DE19543246A1 - Vorrichtung zur Steuerung von Spulen, insbesondere anzubringen an Einwickelmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zur Steuerung von Spulen, insbesondere anzubringen an EinwickelmaschinenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
Steuerung von Spulen, insbesondere anzubringen an Einwickel
maschinen.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine
Vorrichtung der obengenannten Art, verwendbar, um das heran
nahende Ablaufen des auf eine Spule gewickelten Bahnmaterials
zu erfassen und folglich eine beliebige Arbeitseinheit auszulösen,
die zum Beispiel aus einer Einrichtung bestehen kann, die in der
Lage ist, den Austausch der ablaufenden Spule gegen eine neue
vorzunehmen.
Im Bereich der automatischen Einwickelmaschinen ist die Ver
wendung von Vorrichtungen bekannt, die in der Lage sind, das
herannahende Entleeren einer Spule zu erfassen und diesen Zu
stand einer Arbeitseinheit zur Steuerung zu signalisieren, welche
dann den automatischen Austausch der leeren Spule gegen eine
neue auslöst.
Zu diesem Zweck wurden, nach dem was zum Beispiel in dem
Europäischen Patent Nr. 155,020 beschrieben ist, Vorrichtungen
zum Abtasten verwirklicht, die mit elektromagnetischen Fühlern
versehen sind, die sich den in der Nähe der Trägerelemente für die
Spulen vorhandenen elektrischen oder magnetischen Feldern ge
genüber als empfindlich erweisen.
Andere Typen von elektromagnetischen Fühlern sind empfindlich
gegenüber Schwankungen des elektrischen oder magnetischen
Feldes, hervorgerufen durch metallene Bänder, die an kurzen Ab
schnitten der Oberfläche des Endabschnittes des Einwickelmate
rials angebracht sind oder einige Windungen am Ende des Ein
wickelmaterials selbst bilden.
Die Verwendung dieser Typen von Fühlern haben die Arbeitsein
heiten für den Spulenwechsel leistungsfähiger, funktionstüchtiger
und genauer gemacht, hat jedoch zu Problemen bei den Herstel
lern und den Benutzern der betreffenden Spulen geführt. Tatsäch
lich müssen alle metallene Streifen oder Bänder, die mit den Füh
lern zusammenarbeiten, zusammen mit dem Bahnmaterial kalan
dert werden und ergänzenden Teil desselben bilden. Daraus ergibt
sich das Problem, daß während der Schneidphase und der Rand
beschneidung des die Spulen bildenden Einwickelmaterials Ab
fallstreifen aus zusammengesetztem Material erzeugt werden, das
heißt bestehend aus Einwickelmaterial und aus metallenem Ma
terial, die dann nicht mehr regeneriert werden können.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Vorrichtung zu
liefern, die in der Lage ist, korrekt den Zustand des herannahen
den Entleerens der Spulen zu erfassen, und zwar ohne die Not
wendigkeit, letztere mit metallenen Bändern, Lamellen oder Ma
terialabschnitten versehen zu müssen, folglich also bestehend aus
einem leicht regenerierbaren homogenen Material.
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur
Steuerung von Spulen mit Bahnmaterial hergestellt, welche insbe
sondere an Einwickelmaschinen anbringbar ist und für jede auf ei
nem entsprechenden Kern gewickelte und sich um ihre eigene
Achse drehende Spule Abtastmittel enthält, die während des Ab
wickelns der genannten Spule entlang einer im wesentlichen radia
len Richtung derselben beweglich sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die genannten Abtastmittel aus optoelektronischen und licht
empfindlichen Fühlern bestehen, die dazu dienen, den Wert einer
chromatischen Eigenschaft eines Bereiches der genannten Spule
abzutasten, wobei die genannten optoelektronischen und licht
empfindlichen Fühler dazu bestimmt sind, beim Erfassen eines
Wertes der genannten chromatischen Eigenschaft ein Signal aus
zusenden, das einem zuvor eingegebenen Musterwert der gleichen
chromatischen Eigenschaft entspricht.
