, daß die über die Servosteuerung 242 an den Servomotor übermittelten Schrittbefehle verfolgt werden. Um Pendelpositionsdaten auf einen bekannten Punkt einzustellen, und/oder eine Häufung von Fehlern beim Abrutschen zu verhindern, erfaßt der Tüllenschlittenfühler 262, ob und wann der Tüllenschlitten eine bekannte Position einnimmt, beispielsweise eine "Ruheposition", die von einem Grenzschalter, einem Photodetektor oder dergleichen erfaßt wird.
- Im Zusammenhang mit dem Aufwickeln von Drahtsträngen wird die Spulendrehzahl vorzugsweise auf einen Wert zwischen etwa 1.250 und 3.750 UpM geregelt, um so die lineare Drahtgeschwindigkeit unter etwa 525 m/min (1.720 ft/min) zu halten. Der Pendelantrieb wird vorzugsweise entsprechend einem Anteil der Spulendrehzahl geregelt, wobei das Verhältnis durch Bedienereingabe oder durch Setzen vorgegebener Grenzwerte einstellbar ist, wobei zum Beispiel eine Pendelgeschwindigkeit zwischen etwa 0,6 und 6,4 mm (0,025 bis 0,250 Zoll) pro Spulenumdrehung vorgesehen werden. Dies schlägt sich in einer linearen Pendelgeschwindigkeit von 4 bis 40 mm (1,6 bis 16,0 Zoll) pro Sekunde bei höchstmöglicher Spulendrehzahl nieder. Vorzugsweise wird die Pendelgeschwindigkeit auf höchstens zwei bis drei Reversierungen pro Sekunde beschränkt. Diese Parameter setzen einen Spulenantriebsmotor mit einer Leistung von rund 2,237 kW (3 hp) und einen Pendelantrieb mit einer Leistung von etwa 1,1186 kW (1,5 hp) voraus. Die Geschwindigkeiten lassen sich je nach mehr oder weniger anspruchsvollen Strangwicklungsfällen nach oben oder unten verändern, indem entsprechende Veränderungen an den einzelnen Teilen vorgenommen werden.
- Vorzugsweise wird im Fall eines Strangbruchs in vorstehend beschriebener Weise eine automatische Abschaltung vorgenommen. Die Vorrichtung kann auch so ausgelegt sein, daß sie automatisch abschaltet, wenn die Spule voll ist oder wenn die Tüllenposition einen vorgegebenen Maximalwert erreicht. Die Tüllenposition läßt sich mittels eines Grenzschalters erfassen, der dann betätigbar ist, wenn die Tülle um einen höchstmöglichen Winkel um ihre Drehachse 112 gekippt wird.
- Neben den für die Regelung der Spulendrehung und der Pendelbewegung erfaßten Daten sind in der Vorrichtung auch ein Systemtaktgeber und eine Einrichtung zur Zusammenstellung von Management- oder Verwaltungsberichten über den Arbeitsgang und die Effizienz der Arbeit über einen jeweils gewünschten Zeitraum vorgesehen. Beispielsweise können Berichte über die zeitliche Effizienz (prozentualer Anteil der Laufzeit bezogen auf die Gesamtzeit), den Materialeinsatz (in Meter oder Fuß und nach Art des Materials), die Anzahl der gefertigten Spulen (einschließlich Spulentyp), die durchschnittliche Spulenwickelzeit, die durchschnittliche Abschaltzeit zwischen den Spulen und Anzahl und Art der Alarmmeldungen oder Abschaltungen geliefert werden. Diese Berichte werden vorzugsweise pro Schicht, Fertigungslos und/oder stundenweise erstellt. Eine Anzahl der Veränderungen wie Erfassung bzw. Hochladen von Informationen können bei Bedarf ebenfalls erfaßt werden.
