EP3281902B1 - Spule, spulmaschine, verfahren zum wickeln einer spule und softwareprodukt - Google Patents

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EP3281902B1
EP3281902B1 EP16183317.3A EP16183317A EP3281902B1 EP 3281902 B1 EP3281902 B1 EP 3281902B1 EP 16183317 A EP16183317 A EP 16183317A EP 3281902 B1 EP3281902 B1 EP 3281902B1
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EP
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winding
rings
spulguts
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ring
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Georg Sahm GmbH and Co KG
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    • B65H2701/30—Handled filamentary material
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Definitions

  • the invention relates to a coil with a winding of a strip-shaped Spulguts. Furthermore, the invention relates to a method for winding such a coil. Another aspect of the invention relates to a winder. Finally, the invention relates to a software product with suitable control logic for carrying out a method for winding a coil or for a control unit of a winder.
  • band-shaped winding material is to be understood here as meaning that the material to be wound does not have a circular cross-section, but instead has a flattening on at least two opposite sides.
  • the band-shaped winding material has a (at least in the first approximation) rectangular cross-section.
  • WO 2003/099695 A1 discloses a winding machine, in which a successive winding of coils takes place on two respective driven winding spindles.
  • the winding spindles are held on a rotatable parallel to the axes of rotation of the winding spindles turret.
  • the winding spindles can be brought into a winding position and a change position depending on the rotational position of the revolver.
  • the winding position the bobbin is wound on the winding spindle.
  • the change position the finished wound coil is removed from the winding spindle.
  • the change position can be severed even after the complete winding of the bobbin on the winding spindle before removing the thread.
  • the end formed by the cut through the leading thread is still wound on the circumference of the full bobbin.
  • the new beginning of the thread formed in this way should be grasped and anchored by a catching area of an empty winding tube, which is located on the other winding spindle, which is in the winding position. This is followed by a new winding on the new winding tube.
  • the severing of the thread can be carried out by tearing as a result of an increase in the thread tension and / or by means of a cutting device.
  • the catching area can be arranged on the respective winding tube within the laying width or outside the laying width.
  • the catching area can in this case be designed, for example, as one or more incisions arranged distributed over the circumference of the winding tube or else also by means of a hooked strip strip. It is also possible that the catching area is formed by the winding spindle and thus independently of the winding tube.
  • WO 2003/099695 A1 also describes the fixing of a thread on a winding tube by means of a fixing winding.
  • a fixing winding is understood to be a bead-like winding of the thread, in which the thread layers are in a narrow axial region of the winding tube, either at a distance from the winding tube, ie outside a laying width, or in the region of the laying width, close to each other and / or one above the other be wound to fix the beginning of the thread on the winding tube.
  • the thread must be transferred axially in the region of the laying width before the actual winding process. This is done by means of a so-called reserve winding.
  • a reserve winding is understood to mean a winding of the thread on the winding tube which bridges the distance between a fixing winding arranged outside the laying width and the laying width and in which the thread is wound in a thread-like manner onto the winding tube.
  • WO 2003/099695 A1 proposes a method for operating the winder, in which the spatial position of the traversing yarn guide of the traversing unit is detected. The detected spatial position is fed to a control unit of the winding machine at any time or calculated in the control unit. From the knowledge of the position of the traversing yarn guide can then (eg.
  • the traversing unit can be moved axially via a controllable drive (here with a pneumatically actuated piston-cylinder unit).
  • a controllable drive here with a pneumatically actuated piston-cylinder unit.
  • the entire traversing unit, including its housing can be moved relative to a machine frame by the drive, or only the counterbore shaft in the housing can be moved coaxially with the longitudinal axis of the winding spindle.
  • DE 10 2012 018 491 A1 also describes a winder with two held on a turret spindles, which can be alternately pivoted between a winding position and a change position.
  • the incoming thread should be wound without significant interruption to coils.
  • the winding spindle with the finished wound coil moves into the change position, on the one hand to make a transfer of the thread to the guided into the winding position new winding spindle and on the other hand to allow the decrease of the finished wound coil of the winding spindle held in the change position.
  • the end of the thread produced during the transfer of the thread is usually deposited on the circumference of the finished wound coil held in the change position.
  • DE 10 2008 062 161 B3 is devoted to the problem that a loose end of the thread of a finished wound spool is accelerated radially outward even while in the alternating position rotating coil, which is basically undesirable.
  • the loose end of the thread of the full bobbin, which is in the change position can be caught by an empty bobbin in the winding position or any catching device, thus disturbing the beginning of the winding process of the next bobbin, which is in the winding position.
  • DE 10 2008 062 161 B3 suggests the use of a separating device which provides a partition between the coils which are arranged in the region between the winding position and the changing position.
  • the partition wall of the separation device is intended to block the passage of the loose end of the thread from the spool in the area of the change position to the spool in the area of the winding position.
  • EP 1 627 840 A1 is concerned with the securing of the free end of a wound into a coil yarn, in which case the coil is formed as a yarn package, bobbin or cocoon, which are used for creating embroidery by means of embroidery machines or stitching by means of quilting machines.
  • the beginning of the yarn extends from the inside of the winding.
  • a yarn package is inserted into a shuttle of the embroidery machine or quilting machine, in which case the outwardly extending beginning of the yarn is pulled through different loops of the shuttle.
  • the free, outboard end of the yarn is usually wrapped ("underwrapped") under a previous turn of yarn and then cut short.
  • EP 1 627 840 A1 proposes to secure the free end of the yarn cohesively, in particular by means of gluing or welding in the case of a fusible yarn, to the outer circumferential surface of the yarn package.
  • the yarn is withdrawn from the yarn package starting with the inside yarn.
  • the yarn is taken from radially inward to radially outward of the coil with increasing migration of the inner circumferential surface of the yarn package to the outside.
  • GB 454 555 B suggests, however, to fasten the free end of a thread on the outer surface of a winding by means of a tack nail.
  • WO 2009/103095 A1 discloses a traversing unit in which the movement of the traversing yarn guide is caused by a linear electric motor.
  • the traversing unit has a stator, in which coils generate an electromagnetic traveling field, with a guide rail.
  • the moving traversing yarn guide of the traversing unit has permanent magnets so that it forms a rotor of the linear motor.
  • the traversing yarn guide is guided over rollers on the guide rail of the stator.
  • WO 2000/24663 A1 discloses a traversing unit in which a traversing thread guide pivoted in the manner of a pointer is driven via a linear electric motor.
  • EP 0 453 622 A1 discloses a traversing unit in which the traversing yarn guide can be moved back and forth axially via a belt drive.
  • DE 26 43 421 discloses a winding machine in which in a traversing unit a Kehrgewindewelle is used.
  • the axial position of the Kehrgewindewelle is variable by means of a cylinder over a fixed stroke.
  • the Kehrgewindewelle is driven by a controllable in its speed and reversible in its direction of rotation motor.
  • the Kehrgewindewelle has in addition to the normal laying a stepless groove section into which the traversing thread guide enters by reversing the direction of rotation of the Kehrgewindewelle.
  • a switch in the stepless groove portion allows the traversing yarn guide in conjunction with a renewed reversal of direction to reach the laying channel for the purpose of building the coil on the bobbin.
  • bobbin tubes are used which have a catching area.
  • the speed of the reverse thread shaft is first reduced to a value favorable for the formation of a thread reserve, and the thread is wound on the bobbin at the reduced speed.
  • the traversing yarn guide is transferred to the stepless groove section.
  • an axial displacement of the Kehrgewindewelle to the fixed by the cylinder stroke, so that the thread can get into the capture range of the empty tube.
  • a start-of-take-off detector is actuated in order to return the reverse-threaded shaft to the starting position by actuating the cylinder.
  • JP S62-105871 A discloses a spool on which a portion of a ribbon-shaped package upstream of one end of the package is wound in multiple turns with a small lateral offset. The end is then pulled over a drive rod under the lowermost turn of the end portion upstream of the Spulguts so that the end of the bottom turn undercuts. A fuse of the end thus takes place in that the end of the Spulguts between the lateral surface of the coil and the lowermost turn is caught in the radial direction.
  • the invention has for its object to provide a coil with a winding of a band-shaped Spulguts with an alternative or improved backup of the end of the Spulguts. Furthermore, the object of the invention is to propose a winding machine or a method for winding a coil, by means of which or correspondingly changed or improved coils can be produced. Finally, the invention is the task based to propose a software product with control logic for the implementation of a correspondingly improved method and / or for a control unit of a winder.
  • the coil may be a cylindrical cheese, sun coil, oblique face cylindrical coil, silent coil, tapered cheese, straight face tapered cone, tapered symmetric cheese, tapered cheese, disk coil, foot spool, sewing thread spool, head spool or roving be trained (see in this regard, "Manual of Spultechnik", 1st edition, Georg Sahm GmbH & Co. KG Maschinenfabrik, PO Box 1740, D-37257 Eschwege).
  • a backup of the end of the Spulguts is surprisingly proposed, which can completely dispense with an additional securing means (which of course is not excluded that in addition to the following inventive measures cumulatively an additional securing means can be used):
  • an additional securing means which of course is not excluded that in addition to the following inventive measures cumulatively an additional securing means can be used:
  • one end of the Spulguts frictionally and / or positively secured to a part of the Spulguts upstream of the end.
  • the backup takes place directly between the end of the Spulguts one hand, and the part of the Spulguts upstream of the end of the Spulguts. This is done without additional security elements.
  • the winding material forms a wound ring on an outer circumferential surface of a winding of the coil.
  • This ring may be formed with a single layer (formed by one turn of the product to be wiped), but preferably at least two or more layers of the material to be winder.
  • Such a ring forms an axial end face, on which the end of the Spulguts frictionally and / or positively supported.
  • the end of the Spulguts by means of the axial end side in the axial direction is elastically compressed or clamped.
  • elastic compression or pinching occurs with a deflection of the cross section of the band-shaped Spulguts.
  • the elastic compression or the pressing on the axial end side can be caused by the elastic resistance of the band-shaped Spulguts against such a deflection.
  • the band-shaped winding material can additionally support on another side. This additional support can, for example, on a lateral boundary plate of the coil, an end plate u. ⁇ .
  • the Spulgut forms on an outer surface of a winding two wound rings having facing axial end faces. Between these, the end of the Spulguts frictionally and / or positively supported. Preferably, the end of the Spulguts is caught between these axial end faces, clamped, elastically braced, elastically compressed and / or elastically bent in cross section.
  • the axial end faces of the rings have an axial spacing which is smaller (at least in a partial area) than the width of the band-shaped material to be spooled. This can only be the case over a partial circumference of the coil. Preferably, however, this applies over the entire circumference of the coil. If for such a dimensioning of the distance of the axial end faces of the rings, the winding material introduced into a space between the axial end faces (in particular "retracted"), a reduction in the width of the band-shaped Spulguts is required, which in particular in an elastic deformation and / or a deflection of the Cross-section of the Spulguts can exist.
  • the ring or the rings have at least two layers (formed by a turn of the material to be wiped) of the strip-like material to be wiped.
  • the axial end faces of the rings may be formed annularly, wherein the thickness of the annulus corresponds to the product of the thickness of the band-shaped Spulguts and the number of superimposed layers of the ring.
  • the ring with a certain one-sided or reciprocating axial feed or a "ring laying width" is wound. in this connection
  • the ring laying width corresponds to a fraction (in particular less than 1 / 10th, 1 / 20th, 1 / 50th or 1 / 100th) of the laying width of the winding of the coil.
  • the ring (or the rings) has an axial extent which is smaller than twice the width of the band-shaped Spulguts.
  • the Spulgut has not been laid in any case with adjacent turns, but in the region of the ring rather the Spulgut is always wound directly on a previously wound turn.
  • the axial extent of the ring (in a boundary consideration) is twice the width of the belt-shaped package.
  • the turns are wound on each other with complete overlap, so that the axial extent of the ring corresponds exactly to the width of the band-shaped Spulguts.
  • the ring may have any axial extent.
  • the ring (or the rings) can have two partial rings, which are arranged in the axial direction with an offset V to one another.
  • the two partial rings can each be formed with a single layer or even with a plurality of layers arranged one above the other without or with offset.
  • the offset V used for securing the end of the Spulguts axial end face of the ring is stepped.
  • the stepped axial end face it is possible to equip the space defined by the axial end face for inserting the end of the Spulguts (preferably the gap between the two rings) with a kind of undercut, in which (with or without axial strain) the end of the Spulguts can be inserted, whereby a positive locking is guaranteed.
  • the end of the Spulguts In order to remove the end of the Spulguts for such inserted into the undercut condition of the spool, the end of the Spulguts must be moved past the undercut, for which purpose must be targeted appropriately aligned or a deformation of the Spulguts must be brought about, which ultimately a improved safety effect results.
  • the offset V is in the range of 0.1 times to 0.4 times (preferably in the range of 0.2 times to 0.3 times) the width B of the strip-shaped product to be spooled.
  • the rings and partial rings can have the same or different thicknesses.
  • the inner partial rings of the two rings which are wound directly on the winding, have different thicknesses.
  • both rings form undercuts in the transition from the inner partial rings to the outer partial rings, as a result of the different thicknesses u. U. insertion of the end of the Spulguts be simplified in the space between the two rings.
  • the axial end faces of the rings (at least in a partial region, which may be formed for example by a partial ring) have a distance from each other, which corresponds to the product of the width B of the strip-shaped Spulguts by a factor.
  • the factor is in the range of 0.50 to 0.98, preferably in the range of 0.60 to 0.95 or 0.70 to 0.90.
  • a winding of a strip-shaped package material is wound.
  • the winding of two rings takes place with a distance of the axial end faces of the rings, which is smaller than the width B of the band-shaped Spulguts.
  • the Spulgut is introduced into a gap formed between the axial end faces, whereby a positive and / or frictional locking the end of the Spulguts is guaranteed.
  • At least one ring is wound with two partial rings, wherein the partial rings are wound with an axial offset V, by means of which the above-explained undercuts can be provided.
  • a traversing unit is preferably correspondingly driven in the method according to the invention, ie the traversing unit for the Winding the two spaced-apart rings initially moved into a setting range for the first ring and then traversed by bridging the distance of the rings in the adjustment range for the second ring. Accordingly, for the winding of partial rings with the axial offset, a control of the traversing unit can take place such that initially the first partial ring is wound in a first setting position of the traversing unit, while the traversing unit is then moved by the offset V with subsequent winding of the second partial ring.
  • the winding material is introduced into the intermediate space between the rings in a state which has not yet been severed, thus ensuring a positive and / or frictional locking of the end of the product to be spooled. Only then this is followed by the cutting of the Spulguts.
  • the use of the method according to the invention and thus the production of the coils according to the invention can take place on any desired winding machine.
  • the method can be used on a winding head of a winder with only one winding spindle.
  • a winding head of a winding machine is used, in which two winding spindles are held on a turret, which can then be used alternately for winding a bobbin.
  • the winding and the rings are first wound in a winding position of a winding spindle held on the revolver.
  • this winding spindle is moved by rotation of the revolver from the winding position, in particular in the direction of a change position or in the change position. Following this, then, apart from the winding position of the winding spindle, the introduction of the end of the winding material takes place in the intermediate space formed between the axial end faces of the rings and / or the cutting of the winding material.
  • the holding and / or guiding device may be designed as a holding bar and / or holding hooks. It is also possible that in the holding and / or guiding device, a separating device for severing the Spulguts is integrated, which may be operated separately for severing or can be done with an increase in the tension in Spulgut an automatic severing.
  • a winding machine which may in principle be designed according to the known from the prior art designs.
  • this winder may have at least one winding spindle, a revolver, a pressure roller and / or a traversing unit.
  • a control unit is present in the winding machine.
  • the control unit has a control logic, by means of which a method of the previously described type can be performed.
  • a software product is proposed for a further solution of the problem underlying the invention, which is equipped with a control logic, which is designed to carry out a method of the type described above and / or intended for a control unit of a winder.
  • a winder can then be put into the position for carrying out the method according to the invention and / or a retrofitting or "reprogramming" of an existing winder can take place.
  • Fig. 1 shows a highly schematized a winder 1. This may also be exclusively to a winding head of a winding device, with the winding device can be wound in parallel to a plurality of winding heads a plurality of coils.
  • a coil 2 is a discontinuous or preferably continuous provision of a Spulguts 3, which is a band-shaped Spulgut.
  • the Spulgut 3 is fed via a device for influencing or keeping constant the tension of the Spulguts 3 (in particular a deflection roller 5 with associated dancer arm 6) and a traversing unit 7 of a coil 2.
  • the winder 1 has here a winding spindle 8, on which a bobbin tube 9 is pushed, on which a winding 10 of the Spulguts 3 is wound. It is also possible that the coil is wound without the use of a winding tube 9.
  • the coil 2 is formed here with the coil sleeve 9 and the winding 10.
  • a drive of the coil 2 can be effected via a drive of the winding spindle 8. It is also possible that the drive of the coil 2 via a drive roller, which is pressed against a lateral surface 11 of the winding and frictionally the winding 10 and thus the coil 2 is set in rotation.
  • the traversing unit 7 has a winding material traversing guide 12, which is moved by controlled drive of the traversing unit 7 parallel to the longitudinal axis of the winding spindle 8.
  • the Spulgut 3 With the Spulgut-Changierterrorism 12, the Spulgut 3 is moved, which can be specified via the control of the Spulgut-Changier concernss 12 and thereby brought about axial position of the Spulgut-traversing 12, in which axial region of the winding spindle 8 and the winding 10, the Spulgut 3 the lateral surface 11 of the winding 10 is applied.
  • Fig. 1 shows the winding machine 1 with the coil 2 at the end of a winding cycle. This means that the winding 10 is completely wound, which has reached its intended diameter and a predetermined length of the Spulguts 3 is wound to the winding 10.
  • the winding of rings 13, 14 of the Spulguts 3 takes place at a distance 15.
  • one end 17 of the Spulguts 3 is inserted.
  • the end 17 of the Spulguts 3 is in the intermediate space 16 exclusively by interaction with the rings 13, 14, so the end 17 upstream portions of the Spulguts 3, secured.
  • the endless Spulgut 3 is not yet severed, is in the gap 16 between the rings 13, 14 inserted end 17 of the Spulguts 3 is not yet free and not yet separated from the further tapered Spulgut 3.
  • Fig. 2 shows a detail II of the coil 2. It can be seen here in particular that the distance 15 of the rings 13, 14 is slightly smaller than the width B 18 of the Spulguts third
  • the winding material 3 by means of a catching device 23 of the winding spindle 8a, 8b or the empty bobbin tube 9a, 9b is caught.
  • the Spulgut-Changierterrorism 12 can be brought into a traversing position, in which the Spulgut 3 targeted the catcher 23 is supplied. It is possible that this position is outside the usual laying width, ie axially in front of or behind the winding 10.
  • this movement of the winding material traversing yarn guide 12 displaces the winding material 3 not only for catching the winding material on the empty winding spindle, but also for an axial offset and / or a changed alignment of the winding material 3 in the region of the end 17 between the ends Rings 13, 14 of the finished wound coil 2 leads.
  • This avoidance is ensured by the fact that the Spulgut 3 is guided on the way from the finished wound spool 2 to the empty winding spindle 8b by a holding and / or guiding device 20a, 20b.
  • two holding and / or guide devices 20a, 20b are provided, which are each formed as guide rods 21a, 21b.
  • the guide rods 21a, 21b have in the axial region, in which the loose end 17 of the Spulguts 3 in the gap 16 between the rings 13, 14 of the finished wound coil 2, via a receptacle 22a, 22b.
  • recording 22a, 22b may, for example, to a bracket, a projection, a recess, a retaining bar u. act.
  • the receptacle 22a, 22b may also be formed as an L-shaped bracket, wherein a leg of the L from the guide rod 21a, 21b extends radially outwardly, while the other leg of the L parallel to the longitudinal axis of the guide rod 21a, 21b extends (namely, extends away from the catcher 23 for catching the Spulguts 3 on an empty winding spindle away).
  • the winding of the coil 2 on the winding spindle 8a is in one of Fig. 3 deviating position takes place, for example, in a 12 o'clock position of the winding spindle 8a on the revolver 19 (winding position).
  • Fig. 3 and 4 show the winder 1 during rotation of the turret 19 in a clockwise direction from the winding position to the change position.
  • This rotation causes the Spulgut 3 with the holding and / or guiding device 20a, 20b interacts, namely, applies to the lateral surface of the guide rod 21a, 21b, wherein the circumferential angle of the system of Spulguts 3 to the lateral surface of the guide rod 21a , 21b increases with increasing rotation of the revolver 19.
  • the winding spindle 8b If, at the end of the rotation of the turret 19, the winding spindle 8b is in the winding position, while the winding spindle 8a with the bobbin 2 arranged thereon is in the change position, the winding material 3 must be brought into interaction with a catching device 23b, which in the embodiment shown in FIG Axial Scheme of the winding spindle 8 b or the bobbin tube 9 b is arranged, which is arranged on the side facing away from the turret 19 in front of the laying width and in front of the winding 10.
  • the Spulgut traverse guide 12 is moved in an axial area outside the laying width.
  • This movement of the Spulgut-traversing yarn guide 12 causes the angle of the Spulguts between the Spulgut-Changier proceedingss 12 and the receptacle 22b of the holding and / or guiding device 20b changed while the position and orientation of the Spulguts 3 between the receptacle 22b and the Spool 2 does not change. In this way it can be ensured that (in spite of the movement of the package traverse guide 12), the loose end 17 of the Spulguts 3 is not "pulled out” from the gap 16 between the rings 13, 14.
  • the axial movement of the winding material traversing yarn guide 12 causes the winding material 3 to be deflected in the region of the radially oriented leg of the L. If the winding material 3 is then caught by the catching device 23b in the area of the empty winding spindle 8b, the winding cycle can begin on this winding spindle 8b.
  • a severing of the Spulguts 3 is carried out by a separate separator. It is also possible that a cutting of the Spulguts 3 in the region of the holding and / or guiding device 20 takes place, for which purpose a separate separating device may be present. It is also possible that by means of an increase in the tension in the winding material 3 a severing in the region of the holding and / or guiding device 20, possibly at a corresponding cutting edge thereof, is brought about.
  • Fig. 5 shows in detail the securing of the end 17 of the Spulguts 3 to the coil 2:
  • the Spulgut 3 is wound to the rings 13, 14, which have a distance 15.
  • the ring 13 here has two partial rings 24, 25, which are wound on each other.
  • the partial ring 24 has a thickness D 24
  • the partial ring 25 has a thickness D 25 .
  • the thickness D 24 is greater than the thickness D 25th
  • the partial ring 25 is offset with an offset V 26 in the direction of the other ring 14 relative to the partial ring 24.
  • the partial rings 24, 25 are produced with directly adjoining, successively wound portions of the Spulguts 3.
  • the ring 14 is not formed with different, mutually offset partial rings. Rather, here all layers of the ring 14 are wound directly without offset each other.
  • the thickness D 14 of the ring 14 is slightly smaller than the thickness D 24 of the partial ring 24 of the ring 13.
  • the space 16 between the rings 13, 14 is axially limited by an axial end face 27 of the ring 14 and an axial end face 28 of the ring 13.
  • the axial end face 27 of the ring 14 is formed in the form of a circular ring surface, which is radially inwardly adjacent to the lateral surface 11 of the winding 10.
  • the axial end face 28 is formed as a result of the offset 26 with a peripheral step 29.
  • the end face 28 forms an undercut 54.
  • the step 29 separates in the axial end face 28 bounded by the partial ring 25 first partial annular surface of a radially inwardly adjoining thereto, formed by the second partial ring 24 partial annular surface, to which radially inwardly the lateral surface 11 of the winding 10 is connected.
  • the rings 13, 14, the partial rings 24, 25, the axial end faces 27, 28 and the said annular surfaces or partial annular surfaces extend in the circumferential direction about the longitudinal axis of the coil 2.
  • FIG. 5 illustrated partial cross section has the intermediate space 16 in a first approximation U-shaped, radially outwardly open cross section, wherein the base leg of the U is formed by the lateral surface 11 of the winding 10, while the side legs of the U of the end faces 28, 27 of the rings 13, 14 are formed.
  • the side legs of the U is stepped.
  • this side leg is longer than the rectilinear side legs of U. formed by the face 27 of the ring 14.
  • the end 17 of the Spulguts 3 is inserted, inserted or retracted. Since the distance 15 of the end face 27 of the ring 14 from the annular surface formed by the partial ring 24 of the axial end face 28 of the ring 13 is smaller than the width B 18 of the Spulguts 3, the Spulgut 3 is supported with its end faces on the end faces 27, 28th of the rings 13, 14 from.
  • the end 17 of the Spulguts 3 is elastically clamped between the end faces 27, 28, which results in an axial contact force between the end 17 of the Spulguts 3 and the end faces 27, 28.
  • the axial contact force leads to a frictional force between the end 17 of the Spulguts 3 and the end faces 27, 28. This frictional force forms a resistance to an outlet of the end 17 of the Spulguts 3 from the gap 16.
  • the step 29 of the end face 28 is a positive obstacle against an exit of the end 17 of the Spulguts 3 from the gap 16.
  • the end 17 of the Spulguts 3 for this embodiment a form-fitting and frictional engagement with the rings 13, 14 on the coil. 2 secured.
  • Fig. 6 shows an alternative embodiment, in which not only the ring 13 is formed with partial rings 24, 25, but also the ring 14 is formed with partial rings 30, 31.
  • the outer partial ring 31 is arranged with an offset V 32 in the direction of the other ring 13 with respect to the inner partial ring 30, so that now also the end face 27 has a peripheral step 33.
  • intermediate space 16 is in particular a bending elasticity of the cross section of the Spulguts 3 to a bending axis, which is oriented in the longitudinal direction of the Spulguts exploited.
  • this can be utilized by generating a kind of folding or bending of the cross section of the material to be wound 3 about the said bending axis, whereby the insertion of the end 17 into the narrowed space 16 is made possible in the first place.
  • a winding spindle 8a is converted into a winding position by turning the revolver 19.
  • a subsequent method step 35 if necessary by moving the traversing unit 7, the winding material 3 is brought into interaction with a catching device 23a of the winding spindle 8a or a bobbin tube 9a arranged thereon, thus fixing the winding material 3 to the winding spindle 8a or the bobbin tube 9a.
  • a process step 36 is carried out by performing a traverse of the winding material traverse guide 12 of the traversing unit 7 within the laying width, a winding of the winding 10.
  • winding of the ring 13 takes place in a method step 37, which is preferably the ring which is arranged adjacent to an end face of the coil 7, in the region in which the winding 10 ends.
  • the movement of the winding material traversing yarn guide 12 on the traversing unit 7 takes place in an axial position which corresponds to the position of the ring 13.
  • the winding material traversing guide 12 is moved away from the end face of the coil 2 by the offset V 26.
  • the thicknesses D 13 and D 24 , D 25 are controlled by the length of the supplied Spulguts or the number of revolutions of the winding spindle 8 and the coil 2. If the ring 13 completely wound, is in a Method step 38 of the winding material traversing guide 12 moves axially away from said end side of the coil 2 so that the distance 15 results.
  • the ring 14 is then wound in a method step 39, wherein, in the event that two partial rings 30, 31 are to be wound, after completion of the inner partial ring 30, the package traverse guide 12 is moved back again by the offset V 32.