Die Erfindung wird nachstehend detaillierter beschrieben, und
zwar unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen, die zwei
rein als Beispiel gedachte und nicht begrenzende Verwirkli
chungsformen darstellen, und von denen
- - Abb. 1 schematisch und mit einigen Teilen entfernt eine perspektivische Ansicht einer ersten Verwirklichungs form der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
- - Abb. 2 zeigt schematisch eine Seitenansicht der komplet ten Vorrichtung aus Abb. 1;
- - Abb. 3 zeigt schematisch eine Frontalansicht einer weite ren Verwirklichungsform der Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
- - Abb. 4 zeigt schematisch eine perspektivische Darstel lung einer Spule in ihrem entleerten Zustand, verwendbar in Verbindung mit der in Abb. 3 gezeigten Steuer vorrichtung.
Unter Bezugnahme auf die Abb. 1, 2 und 3 ist die Vor
richtung zum Steuern von sich entleerenden Spulen nach der vor
liegenden Erfindung in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnet und ist
in der Nähe einer Spule 2 mit Bahnmaterial 3 angeordnet.
Entsprechend zu der Spule 2, die sich während des Abwickelns
des Bahnmaterials 3, oder der Bahn 3, wie sie nachstehend der
Einfachheit halber bezeichnet wird, um ihre eigene Umdrehungs
achse dreht, sieht die Vorrichtung 1 Abtastmittel 5 vor, die von
einem Arm 6 getragen werden. Dieser Arm 6 ist von einer Struk
tur der Einwickelmaschine (nicht sichtbar) getragen, an welcher
die Vorrichtung 1 angebracht zu werden bestimmt ist, und kann
frei um eine Achse parallel zu der Achse 4 der Spule 2 schwingen.
Da die Spule 2 normalerweise mit ihrer eigenen Achse 4 horizon
tal angeordnet ist, ist der schwingende Arm 6 oberhalb der Spule
2 angeordnet und trägt mit Hilfe eines horizontalen Zapfens 6′ ei
ne leerlaufende Rolle 7, die an der umlaufenden Oberfläche der
Spule 2 selbst anliegend arbeitet. Der Kontakt wird normalerweise
durch Schwerkraft gehalten.
Die obengenannten Abtastmittel 5 werden aus optoelektronischen
und lichtempfindlichen Fühlern 8 gebildet, in der Lage, eine kolo
rimetrische Messung durchzuführen und den Wert einer chromati
schen Eigenschaft eines bestimmten Bereiches 20 der Spule 2 zu
erfassen, wie nachstehend besser verdeutlicht wird, und zwar aus
einem oder mehreren die Spule 2 selbst bildenden Elementen, wie
zum Beispiel der Bahn 3, einigen Wicklungen 10 oder dem Kern
12.
Nachstehend wird als "Wert" einer chromatischen Eigenschaft die
Stärke der photoelektrischen Wirkung oder die Lichtstärke be
zeichnet, welche an die einer jeden Farbe und deren Schattierun
gen eigenen Frequenz gebunden und meßbar ist, wenn ein Körper
von einer bestimmten Farbe von einer Abstrahlung getroffen wird.
Das Niveau des durch die photoelektrische Wirkung erzeugten Si
gnals (normalerweise elektrisch), und folglich proportional zum
Wert der oben bestimmten chromatischen Eigenschaft, wird ver
arbeitet und mit einem Signal verglichen, welches proportional zu
einem zuvor eingegebenen chromatischen Bezugsmusterwert ist.
Die lichtempfindlichen Fühler 8 können im wesentlichen nach
zwei unterschiedlichen Darstellungen und Orientierungen ange
ordnet sein, wie in den Abb. 2 und 3 gezeigt wird, von de
nen sie in der Abb. 2 parallel zu der Umdrehungsachse 4 der
Spule 2 ausgerichtet sind, während sie in der Abb. 3 nach
einer im wesentlichen radialen Richtung der Spule 2 selbst orien
tiert sind.
