WO1997004471A1 - Verfahren zum aufwickeln eines elektrobandes zu einem grosscoil - Google Patents

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WO1997004471A1
WO1997004471A1 PCT/EP1996/003172 EP9603172W WO9704471A1 WO 1997004471 A1 WO1997004471 A1 WO 1997004471A1 EP 9603172 W EP9603172 W EP 9603172W WO 9704471 A1 WO9704471 A1 WO 9704471A1
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winding
tape
electrical steel
large coil
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Hans-Toni Junius
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C.D. Wälzholz Produktions-Gesellschaft Mbh
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    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2848—Arrangements for aligned winding
    • B65H54/2854—Detection or control of aligned winding or reversal
    • B65H54/2857—Reversal control
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    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/37—Tapes

Definitions

  • the invention relates to a method for the deformation-free winding of electrical steel into a large coil, in which the electrical steel supplied from a strip feed device is wound onto a rotatingly driven winding core which is many times wider than the electrical steel, the strip guide on the one hand and the winding core on the other hand parallel to Axis of the winding core are relatively displaceable relative to each other and the rotational speed of the winding core and the axial relative speed between the winding core and the strip guide are computer-controlled so that the electrical steel is wound in successive, tightly wound layers, and with the direction of the axial ends of the large coil axial relative movement between the winding core and tape guide is also reversed under computer control.
  • the invention further relates to a device for carrying out the method and a large coil which is produced by the method according to the invention.
  • the electrical steel strip is unwound from this disc coil by means of special unwinding devices and fed to a punching machine. Because of the limited length of the electrical steel section located on a disc coil, these disc coils have to be replaced relatively often, which is associated with a considerable amount of time and effort and a machine downtime, which means a loss of productivity
  • the invention proposes starting from the method of the type mentioned that the axial relative speed between the winding core and the tape feed is accelerated for a short time at least during the last rotation of the winding core before initiating the change of direction at the axial ends of the large coil.
  • the invention further relates to a device for carrying out the above-mentioned method, with a computer-controlled winding device which has a rotationally driven winding core, and a tape feed device with a tape guide head arranged at a distance from the winding core, the winding core and the tape guide head being parallel to one another horizontally parallel to the axis of the winding core are relatively displaceable, this device being characterized in that the tape guide head of the tape guide device is designed to be displaceable parallel to the axis of the winding core.
  • both the winding core and the tape guide head of the tape guide device are horizontally parallel to the axis of the Winding core are displaceable. This makes it possible to superimpose the axial movements of the winding core and the tape guide head.
  • the slow, steady movements for example, allow the winding core to be carried out with the heavy large coil, while the fast linear accelerations are carried out before and when changing direction with the light tape guide head.
  • the tape guide head of the belt feed device is arranged to be vertically displaceable. This makes it possible to track the tape guide head to the increasing diameter of the coil in such a way that the distance between the tape guide head and the starting point of the tape on the coil always remains the same. This constant distance significantly facilitates exact and precisely reproducible tape guidance by the laying computer.
  • the winding core is pivotally mounted about a vertically extending axis.
  • the winding core can be aligned such that the electrical steel strip runs in the same direction as the respective winding layer is aligned. In this way, the tape experiences even less deformation during the winding process.
  • the pivoting movements of the winding core would have to be precisely coordinated with the other movements of the system parts.
  • the invention further relates to a large coil of coiled electrical steel, which is characterized in that the electrical steel from oscillating in tightly wound layers is wound without deformation on a winding core that is many times wider than the electrical steel, the axial band gap at least between the two last adjacent courses of a winding layer in the end region of the large coil at least in the circumferential region of the direction reversal of the winding direction of the last winding course compared to the band gap between neighboring ones
  • Corridors in the length of the large coil is enlarged.
  • the range of increasing the distance expediently extends approximately over the circumference of the respective
  • Winding position As a result, in the last winding cycle, there is the possibility of dividing the elastic saber deformation required for the reversal of direction over such a large area that permanent deformations of the electrical steel are avoided with certainty. It is also provided that the winding core is provided with flanges at both ends. These flanges, which are not necessary for the internal stability of the large coil, protect the material of the large coil located on the end faces against damage from the outside.