- Bei der hier beschriebenen Erfindung geht es um eine Vorrichtung zum Aufwickeln mehrfacher Strangenden 24 auf eine Spule 20, wobei die Stränge der Enden ein Band 26 bilden. Einrichtungen 30, 32, 34 geben eine Vielzahl von Einzelstrangenden 24 an einen Zuführdurchlaß 42, 44 ab. Ein Paar Meßräder 62, 64 ist so angeordnet, daß es die Vielzahl von Strangenden 24 vom Zuführdurchlaß 42, 44 übernimmt, wobei die Stränge der Enden 24 parallel zueinander seitlichem Abstand voneinander verlaufen und dabei das Band 26 definieren. Ein erstes Meßrad 62 ist auf einer zum Band 26 senkrecht stehenden Achse 63 drehbar und so positioniert, daß es das Band 26 nahe einer Seitenkante des ersten Meßrades 62 übernimmt. Ein zweites Meßrad 64 ist auf einer Achse 65 drehbar, die parallel zu einer Ebene verläuft, in der das erste Meßrad 62 liegt, wodurch das Band 26 um das Paar Meßräder 62, 64 herum auf einer zumindest teilweise wendelförmigen Bahn zu einer Bandaufnahme 82 läuft, die auf einer feststehenden Achse angebracht ist. Eine Pendelmechanlk 140, 142 und ein Spulenantrieb 178 sind so betätigbar, daß das Band 26 auf die Spule 20 aufgewickelt wird, wobei die Pendelmechanik auf das Band auf dessen Auslaufseite hinter den Meßrädern entlang einer Bewegungsbahn einwirkt. Die Einrichtung zum Zuführen der Vielzahl einzelner Strangenden 24 zum Zuführdurchlaß 42, 44 umfaßt eine Zuführspulenstation 32 mit Spulenhaltern zur Aufnahme separater Einzelzuführspulen 30, wobei die Spulenhalter einstellbare Strangspanner aufweisen und die Stränge der Einzelenden 24 von den Zuführspulen zum Zuführdurchlaß 42, 44 und von diesem zu den Meßrädern 62, 64 verlaufen. Die Stränge 24 erstrecken sich von dem Zuführdurchlaß 42, 44 über die Meßräder 62, 64 zur Bandaufnahme frei, die vorzugsweise eine Bandaufnahmescheibe 82 umfaßt, ohne durch einen Führungskamm zu laufen.
- Zum Erfassen der Drehbewegung der Meßräder 62, 64 ist eine Einrichtung 234 vorgesehen, und an diese Einrichtung 234 zur Erfassung der Drehung der Meßräder 62, 64 sowie an eine Bedienerschnittstelle 290 mit einer Einrichtung zur manuellen Dateneingabe ist ein Prozessor 270 angeschlossen, der so betrieben werden kann, daß sie von der Dateneingabeeinrichtung Informationen übernimmt, bei denen die noch verfügbare Länge auf jeder der separaten Einzelzuführspulen berücksichtigt wird, und eine verfügbare Länge während mindestens eines Spulenwickelvorgangs dadurch erfaßt, daß sie diese verfügbare Länge als Funktion der Drehung der Meßräder 62, 64 verzeichnet.
- Die Pendelmechanik umfaßt eine Ausgleichsriemenscheibe 130 und eine hin- und hergehende Riemenscheibe 140, wobei das Band 26 von der Bandaufnahmescheibe 82 zur Ausgleichsscheibe 1309 und zur hin- und hergehenden Riemenscheibe 140 verläuft, wohingegen die hin- und hergehende Riemenscheibe 140 relativ zu einer Schraubenmutter 118 festgestellt und entlang einer Achse der Spule 20 pendelnd linear beweglich ist, um das Band 26 entlang einer axialen Länge der Spule 20 aufzuwickeln, während die Ausgleichssscheibe 130 relativ zu einer weiteren Schraubenmutter 134 festgestellt und für eine lineare Bewegung mit einer Geschwindigkeit vorgesehen ist, die proportional zu einer Geschwindigkeit der hin- und hergehenden Scheibe 140 und phasengleich mit dieser ist. Die erste Schraubenmutter 118 und die weitere Schraubenmutter 134 befinden sich auf einer gemeinsamen Gewindewelle 122 mit unterschiedlichen Gewindesteigungen 124, 126. Ein Umkehr-Servomotor 240 treibt die gemeinsame Welle 122 in Drehrichtung und in umgekehrter Richtung an, wobei der Servomotor 240 durch den Prozessor 270 gesteuert wird, welcher so betrieben werden kann, daß er den Servomotor 240 zum Bewickeln von Spulen 20 entsprechend den Befehlen von der Bedienerschnittstelle 290 so ansteuern kann, daß eine ganze Palette von Parametern abgedeckt werden kann, zumindestens einer der Parameter Strangdurchmesser, Anzahl der Stränge im Band, Spulentyp, Stärke des Spulenflansches, Pendeldistanz, Pendelendstellung, erforderliche Spulenbandlänge und erforderliche Stranggeschwindigkeit.