Die in Abb. 2 dargestellte Lösung, bei welcher der Fühler 8
sich außerhalb der Abmessung der Spule 2 bewegt, ist sehr gut
geeignet, den Grad der Entleerung von jedem beliebigen Typ von
Bahnmaterial 3, das auf der Spule 2 gewickelt ist, zu kontrollie
ren. Der Fühler 8 ist, so wie er bei dieser Lösung angeordnet ist,
tatsächlich in der Lage, die chromatische Eigenschaft der Bahn 3
zu erfassen, genauer gesagt von deren diesem selbst zugewandten
Kante 3′. Während die Spule 2 nach und nach abgewickelt wird,
nähert sich der Fühler 8 einer Darstellung des Ausgerichtetseins
zu dem Kern 12 der Spule 2. In dem Augenblick, in dem sich in
dem Wirkungsbereich des Fühlers 8 der Kern 12 zu befinden be
ginnt, "fühlt" der Fühler 8 die Veränderung der chromatischen Ei
genschaft aufgrund der Kombination der zwei verschiedenen Far
ben der Bahn 3 und des Kerns 12 und sendet ein Signal an eine
Arbeitseinheit aus, wenn diese chromatische Kombination einer
zuvor eingegebenen chromatischen Eigenschaft entspricht. In den
beiliegenden Abbildungen ist diese Arbeitseinheit einfacherweise
in Form eines Blockes 13 dargestellt, welcher zum Beispiel als ei
ne Arbeitseinheit verstanden werden kann, die zum automatischen
Austausch der Spule 2 geeignet ist.
Diese optoelektronischen Fühler 8 sind auch in der Lage, kontinu
ierlich die "Veränderung" der kontrollierten chromatischen Eigen
schaft zu messen und diese Veränderung zeitgerecht anzuzeigen
oder, wie oben beschrieben, in bestimmten Intervallen nur einen
besonderen Wert derselben chromatischen Eigenschaft zu erfas
sen.
Für den Fall, daß die optoelektronischen Fühler 8 von einem Typ
sind, der in der Lage ist, kontinuierlich auf Dauer die Veränderung
der chromatischen Eigenschaft des Bereiches 20 zu messen, so
senden sie ein Signal an einen Komparator 14 aus, welcher in dem
Augenblick, in dem er ein Signal proportional zu einer chromati
schen Eigenschaft empfängt, die der zuvor eingegebenen Bezugs
eigenschaft entspricht, sein Signal an die Arbeitseinheit 13 aus
sendet.
In dem oben beschriebenen Fall ändert sich das Niveau des von
dem Fühler 8 ausgesandte Signal je nach der Veränderung der
photoelektrischen Wirkung, die sich als mit der Veränderung der
chromatischen Eigenschaft zusammenhängend erweist, oder ein
facherweise der Farbe, was beim Übergang von der Kante 3′ auf
den Kern 12 erfolgt. Aus diesem Grunde, und um diese Wirkung
noch zu verstärken, wird der Kern 12 normalerweise in einer zu
der Farbe der Bahn 3 entschieden kontrastierenden Farbe herge
stellt.
Das Niveau des obengenannten Signals wird sich um so mehr ver
ändern, je größer sich der Anteil der Oberfläche der Kante 12′
des Kerns 12 erweist, der in den Wirkungsbereich des Fühlers 8
fällt. Das Niveau des Signals wird verarbeitet und im Inneren ei
nes an letzteren angeschlossenen Komparators 14 mit einem Be
zugsmusterwert verglichen.
