EP0043367B1 - Wickelmaschine zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut auf eine Spule - Google Patents

Wickelmaschine zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut auf eine Spule Download PDF

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EP0043367B1 EP81890106A EP81890106A EP0043367B1 EP 0043367 B1 EP0043367 B1 EP 0043367B1 EP 81890106 A EP81890106 A EP 81890106A EP 81890106 A EP81890106 A EP 81890106A EP 0043367 B1 EP0043367 B1 EP 0043367B1
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    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2848—Arrangements for aligned winding
    • B65H54/2854—Detection or control of aligned winding or reversal
    • B65H54/2857—Reversal control
    • B65H54/286—Reversal control by detection that the material has reached the flange or the reel end
    • B65H54/2863—Reversal control by detection that the material has reached the flange or the reel end the flange acting on the material, e.g. provoking wire climbing or incident angle changing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2884—Microprocessor-controlled traversing devices in so far the control is not special to one of the traversing devices of groups B65H54/2803 - B65H54/325 or group B65H54/38

Definitions

  • the invention relates to a winding machine for winding strand-shaped winding material onto a spool, to which the winding material is fed via a strand guide, with a laying drive for a reciprocating longitudinally reciprocating movement of the spool and strand guide, the laying drive when the winding material rises on a spool flange is controlled according to a specified program during the transition to the next higher winding position:
  • the invention has for its object to equip winding machines of the type in question with a very inexpensive and completely trouble-free and wear-free device for detecting the ascent of the turns in a winding position.
  • a reversing device which detects the ratio of the coil speed and the winding material feed speed and which, when the ratio of the coil speed to the feed speed changes, switches on the control program for the transition to the next winding position.
  • the reversing device can be constructed in a very simple manner and can only consist of a spool tachometer, a measuring device that detects the feed speed of the winding material and a programmable computer that immediately indicates a change in the monitored ratio.
  • the feed speed remains constant, while the spool speed is correspondingly reduced from winding position to winding position via a reduction gear or torque monitoring device.
  • the receiving bobbin can be driven at a constantly constant speed, in which case the feed speed of the winding material increases from winding position to winding position.
  • the changeover device detects the transition to a new winding position reliably and quickly, so that the changeover program for the laying drive is initiated and executed under recurring constant conditions .
  • the reversal method according to the invention achieve very good results for the flange detection or the ascent to the next position.
  • the limits of the method used here lie in the ratio of the smallest winding diameter to the diameter and the inaccuracies of the coil. Practical tests led to the best success down to a winding diameter of 8 to 10 mm.
  • FIGS 1 to 3 illustrate a winding machine with a four-legged frame 2, which can be moved on rollers 1, on the upper part of which two quill arms 3, 4 are suspended, on the lower quills 5, 6 of which a coil 7 with flanges 8 is received.
  • a coil-shaped winding material 10 is fed to the coil 7 via a strand guide 9 which is arranged in a stationary manner and which is to be wound up with closely adjacent turns and with winding layers lying exactly one above the other.
  • the winding material take-up point 11 travels back and forth between the coil flanges 8, the material to be wound running to achieve a close contact of adjacent windings with a constant run-up angle a on the coil.
  • the winder is moved back and forth in the exemplary embodiment on bottom rails in front of the strand guide 9 by means of a feed drive 12.
  • the winding machine is provided with a reel tachometer 13 and with a measuring device 14 which detects the feed speed of the winding material, the measurement data of which are supplied to a programmable computer 15 which monitors the ratio of the two measured variables and switches on when the transition control program for the feed drive 12 changes.

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  • Winding Filamentary Materials (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut auf eine Spule, welcher das Wickelgut über einen Strangführer zugeführt wird, mit einem Verlegeantrieb für eine längs einander hin- und hergehende Changierbewegung von Spule und Strangführer, wobei der Verlegeantrieb bei Aufsteigen des Wickelgutes an einem Spulenflansch nach einem vorgegebenen Programm während des Übergangs in die nächst höhere Wickellage gesteuert wird:
  • Wenn bei derartigen Wickelmaschinen während der Ausbildung einer Wickellage die Wickelgut-Auflaufstelle bis an einen Spulenflansch herangelaufen ist, müssen zur Erzielung eines guten Wickelbildes und zum exakten Ausfüllen des verbleibenden Zwickelraumes eine Reihe spezieller Verlegebewegungen ausgeführt werden, damit ein regelmässiger Übergang in die nächste Wickellage erreicht wird. Üblicherweise wird zwischen den beiden Spulenflanschen das Wickelgut mit einem Rückhaltewinkel zugeführt, um eine enge Anlage der Windungen zu gewährleisten. Die Verlegebewegungen werden bei den bekannten Wickelmaschinen entweder durch ein axiales Verfahren der Spule oder durch ein zur Spulenachse paralleles Verfahren des Strangführers ausgeführt. Ein bei Anlaufen der Wickelgut- auflaufstelle an einem Spulenflansch üblicherweise (DE-PS 1574425) ausgeführtes Programm von Verlegebewegungen besteht aus
    • 1. Parallelziehen des Wickelgutes zum Flansch für eine bestimmte Spulenumdrehung bis Aufbauen der ersten Windung der nächsten Wickellage,
    • 2. Wegziehen des Wickelgutes vom Flansch, um ein Aufklettern der Windungen am Flansch in die übernächste Lage zu vermeiden,
    • 3. nach einer bestimmten weiteren Spulendrehung Zurückschwenken des Wickelgutes zur Einstellung des gewünschten Rückhaltewinkels für das Wickeln in der nächsten Wickellage.
  • Für eine ordnungsgemässe Verlegung ist von entscheidender Bedeutung, das Anlaufen der Wickelauflaufstelle an einen Flansch oder das Aufsteigen einer neuen Wickellage am Flansch zuverlässig zu erkennen, damit das danach auszuführende Programm immer zum exakt richtigen Zeitpunkt eingeschaltet wird.
  • Durch die DE-PS 1574425 und 1902722 sind Wickelmaschinen mit Changierantrieb für die Spule bekannt, bei denen am Gestell der Wickelmaschine Endschalter zur Erfassung der von der Spulenlänge abhängigen Endstellungen angeordnet sind, die in Verbindung mit weiteren Endschaltern, die abhängig vom Zulaufwinkel des Wickelgutes gesteuert werden, die Verlegebewegungsabläufe beim Übergang in eine nächste Wickellage steuern. Die dortige Erfassung und Steuerung des Verlegeantriebes beim Übergang in die nächste 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 berührungslos arbeitender Näherungsschalter zu erfassen. Diese müssen aber von Wickellage zu Wickellage über gesonderte Schrittschaltmotore angehoben werden, wodurch die dortige Anordnung verhältnismässig aufwendig und störanfällig wird. Durch die DE-OS 2556484 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 elektrisches Signal ausgelöst wird. Solche Lagenwächter mit unmittelbar am Wickelgut angreifenden Tast- oder Gleitstücken sind jedoch vielfach ungeeignet, selbst verschleissanfällig und können unter Umständen empfindlicheres Wickelgut beschädigen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wickelmaschinen der anstehenden Art mit einer sehr preiswerten und völlig stör- und verschleissfreien Einrichtung zur Erfassung des Aufsteigens der Windungen in eine Wicklungslage auszurüsten.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäss erreicht durch eine das Verhältnis von Spulendrehzahl und Wickelgut-Zulaufgeschwindigkeit erfassende Umsteuereinrichtung, welche bei Änderung des Verhältnisses von Spulendrehzahl zu Zulaufgeschwindigkeit das Steuerungsprogramm für den Übergang in die nächste Wickellage einschaltet. Der Erfindung zufolge kann die Umsteuereinrichtung hierbei sehr einfach aufgebaut werden und nur aus einem Spulendrehzahlmesser, einer die Zulaufgeschwindigkeit des Wickelgutes erfassenden Messeinrichtung und aus einem programmierbaren Rechner bestehen, der eine Änderung des überwachten Verhältnisses sofort angibt.
  • Bei üblichen Wickelmaschinen am Ende von Kabelfertigungsanlagen bleibt die Zulaufgeschwindigkeit konstant, während die Spulendrehzahl über ein Reduziergetriebe oder Drehmomentüberwachungseinrichtung von Wickellage zu Wickellage entsprechend gesenkt wird. Bei Umwicklern kann dagegen die aufnehmende Spule mit ständig konstanter Drehzahl angetrieben werden, in welchem Falle von Wickellage zu Wickellage die Zulaufgeschwindigkeit des Wikkelgutes steigt. In beiden Fällen und auch dann, wenn Drehzahl und Zulaufgeschwindigkeit variable Grössen sind, wird durch die Umsteuereinrichtung nach der Erfindung jeweils der Übergang auf eine neue Wickellage zuverlässig und rasch erfasst, so dass unter jeweils wiederkehrenden konstanten Bedingungen das Umsteuerungsprogramm für den Verlegeantrieb eingeleitet und ausgeführt wird. Da man durch entsprechende Rechnerprogramme die Möglichkeit hat, verschiedene Störeinflüsse, wie beispielsweise wiederkehrende Durchmesserschwankungen des Wickelgutes herauszufiltern, lassen sich mit der erfindungsgemässen Umsteuerungsmethode sehr gute Resultate für die Flanscherkennung bzw. das Aufsteigen in die nächste Lage erreichen. Die Grenzen der hier angewandten Methode liegen im Verhältnis von kleinstem Wickelgutdurchmesser zum Durchmesser und der Ungenauigkeiten der Spule. Praktische Erprobungen führten zu besten Erfolgen bis herunter zu einem Wickelgutdurchmesser von 8 bis 10 mm.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben, wobei in der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1 eine Wickelmaschine nach der Erfindung in Vorderansicht,
    • Figur 2 die Wickelmaschine, in Figur 1 in Richtung des Pfeiles 11 gesehen und
    • Figur 3 eine auszugsweise Draufsicht auf die Wickelmaschine nach Figur 2.
  • Die Figuren 1 bis 3 veranschaulichen eine Wickelmaschine 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 strangförmiges Wickelgut 10 zugeführt, das mit eng aneinander anliegenden Windungen und mit exakt übereinander liegenden Wickellagen aufgewickelt werden soll. Während des Wickelvorganges wandert die Wickelgutauflaufstelle 11 zwischen den Spulenflanschen 8 hin und her, wobei zur Erzielung einer engen Anlage benachbarter Windungen das Wickelgut mit einem konstanten Auflaufwinkel a auf die Spule auflaufen soll. Zur Aufrechterhaltung des Winkels a wird der Wickler beim Ausführungsbeispiel auf bodenseitigen Schienen vor dem Strangführer 9 mittels eines Vorschubantriebes 12 hin und her verfahren.
  • Wenn die Wickelgut-Auflaufstelle 11 an einem Flansch 8 anläuft, steigt die nächste Windung in die nächst höhere Wickellage, deren Wickeldurchmesser um den doppelten Durchmesser des Wickelgutes grösser ist als zuvor. Damit ändert sich sprunghaft das Verhältnis zwischen Spulendrehzahl und Wickelgutzulaufgeschwindigkeit. Die Wickelmaschine ist mit einem Spulendrehzahlmesser 13 und mit einer die Zulaufgeschwindigkeit des Wickelgutes erfassenden Messeinrichtung 14 versehen, deren Messdaten an einen programmierbaren Rechner 15 geliefert werden, der das Verhältnis der beiden Messgrössen überwacht und bei Änderung des Übergangs-Steuerungsprogramm für den Vorschubantrieb 12 einschaltet.

Claims (2)

1. Wickelmaschine zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut auf eine Spule, wel'- cher das Wickelgut (10) über einen Strangführer (9) zugeführt wird, mit einem Verlegeantrieb (12) für eine längs einander hin- und hergehende Changierbewegung von Spule und Strangführer (9), wobei der Verlegeantrieb (12) bei Aufsteigen des Wickelgutes (10) an einem Spulenflansch (8) nach einem vorgegebenen Programm während des Übergangs in die nächst höhere Wickellage gesteuert wird, gekennzeichnet durch eine das Verhältnis von Spulendrehzahl und Wickelgut-Zulaufgeschwindigkeit erfassende Umsteuereinrichtung (13, 14, 15), welche bei Änderung des Verhältnisses von Spulendrehzahl zur Zulaufgeschwindigkeit das Steuerungsprogramm für den Übergang in die nächste Wickellage einschaltet.
2. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsteuereinrichtung aus einem Spulendrehzahlmesser (13), einer die Zulaufgeschwindigkeit des Wickelgutes erfassenden Messeinrichtung (14) und aus einem programmierbaren Rechner (15) besteht.
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