- Der Spulenantrieb umfaßt einen Spulenantriebsmotor 178, der so ansteuerbar ist, daß er die Spule 20 in Drehung versetzt und dadurch das Band 26 über die Meßräder 62, 64 und durch die Pendelmechanik 140, 142, 130, 132 zieht, wobei der Prozessor 270 den Betrieb des Servomotors 240 mit der von einer Einrichtung 252 zur Erfassung der Drehung der Spule 20 erfaßten Spulendrehzahl synchronisiert. Der Prozessor 270 läßt sich außerdem so betreiben, daß er Managementberichte zusammenstellt, unter anderem mit Berechnung mindestens eines der folgenden Parameter über einen vorgegebenen Zeitraum: Vorrichtungsbetriebszeit, Anzahl der hergestellten Spulen, Anzahl der pro Einstelltypus hergestellten Spulen, lineare Stranglänge insgesamt, Zeit zwischen den Spulen und Spulenbetriebszeit. Dabei ist an den Prozessor 270 mindestens ein Alarmzustandsfühler 230 angeschlossen und so betätigbar, daß er zumindest eine Warnmeldung und/oder ein Anhalten der Vorrichtung im Ansprechen auf die Erfassung des Alarmustands abgibt.
- Die Erfindung läßt sich als eine Vorrichtung zum Aufwickeln mehrerer Stränge 24 auf eine Spule 20 charakterisieren, wobei die Stränge ein Band 26 bilden und die Vorrichtung eine Einrichtung 30 zum Abgeben einer Vielzahl einzelner Stränge 24 an eine Zuführdurchlaß 42, 44 sowie ein Paar Meßräder 62, 64 umfaßt, die so angeordnet sind, daß sie die Vielzahl von Strängen von dem Zuführdurchlaß 42, 44 übernehmen, und wobei die Stränge 24 parallel zueinander und in seitlichem Abstand voneinander unter Bildung des Bandes 26 verlaufen und die Meßräder ein erstes Meßrad 62, das auf einer zum Band 26 senkrechten Achse 63 drehbar und zur Übernahme des Bandes 26 nahe einer Seitenkante des ersten Meßrades 62 positioniert ist, sowie ein zweites Meßrad 64, das auf einer Achse 65 drehbar ist, die parallel zur Ebene, in der die Achse 63 des ersten Meßrades 62 liegt, parallel verläuft und unter einem Winkel gegenüber dem ersten Meßrad 62 schrägsteht, umfassen, wodurch das Band 26 um das Paar Meßräder auf einer zumindest teilweise wendelförmigen Bahn, um das Paar Meßräder herum zu einer auf einer feststehenden Achse angebrachten Bandaufnahme läuft. Eine Einfädelvorrichtung 90, 92, 94 für die Meßräder 62, 64 umfaßt eine um das Paar Meßräder 62, 64 drehbar angebrachte Kurbel 90 und eine Klemme 92, die so betätigbar ist, daß sie die Vielzahl der Strangenden 24 erfaßt, wobei die Klemme 92 nahe den Meßrädern 62, 64 so angeordnet ist, daß bei Drehung der Kurbel 90 die Klemme 92 und die Strangenden 24 um die Meßräder 62, 64 herum geführt werden. Die Kurbel 90 dreht sich auf einer Nabe 97 mit Gewinde mit einer Ganghöhe, die mindestens gleich einer Breite des Bandes 26 pro Umdrehung der Kurbel 90 ist, wodurch bei Drehung der Kurbel 90 das Band 26 wendelförmig auf die Meßräder 62, 64 gewickelt wird. Die Kurbel umfaßt ein Griffteil 94, das von der Kurbel 90 entfernbar ist, wobei das Griffteil 94 die Klemme 92 umfaßt, so daß das Griffteil 94 dazu eingesetzt werden kann, um das Band 26 über die Meßräder 62, 64 zu fädeln, woraufhin es von der Kurbel 90 entfernt wird, um das Band 26 entlang einer Bahn auf der Auslaufseite der Meßräder 62, 64 zu fädeln.