  • the electrical steel of the coil consists of several strip sections that are connected by processable weld seams that are produced using the microplasma or laser welding process.
  • Fig. 1 shows a coil according to the invention with the associated winding device
  • Fig. 2 is a side view of Fig. 1;
  • FIG. 3 in a similar representation as Fig. 1, a further embodiment of the winding device schematically.
  • a winding core is designated by the reference numeral 1.
  • An electrical steel strip 2 is wound onto this winding core 1.
  • the winding core 1 is many times wider than the electrical steel 2.
  • the electrical steel 2 is oscillating across the width of the winding core 1 in successive layers close to each other in such a way that it has only tensile and bending stresses over its entire length is exposed in the elastic range. In other words, this means that the bending radii are at least as large everywhere and nowhere are the lateral deflection angles so large that permanent bending deformations result in the wound electrical strip 2.
  • such a small amount of tape tension is used during winding that there are no tensile stresses anywhere over the entire length of the wound electric tape that could lead to permanent deformations.
  • the electrical steel 2 wound into a large coil consists of a plurality of strip sections which are connected to one another by welds 2a.
  • the weld seams 2a are produced gently using the micro-plasma or laser welding process, as a result of which the texture of the material in the vicinity of the weld seams 2a is not or only slightly impaired that the electrical steel 2 remains processable even in the area of the weld seam 2a.
  • the winding core 1 is laterally provided at both ends with flange disks 1a, which protect the oscillatingly wound electrical steel 2 from damage from both sides.
  • the winding core 1 To wind up the electrical steel 2 on the winding core 1, the winding core 1 is driven to rotate in the direction of the arrow 3 by means of a rotary drive, not shown. During the rotary movement, the winding core can be moved back and forth in the axial direction under computer control. This back and forth movement is symbolized by the double arrow 4.
  • the electrical strip 2 to be wound is guided at a sufficient distance from the winding core 1 in a horizontal strip feed 5 as free of deflection as possible.
  • This tape feed device 5 has a tape guide head 6 which can be moved back and forth in the horizontal direction, the horizontal movements of which are symbolized in FIG. 1 by a double arrow.
  • This back and forth movement is computer-controlled and synchronized with the back and forth movement of the winding core 1 in such a way that the lateral deflection angles resulting from the winding of the electrical steel strip 2 never become larger than a certain critical angle at which the electrical steel strip would be permanently bent .
  • the tape guide head 6 can also be adjusted vertically. This vertical adjustment possibility is also symbolized in FIG. 2 by a double arrow. This vertical adjustment makes it possible to adjust the tape guide head 6 to the increasing diameter of the coil in such a way that the distance between the tape guide head 6 and the starting point of the tape on the coil always remains the same.
  • the horizontal belt guide 5 is preceded by a precisely working belt tension control device 7 which is used, for example, as a brake stand can be designed, which works as far as possible without deflection or only with a small deflection.
  • This tape tension control device 7 is also computer-controlled and adapted to the speed of rotation of the winding core 1 and the back and forth movements of the winding core 1 and the horizontal tape guide 5. This makes it possible to increase or decrease the tape tension whenever the horizontal tape guide 5 makes this necessary with regard to the winding process.
  • the winding core 1 can additionally be pivoted about a vertical axis 8, in order to enable a completely straight transition in the vertical projection between the incoming electrical steel 2 and the strip section last wound on the coil.
  • the pivoting movements about the axis 8 are also computer-controlled, as indicated by the double arrow 9.
  • the two adjacent courses of each winding layer of the coil at the ends of the coil have a greater axial distance from each other than the axial distances between adjacent courses in the length range of the coil.
  • the adjacent courses of the respective winding layers are pulled apart axially at the ends of the large coil, whereby sufficient space is created in the axial direction in order to be able to undertake an elastic saber deformation of the electrical steel 2, causing the direction to be reversed, without causing constraints or Bends coming.
  • the area of reversal of direction can be distributed over a large circumferential area without being hindered by the preceding course of the electrical steel 2.
  • the area of reversal of direction can be distributed over a large circumferential area without being hindered by the preceding course of the electrical steel 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum verformungsfreien Aufwickeln von Elektroband zu einem Großcoil, bei welchem das von einer Bandzuführungsvorrichtung (5) zugeführte Elektroband (2) auf einen drehend angetriebenen Wickelkern (1) aufgewickelt wird, der um ein Vielfaches breiter als das Elektroband (2) ist, wobei die Bandzuführung (5) einerseits und der Wickelkern (1) andererseits parallel zur Achse des Wickelkerns (1) gegeneinander relativverschiebbar sind und die Drehgeschwindigkeit des Wickelkernes (1) und die axiale Relativgeschwindigkeit zwischen Wickelkern (1) und Bandzuführung (5) rechnergesteuert so aufeinander abgestimmt sind, daß das Elektroband (2) in aufeinanderfolgenden, eng gewickelten Lagen oszillierend aufgewickelt wird und wobei an den Enden des Großcoils die Richtung der axialen Relativbewegung zwischen Wickelkern (1) und Bandzuführung (5) ebenfalls rechnergesteuert umgesteuert wird. Um bei diesem Verfahren Zwängungen und Verformungen des Elektrobandes an den Enden des Großcoils zu verhindern, schlägt die Erfindung vor, daß die axiale Relativgeschwindigkeit zwischen dem Wickelkern (1) und der Bandzuführung (5) mindestens während der letzten Umdrehung des Wickelkernes (1) vor Einleitung der Richtungsumsteuerung an den axialen Enden des Großcoils für kurze Zeit beschleunigt wird.

Description

Verfahren zum Aufwickeln eines Elektrobandes zu einem Großcoil
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum verformungsfreien Aufwickeln von Elektroband zu einem Großcoil, bei welchem das von einer Bandzuführungsvorrichtung zugeführte Elektroband auf einen drehend angetriebenen Wickelkern aufgewickelt wird, der um ein Vielfaches breiter als das Elektroband ist, wobei die Bandführung einerseits und der Wickelkern andererseits parallel zur Achse des Wickelkernes gegeneinander relativ verschiebbar sind und die Drehgeschwindigkeit des Wickelkernes und die axiale Relativgeschwindigkeit zwischen Wickelkern und Bandführung rechnergesteuert so aufeinander abgestimmt sind, daß das Elektroband in aufeinanderfolgenden, eng gewickelten Lagen oszillierend aufgewickelt wird, und wobei an den axialen Enden des Großcoils die Richtung der axialen Relativbewegung zwischen Wickelkern und Bandführung ebenfalls rechnergesteuert umgesteuert wird. Weiterhin betrifft Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein Großcoil, welches nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt ist.
Aus Elektrobändem werden z. B. die einzelnen Bleche der Kernpakete " von Stromgeneratoren, Transformatoren, Elektromagneten und Elektromotoren gestanzt. Die Elektrobändem bestehen aus einem speziellen Stahl mit genau definierten mechanischen und elektromagnetischen Eigenschaften. Sie müssen nach Euronorm 10 106 im schlußgeglühtem Zustand ausgeliefert werden.
Eine wichtige elektromagnetische Eigenschaft, die über die gesamte Länge und Breite des Elektrobandes gewährleistet sein muß, ist ein geringer und definierter Ummagnetisierungsverlust. Daneben sind die magnetische Polarisation sowie die mechanischen Eigenschaften wichtige werkstofftechnische Parameter.
ORIGINAL UNTERLAGEN Sind die Ummagnetisierungsverluste zu hoch, kommt es zu einer unerwünschten Verlustleistung, z. B. in Form von Erwärmung der aus diesem Elektroblech hergestellten Kernpaktete. Diese Erwärmung beruht im wesentlichen auf Wirbelströmen, die bei der Ummagnetisierung im magnetischem Wechselfeld im Blechpaket entstehen. Diese Wirbelstromverluste sind am geringsten, wenn das für das Elektroblech verwendete Material eine bestimmte kristallographische Orientierung, nämlich die sogenannte Würfeltextur hat. Wird diese bei der Herstellung des Elektrobandes durch geeignete Maßnahmen erzeugte Würfeltextur gestört, so verliert das Material zumindest in diesem gestörten Bereich die geforderten elektromagnetischen Eigenschaften.
Schon geringste Verformungen bewirkten im Material Texturveränderungen und damit eine Erhöhung der Versetzungsdichte, die sich in erheblich schlechteren Ummagnetisierungswerten darstellt. Zur Vermeidung von solchen schädlichen Verformungen müssen Zugspannungen und Biegespannungen in der Nähe der Streckgrenze während des gesamten Bearbeitungsvorganges vermieden werden. So muß z. B. die Zugkraft in der Scherenanlage minimal gehalten werden. Ebenso darf der Biegeradius an allen Umlenkungen nicht unterhalb eines kritischen Biegeradius liegen, der zu bleibenden Biegeverformungen führt.
Um die bei der Hersteilung des Elektrobandes erzeugte Textur des Materials auch nachfolgend beim Transport und der Weiterverarbeitung so wenig wie möglich zu beeintächtigen, ist es bei den Elektrobandherstellern üblich, das Elektroband nach der Wärmebehandlung möglichst schonend zu behandeln und insbesondere starke Zugbelastungen und Biegungen von dem Material fernzuhalten. Aus diesem Grunde wird Elektroband nach dem Stande der Technik möglichst schonend und mit geringem Bandzug zu sogenannten Scheibencoils aufgewickelt, deren axiale Breite der Breite des Elektrobandes entspricht. Diese Scheibencoils werden meistens ohne Wickelkern gewickelt, können gegebenenfalls auch auf einen Wickelkern aufgewickelt sein, dessen Breite der Breite des Elektrobanes entspricht.
Diese schmalen Scheibencoils sind wegen ihrer besonderen geometrischen Form verhältnismäßig instabil, insbesondere wenn eine sehr große Bandlänge zu einem
Scheibencoil großen Durchmessers aufgewickelt wird. Infolgedessen besteht die
Gefahr, daß das Scheibencoil beim Transport oder bei der Weiterverarbeitung Beschädigungen erleidet und dadurch unbrauchbar wird. Durch eine Erhöhung des Bandzuges beim Wickeln erreicht man in dem zum Coil aufgewickelten Elektroband eine bleibende Zugspannung, die den Zusammenhalt der aufeinanderfolgenden Lagen des Coil verbessert und dadurch das Coil stabilisiert. Dieser Erhöhung der Zugspannung sind aber wegen der zu befürchtenden Texturveränderungen im Material enge Grenzen gesetzt. Deshalb muß man sich in der Praxis wohl oder übel mit verhältnismäßig kurzen Bandabschnitten auf jedem Scheibencoil begnügen.
Bei der Weiterverarbeitung wird das Elektroband von diesen Scheibencoil mittels besonderer Abwickelvorrichtungen abgewickelt und einer Stanzmaschine zugeführt. Wegen der begrenzten Länge des auf einem Scheibencoil befindlichen Elektrobandabschnittes müssen diese Scheibencoil verhältnismäßig oft gewechselt werden, was jeweils mit einem erheblichen Zeit- und Arbeitsaufwand und einem Maschinenstillstand verbunden ist, was einen Verlust an Produktivität bedeutet
Nach dem Stande der Technik (vgl. WO 84/02328) ist es bekannt, Stahlband in aufeinanderfolgenden Lagen oszillierend zu einem Großcoil aufzuwickeln, dessen Wickelkern um eine Vielfaches breiter als das Band ist. Dieses vorbekannte Verfahren arbeitet mit einem Verlegerechner, der es ermöglichen soll, das Stahlband unter kontrollierbaren und reproduzierbaren Bedingungen in aufeinanderfolgenden, eng gewickeltnen Lagen oszillierend zu einem exakt zylindrischen Großcoil aufzuwickeln, wobei besondere Maßnahmen getroffen sind, die Umkehrpunkte des Wickelsinnes an den Stirnseiten des Coils gleichmäßig auf den Umfang zu verteilen, um hierdurch verursachte Abweichungen von der Zylinderform zu unterbinden.
Selbst wenn man bei dem aus der WO 84/02328 hervorgehenden Verfahren alle beim Aufwickeln auftretenden Biegeradien und Zugspannugen so einstellt, daß bleibende Verformungen in dem aufgewickleten Band ausgeschlossen werden, ist dieses Verfahren für das Aufwickeln von empfindlichen Elektroband zu einem Großcoil noch nicht geeignet, weil sich im Bereich der Enden des Coils, und zwar dort, wo im Bereich des letzten Ganges jeder Wickellage die Richtung des Wickelsinnes umgekehrt werden muß, Zwängungen und Verformungen ergeben, die die Textur des Elektrobandes nachhaltig beeinträchtigen. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, dieses Problem zu lösen, um möglichst lange Bandabschnitte auf einem Elektrobandcoil zur Verfügung stellen zu können, ohne daß die elektromagnetischen Eigenschaften leiden.
Zur Lösung diese Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend vom Verfahren der eingangs genannten Art vor, daß die axiale Relativgeschwindigkeit zwischen dem Wickelkern und der Bandzuführung mindestens während der letzten Umdrehung des Wickelkernes vor Einleitung der Richtungsumsteuerung an den axialen Enden des Großcoils für kurze Zeit beschleunigt wird.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß man die oben erwähnten Zwängungen und Verformungen dadurch vermeiden kann, daß mindestens die beiden letzten benachbarten Gänge der jeweiligen Wickellage axial auseinander gezogen werden. Hierdurch erhält man vor der Einleitung der Richtungsumkehr während der letzten Umdrehung dieser Wickellage seitlich genügend Raum, in welchem sich die erforderliche, in Umfangsrichtung erstreckende elastische Säbelverformung des Bandes abspielen kann. Außerdem kann man diese elastische Säbelverformung auf einem verhältnismäßig großen Umfangbereich verteilen, so daß sich keine scharfen Knicke oder Zwängungen ergeben.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des obengenannten Verfahrens, mit einer rechnergesteuerten Wickelvorrichtung, die einen drehend angetriebenen Wickelkern aufweist, und einer Bandzuführungsvorrichtung mit einem im Abstand zum Wickelkern angeordneten Bandführungskopf, wobei der Wickelkern und der Bandführungskopf horizontal parallel zur Achse des Wickelkernes gegeneinander relativ verschiebbar sind, wobei sich diese Vorrichtung dadurch kennzeichnet, daß der Bandführungskopf der Bandführungsvorrichtung parallel zur Achse des Wickelkernes verschiebbar ausgebildet ist. Dadurch, daß bei dieser Vornchtung lediglich der Bandführungskopf, nicht aber der Wickelkern mit dem schweren Großcoil bewegt werden muß, ist es wesentlich besser möglich, mit einfachen Antriebsmitteln die Beschleunigung vor der Richtungsumkehr zu ermöglichen und außerdem die Richtungsumkehr frei von großen Massenkräften zu halten.
Alternativ ist es auch möglich, daß sowohl der Wickelkern als auch der Bandführungkopf der Bandführungsvorrichtung horizontal parallel zur Achse des Wickelkerns verschiebbar sind. Hierdurch ist es möglich, die axialen Bewegungen von Wickelkern und Bandführungskopf zu überlagern. Die langsamen gleichmäßigen Bewegungen läßt man beispielsweise den Wickelkern mit dem schweren Großcoil ausführen, während man die schnellen linearen Beschleunigungen vor und bei der Richtungsumkehr mit dem leichten Bandführungskopf ausführt.
Weiterhin ist vorgesehen, daß der Bandführungskopf der Banzuführungsvorrichtung vertikal verschiebbar angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, den Bandführungskopf dem zunehmenden Durchmesser des Coils derart nachzuführen, daß der Abstand zwischen dem Bandführungskopf und dem Anlaufpunkt des Bandes am Coil immer gleich bleibt. Dieser gleichbleibende Abstand erleichter wesentlich eine exakte und genau reproduzierbare Bandführung durch den Verlegerechner.
Schließlich ist noch vorgesehen, daß der Wickelkern um eine vertikal verlaufende Achse verschwenkbar gelagert ist. Hierdurch kann der Wickelkern jeweils so ausgerichtet sein, daß das Elektroband jeweils in der gleichen Richtung einläuft, wie die jeweilige Wickellage ausgerichtet ist. Auf diese Weise erfährt das Band beim Wickelvorgang noch weniger Verformungen. Allerdings müßten die Schwenkbewegungen des Wickelkernes mit den übrigen Bewegungen der Anlageteile genau abgestimmt werden.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Großcoil aus aufgewickeltem Elektroband, welches sich dadaurch kennzeichnet, daß das Elektroband aus oszillierrend in eng gewickelten Lagen verformungsfrei auf einen Wickelkern aufgewickelt ist, der um ein vielfaches breiter als das Elektroband ist, wobei der axiale Bandabstand mindestens zwischen den beiden letzten benachbarten Gängen einer Wickellage im Endbereich des Großcoils mindestens im Umfangsbereich der Richtungsumkehr des Wickelsinnes des letzten Wickelganges gegenüber dem Bandabstand zwischen benachbarten
Gängen im Längebereich des Großcoils vergrößert ist. Dabei erstreckt sich der Bereich der Abstandsvergrößerung zweckmäßig etwa über den Umfang der jeweiligen
Wickellage. Hierdurch ergibt sich jeweils im letzten Wickelgang die Möglichkeit, die für die Richtungsumkehr erforderliche elastische Säbelverformung auf einen so großen Bereich zu teilen, daß bleibende Verformungen des Elektrobandes mit Sicherheit vermieden werden. Weiterhin ist vorgesehen, daß der Wickelkern an beiden Enden mit Flanschen versehen ist. Diese Flansche, die für die innere Stabilität des Großcoils nicht notwendig sind, schützen das an den Stirnseiten befindliche Material des Großcoils gegen Beschädigungen von außen.
Um sehr große Bandlängen zu ermöglichen, besteht das Elektroband des Coils aus mehreren Bandabschnitten, die durch im Mikroplasma- oder Laserschweißverfahren hergestellte, verarbeitungsfähige Schweißnähte verbunden sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Coil gemäß der Erfindung mit der zugehörigen Aufwickelvorrichtung
(schematisch);
Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1 ;
Fig. 3 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 eine weitere Ausführungsform der Aufwickelvorrichtung schematisch.
In Fig. 1 ist ein Wickelkern mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Auf diesen Wickelkern 1 ist ein Elektroband 2 aufgewickelt. Der Wickelkern 1 ist um ein Vielfaches breiter als das Elektroband 2. Das Elektroband 2 ist über die Breite des Wickelkerns 1 oszillierend in aufeinanderfolgenden Lagen dicht an dicht derart auf den Wickelkern 1 aufgewickelt, daß es über seine gesamte Länge ausschließlich Zug- und Biegespan¬ nungen im elastischen Bereich ausgesetzt ist. Das heißt mit anderen Worten, daß die Biegeradien überall mindestens so groß sind und die seitlichen Ablenkungswinkel nirgendwo so groß sind, daß sich bleibende Biegeverformungen in dem aufgewickelten Elektroband 2 ergeben. Außerdem wird beim Aufwickeln ein derart geringer Bandzug angewendet, daß sich über die gesamte Länge des aufgewickelten Elektrobandes nirgendwo Zugspannungen ergeben, die zu bleibenden Verformungen führen könnten. Aufgrund der oszillierenden Wicklung kann ein solches Elektrobandcoil ohne weiteres als Großcoil ausgebildet sein, auf welches bis zu 20 mal mehr Elektroband 2 aufgewickelt sein kann, als bei den herkömmlichen Scheibencoils. Um sehr große Bandlängen zu erzielen, besteht das zu einem Großcoil aufgewickelte Elektroband 2 aus mehreren Bandabschnitten, die durch Schweißnähte 2a miteinander verbunden sind. Die Schweißnähte 2a werden schonend im Mikroplasma- oder Laserschweißverfahren hergestellt, wodurch die Textur des Materials in der Nachbarschaft der Schweißnähte 2a nicht oder nur so wenig beeinträchtigt wird, daß das Elektroband 2 auch im Bereich der Schweißnaht 2a verarbeitungsfähig bleibt.
Der Wickelkern 1 ist seitlich an beiden Enden mit Flanschscheiben 1a versehen, die das oszillierend gewickelte Elektroband 2 von beiden Seiten her gegen Beschädigungen schützen.
Zum Aufwickeln des Elektrobandes 2 auf den Wickelkern 1 ist der Wickelkern 1 mittels eines nicht näher dargestellten Drehantriebes in Richtung des Pfeiles 3 drehend angetrieben. Während der Drehbewegung kann der Wickelkern in axialer Richtung rechnergesteuert hin- und herbewegt werden. Diese Hin- und Herbewegung ist mit dem Doppelpfeil 4 symbolisiert.
Das aufzuwickelnde Elektroband 2 ist mit ausreichendem Abstand von dem Wickelkern 1 in einer horizontalen Bandzuführung 5 möglichst umlenkungsfrei geführt. Diese Bandzuführungseinrichtung 5 weist einen in horizontaler Richtung hin- und hergehend verschiebbaren Bandführungskopf 6 auf, dessen horizontale Bewegungen in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil symbolisiert sind. Auch diese Hin- und Herbewegung ist rechnergesteuert und mit der Hin- und Herbewegung des Wickelkernes 1 so synchronisiert, daß die sich beim Aufwickeln des Elektrobandes 2 ergebenden seitlichen Ablenkungswinkeln niemals größer werden, als ein bestimmter kritischer Winkel, bei welchem das Elektroband seitlich bleibend verbogen würde. Wie weiterhin aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Bandführungskopf 6 auch vertikal verstellbar. Diese vertikale Verstellmöglichkeit ist in Fig. 2 ebenfalls durch ein Doppelpfeil symbolisiert. Diese vertikale Verstellung macht es möglich, den Bandführungskopf 6 dem zunehmenden Durchmesser des Coils derart nachzuführen, daß der Abstand zwischen dem Bandführungskopf 6 und dem Anlaufpunkt des Bandes am Coil immer gleich bleibt.
Der horizontalen Bandführung 5 ist mit ausreichendem Abstand eine exakt arbeitende Bandzugregeleinrichtung 7 vorgeschaltet, welche beispielsweise als Bremsgerüst ausgebildet sein kann, welches nach Möglichkeit ohne Umlenkung oder nur mit geringer Umlenkung arbeitet. Auch diese Bandzugregeleinrichtung 7 ist rechnergesteuert und auf die Drehgeschwindigkeit des Wickelkernes 1 und die Hin- und Herbewegungen des Wickelkernes 1 und der horizontalen Bandführung 5 abgestimmt. Dadurch ist es möglich, den Bandzug immer dann zu erhöhen oder zu erniedrigen, wenn die horizontale Bandführung 5 dies im Hinblick auf den Wickelvorgang notwendig macht.
Auf diese Weise ist es möglich, den Aufwickelvorgang des Elektrobandes 2 online exakt so zu steuern, daß die oben diskutierten Bedingungen im Hinblick auf das auf dem Wickelkern 1 zum Coil aufgewickelte Elektroband 2 eingehalten werden. Die Steuerung aller Bewegungen erfolgt durch einen Verlegerechner 1o.
Gegebenenfalls kann, vgl. Fig. 3, der Wickelkern 1 zusätzlich um eine vertikale Achse 8 verschwenkbar gelagert sein, um einen in der senkrechten Projektion vollständig gerad¬ linigen Übergang zwischen den einlaufenden Elektroband 2 und dem zuletzt auf das Coil aufgewickelten Bandabschnitt zu ermöglichen. Die Schwenkbewegungen um die Achse 8 sind ebenfalls rechnergesteuert, wie durch den Doppelpfeil 9 angedeutet ist.
Wie schließlich noch aus Fig. 1 ersichtlich ist, haben die beiden benachbarten Gänge jeder Wickellage des Coils an den Enden des Coils einen größeren axialen Abstand voneinander, als die axialen Abstände zwischen benachbarten Gängen im Längenbereich des Coils. Diese größeren Abstände werden dadurch hergestellt, daß die axiale Relativgeschwindigkeit zwischen dem Wickelkern 1 und der Bandzuführungseinrichtung 6 mindestens während der letzten Umdrehung des Wickelkernes vor der Richtungsumkehr am axialen Ende des Großcoils für kurze Zeit beschleunigt wird. Hierdurch werden die benachbarten Gänge der jeweiligen Wickellagen an den Enden des Großcoils axial auseinandergezogen, wodurch in axialer Richtung ausreichend Raum geschaffen wird, um über den Umfang des Coils eine die Richtungsumkehr bewirkende elastische Säbelverformung des Elektrobandes 2 vornehmen zu können, ohne daß es zu Zwängungen oder Verbiegungen kommt. Insbesondere kann man den Bereich der Richtungsumkehr auf einen großen Umfangsbereich verteilen, ohne durch den vorangehenden Gang des Elektrobandes 2 behindert zu sein. Insbesondere kann man den Bereich der Richtungsumkehr auf einen großen Umfangsbereich verteilen, ohne durch den vorangehenden Gang des Elektrobandes 2 behindert zu sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum verformungsfreien Aufwickeln von Elektroband zu einem Großcoil, bei welchem das von einer Bandzuführungsvorrichtung (5) zugeführte s Elektroband (2) auf einen drehend angetriebenen Wickelkern (1) aufgewickelt wird, der um ein Vielfaches breiter als das Elektroband (2) ist, wobei die Bandzuführung (5) einerseits und der Wickelkern (1) andererseits parallel zur Achse des Wickelkernes (1) gegeneinander relatiwerschiebbar sind und die Drehgeschwindigkeit des Wickelkernes (1) und die axiale Relativgeschwindigkeit zwischen Wickelkern (1) und Bandzuführung o (5) rechnergesteuert so aufeinander abgestimmt sind, daß das Elektroband (2) in aufeinanderfolgenden, eng gewickelten Lagen oszillierend aufgewickelt wird, und wobei an den Enden des Großcoils die Richtung der axialen Relativbewegung zwischen Wickelkern (1) und Bandzuführung (5) ebenfalls rechnergesteuert umgesteuert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, s daß die axiale Relativgeschwindigkeit zwischen dem Wickelkern (1) und der Bandzuführung (5) mindestens während der letzten Umdrehung des Wickelkernes (1) vor Einleitung der Richtungsumsteuerung an den axialen Enden des Großcoils für kurze Zeit beschleunigt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , mit einer 0 rechnergesteuerten Wickelvorrichtung, die einen drehend angetriebenen Wickelkern (1) aufweist, und einer Bandzuführungsvorrichtung (5) mit einem in Abstand zum Wickelkern (1) angeordneten Bandführungskopf (6), wobei der Wickelkern (1) und der Bandführungskopf (6) horizontal parallel zur Achse des Wickelkernes (1) gegeneinander relativverschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der 5 Bandführungskopf (6) der Bandzuführungsvorrichtung (5) parallel zur Achse des Wickelkernes (1) verschiebbar ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Wickelkern als auch der Bandführungskopf (6) der Bandzuführungsvorrichtung (5) horizontal parallel zur Achse des Wickelkernes (1) verschiebbar sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandführungskopf (6) der Bandzuführungsvorrichtung (5) vertikal verschiebbar angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkern (1) um eine vertikal verlaufende Achse (8) verschweπkbar gelagert ist.
6. Großcoil aus aufgewickeltem Elektroband, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektroband (2) oszillierend in eng gewickelten Lagen verformungsfrei auf einen Wickelkern (1) aufgewickelt ist, der um ein Vielfaches breiter als das Elektroband (2) ist, wobei der axiale Bandabstand mindestens zwischen den beiden letzten benachbarten Gängen einer Wickellage im Endbereich des Großcoils mindestens im Umfangsbereich der Richtungsumkehr des Wickelsinnes des letzten Wickelganges gegenüber dem Bandabstand zwischen benachbarten Gängen im Längenbereich des Großcoils vergrößert ist.
7. Großcoil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Abstandsvergrößerung sich etwa über den Umfang der jeweiligen Wickellage erstreckt.
8. Großcoil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkern (1) an beiden Enden mit Flanschen versehen ist.
9. Großcoil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektro¬ band (2) aus mehreren Bandabschnitten besteht, die durch im Mikroplasma- oder Laserschweißverfahren hergestellte, verarbeitungsfähige Schweißnähte (2a) verbunden sind.
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