  • the Spulgut-traversing 12 is then moved centrally between the two rings 13, 14 in a process step 40, which leads in view of the tension of the Spulguts 3 that the Spulgut on the edges of the tops of the two rings 13, 14 applies, the Spulgut 3 bends in cross-section radially inwardly and the Spulgut 3 can enter into the gap 16 between the end faces 27, 28 of the rings 13, 14, where this is spread apart again due to the elasticity of the Spulguts 3.
  • the Spulgut 3 and the end 17 is held at an axial position such that the end 17 is not pulled laterally or upwardly from the gap 16 between the rings 13, 14.
  • the further rotation of the turret 19 in a process step 43 with the simultaneous movement of the winding material traverse guide 12 has the consequence that upstream of the receptacle 22 a, the Spulgut 3 in Interaction with the catcher 23b of the winding spindle 8b or bobbin 9b occurs.
  • the cutting material 3 can then be cut through, for example in the region of the holding and / or guiding device 20, and finally the winding of a further coil on the winding spindle 9b takes place.
  • the process is then repeated accordingly for winding a bobbin on the winding spindle 8b, as previously described for winding the bobbin 2 on the winding spindle 8a, etc.
  • the ring 14 has according to Fig. 5 and have the rings 13, 14 according to Fig. 6 an axial extent which is greater than the width B of the Spulguts 3, namely by the size of the offset V is greater than this.
  • the illustrated embodiments are not intended to limit the invention. So it is quite possible that the rings 13, 14 and the partial rings 24, 25, 30, 31 have a greater width than shown, so that quite a winding of the rings 13, 14 can be carried out with a reciprocating motion of the traversing unit 7 , It is also possible that several turns of the end 17 of the Spulguts 3 are introduced into the gap 16.
  • the formation of the rings 13, 14 may differ from the illustrated embodiments. Thus, more than two partial rings may be provided one above the other in a ring 13, 14. It is also possible that in the illustrated partial cross section, the intermediate space 16 has an arbitrary contour with arbitrarily shaped end faces 27, 28.
  • the holding and / or guiding device 20 is designed such that it prevents axial displacement of the Spulguts 3 on the finished wound coil 2 exclusively in an axial direction in the direction of the catching device 23.
  • the holding and / or guiding device 20 or provided on the holding and / or guide rod 21 holding device is designed as a holding hook.
  • the winding machine 1 has a pressure roller for driving the coil and / or a contact roller, via which the Spulgut 3 to the outer surface 11 of the winding 10th is applied, preferably before the winding of the rings 13, 14, the pressure roller or application roller moves away from the lateral surface 11 of the winding 10.
  • the insertion of the end 17 of the Spulguts 3 is brought into the gap 16 by rotation of the winding 10 about the axis of rotation or longitudinal axis of the winding spindle 8. But it is also possible that the insertion of the end 17 is at least partially caused by rotation of the turret 19 relative to the traversing unit 7.
  • a traversing unit 7 any traversing units known per se can be used within the scope of the invention.
  • a traversing unit can be used with a linear motor according to the aforementioned prior art, in which the preparation of the rings 13, 14, the partial rings 24, 25, 30, 31, the offset 26, 32 and the distance 15 by suitable electrical Actuation of the linear motor and thereby induced movement of the winding material traverse guide is generated.
  • a traversing unit with a serrated shaft in particular according to the aforementioned prior art, in which the preparation of the rings 13, 14 and the partial rings 24, 25, 30, 31 in the region of the laying channel of the counterbore shaft with a deceleration of the Kehrgewindewelle to zero speed occurs and the offset 26, 32 and the distance 15 are made by turning the counter-threaded shaft.
  • a drive in particular a piston-cylinder unit
  • the entire traversing unit with Kehrgewindewelle or even only the Kehrgewindewelle is axially displaced.
  • an embodiment is used in which the rings 13, 14 are each wound without offset.
  • the end of the Spulguts in the region of its two edges on the two rings 13, 14 "clamped” and thus held by frictional engagement.
  • an embodiment of the rings with an offset in the region of a ring or in each case an offset on both rings is used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Winding Filamentary Materials (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)

Description

    TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Spule mit einer Wicklung eines bandförmigen Spulguts. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Wickeln einer derartigen Spule. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Spulmaschine. Schließlich betrifft die Erfindung ein Softwareprodukt mit geeigneter Steuerlogik zur Durchführung eines Verfahrens zum Wickeln einer Spule oder für eine Steuereinheit einer Spulmaschine.
  • Insbesondere finden die Spule, die Spulmaschine, das Verfahren und das Softwareprodukt Einsatz im Zusammenhang mit Spulen, bei welchen
    • das bandförmige Spulgut als ein- oder mehrfädriges Bandmaterial, insbesondere ein Kunststoffband (bspw. aus PP, PET und/oder PE) und/oder mit einer Filament- oder "Fadenanzahl" kleiner oder gleich 4, ausgebildet ist,
    • das bandförmige Spulgut eine Länge von zumindest 10.000 m, vorzugsweise zumindest 20.000 m oder 50.000m, aufweist,
    • das bandförmige Spulgut eine Stärke von 0,01 mm bis 0,20 mm bei einer Breite im Bereich von 1 mm bis 8 mm (vorzugsweise eine Stärke von 0,02 mm bis 0,12 mm bei einer Breite im Bereich von 2 mm bis 6 mm) aufweist,
    • der maximale Durchmesser der Wicklung zumindest 200 mm, 250 mm, 280 mm oder 320 mm beträgt,
    • die Spule eine Gesamtmasse von mehr als 1 kg oder 2 kg oder 5 kg oder im Bereich von von 1 kg bis 10 kg aufweist und/oder
    • ein Wickeln der Spule mit einer Zuführung des Spulguts mit einer Geschwindigkeit von zumindest 50 m/min (vorzugsweise zumindest 100 m/min oder 200 m/min) erfolgt,
    ohne dass eine Beschränkung der Erfindung auf diese Angaben erfolgen soll.
  • Unter einem "bandförmigen Spulgut" soll hier verstanden werden, dass das Spulgut keinen Kreisquerschnitt aufweist, sondern zumindest auf zwei gegenüberliegenden Seiten eine Abplattung aufweist. Vorzugsweise verfügt das bandförmige Spulgut über einen (zumindest in erster Näherung) rechteckigen Querschnitt.
    • STAND DER TECHNIK
  • WO 2003/099695 A1 offenbart eine Spulmaschine, bei der ein sukzessives Wickeln von Spulen auf zwei jeweils angetriebenen Spulspindeln erfolgt. Hierbei sind die Spulspindeln an einem parallel zu den Rotationsachsen der Spulspindeln verdrehbaren Revolver gehalten. Die Spulspindeln können je nach Drehstellung des Revolvers in eine Spulstellung und eine Wechselstellung gebracht werden. In der Spulstellung wird auf der Spulspindel die Spule gewickelt. In der Wechselstellung erfolgt eine Entnahme der fertig gewickelten Spule von der Spulspindel. In der Wechselstellung kann auch nach dem vollständigen Wickeln der Spule auf der Spulspindel vor der Entnahme der Faden durchtrennt werden. Hierbei soll das durch die Durchtrennung gebildete Ende des vorauslaufenden Fadens noch auf den Umfang der vollen Spule aufgewickelt werden. Hingegen soll der so gebildete neue Beginn des Fadens von einem Fangbereich einer leeren Spulhülse, die sich auf der anderen Spulspindel, die in der Spulstellung ist, befindet, erfasst und dort verankert werden. Hieran schließt sich dann ein neuer Aufwickelvorgang auf der neuen Spulhülse an. Das Durchtrennen des Fadens kann dabei durch Durchreißen infolge einer Erhöhung der Fadenspannung und/oder mittels einer Schneideinrichtung erfolgen. Der Fangbereich kann an der jeweiligen Spulhülse innerhalb der Verlegebreite oder außerhalb der Verlegebreite angeordnet sein. Der Fangbereich kann hierbei beispielsweise als ein oder mehrere über den Umfang der Spulhülse verteilt angeordnete Einschnitte oder aber auch mittels eines Hakenbandstreifens ausgebildet sein. Möglich ist auch, dass der Fangbereich von der Spulspindel und damit unabhängig von der Spulhülse ausgebildet ist. WO 2003/099695 A1 beschreibt auch das Fixieren eines Fadens auf einer Spulhülse mittels einer Fixierwicklung. Unter einer Fixierwicklung wird eine wulstartige Wicklung des Fadens verstanden, bei der die Fadenlagen in einem eng begrenzten axialen Bereich der Spulhülse, und zwar entweder mit Abstand zu der Spulhülse, also außerhalb einer Verlegebreite, oder im Bereich der Verlegebreite, dicht nebeneinander und/oder übereinander gewickelt werden, um den Anfang des Fadens auf der Spulhülse zu fixieren. Ist eine derartige Fixierwicklung außerhalb der Verlegebreite auf der Spulhülse angeordnet, muss vor dem eigentlichen Spulvorgang der Faden axial in den Bereich der Verlegebreite überführt werden. Dies erfolgt mittels einer sogenannten Reservewicklung. Unter einer Reservewicklung wird eine Wicklung des Fadens auf der Spulhülse verstanden, die den Abstand zwischen einer außerhalb der Verlegebreite angeordneten Fixierwicklung und der Verlegebreite überbrückt und in der der Faden gewindeartig auf der Spulhülse aufgewickelt wird. WO 2003/099695 A1 schlägt ein Verfahren zum Betrieb der Spulmaschine vor, bei welchem die räumliche Position des Changierfadenführers der Changiereinheit erfasst wird. Die erfasste räumliche Position wird zu jedem Zeitpunkt einer Steuereinheit der Spulmaschine zugeführt oder in der Steuereinheit berechnet wird. Aus der Kenntnis der Position des Changierfadenführers können dann (bspw. bei verminderter Drehzahl der Kehrgewindewelle) gezielt einzelne Stellungen des Changierfadenführers angefahren werden, um dabei in Relation zu dem Antrieb der Spulspindel und der Umfangsgeschwindigkeit des gerade gewickelten Fadens auf der Spulhülse die erforderlichen Maßnahmen zu ergreifen, insbesondere eine Fixierwicklung und ggf. eine anschließende Reservewicklung herzustellen. Als mögliche Bauformen einer Changiereinheit nennt WO 2003/099695 A1 eine Changiereinheit mit angetriebener Kehrgewindewelle und üblicher Verlegenut oder auch eine Changiereinrichtung mit drehbaren Flügeln. Vorgeschlagen wird hier auch, für die Herstellung der Fixierwicklung die Drehzahl der Kehrgewindewelle auf Null abzubremsen, wenn der Changierfadenführer die für die Herstellung der Fixierwicklung erforderliche Relativlage beabstandet zur Verlegebreite der Spulspindel einnimmt. Auf diese Weise können übliche Kehrgewindewellen mit Verlegenut eingesetzt werden, womit die zusätzliche Anordnung eines steigungslosen Nutabschnitts, eine Verwendung einer Weiche und u. U. auch die Umkehrung der Drehrichtung des Antriebs der Kehrgewindewelle entbehrlich werden können. Um Positionen des Changierfadenführers außerhalb der mit der Erstreckung der Verlegenut der Kehrgewindewelle korrelierenden Verlegebreite zu erreichen, kann über einen steuerbaren Antrieb (hier mit einer pneumatisch betätigte Kolben-Zylinder-Einheit) die Changiereinheit axial bewegt werden. Hierbei kann durch den Antrieb die gesamte Changiereinheit einschließlich deren Gehäuse gegenüber einem Maschinenrahmen bewegt werden oder nur die Kehrgewindewelle in dem Gehäuse koaxial zur Längsachse der Spulspindel bewegt werden.
  • DE 10 2012 018 491 A1 beschreibt ebenfalls eine Spulmaschine mit zwei an einem Revolver gehaltenen Spulspindeln, welche abwechselnd zwischen einer Spulstellung und einer Wechselstellung verschwenkt werden können. Der zulaufende Faden soll ohne wesentliche Unterbrechung zu Spulen gewickelt werden. Am Ende einer Spulreise wird die Spulspindel mit der fertiggewickelten Spule in die Wechselstellung bewegt, um einerseits eine Übergabe des Fadens auf die in die Spulstellung geführte neue Spulspindel vornehmen zu können und andererseits die Abnahme der fertiggewickelten Spule von der in der Wechselstellung gehaltenen Spulspindel zu ermöglichen. Das bei der Übergabe des Fadens erzeugte Ende des Fadens wird üblicherweise am Umfang der in der Wechselstellung gehaltenen fertig gewickelten Spule abgelegt. Beschrieben wird hier, dass sich das lose Ende des Fadens bei der Abnahme des Spulguts von der Spule und beim Transport der Spule als problematisch erweisen kann. Als Grund hierfür wird genannt, dass sich das lose Ende des Fadens an Einrichtungsgegenständen verfangen kann und es zu einem ungewollten Abziehen des Fadens von der Spule kommen kann. Als bekannt beschreibt DE 10 2012 018 491 A1 , als Fixiermittel für das lose Ende des Fadens ein Fluid zu verwenden. Mit dem Fluid werden die äußeren Windungen der Wicklung zwecks Fixierung des losen Endes des Fadens benetzt. Als nachteilig wird hieran angesehen, dass das Fluid benachbarte Lagen des Fadens durchtränkt und damit die physikalischen Eigenschaften des Fadens beeinträchtigt werden. Des Weiteren hat sich gezeigt, dass infolge der Benetzung der Windungen nur relativ kurzzeitige Fixierwirkungen herbeigeführt werden können. Grund hierfür ist, dass es bei längeren Lagerzeiten zu einer Verflüchtigung des Fluids und einer Beeinträchtigung der Fixierwirkung kommt. DE 10 2012 018 491 A1 schlägt vor diesem Hintergrund vor, das lose Ende des Fadens an der Wicklung der Spule über ein Folienband zu sichern. Das Folienband wird gemeinsam mit dem Faden in die letzten Windungen der Spule eingewickelt. Hierdurch soll ein Verrutschen des Folienbandes selbst nach Überwicklung des Endes des Fadens vermieden werden. Zur Fixierung des Endes des Fadens soll dann eine zwischen aufeinanderliegenden Folienlagen des Folienbandes wirkende Adhäsionskraft genutzt werden.
  • Auch DE 10 2008 062 161 B3 widmet sich der Problematik, dass ein loses Ende des Fadens einer fertiggewickelten Spule bei noch in der Wechselstellung rotierender Spule radial nach außen beschleunigt wird, was grundsätzlich unerwünscht ist. Schlimmstenfalls kann das lose Ende des Fadens der vollen Spule, die sich in der Wechselstellung befindet, von einer leeren Spulenhülse in der Spulstellung oder einer beliebigen Fangeinrichtung gefangen werden, womit dieses den beginnenden Wickelvorgang der nächsten Spule, die sich in der Spulstellung befindet, stört. DE 10 2008 062 161 B3 schlägt den Einsatz einer Trennvorrichtung vor, die eine Trennwand zwischen den Spulen bereitstellt, die im Bereich zwischen der Spulstellung und der Wechselstellung angeordnet sind. Die Trennwand der Trennvorrichtung soll den Übertritt des losen Endes des Fadens von der Spule im Bereich der Wechselstellung zu der Spule im Bereich der Spulstellung blockieren.
  • EP 1 627 840 A1 beschäftigt sich mit der Sicherung des freien Endes eines zu einer Spule gewickelten Garns, wobei in diesem Fall die Spule als Garnwickel, Bobine oder Cocon ausgebildet ist, die zur Erstellung von Stickereien mittels Stickmaschinen oder Steppereien mittels Steppmaschinen eingesetzt werden. Bei derartigen Garnwickeln erstreckt sich der Anfang des Garns aus dem Inneren der Wicklung heraus. Ein Garnwickel wird in ein Schiffchen der Stickmaschine oder Steppmaschine eingelegt, wobei dann der sich heraus erstreckende Anfang des Garns durch verschiedene Ösen des Schiffchens durchgezogen wird. Das freie, außen liegende Ende des Garns wird üblicherweise unter eine vorhergehende Windung des Garns geschlagen ("unterwickelt") und dann kurz abgeschnitten. EP 1 627 840 A1 schlägt im Gegensatz hierzu vor, das freie Ende des Garns stoffschlüssig, insbesondere mittels Verkleben oder Verschweißen im Fall eines schmelzbaren Garns, an der äußeren Mantelfläche des Garnwickels zu sichern. Bei derartigen Stickmaschinen oder Steppmaschinen wird das Garns beginnend mit dem innen liegenden Garn von dem Garnwickel abgezogen. Damit wird das Garn von radial innen nach radial außen von der Spule entnommen mit zunehmender Wanderung der inneren Mantelfläche des Garnwickels nach außen.
  • GB 454 555 B schlägt hingegen vor, das freie Ende eines Fadens an der äußeren Mantelfläche einer Wicklung mittels eines Reißnagels zu befestigten.
  • Für die Führung des Fadens während einer Spulreise sind unterschiedliche Ausbildungen einer Changiereinheit bekannt:
    WO 2009/103095 A1 offenbart eine Changiereinheit, bei der die Bewegung des Changierfadenführers durch einen elektrischen Linearmotor verursacht wird. Die Changiereinheit weist einen Stator, bei welchem Spulen ein elektromagnetisches Wanderfeld erzeugen, mit einer Führungsschiene auf. Der bewegte Changierfadenführer der Changiereinheit weist Permanentmagneten auf, so dass dieser einen Läufer des Linearmotors bildet. Der Changierfadenführer ist über Rollen an der Führungsschiene des Stators geführt.
  • Auch WO 2000/24663 A1 offenbart eine Changiereinheit, bei welcher ein hier zeigerartig verschwenkter Changierfadenführer über einen elektrischen Linearmotor angetrieben wird.
  • EP 0 453 622 A1 offenbart eine Changiereinheit, bei der Changierfadenführer über einen Riementrieb axial hin- und herbewegt werden kann.
  • DE 26 43 421 offenbart eine Spulmaschine, bei welcher in einer Changiereinheit eine Kehrgewindewelle eingesetzt wird. Die axiale Position der Kehrgewindewelle ist mittels eines Zylinders über einen festgelegten Hub veränderbar. Die Kehrgewindewelle wird von einem in seiner Drehzahl steuerbaren und in seiner Drehrichtung umkehrbaren Motor angetrieben. Die Kehrgewindewelle besitzt neben der normalen Verlegenut einen steigungslosen Nutabschnitt, in den der Changierfadenführer durch Drehrichtungsumkehr der Kehrgewindewelle einläuft. Eine Weiche in dem steigungslosen Nutabschnitt ermöglicht es dem Changierfadenführer in Verbindung mit einer erneuten Drehrichtungsumkehr, die Verlegenut zwecks Aufbau der Spule auf der Spulenhülse zu erreichen. Hier werden Spulenhülsen eingesetzt, welche einen Fangbereich aufweisen. Bei einem automatischen Spulenwechsel wird zunächst die Drehzahl der Kehrgewindewelle auf einen für die Bildung einer Fadenreserve günstigen Wert verringert, und der Faden wird mit der verringerten Geschwindigkeit auf der Spule weiter aufgewickelt. Durch die nachfolgend eingeleitete Drehrichtungsumkehr wird der Changierfadenführer in den steigungslosen Nutabschnitt überführt. Anschließend erfolgt eine axiale Verschiebung der Kehrgewindewelle um den durch den Zylinder festgelegten Hub, so dass der Faden in den Fangbereich der Leerhülse gelangen kann. Nach dem Fangen des Fadens im Fangbereich der Leerhülse wird ein Spulbeginn-Detektor betätigt, um die Kehrgewindewelle durch Betätigung des Zylinders wieder in die Ausgangsstellung zurückzubringen.
  • JP S62-105871 A offenbart eine Spule, auf welcher ein Teilabschnitt eines bandförmigen Spulguts, welches einem Ende des Spulguts vorgeordnet ist, in mehreren Windungen mit einem geringen lateralen Versatz gewickelt ist. Das Ende ist dann über eine Mitnehmerstange unter die unterste Windung des dem Ende vorgeordneten Teilabschnitts des Spulguts gezogen, so dass das Ende die unterste Windung unterkreuzt. Eine Sicherung des Endes erfolgt somit dadurch, dass das Ende des Spulguts zwischen der Mantelfläche der Spule und der untersten Windung in radialer Richtung gefangen ist.
    • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spule mit einer Wicklung eines bandförmigen Spulguts mit einer alternativen oder verbesserten Sicherung des Endes des Spulguts vorzuschlagen. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spulmaschine oder ein Verfahren zum Wickeln einer Spule vorzuschlagen, mittels welcher oder dessen entsprechend veränderte oder verbesserte Spulen herstellbar sind. Schließlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Softwareprodukt mit Steuerlogik für die Durchführung eines entsprechend verbesserten Verfahrens und/oder für eine Steuereinheit einer Spulmaschine vorzuschlagen.
    • LÖSUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
    • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Erfindungsgemäß verfügt die Spule über eine Wicklung (auch als "Spulpaket" bezeichnet) eines bandförmigen Spulguts. Hierbei umfasst die Erfindung eine Spule beliebigen Typs, insbesondere
    • eine Spule ohne oder mit Spulenhülse,
    • eine Spule beliebiger Länge und/oder beliebigen Innen- und/oder Außendurchmessers,
    • eine Spule mit beliebiger Geometrie der äußeren Mantelfläche, insbesondere zylindrischer Mantelfläche oder kegeliger Mantelfläche,
    • eine Spule mit beliebiger Spulenform gemäß DIN-ISO 5238 und/oder
    • eine Spule mit beliebigem Wicklungsmuster.
  • Um lediglich einige nicht beschränkende Beispiele zu nennen, kann die Spule als zylindrische Kreuzspule, Sonnenspule, zylindrische Kreuzspule mit schrägen Stirnflächen, Tönnchenspule, kegelige Kreuzspule, kegelige Kreuzspule mit geraden Stirnflächen, kegelige symmetrische Kreuzspule, kegelige asymmetrische Kreuzspule, Scheibenspule, Fußspule, Nähgarnspule, Kopsspule oder Roving ausgebildet sein (vgl. diesbezüglich "Handbuch der Spultechnik", 1. Auflage, Georg Sahm GmbH & Co. KG Maschinenfabrik, Postfach 1740, D-37257 Eschwege).
  • Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass die Befestigungen des Endes des Spulguts gemäß dem Stand der Technik
    • mittels eines Fluids gemäß DE 10 2012 018 491 A1 auf stoffschlüssige Weise,
    • mittels eines adhäsiven Mittels oder mittels Verschweißen gemäß EP 1 627 840 A1 und
    • mittels eines Reißnagels gemäß GB 454 555 B oder eines Folienbandes
    aufwändig sind, da ein zusätzliches Verbrauchsmittel, nämlich das Fluid, das Folienband, das adhäsive Mittel oder der Reißnagel, dem Spulprozess zugeführt werden muss. Des Weiteren erfolgt für derartige Sicherungsmittel eine mechanische Beeinträchtigung und Kontamination des Endes des Spulguts und benachbarter Lagen der Wicklung der Spule. Schließlich erfordern diese Sicherungsmaßnahmen bei der Abnahme des Spulguts beim Verbraucher die Beseitigung und Entsorgung des Sicherungsmittels.
  • Erfindungsgemäß wird überraschend eine Sicherung des Endes des Spulguts vorgeschlagen, welche völlig auf ein zusätzliches Sicherungsmittel verzichten kann (wobei selbstverständlich nicht ausgeschlossen ist, dass zusätzlich zu den folgenden erfindungsgemäßen Maßnahmen auch kumulativ ein zusätzliches Sicherungsmittel eingesetzt werden kann):
    Erfindungsgemäß ist ein Ende des Spulguts reib- und/oder formschlüssig an einem dem Ende vorgeordneten Teilbereich des Spulguts gesichert. Somit erfolgt die Sicherung unmittelbar zwischen dem Ende des Spulguts einerseits und dem dem Ende vorgeordneten Teilbereich des Spulguts andererseits. Dies erfolgt ohne zusätzliche Sicherungselemente. Vielmehr erfolgt dies durch eine zwischen dem Ende des Spulguts und dem vorgeordneten Teilbereich des Spulguts herbeigeführte Reibkraft und/oder einen Formschluss im Bereich einer von dem Spulgut gebildeten Hinterschneidung zwischen diesen. Die Reibkraft und/oder der Formschluss erzeugen hierbei vorzugsweise eine Sicherungskraft, welche Entnahmekräften des Endes des Spulguts insbesondere radial nach außen, also für eine Bewegung des Endes des Spulguts von der Wicklung weg, entgegengerichtet ist. Erfindungsgemäß findet auch kein Unterwickeln oder Unterkreuzen oder kein Verknoten des Endes des Spulguts statt. Bei dem Ende des Spulguts handelt es sich vorzugsweise um den Endbereich des Spulguts der Spule, welcher zuletzt der Spule zugeführt worden ist und welcher bei dem Verbraucher als erstes von der Spule abgenommen wird.
  • Erfindungsgemäß bildet das Spulgut auf einer äußeren Mantelfläche einer Wicklung der Spule einen gewickelten Ring. Dieser Ring kann mit einer einzigen (von einer Windung des Spulguts gebildeten) Lage, vorzugsweise aber zumindest zwei oder mehr Lagen des Spulguts gebildet sein. Ein derartiger Ring bildet eine axiale Stirnseite aus, an welcher das Ende des Spulguts reib- und/oder formschlüssig abgestützt ist. Vorzugsweise ist das Ende des Spulguts mittels der axialen Stirnseite in axialer Richtung elastisch komprimiert oder eingeklemmt. Hierbei ist auch möglich, dass eine derartige elastische Komprimierung oder ein Einklemmen mit einer Durchbiegung des Querschnitts des bandförmigen Spulguts erfolgt. Somit kann die elastische Kompression oder das Anpressen an die axiale Stirnseite durch den elastischen Widerstand des bandförmigen Spulguts gegenüber einer derartigen Durchbiegung hervorgerufen werden. Um ein derartiges Einspannen, Komprimieren oder Einklemmen an der axialen Stirnseite des Rings zu ermöglichen, kann sich das bandförmige Spulgut auf einer anderen Seite zusätzlich abstützen. Dieses zusätzliche Abstützen kann beispielsweise an einer seitlichen Begrenzungsscheibe der Spule, einem endseitigen Teller u. ä. erfolgen.
  • Für eine alternative Lösung der Erfindung bildet das Spulgut auf einer äußeren Mantelfläche einer Wicklung zwei gewickelte Ringe, die einander zugewandte axiale Stirnseiten aufweisen. Zwischen diesen ist das Ende des Spulguts reib- und/oder formschlüssig abgestützt. Vorzugsweise ist das Ende des Spulguts zwischen diesen axialen Stirnseiten gefangen, eingeklemmt, elastisch verspannt, elastisch komprimiert und/oder elastisch im Querschnitt durchgebogen.
  • Für eine weitere Ausgestaltung der Erfindung weisen die axialen Stirnseiten der Ringe einen axialen Abstand auf, welcher (zumindest in einem Teilbereich) kleiner ist als die Breite des bandförmigen Spulguts. Dies kann lediglich über einen Teilumfang der Spule der Fall sein. Vorzugsweise gilt dies aber über den gesamten Umfang der Spule. Wird für derartige Bemessung des Abstands der axialen Stirnseiten der Ringe das Spulgut in einen Zwischenraum zwischen den axialen Stirnseiten eingebracht (insbesondere "eingezogen"), ist eine Verringerung der Breite des bandförmigen Spulguts erforderlich, welche insbesondere in einer elastischen Verformung und/oder einer Durchbiegung des Querschnitts des Spulguts bestehen kann.
  • Grundsätzlich sind beliebige Ausgestaltungen der Ringe möglich. Gemäß einem Vorschlag der Erfindung weist der Ring oder weisen die Ringe mindestens zwei (von einer Windung des Spulguts gebildete) Lagen des bandförmigen Spulguts auf. Somit können insbesondere die axialen Stirnseiten der Ringe kreisringförmig ausgebildet sein, wobei die Dicke des Kreisrings dem Produkt aus der Dicke des bandförmigen Spulguts und der Zahl der übereinander gewickelten Lagen des Rings entspricht.
  • Auch für die Gestaltung der axialen Erstreckung des mindestens einen Ringes gibt es vielfältige Möglichkeiten. So ist durchaus möglich, dass der Ring mit einem gewissen einseitigen oder hin- und hergehenden axialen Vorschub oder einer "Ringverlegebreite" gewickelt wird. Hierbei entspricht aber in jedem Fall die Ringverlegebreite einem Bruchteil (insbesondere weniger als 1/10-tel, 1/20-stel, 1/50-stel oder 1/100-stel) der Verlegebreite der Wicklung der Spule.
  • Für einen besonderen Vorschlag der Erfindung weist der Ring (oder weisen die Ringe) eine axiale Erstreckung auf, die kleiner ist als das Doppelte der Breite des bandförmigen Spulguts. Dies bedeutet, dass das Spulgut in jedem Fall nicht mit nebeneinander liegenden Windungen verlegt worden ist, sondern im Bereich des Rings vielmehr das Spulgut immer unmittelbar auf eine zuvor gewickelten Windung gewickelt ist. Für eine theoretische minimale Überlappung entspricht die axiale Erstreckung des Rings (in einer Grenzüberlegung) dem Doppelten der Breite des bandförmigen Spulguts. Im anderen Extremfall, der durchaus eine bevorzugte Ausgestaltung sein kann, sind die Windungen mit vollständiger Überlappung aufeinander gewickelt, so dass die axiale Erstreckung des Rings exakt der Breite des bandförmigen Spulguts entspricht. Zwischen diesen beiden Extremen kann der Ring eine beliebige axiale Erstreckung aufweisen.
  • Werden benachbarte Lagen eines derartigen Rings nur mit einer Teilüberlappung aufeinander gewickelt, kann der Ring (oder können die Ringe) zwei Teilringe aufweisen, die in axialer Richtung mit einem Versatz V zueinander angeordnet sind. Hierbei können die beiden Teilringe jeweils mit einer einzigen Lage oder auch mit mehreren übereinander angeordneten Lagen ohne oder mit Versatz ausgebildet sein. Infolge des Versatzes V ist die für die Sicherung des Endes des Spulguts genutzte axiale Stirnseite des Rings abgestuft ausgebildet. Mit der abgestuften axialen Stirnseite ist es möglich, den durch die axiale Stirnseite begrenzten Zwischenraum zum Einlegen des Endes des Spulguts (vorzugsweise den Zwischenraum zwischen den beiden Ringen) mit einer Art Hinterschneidung auszustatten, in welche (mit oder ohne axiale Verspannung) das Ende des Spulguts eingelegt werden kann, womit eine formschlüssige Sicherung gewährleistet ist. Um das Ende des Spulguts für derart in die Hinterschneidung eingelegten Zustand von der Spule abzuziehen, muss das Ende des Spulguts an der Hinterschneidung vorbeigeführt werden, wozu dies gezielt geeignet ausgerichtet werden muss oder auch eine Verformung des Spulguts herbeigeführt werden muss, wodurch sich letzten Endes eine verbesserte Sicherungswirkung ergibt.
  • Für die Wahl der Größe des Versatzes V gibt es im Rahmen der Erfindung vielfältige Möglichkeiten. Grundsätzlich kann mit einer Vergrößerung des Versatzes V das Ausmaß der Hinterschneidung vergrößert werden, so dass hiermit die Sicherungswirkung vergrößert werden kann. Andererseits kann eine Vergrößerung des Ausmaßes des Versatzes V aber den Nachteil haben, dass das Einführen des Endes des Spulguts erschwert wird. Dies kann u. U. einen Zielkonflikt darstellen. Als vorteilhaft hat sich für eine Ausgestaltung der Erfindung herausgestellt, wenn der Versatz V im Bereich des 0.1-fachen bis 0.4-fachen (vorzugsweise im Bereich des 0.2-fachen bis 0.3-fachen) der Breite B des bandförmigen Spulguts liegt.
  • Die Ringe und Teilringe können gleiche oder unterschiedliche Dicken aufweisen. Vorzugsweise weisen die innenliegenden Teilringe der beiden Ringe, die unmittelbar auf die Wicklung gewickelt sind, unterschiedliche Dicken auf. Obwohl in diesem Fall beide Ringe im Übergang von den innenliegenden Teilringen zu den außenliegenden Teilringen Hinterschneidungen bilden, kann infolge der unterschiedlichen Dicken u. U. ein Einführen des Endes des Spulguts in den Zwischenraum zwischen den beiden Ringen vereinfacht werden.
  • Auch für den Abstand der axialen Stirnseiten der Ringe gibt es vielfältige Möglichkeiten. Für eine Ausgestaltung der Erfindung besitzen die axialen Stirnseiten der Ringe (zumindest in einem Teilbereich, welcher beispielsweise von einem Teilring gebildet sein kann) einen Abstand voneinander, der dem Produkt aus der Breite B des bandförmigen Spulguts mit einem Faktor entspricht. Hierbei liegt der Faktor im Bereich von 0.50 bis 0.98, vorzugsweise im Bereich von 0.60 bis 0.95 oder 0.70 bis 0.90.
  • In einem Verfahren zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe erfolgt zunächst ein Wickeln einer Wicklung eines bandförmigen Spulguts. Hieran anschließend erfolgt das Wickeln von zwei Ringen aus dem Spulgut auf der Wicklung. Hierbei erfolgt das Wickeln der beiden Ringe mit einem Abstand der axialen Stirnseiten der Ringe, der kleiner ist als die Breite B des bandförmigen Spulguts. Schließlich wird bei diesem Verfahren das Spulgut in einen zwischen den axialen Stirnseiten gebildeten Zwischenraum eingebracht, womit ein form- und/oder reibschlüssiges Sichern des Endes des Spulguts gewährleistet ist.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird mindestens ein Ring mit zwei Teilringen gewickelt, wobei die Teilringe mit einem axialen Versatz V gewickelt werden, mittels dessen die zuvor erläuterten Hinterschneidungen bereitgestellt werden können.
  • Für das Wickeln der beiden Ringe mit einem Abstand und/oder das Wickeln eines Ringes mit zwei Teilringen mit einem axialen Versatz V wird vorzugsweise in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Changiereinheit entsprechend angesteuert, also die Changiereinheit für das Wickeln der beiden beabstandeten Ringe zunächst in einen Stellbereich für den ersten Ring verfahren und dann unter Überbrückung des Abstandes der Ringe in den Stellbereich für den zweiten Ring verfahren. Entsprechend kann für das Wickeln von Teilringen mit dem axialen Versatz eine Ansteuerung der Changiereinheit derart erfolgen, dass zunächst der erste Teilring in einer ersten Stellposition der Changiereinheit gewickelt wird, während dann die Changiereinheit um den Versatz V bewegt wird mit daran anschließender Wickelung des zweiten Teilrings.
  • Möglich ist, dass erst ein Durchtrennen des Spulguts erfolgt und dann das freie Ende des Spulguts in den zwischen den axialen Stirnseiten gebildeten Zwischenraum eingeführt wird. In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aber zunächst in noch nicht durchtrenntem Zustand das Spulgut in den genannten Zwischenraum zwischen den Ringen eingebracht, womit dann eine form- und/oder reibschlüssige Sicherung des Endes des Spulguts gewährleistet ist. Erst hieran anschließend erfolgt dann das Durchtrennen des Spulguts.
  • Grundsätzlich kann der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens und damit die Herstellung der erfindungsgemäßen Spulen an einer beliebigen Spulmaschine erfolgen. So kann das Verfahren Einsatz finden an einem Spulkopf einer Spulmaschine mit lediglich einer Spulspindel. Für ein erfindungsgemäßes Verfahren wird aber ein Spulkopf einer Spulmaschine genutzt, bei dem an einem Revolver zwei Spulspindeln gehalten sind, welche dann wechselseitig für das Wickeln einer Spule genutzt werden können. Bei einem derartigen Verfahren werden in einer Spulstellung einer an dem Revolver gehaltenen Spulspindel erst die Wicklung und die Ringe gewickelt. Hieran anschließend wird diese Spulspindel durch Drehung des Revolvers aus der Spulstellung bewegt, insbesondere in Richtung einer Wechselstellung oder in die Wechselstellung. Hieran anschließend erfolgt dann abseits der Spulstellung der Spulspindel das Einbringen des Endes des Spulguts in den zwischen den axialen Stirnseiten der Ringe gebildeten Zwischenraum und/oder das Durchtrennen des Spulguts.
  • Gemäß einem besonderen Vorschlag der Erfindung ist nach dem Einbringen des Spulguts in den zwischen den axialen Stirnseiten gebildeten Zwischenraum zwischen den Ringen das Spulgut zusätzlich an einer Halte- und/oder Führungsvorrichtung abgestützt. Dies kann insbesondere
    • während einer Verdrehung eines die Spulspindel haltenden Revolvers und/oder
    • während des Bewegens eines Spulgut-Changierführers zum Fangen des Spulguts im Bereich einer anderen Spulspindel und/oder
    • während des Herstellens einer Fixierwicklung und/oder Reservewicklung an der anderen Spulspindel
    der Fall sein. Mittels einer derartigen Halte- und/oder Führungsvorrichtung kann beispielsweise das Ende des Spulguts (ungeachtet einer etwaigen Verdrehung des Revolvers und/oder ungeachtet einer etwaigen Bewegung des Spulgut-Changierführers) an einem Austritt aus dem Zwischenraum der Ringe gehindert werden. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn sich das Spulgut an einem Halteelement oder einer Aufnahme der Halte- und/oder Führungsvorrichtung so abstützt, dass sich der Kontaktort des Spulguts mit dem Halteelement oder der Aufnahme trotz etwaiger Verdrehung des Revolvers und/oder Bewegung des Spulgut-Changierführers nicht verändert.
  • Für die Ausbildung der Halte- und/oder Führungsvorrichtung gibt es viele unterschiedliche Möglichkeiten. Beispielsweise kann die Halte- und/oder Führungsvorrichtung als Haltestange und/oder Haltehaken ausgebildet sein. Möglich ist auch, dass in die Halte- und/oder Führungsvorrichtung eine Trenneinrichtung zum Durchtrennen des Spulguts integriert ist, wobei diese separat zum Durchtrennen betätigt sein kann oder mit einer Erhöhung der Spannung im Spulgut ein automatisches Durchtrennen erfolgen kann.
  • Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird vorgeschlagen in Form einer Spulmaschine, die grundsätzlich entsprechend der aus dem Stand der Technik bekannten Bauformen ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann diese Spulmaschine über mindestens eine Spulspindel, einen Revolver, eine Anpresswalze und/oder eine Changiereinheit verfügen. Erfindungsgemäß ist in der Spulmaschine eine Steuereinheit vorhanden. Die Steuereinheit weist dabei eine Steuerlogik auf, mittels welcher ein Verfahren der zuvor erläuterten Art durchgeführt werden kann.
  • Möglich ist, dass eine herkömmliche Spulmaschine umgerüstet wird durch eine Umprogrammierung der Steuereinheit, insbesondere mittels veränderter Ansteuerung
    • der Changiereinheit und des Antriebs der Spulspindel zur Herstellung der Ringe, der Teilringe, des Versatzes und zum Einlegens des Spulguts in den Zwischenraum zwischen den axialen Stirnseiten der Ringe und/oder
    • des Revolvers.
  • Auch möglich ist, dass eine Spulmaschine bei identischem konstruktiven Aufbau oder lediglich mit geringen konstruktiven Änderungen
    • in einer Bauform vertrieben wird, in der keine erfindungsgemäße Sicherung des Endes des Spulguts erfolgt, sowie
    • in einer abgewandelten Bauform vertrieben wird, in welcher die erfindungsgemäße Sicherung des Endes des Spulguts möglich ist.
  • Um dies zu ermöglichen, wird für eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ein Softwareprodukt vorgeschlagen, welches mit einer Steuerlogik ausgestattet ist, welche geeignet zur Durchführung eines Verfahrens der zuvor erläuterten Art ausgestaltet ist und/oder für eine Steuereinheit einer Spulmaschine bestimmt ist. Mit einem derartigen Softwareprodukt kann dann eine Spulmaschine in die Lage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens versetzt werden und/oder es kann eine Nachrüstung oder "Umprogrammierung" einer bestehenden Spulmaschine erfolgen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
  • Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs "mindestens" bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Teilring die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Teilring, zwei Teilringe oder mehr Teilringe vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.
  • Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
    • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
    • Fig. 1
    zeigt stark schematisiert Bestandteile einer Spulmaschine mit einer Spule in einer Draufsicht.
    Fig. 2
    zeigt ein Detail II einer Spule gemäß Fig. 1.
    Fig. 3
    zeigt schematisiert eine Spulmaschine mit Spule am Ende einer Spulreise zum Wickeln der Spule.
    Fig. 4
    zeigt die Spulmaschine gemäß Fig. 3 in einer räumlichen Ansicht.
    Fig. 5
    zeigt schematisiert ein Detail einer Spule mit Wicklung und Ringen sowie hieran gesichertem Ende des Spulguts.
    Fig. 6
    zeigt schematisiert ein Detail einer Spule mit Wicklung und Ringen sowie hieran gesichertem Ende des Spulguts.
    Fig. 7
    zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Wickeln einer Spule.
    Fig. 8
    zeigt schematisch die Steuerung einer Spulmaschine durch eine Steuereinheit.
    FIGURENBESCHREIBUNG
  • Fig. 1 zeigt stark schematisiert eine Spulmaschine 1. Hierbei kann es sich auch ausschließlich um einen Spulkopf einer Spuleinrichtung handeln, wobei mit der Spuleinrichtung parallel an mehreren Spulköpfen mehrere Spulen gewickelt werden können. Zum Wickeln einer Spule 2 erfolgt eine diskontinuierliche oder vorzugsweise kontinuierliche Bereitstellung eines Spulguts 3, bei dem es sich um ein bandförmiges Spulgut handelt. Das Spulgut 3 wird über eine Einrichtung für eine Beeinflussung oder ein Konstanthalten der Spannung des Spulguts 3 (insbesondere eine Umlenkrolle 5 mit zugeordnetem Tänzerarm 6) und eine Changiereinheit 7 einer Spule 2 zugeführt. Die Spulmaschine 1 verfügt hier über eine Spulspindel 8, auf welche eine Spulenhülse 9 aufgeschoben ist, auf welcher eine Wicklung 10 des Spulguts 3 gewickelt wird. Möglich ist aber auch, dass die Spule ohne Einsatz einer Spulhülse 9 gewickelt wird. Die Spule 2 ist hier mit der Spulenhülse 9 und der Wicklung 10 gebildet. Ein Antrieb der Spule 2 kann über einen Antrieb der Spulspindel 8 erfolgen. Ebenfalls möglich ist, dass der Antrieb der Spule 2 über eine Antriebswalze erfolgt, welche gegen eine Mantelfläche 11 der Wicklung gepresst wird und reibschlüssig die Wicklung 10 und damit die Spule 2 in Rotation versetzt.
  • Die Changiereinheit 7 verfügt über einen Spulgut-Changierführer 12, der durch gesteuerten Antrieb der Changiereinheit 7 parallel zur Längsachse der Spulspindel 8 bewegt wird. Mit dem Spulgut-Changierführer 12 wird das Spulgut 3 bewegt, wobei über die Ansteuerung des Spulgut-Changierführers 12 und die hierdurch herbeigeführte axiale Position des Spulgut-Changierführers 12 vorgegeben werden kann, in welchem Axialbereich der Spulspindel 8 und der Wicklung 10 das Spulgut 3 an die Mantelfläche 11 der Wicklung 10 angelegt wird.
  • Fig. 1 zeigt die Spulmaschine 1 mit der Spule 2 am Ende einer Spulreise. Dies bedeutet, dass die Wicklung 10 vollständig gewickelt ist, wobei diese ihren bestimmungsgemäßen Durchmesser erreicht hat und eine vorbestimmte Länge des Spulguts 3 zu der Wicklung 10 gewickelt ist. Darüber hinaus ist auf der Mantelfläche 11 der Wicklung 10 das Wickeln von Ringen 13, 14 des Spulguts 3 mit einem Abstand 15 erfolgt. In den Zwischenraum 16 zwischen den Ringen 13, 14 ist dann ein Ende 17 des Spulguts 3 eingelegt. Das Ende 17 des Spulguts 3 ist in dem Zwischenraum 16 ausschließlich durch Wechselwirkung mit den Ringen 13, 14, also dem Ende 17 vorgeordneten Abschnitten des Spulguts 3, gesichert. Da in dem in Fig. 1 dargestellten Zustand das endlose Spulgut 3 noch nicht durchtrennt ist, ist das in den Zwischenraum 16 zwischen den Ringen 13, 14 eingelegte Ende 17 des Spulguts 3 noch nicht frei und noch nicht von dem weiter zulaufenden Spulgut 3 abgetrennt.
  • Fig. 2 zeigt ein Detail II der Spule 2. Zu erkennen ist hier insbesondere, dass der Abstand 15 der Ringe 13, 14 geringfügig kleiner ist als die Breite B 18 des Spulguts 3.
  • In Fig. 3 und 4 ist eine Spulmaschine 1 dargestellt, bei welcher zwei Spulspindeln 8a, 8b an einem Revolver 19 gehalten sind. Der Revolver 19 ist um eine zentrale Rotationsachse verdrehbar, die parallel zur Längs- und Rotationsachse der Spulspindeln 8a, 8b orientiert ist. Die Spulspindeln 8a, 8b können durch Verdrehung des Revolvers 19 jeweils
    • in eine Spulstellung überführt werden, in welcher das Wickeln einer Spule erfolgt, sowie
    • in eine Wechselstellung gebracht werden, in welcher eine fertig gewickelte Spule von der Spulspindel entnommen werden kann, ggf. eine neue Spulenhülse auf die Spulspindel aufgesteckt werden kann u. ä.
  • Möglich ist, dass in der Wechselstellung oder auch während der Drehbewegung zwischen der Spulstellung und der Wechselstellung das Spulgut 3 mittels einer Fangeinrichtung 23 der Spulspindel 8a, 8b oder der leeren Spulenhülse 9a, 9b gefangen wird. Zu diesem Zweck kann der Spulgut-Changierführer 12 in eine Changierstellung gebracht werden, in welcher das Spulgut 3 gezielt der Fangeinrichtung 23 zugeführt wird. Möglich ist hierbei, dass sich diese Position außerhalb der üblichen Verlegebreite, also axial vor oder hinter der Wicklung 10, befindet. Hierbei ist zu vermeiden, dass diese Bewegung des Spulgut-Changierführers 12 das Spulgut 3 nicht nur für das Fangen des Spulguts an der leeren Spulspindel verlagert, sondern auch zu einem Axialversatz und/oder einer veränderten Ausrichtung des Spulguts 3 im Bereich des Endes 17 zwischen den Ringen 13, 14 der fertig gewickelten Spule 2 führt. Diese Vermeidung wird gewährleistet dadurch, dass das Spulgut 3 auf dem Weg von der fertig gewickelten Spule 2 zu der leeren Spulspindel 8b durch eine Halte- und/oder Führungsvorrichtung 20a, 20b geführt wird. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind zwei Halte- und/oder Führungsvorrichtungen 20a, 20b vorhanden, welche jeweils als Führungsstangen 21a, 21b ausgebildet sind. Die Führungsstangen 21a, 21b verfügen in dem Axialbereich, in welchem das lose Ende 17 des Spulguts 3 in den Zwischenraum 16 zwischen den Ringen 13, 14 der fertig gewickelten Spule 2 eingelegt ist, über eine Aufnahme 22a, 22b. Bei der Aufnahme 22a, 22b kann es sich bspw. um einen Bügel, einen Vorsprung, eine Ausnehmung, einen Haltesteg u. ä. handeln. Wie insbesondere in Fig. 4 zu erkennen ist, kann die Aufnahme 22a, 22b auch als L-förmiger Bügel ausgebildet sein, wobei sich ein Schenkel des L von der Führungsstange 21a, 21b radial nach außen erstreckt, während sich der andere Schenkel des L parallel zur Längsachse der Führungsstange 21a, 21b erstreckt (nämlich von der Fangeinrichtung 23 zum Fangen des Spulguts 3 an einer leeren Spulspindel weg erstreckt). Das Wickeln der Spule 2 auf der Spulspindel 8a ist in einer von Fig. 3 abweichenden Position erfolgt, beispielsweise in einer 12-Uhr-Position der Spulspindel 8a an dem Revolver 19 (Spulstellung). In dieser Spulstellung tritt die Halte- und/oder Führungsvorrichtung 20a, 20b nicht in Wechselwirkung mit dem Spulgut 3, so dass das Spulgut 3 unmittelbar von dem Spulgut-Changierführer 12 zu der Mantelfläche 11 der Wicklung 10 gelangt. Fig. 3 und 4 zeigen die Spulmaschine 1 während der Verdrehung des Revolvers 19 im Uhrzeigersinn von der Spulstellung in die Wechselstellung. Diese Verdrehung führt dazu, dass das Spulgut 3 mit der Halte- und/oder Führungsvorrichtung 20a, 20b in Wechselwirkung tritt, nämlich sich an die Mantelfläche der Führungsstange 21a, 21b anlegt, wobei der Umfangswinkel der Anlage des Spulguts 3 an die Mantelfläche der Führungsstange 21a, 21b mit zunehmender Verdrehung des Revolvers 19 größer wird. Befindet sich am Ende der Verdrehung des Revolvers 19 die Spulspindel 8b in der Spulstellung, während die Spulspindel 8a mit darauf angeordneter Spule 2 in der Wechselstellung ist, muss das Spulgut 3 in Wechselwirkung mit einer Fangeinrichtung 23b gebracht werden, die für das dargestellte Ausführungsbeispiel in einem Axialbereich der Spulspindel 8b oder der Spulenhülse 9b angeordnet ist, welcher auf der dem Revolver 19 abgewandten Seite vor der Verlegebreite und vor der Wicklung 10 angeordnet ist. Somit wird der Spulgut-Changierführer 12 in einen Axialbereich außerhalb der Verlegebreite verfahren. Diese Bewegung des Spulgut-Changierführers 12 führt dazu, dass sich der Winkel des Spulguts zwischen dem Spulgut-Changierführers 12 und der Aufnahme 22b der Halte- und/oder Führungsvorrichtung 20b verändert, während die Position und Ausrichtung des Spulguts 3 zwischen der Aufnahme 22b und der Spule 2 nicht ändert. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass (trotz der Bewegung des Spulgut-Changierführers 12) das lose Ende 17 des Spulguts 3 nicht aus dem Zwischenraum 16 zwischen den Ringen 13, 14 "herausgezogen" wird. Ist wie erläutert die Aufnahme 22 mit einem L-förmigen Bügel gebildet, führt die axiale Bewegung des Spulgut-Changierführers 12 dazu, dass das Spulgut 3 im Bereich des radial orientierten Schenkels des L umgelenkt wird. Ist das Spulgut 3 dann von der Fangeinrichtung 23b im Bereich der leeren Spulspindel 8b gefangen, kann die Spulreise an dieser Spulspindel 8b beginnen.
  • Ein Durchtrennen des Spulguts 3 erfolgt durch eine separate Trenneinrichtung. Möglich ist auch, dass ein Durchtrennen des Spulguts 3 im Bereich der Halte- und/oder Führungsvorrichtung 20 erfolgt, wozu hier eine separate Trenneinrichtung vorhanden sein kann. Möglich ist auch, dass mittels einer Erhöhung der Spannung im Spulgut 3 ein Durchtrennen im Bereich der Halte- und/oder Führungsvorrichtung 20, ggf. an einer entsprechenden Schneide derselben, herbeigeführt wird.
  • Nach dem Durchtrennen des Spulguts 3 ist ein Großteil des abgetrennten Spulguts 3 zu der Wicklung 10 der vollen, fertig gewickelten Spule 2 gewickelt. Ein an die Wicklung 10 anschließender Teilabschnitt des Spulguts 3 bildet den Ring 13, und ein weiterer folgender Teilabschnitt des Spulguts 3 bildet den Ring 14. Hieran schließt als weiterer Teilabschnitt dann das Ende 17 des Spulguts 3 an, welches in den Zwischenraum 16 zwischen den Ringen 13, 14 eingezogen ist und hier gesichert ist und einen verbleibenden Rest-Teilabschnitt aufweist, der sich lose aus dem Zwischenraum 16 zwischen den Ringen 13, 14 heraus erstreckt.
  • Fig. 5 zeigt im Detail die Sicherung des Endes 17 des Spulguts 3 an der Spule 2:
    Das Spulgut 3 ist zu den Ringen 13, 14 gewickelt, die einen Abstand 15 aufweisen. Der Ring 13 verfügt hierbei über zwei Teilringe 24, 25, welche aufeinander gewickelt sind. Der Teilring 24 besitzt eine Dicke D24, während der Teilring 25 eine Dicke D25 aufweist. Vorzugsweise ist die Dicke D24 größer als die Dicke D25. Der Teilring 25 ist mit einem Versatz V 26 in Richtung des anderen Rings 14 gegenüber dem Teilring 24 versetzt. Die Teilringe 24, 25 sind mit unmittelbar aneinander anschließenden, aufeinander gewickelten Teilabschnitten des Spulguts 3 hergestellt. In den Teilringen 24, 25 sind mehrere Lagen, insbesondere mehr als zwei, fünf, zehn, 20 oder auch sogar mehr als 50 Lagen des Spulguts 3 übereinander gewickelt. Für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist der Ring 14 nicht mit unterschiedlichen, zueinander versetzten Teilringen gebildet. Vielmehr sind hier sämtliche Lagen des Rings 14 unmittelbar ohne Versatz aufeinander gewickelt. Vorzugsweise ist die Dicke D14 des Rings 14 geringfügig kleiner als die Dicke D24 des Teilrings 24 des Rings 13. Der Zwischenraum 16 zwischen den Ringen 13, 14 ist axial begrenzt durch eine axiale Stirnseite 27 des Rings 14 sowie eine axiale Stirnseite 28 des Rings 13. Die axiale Stirnseite 27 des Rings 14 ist eben in Form einer Kreisringfläche ausgebildet, welche radial innenliegend an die Mantelfläche 11 der Wicklung 10 angrenzt. Hingegen ist die axiale Stirnseite 28 infolge des Versatzes 26 mit einer umlaufenden Stufe 29 ausgebildet. Im Bereich der Stufe 29 bildet die Stirnseite 28 eine Hinterschneidung 54. Die Stufe 29 trennt in der axialen Stirnseite 28 eine von dem Teilring 25 begrenzte erste Teilringfläche von einer hieran radial nach innen anschließenden, von dem zweiten Teilring 24 gebildeten Teilringfläche, an welche sich radial innenliegend die Mantelfläche 11 der Wicklung 10 anschließt. Die Ringe 13, 14, die Teilringe 24, 25, die axialen Stirnseiten 27, 28 und die genannten Ringflächen bzw. Teilringflächen erstrecken sich in Umfangsrichtung um die Längsachse der Spule 2.
  • In dem in Fig. 5 dargestellten Teilquerschnitt besitzt der Zwischenraum 16 einen in erster Näherung U-förmigen, radial nach außen offenen Querschnitt, wobei der Grundschenkel des U von der Mantelfläche 11 der Wicklung 10 gebildet ist, während die Seitenschenkel des U von den Stirnseiten 28, 27 der Ringe 13, 14 gebildet sind. Infolge der Ausbildung des Rings 13 mit den zwei Teilringen 24, 25 ist hier der Seitenschenkel des U gestuft ausgebildet. Darüber hinaus ist dieser Seitenschenkel länger als der von der Stirnseite 27 des Rings 14 gebildete geradlinige Seitenschenkel des U.
  • In den Zwischenraum 16 ist das Ende 17 des Spulguts 3 eingeführt, eingelegt oder eingezogen. Da der Abstand 15 der Stirnseite 27 des Rings 14 von der von dem Teilring 24 gebildeten Kreisringfläche der axialen Stirnseite 28 des Rings 13 kleiner ist als die Breite B 18 des Spulguts 3, stützt sich das Spulgut 3 mit seinen Stirnseiten an den Stirnseiten 27, 28 der Ringe 13, 14 ab. Das Ende 17 des Spulguts 3 ist hierbei elastisch zwischen den Stirnseiten 27, 28 verspannt, womit sich zwischen dem Ende 17 des Spulguts 3 und den Stirnseiten 27, 28 eine axiale Anpresskraft ergibt. Die axiale Anpresskraft führt zu einer Reibkraft zwischen dem Ende 17 des Spulguts 3 und den Stirnseiten 27, 28. Diese Reibkraft bildet einen Widerstand gegenüber einem Austritt des Endes 17 des Spulguts 3 aus dem Zwischenraum 16.
  • Zusätzlich stellt die Stufe 29 der Stirnseite 28 ein formschlüssiges Hindernis gegenüber einem Austritt des Endes 17 des Spulguts 3 aus dem Zwischenraum 16 dar. Somit ist das Ende 17 des Spulguts 3 für dieses Ausführungsbeispiel formschlüssig und reibschlüssig gegenüber den Ringen 13, 14 an der Spule 2 gesichert.
  • Fig. 6 zeigt eine alternative Ausgestaltung, bei welcher nicht nur der Ring 13 mit Teilringen 24, 25 gebildet ist, sondern vielmehr auch der Ring 14 mit Teilringen 30, 31 gebildet ist. Auch hier ist der außenliegende Teilring 31 mit einem Versatz V 32 in Richtung des anderen Rings 13 gegenüber dem innenliegenden Teilring 30 angeordnet, so dass nun auch die Stirnseite 27 eine umlaufende Stufe 33 aufweist. Für diese Ausführungsform ist das Ende 17 des Spulguts 3 an beiden Stirnseiten 27, 28 durch die axiale Anpressung reibschlüssig und infolge der Stufen 29, 33 formschlüssig gegenüber einem Austritt aus dem Zwischenraum 16 gesichert.
  • Im Folgenden werden Beispiele für die Dimensionierung der Ringe 13, 14 genannt, welche im Rahmen der Erfindung möglich sind, durch welche aber keine Einschränkung der Erfindung erfolgen soll:
    • Sind die Ringe 13, 14 ohne Teilringe gebildet, besitzen diese vorzugsweise eine Breite, welche der Breite B 18 des Spulguts 3 entspricht.
    • Sind die Ringe 13, 14 mit Teilringen 24, 25 bzw. Teilringen 30, 31 gebildet, verfügen die Teilringe jeweils über die Breite B 18 des Spulguts 3.
    • Der Abstand 15 der Ringe 13, 14 ist zumindest in einem Teilbereich, vorzugsweise im radial innenliegenden Teilbereich für den Fall des Einsatzes von Teilringen 24, 30, um einen Faktor x kleiner als die Breite B 18 des Spulguts 3. Vorzugsweise beträgt der Faktor x 0,8 ± 10 %.
    • Die Dicken D13, D24, D25, D30, D31 der Ringe bzw. Teilringe sind mindestens so groß wie das Doppelte der Dicke des Spulguts 3, so dass in den Ringen bzw. Teilringen mindestens zwei Lagen des Spulguts 3 übereinander gewickelt sind.
    • Vorzugsweise beträgt die Dicke D13, D24, D25, D30 und D31 mehr als 0,5 mm, mehr als 1,0 mm oder sogar mehr als 2 mm.
    • Insbesondere für den Fall, dass das Spulgut 3 eine Breite B 18 von weniger als 3 mm aufweist, findet als Versatz V 26, 32 zwischen Teilringen 24, 25 bzw. 30, 31 ein Versatz V Einsatz, welcher einem Viertel (± 10 %) der Breite B 18 des Spulguts 3 entspricht.
    • Vorzugsweise findet die Ausführungsform gemäß Fig. 5 Einsatz für ein Spulgut 3 mit einer Breite B, die kleiner als 3 mm ist.
    • Hingegen findet für ein Spulgut 3 mit einer Breite B von mindestens 3 mm vorzugsweise die Ausführungsform gemäß Fig. 6 Einsatz. Hierbei gilt aber für die Bemessung des Versatzes V 26, 32 insbesondere ebenfalls, dass dieser ca. ein Viertel (± 10 %) der Breite B 18 des Spulguts 3 beträgt.
    • Für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5, insbesondere für ein Spulgut 3 mit einer Breite B von weniger als 3 mmm, ist die Dicke D24 des Teilrings 24 größer als die Dicke D13 des Rings 13. Hingegen ist für die Ausführungsform gemäß Fig. 6, insbesondere für ein Spulgut 3 mit einer Breite B von mindestens 3 mm, die Dicke D24 des Teilrings 24 größer als die Dicke D30 des Teilrings 30.
  • Für das Einführen des Endes 17 des Spulguts 3 in den durch die Stirnseiten 27, 28 begrenzten Zwischenraum 16 wird insbesondere eine Biegeelastizität des Querschnitts des Spulguts 3 um eine Biegeachse, welche in Längsrichtung des Spulguts orientiert ist, ausgenutzt. Dies kann einerseits genutzt werden, indem eine Art Faltung oder Biegung des Querschnitts des Spulguts 3 um die genannte Biegeachse erzeugt wird, womit das Einführen des Endes 17 in den verengten Zwischenraum 16 erst ermöglicht wird. Die elastische Rückstellung des Spulguts 3, also das "Wiederauffedern" des Spulguts mit einer Verringerung der Durchbiegung oder Faltung des Spulguts 3 in den in Fig. 5 und 6 dargestellten Querschnitten, führt zur stirnseitigen Anpressung des Endes 17 an die Stirnseiten 27, 28 der Ringe 13, 14. Die Stufe 29 und ggf. die weitere Stufe 32 bildet/bilden eine Hinterschneidung 54, 55 des Zwischenraums 16, welche die formschlüssige Sicherung des Endes 17 des Spulguts 3 in dem Zwischenraum 16 gewährleistet. Hierbei kann wie dargestellt die formschlüssige Sicherung mit einem gewissen radialen Spiel erfolgen. Möglich ist aber auch, dass in dem in den Zwischenraum 16 eingelegten Zustand das Ende 17 des Spulguts 3 spielfrei oder sogar unter elastischer Vorspannung an der Stufe 29, 33 anliegt.
  • Auf Grundlage von Fig. 7 wird nun beispielhaft ein mögliches Verfahren zum Wickeln einer Spule 3 erläutert:
    In einem Verfahrensschritt 34 wird durch Drehen des Revolvers 19 eine Spulspindel 8a in eine Spulstellung überführt. In einem anschließenden Verfahrensschritt 35 wird, ggf. durch Verfahren der Changiereinheit 7, das Spulgut 3 in Wechselwirkung mit einer Fangeinrichtung 23a der Spulspindel 8a oder einer hierauf angeordneten Spulenhülse 9a gebracht, womit das Spulgut 3 an der Spulspindel 8a oder der Spulenhülse 9a fixiert wird. In einem Verfahrensschritt 36 erfolgt unter Ausführung einer Changierung des Spulgut-Changierführers 12 der Changiereinheit 7 innerhalb der Verlegebreite ein Wickeln der Wicklung 10. Hierbei kann je nach Steuerung einerseits der Drehbewegung der Wicklung 10 (durch geeignete Antriebsdrehzahl der Spulspindel 8a oder einer angetriebenen Anpresswalze) und andererseits der Steuerung der Bewegung des Spulgut-Changierführers 12 ein gewünschtes Wicklungsmuster herbeigeführt werden. Ist die Wicklung 10 vollständig erstellt, erfolgt in einem Verfahrensschritt 37 das Wickeln des Rings 13, bei welchem es sich vorzugsweise um den Ring handelt, der benachbart zu einer Stirnseite der Spule 7 angeordnet ist, im Bereich welcher die Wicklung 10 endet. Hierzu erfolgt in dem Verfahrensschritt 37 die Bewegung des Spulgut-Changierführers 12 an der Changiereinheit 7 in eine Axialposition, welche der Position des Rings 13 entspricht. Soll der Ring 13 mit zwei Teilringen 24, 25 gefertigt werden, wird nach Herstellung des Teilrings 24 der Spulgut-Changierführer 12 um den Versatz V 26 von der genannten Stirnseite der Spule 2 weg bewegt. Während des Wickelns des Rings 13 werden die Dicken D13 bzw. D24, D25 gesteuert über die Länge des zugeführten Spulguts bzw. die Zahl der Umdrehungen der Spulspindel 8 bzw. der Spule 2. Ist der Ring 13 vollständig gewickelt, wird in einem Verfahrensschritt 38 der Spulgut-Changierführer 12 so axial von der genannten Stirnseite der Spule 2 weg bewegt, dass sich der Abstand 15 ergibt. Hieran anschließend wird in einem Verfahrensschritt 39 dann der Ring 14 gewickelt, wobei für den Fall, dass zwei Teilringe 30, 31 gewickelt werden sollen, nach Fertigstellung des inneren Teilrings 30 der Spulgut-Changierführer 12 wieder um den Versatz V 32 zurückbewegt wird. Nach Fertigstellung des Rings 14 wird dann in einem Verfahrensschritt 40 der Spulgut-Changierführer 12 mittig zwischen die beiden Ringe 13, 14 bewegt, was angesichts der Spannung des Spulguts 3 dazu führt, dass sich das Spulgut auf die Ränder der Oberseiten der beiden Ringe 13, 14 anlegt, sich das Spulgut 3 im Querschnitt radial nach innen durchbiegt und das Spulgut 3 in den Zwischenraum 16 zwischen den Stirnseiten 27, 28 der Ringe 13, 14 eintreten kann, wo dieses infolge der Elastizität des Spulguts 3 wieder auseinandergespreizt wird. Hiermit ist das Ende 17 des Spulguts 3 über die Ringe 13, 14 an der Spule 2 gesichert. Spätestens jetzt, u. U. aber auch bereits zu einem früheren Zeitpunkt, erfolgt in einem Verfahrensschritt 41 eine Verdrehung des Revolvers 19, um die Spule 2 von der Spulstellung in die Wechselstellung zu überführen und ein Wickeln auf der anderen Spulspindel 8b und einer etwaig hierauf angeordneten Spulenhülse 9b zu ermöglichen. Hierbei gelangt in einem Verfahrensschritt 42 das Spulgut 3 in den Bereich der Aufnahme 22a der Halte- und/oder Führungsvorrichtung 20a. In der Aufnahme 22a der Halte- und/oder Führungsvorrichtung 20a ist das Spulgut 3 und dessen Ende 17 an einer Axialposition derart gehalten, dass das Ende 17 nicht seitlich oder nach oben aus dem Zwischenraum 16 zwischen den Ringen 13, 14 herausgezogen wird. Die weitere Verdrehung des Revolvers 19 in einem Verfahrensschritt 43 mit der gleichzeitigen Bewegung des Spulgut-Changierführers 12 hat zur Folge, dass stromaufwärts der Aufnahme 22a das Spulgut 3 in Wechselwirkung mit der Fangeinrichtung 23b der Spulspindel 8b oder Spulenhülse 9b tritt. In einem Verfahrensschritt 44 kann dann das Durchtrennen des Spulguts 3, beispielsweise im Bereich der Halte- und oder Führungsvorrichtung 20, erfolgen und daran abschließend das Wickeln einer weiteren Spule auf der Spulspindel 9b erfolgen. Das Verfahren wiederholt sich dann entsprechend für das Wickeln einer Spule auf der Spulspindel 8b, wie dies zuvor für das Wickeln der Spule 2 auf der Spulspindel 8a beschrieben worden ist, usw.
  • Infolge des Versatzes V besitzt der Ring 14 gemäß Fig. 5 und besitzen die Ringe 13, 14 gemäß Fig. 6 eine axiale Erstreckung, welche größer ist als die Breite B des Spulguts 3, nämlich um die Größe des Versatzes V größer ist als diese.
  • Fig. 8 zeigt schematisch eine Steuereinheit 45 einer Spulmaschine 1. In der Steuereinheit 45 sind
    • der Drehwinkel der mindestens einen Spulspindel 8,
    • die Winkelgeschwindigkeit und/oder der Umfangsweg der Spulspindel 8,
    • eine Position und/oder eine Geschwindigkeit des Spulgut-Changierführers 12 und/oder
    • der Drehwinkel und/oder eine Winkelgeschwindigkeit des Revolvers 19
    bekannt, was durch Zuführung entsprechender Messsignale von Sensoren über Signalleitungen 46, 47, 48 bewerkstelligt sein kann.
  • Auf dieser Grundlage steuert die Steuereinheit 45
    • einen Spindelantrieb 49,
    • die Changiereinheit 7 und
    • einen Revolverantrieb 50
    zur Durchführung des zuvor erläuterten Verfahrens an. So erzeugt beispielsweise die Steuereinheit 45 die erforderlichen axialen Stellbewegungen des Spulgut-Changierführers 12, um die Ringe 13, 14 sukzessive herzustellen und anschließend das Ende 17 des Spulguts 3 in den Zwischenraum 16 einzuführen, während gleichzeitig die Rotationsbewegung der Spulspindel 8 durch geeignete Ansteuerung über den Spindelantrieb 49 gesteuert wird. Zu diesem Zweck kommuniziert die Steuereinheit 45 über Steuerleitungen 51, 52, 53 mit dem Spindelantrieb 49, der Changiereinheit 7 und dem Revolverantrieb 50 (wovon auch eine Regelung umfasst sein soll).
  • Die dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung nicht beschränken. So ist durchaus möglich, dass die Ringe 13, 14 bzw. die Teilringe 24, 25, 30, 31 eine größere Breite als dargestellt aufweisen, so dass durchaus ein Wickeln der Ringe 13, 14 mit einer Hin- und Herbewegung der Changiereinheit 7 erfolgen kann. Möglich ist auch, dass mehrere Windungen des Endes 17 des Spulguts 3 in den Zwischenraum 16 eingeführt werden. Auch die Ausbildung der Ringe 13, 14 kann von den dargestellten Ausführungsbeispielen abweichen. So können durchaus mehr als zwei Teilringe übereinander in einem Ring 13, 14 vorgesehen sein. Möglich ist auch, dass in dem dargestellten Teilquerschnitt der Zwischenraum 16 eine beliebige Kontur mit beliebig geformten Stirnseiten 27, 28 aufweist. So kann bei einer geringen Bewegung des Spulgut-Changierführers 12 während des Wickelns der Ringe 13, 14 auch eine Art kegelige Stirnseite 27, 28 hergestellt werden, um nur lediglich ein Beispiel zu nennen. Schließlich ist in den Figuren eine vereinfachende Darstellung gewählt, bei welcher die Überführung des Spulguts zur Herbeiführung des Versatzes V und/oder zur Herbeiführung des Abstandes 15 nicht dargestellt ist. Tatsächlich erstreckt sich für die Bereitstellung des Versatzes V und/oder des Abstandes 15 das Spulgut 3 spiralförmig oder wendelartig um die Mantelfläche 11 der Wicklung 10 bzw. die Mantelfläche eines innenliegenden Teilrings, ohne dass sich hierdurch substantiell etwas an der erfindungsgemäß erläuterten Ausgestaltung und technischen Wirkungsweise ändert.
  • Abweichend zu dem zuvor erläuterten Verfahren ist auch möglich, dass ein Einführen des Endes 17 des Spulguts 3 in den Zwischenraum 16 zwischen den Ringen 13, 14 erst nach einer Drehung des Revolvers 19 und der Überführung der Spulspindel 8a mit der fertig gewickelten Spule in die Wechselposition erfolgt.
  • Vorzugsweise ist die Halte- und/oder Führungsvorrichtung 20 so ausgebildet, dass diese ein axiales Verschieben des Spulguts 3 auf der fertige gewickelten Spule 2 ausschließlich in eine axiale Richtung in Richtung der Fangeinrichtung 23 verhindert. Vorzugsweise ist die Halte- und/oder Führungsvorrichtung 20 oder die an der Halte- und/oder Führungsstange 21 vorgesehene Halteeinrichtung als Haltehaken ausgebildet.
  • Für den Fall, dass die Spulmaschine 1 über eine Anpresswalze zum Antrieb der Spule und/oder eine Anlegewalze verfügt, über welche das Spulgut 3 an die Mantelfläche 11 der Wicklung 10 angelegt wird, wird vorzugsweise vor dem Wickeln der Ringe 13, 14 die Anpresswalze oder Anlegewalze von der Mantelfläche 11 der Wicklung 10 weg bewegt.
  • Möglich ist, dass das Einlegen des Endes 17 des Spulguts 3 in den Zwischenraum 16 durch Rotation der Wicklung 10 um die Rotationsachse oder Längsachse der Spulspindel 8 herbeigeführt wird. Möglich ist aber auch, dass das Einführen des Endes 17 zumindest teilweise durch Verdrehung des Revolvers 19 relativ zur Changiereinheit 7 herbeigeführt wird.
  • Als Changiereinheit 7 können im Rahmen der Erfindung beliebige, an sich bekannte Changiereinheiten eingesetzt werden. So kann beispielswiese eine Changiereinheit mit einem Linearmotor gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik eingesetzt werden, bei dem die Erstellung der Ringe 13, 14, der Teilringe 24, 25, 30, 31, des Versatzes 26, 32 und des Abstandes 15 durch geeignete elektrische Beaufschlagung des Linearmotors und hierdurch herbeigeführte Bewegung des Spulgut-Changierführers erzeugt wird. Möglich ist bspw. auch der Einsatz einer Changiereinheit mit Kehrgewindewelle, insbesondere gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik, bei welcher die Erstellung der Ringe 13, 14 und der Teilringe 24, 25, 30, 31 im Bereich der Verlegenut der Kehrgewindewelle mit einem Abbremsen der Kehrgewindewelle auf die Geschwindigkeit Null erfolgt und der Versatz 26, 32 und der Abstandes 15 durch Verdrehen der Kehrgewindewelle hergestellt werden. Möglich ist aber auch, dass zur Erstellung der Ringe 13, 14, der Teilringe 24, 25, 30, 31, des Versatzes 26, 32 und des Abstandes 15 durch einen Antrieb (insbesondere eine Kolben-Zylinder-Einheit) die gesamte Changiereinheit mit Kehrgewindewelle oder auch nur die Kehrgewindewelle axial verlagert wird.
  • Vorzugsweise findet für ein bandförmiges Spulgut, dessen Dicke kleiner als 0,3 mm ist, eine Ausführungsform Einsatz, bei welcher die Ringe 13, 14 jeweils ohne Versatz gewickelt sind. Für ein derartiges bandförmiges Spulgut ist das Ende des Spulguts im Bereich seiner beiden Ränder an den beiden Ringen 13, 14 "eingespannt" und somit reibschlüssig gehalten. Hingegen findet für ein bandförmiges Spulgut mit einer Dicke von 0,3 mm oder mehr eine Ausbildung der Ringe mit einem Versatz im Bereich eines Rings oder jeweils einem Versatz an beiden Ringen Einsatz.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Spulmaschine
    2
    Spule
    3
    Spulgut
    5
    Umlenkrolle
    6
    Tänzerarm
    7
    Changiereinheit
    8
    Spulspindel
    9
    Spulenhülse
    10
    Wicklung
    11
    Mantelfläche
    12
    Spulgut-Changierführer
    13
    Ring
    14
    Ring
    15
    Abstand
    16
    Zwischenraum
    17
    Ende
    18
    Breite B
    19
    Revolver
    20
    Halte-und/oder Führungsvorrichtung
    21
    Halte-und/oder Führungsstange
    22
    Aufnahme
    23
    Fangeinrichtung
    24
    Teilring
    25
    Teilring
    26
    Versatz
    27
    axiale Stirnseite
    28
    axiale Stirnseite
    29
    Stufe
    30
    Teilring
    31
    Teilring
    32
    Versatz V
    33
    Stufe
    34
    Verfahrensschritt
    35
    Verfahrensschritt
    36
    Verfahrensschritt
    37
    Verfahrensschritt
    38
    Verfahrensschritt
    39
    Verfahrensschritt
    40
    Verfahrensschritt
    41
    Verfahrensschritt
    42
    Verfahrensschritt
    43
    Verfahrensschritt
    44
    Verfahrensschritt
    45
    Steuereinheit
    46
    Signalleitung
    47
    Signalleitung
    48
    Signalleitung
    49
    Spindelantrieb
    50
    Revolverantrieb
    51
    Steuerleitung
    52
    Steuerleitung
    53
    Steuerleitung
    54
    Hinterschneidung
    55
    Hinterschneidung

Claims (15)

  1. Spule (2) mit einer Wicklung (10) eines bandförmigen Spulguts (3), dadurch gekennzeichnet, dass
    a) ein Ende (17) des Spulguts (3)
    - reibschlüssig und/oder
    - formschlüssig im Bereich einer Hinterschneidung (54; 55) an einem dem Ende (17) vorgeordneten Teilabschnitt des Spulguts (3) gesichert ist,
    b) wobei auf einer äußeren Mantelfläche (11) der Wicklung (10) das Spulgut (3)
    ba) einen gewickelten Ring (13; 14) bildet, an dessen axialer Stirnseite (27; 28) das Ende (17) des Spulguts (3)
    - reibschlüssig und/oder
    - formschlüssig im Bereich der Hinterschneidung (54; 55)
    abgestützt ist, oder
    bb) zwei gewickelte Ringe (13, 14) bildet, zwischen deren einander zugewandten axialen Stirnseiten (27, 28) das Ende (17) des Spulguts (3) reib- und/oder formschlüssig abgestützt ist.
  2. Spule (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Stirnseiten (27, 28) der Ringe (13, 14) einen axialen Abstand (15) aufweisen, welcher kleiner ist als die Breite B (18) des bandförmigen Spulguts (3).
  3. Spule (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder mindestens ein Ring (13; 14) mindestens zwei Lagen des bandförmigen Spulguts (3) aufweist.
  4. Spule (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder mindestens ein Ring (13, 14) eine axiale Erstreckung aufweist, welche kleiner ist als das Doppelte der Breite B (18) des bandförmigen Spulguts (3).
  5. Spule (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oder mindestens ein Ring (13; 14) zumindest zwei Teilringe (24, 25; 30, 31) aufweist, die in axialer Richtung mit einem Versatz V (26; 32) angeordnet sind, so dass der oder mindestens ein Ring (13; 14) eine abgestufte axiale Stirnseite (27; 28) aufweist.
  6. Spule (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz V (26; 32) im Bereich des 0.1-fachen bis 0.4-fachen der Breite B (18) des bandförmigen Spulguts (3) liegt.
  7. Spule (2) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die innenliegenden Teilringe (24, 30) der beiden Ringe (14, 13) unterschiedliche Dicken D24, D30 aufweisen.
  8. Spule (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Stirnseiten (27, 28) der Ringe (13, 14) zumindest in einem Teilbereich einen Abstand (15) voneinander besitzen, welcher dem Produkt aus der Breite B (18) des bandförmigen Spulguts (3) mit einem Faktor entspricht, wobei der Faktor im Bereich von 0.50 bis 0.98 liegt.
  9. Verfahren zum Wickeln einer Spule (2), insbesondere einer Spule (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Verfahrensschritten:
    a) Wickeln einer Wicklung (10) eines bandförmigen Spulguts (3),
    b) Wickeln von zwei Ringen (13, 14) aus dem Spulgut (3) auf einer Mantelfläche (11) der Wicklung (10) mit einem Abstand (15) von axialen Stirnseiten (27, 28) der Ringe (13, 14), der kleiner ist als die Breite B (18) des bandförmigen Spulguts (3),
    c) form- und/oder reibschlüssiges Sichern eines Endes (17) des Spulguts (3) durch Einbringen des Endes (17) des Spulguts (3) in einen zwischen den axialen Stirnseiten (27, 28) gebildeten Zwischenraum (16).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ring (13; 14) mit zwei Teilringen (30, 31; 24, 25) gewickelt wird, wobei die Teilringe (30, 31; 24, 25) mit einem axialen Versatz V (32; 26) gewickelt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des Spulguts (3) in den zwischen den axialen Stirnseiten (28, 28) gebildeten Zwischenraum (16) zum form- und/oder reibschlüssigen Sichern des Endes (17) des Spulguts (3) vor dem Durchtrennen des Spulguts (3) erfolgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) erst die Wicklung (10) und die Ringe (13; 14) in einer Spulstellung einer an einem Revolver (19) gehaltenen Spulspindel (8a) gewickelt werden,
    b) dann die Spulspindel (8a) durch Verdrehung des Revolvers (19) aus der Spulstellung bewegt wird und
    c) hieran anschließend abseits der Spulstellung der Spulspindel (8a) das Einbringen des Endes (17) des Spulguts (3) in den zwischen den axialen Stirnseiten (27, 28) der Ringe (13, 14) gebildeten Zwischenraum (16) und/oder das Durchtrennen des Spulguts (3) erfolgt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Einbringen eines Endes (17) des Spulguts (3) in den zwischen den axialen Stirnseiten (27, 28) gebildeten Zwischenraum (16) das Spulgut (3) an einer Halte- und/oder Führungsvorrichtung (20) abgestützt ist.
  14. Spulmaschine (1) mit mindestens einer Spulspindel (8), einem Revolver (19), einer Anpresswalze und/oder einer Changiereinheit (7), dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (45) vorhanden ist, welche eine Steuerlogik für die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 13 aufweist.
  15. Softwareprodukt mit Steuerlogik zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 13 und/oder für eine Steuereinheit (45) einer Spulmaschine (1) nach Anspruch 14.
EP16183317.3A 2016-08-09 2016-08-09 Spule, spulmaschine, verfahren zum wickeln einer spule und softwareprodukt Active EP3281902B1 (de)

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