- Die Antriebsmittel 178, 174, 172, 170 drehen die Spule 20, um das eingefädelte Band 26 über die Meßräder 62, 64 und durch eine Pendelmechanik zu ziehen, und die Einrichtung 234 ist zum Erfassen der Drehbewegung der Meßräder 62, 64 vorgesehen. Ein Servomotor 240 ist so betreibbar, daß er die Pendelmechanik vorwärts und zurück bewegt. An die Einrichtung 234 zum Erfassen der Drehbewegung der Meßräder und an den Servomotor 240, 242 ist ein Prozessor 270 angeschlossen, jeder so betreibbar ist, daß er den Servomotor 240 in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Spule 20 ansteuert. Der Prozessor 270 läßt sich in der Weise betreiben, daß er den Servomotor 240 zum Bewickeln der Spulen 20 unter Berücksichtigung von mindestens einem von vorgegebenen Attributen wie Strangdurchmesser, Anzahl der Stränge im Band, Spulentyp, Stärke des Spulenflansches, Bewegungsdistanz, Endpositionen der Bewegungsbahn, erforderliche Bandlänge für die Spule und erforderliche Stranggeschwindigkeit ansteuert. Die mit dem Prozessor 270 verbundene Bedienerschnittstelle 290 übernimmt variable Eingangsdaten von einer Bedienungskraft zur Voreinstellung von mindestens einem der vorgegebenen Attribute. Die Einrichtung zum Erfassen der Drehbewegung umfaßt einen Wellenwinkelkodierer zur Erfassung der Drehung eines der Meßräder und/oder des Spulenantriebs.
- Der Prozessor läßt sich außerdem in der Form betreiben, daß er Management- bzw. Verwaltungsberichte, einschließlich einer Berechnung über eine vorgegebene Zeitspanne mindestens eines der Faktoren Vorrichtungsbetriebszeit, Anzahl der hergestellten Spulen, Anzahl der pro Einstelltypus hergestellten Spulen, lineare Stranglänge insgesamt, Zeit zwischen den Spulen und Spulenbetriebszeit, erstellt.
Claims (15)
1. Vorrichtung zum Aufwickeln mehrsträngiger Enden (24) auf eine Spule
(20), wobei die Stränge der Enden ein Band (26) bilden,
welche folgendes aufweist:
eine Einrichtung zum Abgeben einer Vielzahl einzelner Strangenden an ein
Zuführteil (42), wobei die Einrichtung eine Zuführspulenstation (32) mit Spulenhaltern
für getrennte Einzelenden-Zuführspulen (30) aufweist und wobei die Spulenhalter
nachstellbare Strangspanner aufweisen, wobei die Stränge der einzelnen Enden von
den Zuführspulen (30) zum Zuführteil (42) verlaufen;
eine Meßanordnung, die mindestens ein Meßrad (62) aufweist und zur
Übernahme der Vielzahl von Enden vom Zuführteil (42) angeordnet ist, wobei die Stränge
der Enden zur Bildung des Bandes (26) parallel in seitlichem Abstand verlaufen;
eine Zustellmechanik (140, 142) mit Spulenantrieb (178), die zum Aufwickeln
des Bandes (26) auf die Spule (20) betätigbar ist, wobei die Zustellmechanik (140,
142) das Band (26) in Bewegungsrichtung hinter der Meßanordnung entlang eines
Bandbewegungswegs bearbeitet;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Meßanordnung ein erstes Meßrad (62) aufweist, das auf einer senkrecht zum
Band (26) stehenden Achse drehbar und so positioniert ist, daß es das Band (26)
nahe einer Seitenkante des ersten Meßrads (62) übernimmt, sowie ein zweites Meßrad
(64), das auf einer Achse drehbar ist, die parallel zu einer Ebene verläuft, in
welcher die Achse des ersten Meßrads (62) liegt, und bezüglich der Achse des ersten
Meßrads unter einem Winkel gekippt ist, wodurch das Band (26) auf einer
zumindest teilweise wendelförmigen Bahn um das Paar Meßräder (62, 64) herum auf eine
Bandaufnahmescheibe (82) geführt wird, die auf einem feststehenden Träger (84)
angeordnet ist,
und daß die Vorrichtung weiterhin folgendes aufweist:
eine Einfädelvorrichtung für die Meßräder (62, 64) mit einer um das Paar
Meßräder (62, 64) drehbar angebrachten Kurbel (90) und einer Klemme (92), die so
betätigbar ist, daß sie eine Vielzahl von Strangenden (24) erfaßt, wobei die Klemme
(92) nahe der Meßräder so angeordnet ist, daß bei Drehung der Kurbel (90) die
Klemme und die Strangenden um die Meßräder (62, 64) herum geführt werden; und
eine Nabe (97) mit Gewinde, auf welcher sich die Kurbel (90) dreht, wobei die
Ganghöhe des Gewindes mindestens gleich einer Breite des Bandes pro
Kurbelumdrehung ist, wodurch bei Drehung der Kurbel (90) das Band (26) wendelförmig auf
die Meßräder (62, 64) aufgewickelt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie
außerdem folgendes aufweist:
eine Einrichtung (234) zum Erfassen der Drehung des mindestens einen
Meßrads (62); sowie eine Verarbeitungseinrichtung (270), die mit der Einrichtung (234)
zum Erfassen der Drehung des mindestens einen Meßrads (62) und mit einer
Bedienerschnittstelle (290) verbunden ist, welche eine von Hand betätigbare
Dateneingabeeinrichtung (290) umfaßt, wobei die Verarbeitungseinrichtung (270) so
ansteuerbar ist, daß sie von der Dateneingabeeinrichtung (290) Informationen zu einer
verfügbaren Länge auf jeder der getrennten einzelnen Zuführspulen (30) übernimmt und
während mindestens eines Spulenwickelvorgangs eine verfügbare Länge dadurch
erfaßt, daß die verfügbare Länge in Abhängigkeit von der Drehung der Meßanordnung
schrittweise verringert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zustellmechanik eine Ausgleichs-Riemenscheibe (130) und eine hin- und
herbewegliche Riemenscheibe (140) aufweist, wobei das Band (26) von der Bandaufnahme
(82) zur Ausgleichs-Riemenscheibe (130) um 180º zu der hin- und herbeweglichen
Riemenscheibe (140) verläuft, und wobei die hin- und herbewegliche Riemenscheibe
(140) relativ zu einer Schraubenmutter (118) feststeht und entlang einer zur Achse
der Spule (20) parallelen Achse hin- und hergehend linear zum Aufwickeln des
Bandes (26) entlang einer axialen Erstreckung der Spule bewegbar ist, wobei die
Ausgleichs-Riemenscheibe (130) gegenüber einer weiteren Schraubenmutter (134)
feststeht und mit einer Geschwindigkeit linear bewegbar ist, die proportional zu einer
Geschwindigkeit der hin- und herbeweglichen Riemenscheibe (140) und
phasengleich mit der hin- und herbeweglichen Riemenscheibe (140) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Schraubenmutter (118) und die weitere Schraubenmutter (134) auf einer
gemeinsamen Gewindewelle (122) mit getrennten Gewindegängen (124, 126) gelagert sind,
wobei die Vorrichtung außerdem einen Umkehr-Servomotor (240) zum Drehen und
Reversieren der gemeinsamen Welle (122) aufweist, wobei der Servomotor (240)
von der Verarbeitungseinrichtung (270) gesteuert wird, die zur Ansteuerung des
Servomotors (240) zum Wickeln von Spulen nach Anweisung von der
Bedienerschnittstelle (290) in der Weise betreibbar ist, daß Bereiche für mindestens einen der
Faktoren wie Strangdurchmesser, Anzahl der Stränge im Band, Spulentyp, Stärke des
Spulenflansches, Bewegungsdistanz, Endposition der Bewegungsbahn, erforderliche
Bandlänge für die Spule und erforderliche Stranggeschwindigkeit abgedeckt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Spulenantrieb einen Spulenantriebsmotor (178) aufweist, der zum Drehen der Spule (20)
ansteuerbar ist, wodurch das Band (26) über die Meßräder (62, 64) und durch die
Zustellmechanik (140, 142) gezogen wird, wobei die Verarbeitungseinrichtung (270)
den Betrieb des Servomotors (240) mit einer von einer Einrichtung (252) zum
Erfassen der Drehung der Spule (20) erfaßten Spulengeschwindigkeit synchronisiert.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verarbeitungseinrichtung (270) des weiteren so betreibbar ist, daß sie
Verwaltungsberichte, einschließlich einer Berechnung über eine vorgegebene Zeitspanne mindestens
eines der Faktoren Vorrichtungsbetriebszeit, Anzahl der hergestellten Spulen, Anzahl
der pro Einstelltypus hergestellten Spulen, lineare Stranglänge insgesamt, Zeit
zwischen den Spulen und Spulenbetriebszeit, erstellt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie des
weiteren mindestens einen Alarmzustandsfühler (230) aufweist, der mit der
Verarbeitungseinrichtung (270) verbunden und so einsetzbar ist, daß er im Ansprechen auf
die Erfassung eines Alarmzustands zumindest eine Warnanzeige erzeugt bzw. die
Vorrichtung abschaltet.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kurbel (90) ein Griffteil (94) aufweist, das von der Kurbel abnehmbar
ist, wobei das Griffteil (94) die Klemme (92) umfaßt, wodurch das Griffteil (94)
zum Einfädeln des Bandes (26) über das Meßrad (62, 64) einsetzbar und dann zum
Einfädeln des Bandes (26) entlang einer Strecke in Bewegungsrichtung hinter den
Meßrädern (62, 64) von der Kurbel (90) abnehmbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zustellmechanik (140, 142) eine Ausgleichs-Riemenscheibe (130) und eine hin- und
herbewegliche Riemenscheibe (140) aufweist, wobei das Band von der Bandaufnahme
(82) zur Ausgleichs-Riemenscheibe (130) um 180º zu der hin- und herbeweglichen
Riemenscheibe (140) verläuft, und wobei die hin- und herbewegliche Riemenscheibe
(140) relativ zu einer Schraubenmutter (118) feststeht und entlang einer zur Achse
der Spule (20) parallelen Achse hin- und hergehend linear zum Aufwickeln des
Bandes (26) entlang einer axialen Erstreckung der Spule bewegbar ist, wobei die
Ausgleichs-Riemenscheibe (130) gegenüber einer weiteren Schraubenmutter (134)
feststeht und mit einer zur linearen Geschwindigkeit der hin- und herbeweglichen
Riemenscheibe (140) proportionalen Geschwindigkeit und phasengleich mit der hin- und
herbeweglichen Riemenscheibe (140) linear bewegbar ist;
und daß die Vorrichtung des weiteren folgendes aufweist:
eine Antriebseinrichtung (178) zum Drehen der Spule, um das Band (26) über
die Meßräder (62, 64) und durch die Zustellmechanik (140,142) gezogen wird;
einen Servomotor (240), der zum Drehen und Reversieren der gemeinsamen
Welle (122) unter Steuerung durch die Verarbeitungseinrichtung (270) in
Abhängigkeit von einer Drehgeschwindigkeit der Spule (20) ansteuerbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verarbeitungseinrichtung (270) so betreibbar ist, daß sie den Servomotor (240) zum
Wikkeln von Spulen (20) mit vorgegebenen Attributen im Zusammenhang mit
mindestens einem der Faktoren Strangdurchmesser, Anzahl der Stränge im Band,
Spulentyp, Stärke des Spulenflansches, Bewegungsdistanz, Endpositionen der
Bewegungsbahn, erforderliche Bandlänge für die Spule und erforderliche Stranggeschwindigkeit
ansteuert.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verarbeitungseinrichtung (270) von einem Bediener an der Bedienerschnittstelle (290)
zur Voreinstellung mindestens eines der vorgegebenen Attribute veränderliche
Eingabedaten übernimmt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtung zum Erfassen der Drehung einen Wellenwinkelkodierer (234) zur Erfassung
der Drehung eines der Meßräder (64, 62) aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Spulenantriebsmotor (178) von der Verarbeitungseinrichtung (270) angesteuert wird und
des weiteren eine Einrichtung zum Erfassen der Spulendrehung aufweist, wobei die
Einrichtung (252) zum Erfassen der Drehung der Spule (20) zur Rückkopplung mit
dem Spulenantriebsmotor (178) eine Eingangsinformation an die
Verarbeitungseinrichtung (270) abgibt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie des
weiteren mindestens einen Alarmzustandsfühler (230) aufweist, der mit der
Verarbeitungseinrichtung (270) verbunden und so einsetzbar ist, daß er im Ansprechen auf
die Erfassung eines Alarmzustands zumindest eine Warnanzeige erzeugt bzw. die
Vorrichtung abschaltet.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verarbeitungseinrichtung (270) außerdem so betreibbar ist, daß sie Verwaltungsberichte,
einschließlich einer Berechnung über eine vorgegebene Zeitspanne mindestens eines
der Faktoren Vorrichtungsbetriebszeit, Anzahl der hergestellten Spulen, Anzahl der
pro Einstelltypus hergestellten Spulen, lineare Stranglänge insgesamt, Zeit zwischen
den Spulen und Spulenbetriebszeit, erstellt.
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