Bei der Verwirklichungsform wie in Abb. 3 eignet sich der
Fühler 8 sehr gut dazu, an Bahnen 3 aus durchsichtigem Material
zu arbeiten, wie zum Beispiel Bahnen aus verschweißbarem
Kunststoffmaterial. In diesem besonderen Falle wird der Bereich
20 aus den letzten Windungen 10 der Spule 2 beschrieben, welche
mit einer anderen Farbe versehen sind als die der normal abzu
wickelnden Windungen 11, zum Beispiel schwarz wie in der
Abb. 4 dargestellt. Da die Bahn 3 durchsichtig ist, erfassen
die Fühler 8 bei dieser Verwirklichungsform die Farbe der Bahn 3
selbst sowie die der darunterliegenden letzten Windungen 10,
oder auch den Veränderungsgradienten der Farbe, welche beim
Entleeren der Spule auf den eigentlichen Farbton der letzten Win
dungen 10 zugeht. Wenn die Spule 2 einen bestimmten Entlee
rungsgrad erreicht hat und über den letzten Windungen 10 nur
noch wenige Windungen 11 liegen (wie in der Abb. 3 ge
zeigt wird), erfaßt der Fühler 8 wegen der Durchsichtigkeit die
Farbe der letzten Windungen 10 und sendet ein entsprechendes
Signal an die Arbeitseinheit 13 aus.
Für den Fall, daß der Fühler 8 eine vorübergehende Veränderung
der Farbe erfaßt, gelangt das Signal an den Eingang des Kompa
rators 14. Auch in diesem Falle, wie schon in dem vorstehend be
schriebenen, steuert der Komparator 14 die Arbeitseinheit 13,
welche dafür sorgt, die leerlaufende Spule 2 gegen eine neue aus
zutauschen.
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Steuerung von Spulen (2) aus Bahnmaterial
(3), anbringbar insbesondere an Einwickelmaschinen und enthal
tend für jede um einen entsprechenden Kern (12) gewickelte und
sich um die eigene Achse (4) drehende Spule (2) Abtastmittel (5),
die während des Abwickelns der genannten Spule (2) und entlang
einer im wesentlichen zu letzterer radialen Richtung beweglich
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Abtastmittel
(5) aus optoelektronischen und lichtempfindlichen Fühlern (8) be
stehen, die dazu dienen, den Wert einer chromatischen Eigen
schaft eines Bereiches (20) der genannten Spule (2) abzutasten,
wobei die genannten optoelektronischen und lichtempfindlichen
Fühler (8) dazu bestimmt sind, beim Erfassen eines Wertes der
genannten chromatischen Eigenschaft ein Signal auszusenden, das
einem zuvor eingegebenen Musterwert der gleichen chromati
schen Eigenschaft entspricht.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die genannten optoelektronischen und lichtempfindlichen
Fühler (8) nach einer Richtung orientiert sind, die im wesentlichen
parallel zu der Umdrehungsachse (4) der jeweiligen Spule (2)
verläuft und sie sich seitlich uns außerhalb derselben bewegen;
wobei der genannte Bereich (20) durch die diesen zugewandte
Kante (3′) der Wicklungen (10) des Bahnmaterials (3) der genann
ten Spule (2) und/oder durch die Kante (12′) des genannten Kerns
(12) beschrieben wird.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, insbesondere zur Steue
rung von Spulen (2) mit durchsichtigem Bahnmaterial (3), da
durch gekennzeichnet, daß die genannten optoelektronischen
und lichtempfindlichen Fühler (8) nach einer im wesentlichen ra
dialen Richtung der jeweiligen Spule (2) orientiert sind und sich
innerhalb der Abmessung derselben bewegen; wobei der genannte
Bereich (20) durch die letzten Windungen (10) des genannten
Bahnmaterials (3) oder durch den Kern (12) beschrieben wird, auf
den diese letzten Windungen (10) gewickelt sind; und wobei die
genannten letzten Windungen (10) oder der Kern (12) eine andere
Farbe aufweisen als die des restlichen durchsichtigen Bahnmate
rials (3).
4. Vorrichtung zur Steuerung von Spulen, insbesondere anbring
bar an Einwickelmaschinen, im wesentlichen wie unter Bezug
nahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde.
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |