DE3134326C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufwickelvorrichtung für Bänder, insbesondere zum Wickeln von Magnetkernen, mit einem von einem Antriebsmotor angetriebenen Wickeldorn und einer mit einer Bremsvorrichtung gekuppelten und über das zu wickelnde Band mit einem Wickeldorn verbundenen Zugrolle sowie einem auf die Bremsvorrichtung einwirkenden Regler, der die Zug­ spannung des Bandes mit zunehmendem Radius des auf den Wickeldorn gewickelten Bandes verringert.The invention relates to a winding device for Tapes, especially for winding magnetic cores, with one driven by a drive motor Winding mandrel and one with a braking device coupled and over the band to be wrapped with a Winding mandrel connected pull roller and one on the Braking device acting on the train Tension of the band with increasing radius of the the winding mandrel wound tape reduced.

Aus der DE-AS 10 04 577 ist es zum Aufwickeln von Bändern bekannt, eine Aufhaspelanlage mit Einlauf­ bremsrollen vorzusehen, denen das Band aus einer Ausgleichsschlingengrube nahezu spannungsfrei zuläuft. Um die zum Aufwickeln erforderliche Zugspannung zu erzielen, wird das Band um zwei Rollen herumgeführt, die generatorisch abgebremst werden können.From DE-AS 10 04 577 it is for winding Bands known, a reel-up with an inlet to provide brake rollers that the band from a Compensation sling pit almost free of tension approaches. To the winding up To achieve tension, the tape is around two rollers led around, which are braked by a generator can.

Weiterhin it es aus der DE-OS 26 33 999 bekannt, bei einer Wickeleinrichtung den Materialzug zu regeln. Hier wird der Materialzug zwischen einem Ab- und Auf­ wickelkörper sowie der Radius des Wickels auf dem Aufwickelkörper ständig gemessen. Das Produkt dieser beiden Meßgrößen wirkt auf einen Regler, der über einen Soll-Ist-Wert-Vergleich die Bremskraft einer Bremseinrichtung am Aufwickelkörper beeinflußt. Hierdurch wird erreicht, daß mit zunehmendem Radius des Aufwickelkörpers sich der Bandzug verringert.Furthermore, it is known from DE-OS 26 33 999, at to regulate the material tension in a winding device. Here the material train between a down and up winding body and the radius of the winding on the Rewinder continuously measured. The product of this Both measured variables act on a controller that the braking force via a target / actual value comparison a braking device on the winding body  influenced. This ensures that with increasing radius of the winding body Belt tension reduced.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aufwickelvorrichtung anzugeben, die insbesondere zum Wickeln von Magnetkernen geeignet ist und es gestattet, die Zugkraft jeder Windung individuell einzustellen und eine besonders schnelle Anpassung des Bandzuges an einen vorgegebenen Sollwert sicherzustellen. Damit ist die neue Anordnung insbesondere auch zum Wickeln von rechteckförmigen Magnetkernen geeignet.The object of the present invention is a Specify winding device, in particular for Winding of magnetic cores is suitable and it allowed, the tensile force of each turn individually adjust and a particularly quick adjustment the strip tension to a predetermined setpoint ensure. This is the new arrangement especially for winding rectangular ones Magnetic cores suitable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zugrolle teilweise vom Band umschlungen ist, daß als Bremsvorrichtung ein Bremsmotor dient, dessen Anker zur Regelung des Ankerstromes einem Drehmomentregler nachgeschaltet ist, daß der Solleingang des Drehmomentreglers mit einem Rechner zur Einstellung des Sollwertes für den Bandzug verbunden ist und daß dem Rechner ein Impulsgeber vorgeschaltet ist, der mit dem Wickeldorn gekuppelt ist und Ausgangssignale proportional zur Drehbewegung des Wickeldorns abgibt. According to the invention, this object is achieved by that the traction roller partially wrapped around the belt is that a brake motor as a braking device serves, the armature for regulating the armature current is connected downstream of a torque controller that the Setpoint input of the torque controller with one Calculator for setting the setpoint for the Bandzug is connected and that the computer Pulse generator is connected upstream with the Winding mandrel is coupled and output signals proportional to the rotation of the mandrel delivers.  

Die erfindungsgemäße Aufwickelvorrichtung ist in Fig. 1 in einer schematischen Ansicht dargestellt.The winding device according to the invention is shown in FIG. 1 in a schematic view.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, welches die Steuerung der verwendeten Motoren im Prinzip erkennen läßt. Fig. 2 shows a block diagram which shows the control of the motors used in principle.

In Fig. 1 wird das zu wickelnde Band 1 von einer mit einem Abwickelmotor 2 gekuppelten Vorratsspule 3 abge­ wickelt und gelangt zu einer sogenannten Schlingengrube 4, wo es zwischen zwei Lichtschranken 5 und 6 hindurchgeführt wird. Von da aus wird das Band 1 über eine Führungsrolle 7, eine Andruckrolle 8 und eine Führungsrolle 9 umgelenkt und dann zwischen einer Zugrolle 10 und der Andruckrolle 8 hindurchgeführt. Die Andruckrolle 8 ist über Federn 11 so gelagert, daß sie mit konstanter Kraft gegen die Zug­ rolle 10 gepreßt wird und so sicherstellt, daß kein we­ sentlicher Schlupf zwischen Zugrolle 10 und Band 1 ent­ steht.In Fig. 1, the abge to be wound tape 1 of a coupled with an unwind motor 2 supply reel 3 wound and passes to a so-called loop pit 4 where it is passed between two light barriers 5 and 6. From there, the belt 1 is deflected via a guide roller 7 , a pressure roller 8 and a guide roller 9 and then passed between a pull roller 10 and the pressure roller 8 . The pinch roller 8 is mounted on springs 11 so that it is pressed with constant force against the train roll 10 and thus ensures that there is no significant slip between the tension roller 10 and tape 1 ent.

Das Band 1 ist mit einem Umschlingungswinkel von mehr als 180° um die Zugrolle 10 herumgeführt und gelangt von die­ ser zu einem Wickeldorn 12, auf den es aufgewickelt wird. Auf dem Bandabschnitt 13 des Bandes 1 zwischen Zugrolle 10 und Wickeldorn 12 liegt eine Abtastrolle 14 auf, die mit dem Abgriff 15 eines Potentiometers 16 verbunden ist.The tape 1 is guided with a wrap angle of more than 180 ° around the pull roller 10 and passes from the water to a winding mandrel 12 , on which it is wound. On the belt section 13 of the belt 1 between the tension roller 10 and the winding mandrel 12 there is a scanning roller 14 which is connected to the tap 15 of a potentiometer 16 .

Mit der Zugrolle 10 ist ein Bremsmotor 17 gekuppelt, der vorteilhafterweise als Scheibenläufermotor ausgebildet ist, da derartige Motoren bei geringer Trägheit ein großes Antriebsmoment entwickeln können. Vom gleichen Motortyp ist im Ausführungsbeispiel der mit dem Wickel­ dorn 12 gekuppelte Antriebsmotor 18. An der Welle 19 des Antriebsmotors 18 befindet sich ein Impulsgeber 20, der bei Drehung der Welle Impulse abgibt und so als Meß­ gerät für die Anzahl der Umdrehungen der Welle 19 ge­ eignet ist.A brake motor 17 is coupled to the traction roller 10 , which is advantageously designed as a disc rotor motor, since such motors can develop a large drive torque with low inertia. The same motor type is in the exemplary embodiment of the drive motor 18 coupled to the winding mandrel 12 . On the shaft 19 of the drive motor 18 there is a pulse generator 20 which emits pulses when the shaft rotates and is thus suitable as a measuring device for the number of revolutions of the shaft 19 .

Die Wirkungsweise dieser Anordnung läßt sich aus Fig. 2 ersehen. Die Lichtschranken 5 und 6 beeinflussen einen Steuerbaustein 21, der abhängig davon, ob die Licht­ schranke 5 oder die Lichtschranke 6 unterbrochen wird, positive oder negative Impulse an einen nachgeschalteten Funktionsgeber 22 gibt. Dieser wirkt als Integrator und ist ausgangsseitig an den Solleingang 23 eines Drehzahl­ reglers 24 für den Abwickelmotor 2 angeschlossen. Der Abwickelmotor 2 ist mit einer Drehzahlmeßeinrichtung 25 verbunden, deren Ausgang an den Isteingang 26 des Reg­ lers 24 geschaltet ist. Diese Anordnung wirkt damit so, daß bei Unterbrechung der Lichtschranke 5 die Drehzahl des Abwickelmotors 2 erhöht und bei Unterbrechung der Lichtschranke 6 diese Drehzahl entsprechend vermindert wird. Damit wird das von der Vorratsspule 3 ablaufende Band 1 in der Schlingengrube 4 gehalten.The operation of this arrangement can be seen from Fig. 2. The light barriers 5 and 6 influence a control module 21 which , depending on whether the light barrier 5 or the light barrier 6 is interrupted, gives positive or negative impulses to a downstream function generator 22 . This acts as an integrator and is connected on the output side to the target input 23 of a speed controller 24 for the unwinding motor 2 . The unwinding motor 2 is connected to a speed measuring device 25 , the output of which is connected to the actual input 26 of the controller 24 . This arrangement thus has the effect that the speed of the unwinding motor 2 is increased when the light barrier 5 is interrupted and this speed is correspondingly reduced when the light barrier 6 is interrupted. Thus, the tape 1 running out of the supply reel 3 is held in the loop pit 4 .

Der Wickelvorgang wird durch Einschalten des Antriebs­ motors 18 gestartet, der von einem Drehzahlgeber 28 mit Solleingang 29 und Isteingang 30 auf annähernd konstante Drehzahl gebracht wird. Zur Erfassung der Ist-Drehzahl dient eine Drehzahlmeßeinrichtung 27, deren Ausgangs­ leitung an den Isteingang 30 des Drehzahlreglers 28 angeschlossen ist. The winding process is started by switching on the drive motor 18 , which is brought to an approximately constant speed by a speed sensor 28 with a target input 29 and actual input 30 . To measure the actual speed, a speed measuring device 27 is used , the output line of which is connected to the actual input 30 of the speed controller 28 .

Der auf der Welle 19 des Antriebsmotors 10 angebrachte Impulsgeber 20 ist ausgangsseitig mit einem Eingang eines Rechners 31 verbunden. Abhängig von einer im Rechner ge­ speicherten Sollkurve für die Zugkraft des aufzuwickeln­ den Bandes 1, die abhängig von der Windungszahl und Band­ dicke des Bandes 1 einstellbar ist, liefert der Rechner 31 eine Ausgangsspannung, die mit zunehmender, vom Im­ pulsgeber 20 gelieferter Impulszahl abnimmt. Dieser Aus­ gang 32 des Rechners 31 ist an den Solleingang 33 eines Drehmomentreglers 34 angeschlossen. Dieser regelt den Ankerstrom des Bremsmotors 17, der über einem Shunt 35 abgegriffen, in einem Verstärker 36 verstärkt und an den Isteingang 37 des Drehmomentreglers 34 gegeben wird.The pulse generator 20 attached to the shaft 19 of the drive motor 10 is connected on the output side to an input of a computer 31 . Depending on a target curve stored in the computer for the tensile force of the tape 1 to be wound, which is adjustable depending on the number of turns and tape thickness of the tape 1 , the computer 31 supplies an output voltage which decreases with increasing pulse number 20 supplied by the pulse generator 20 . From this output 32 of the computer 31 is connected to the target input 33 of a torque controller 34 . This regulates the armature current of the brake motor 17 , which is tapped via a shunt 35 , amplified in an amplifier 36 and passed to the actual input 37 of the torque regulator 34 .

Vor dem Start des Wickelvorgangs wird zunächst der Rech­ ner 31 auf seine Ausgangsgröße (Umdrehungszahl = Null) gesetzt, so daß dieser vorgegebenen Maximalwert für den Ankerstrom des Bremsmotors 17 an den Solleingang 33 des Drehmomentreglers 34 gibt. Damit steht der Bandab­ schnitt 13 des Bandes 1 unter Spannung und der Antriebs­ motor 18 kann gestartet werden. Von Umdrehung zu Umdre­ hung während des Wickelvorganges wird vom Rechner 31 der Sollwert für den Ankerstrom des Bremsmotors 17 und damit die Spannung des Bandabschnittes 13 stufenweise vermin­ dert, so daß sich optimale Spannungsverhältnisse in dem zu wickelnden Magnetkern ergeben und mit Sicherheit ver­ hindert wird, daß bei Entfernen des Wickeldorns 12 aus dem Inneren des gewickelten Magnetkernes dort Verfor­ mungen auftreten. Before the start of the winding process, the computer 31 is first set to its initial size (number of revolutions = zero), so that this predetermined maximum value for the armature current of the brake motor 17 gives the desired input 33 of the torque controller 34 . So that the Bandab section 13 of the tape 1 is under tension and the drive motor 18 can be started. From rotation to rotation during the winding process, the setpoint for the armature current of the brake motor 17 and thus the voltage of the band section 13 is gradually reduced by the computer 31 , so that optimum voltage conditions result in the magnetic core to be wound and are reliably prevented from occurring when removing the mandrel 12 from the inside of the wound magnetic core deformations occur there.

Obgleich durch die spannungsfreie Zufuhr des Bandes 1 zur Zugrolle 10 nur geringe Trägheitsmomente bei der Beschleu­ nigung bzw. beim Abbremsen des Bandabschnittes 13 wirksam sind, läßt sich die Bandzugregelung insbesondere zum Wic­ keln von rechteckförmigen Kernen weiter verbessern. Hier­ zu ist die mit dem Abgriff 15 des Potentiometers 16 ver­ bundene Abtastrolle 14 vorgesehen. Diese bewegt den Ab­ griff 15 des Potentiometers 16 nach oben, wenn der Wickel­ radius vergrößert und nach unten, wenn der Wickelradius verkleinert wird. Das Letztere geschieht bei rechteckför­ migen Kernen immer dann, wenn sich das Band um eine Ecke herumgelegt hat und sich auf einen gradlinigen Abschnitt des Kernes auflegt.Although due to the tension-free supply of the tape 1 to the pulling roller 10, only small moments of inertia are effective when accelerating or braking the tape section 13 , the tape tension control can be further improved, in particular for wiping rectangular cores. Here too the ver with the tap 15 of the potentiometer 16 connected scanning roller 14 is provided. This moves the handle 15 from the potentiometer 16 upwards when the winding radius increases and downwards when the winding radius is reduced. In the case of rectangular cores, the latter always occurs when the tape has wrapped around a corner and lies on a straight section of the core.

Dem Abgriff 15 des Potentiometers 16 ist - wie Fig. 2 zeigt - ein Differentiator 38 nachgeschaltet. Der Aus­ gang dieses Differentiators 38 ist an einen Korrektur­ eingang 39 des Drehmomentreglers 34 geführt. Wenn sich der Bandabschnitt 13 bei gleichzeitiger Vergrößerung des Wickelradius beschleunigt, wird der Abgriff 15 des Potentiometers 16 nach oben geführt und der Differen­ tiator 38 wird ein negatives Signal an den Korrektur­ eingang 39 geben. Dieser täuscht einen zu hohen Anker­ strom des Bremsmotors 17 vor, da das negative Korrektur­ signal 39 in gleicher Weise die das Signal am Isteingang 37 wirkt. Der Drehmomentregler 34 vermindert also seinen Ausgangswert, so daß der Strom im Anker des Bremsmotors 17 ebenfalls verringert wird. Damit wird die durch die Beschleunigung des Bandabschnittes 13 und durch die Be­ schleunigung der Zugrollen 10 sich ergebende erhöhte Zugkraft im Bandabschnitt 13 kompensiert. The tap 15 of the potentiometer 16 - as shown in FIG. 2 - is followed by a differentiator 38 . The output from this differentiator 38 is fed to a correction input 39 of the torque controller 34 . If the tape section 13 accelerates with a simultaneous increase in the winding radius, the tap 15 of the potentiometer 16 is guided upwards and the differentiator 38 will give a negative signal to the correction input 39 . This pretends that the armature current of the brake motor 17 is too high, since the negative correction signal 39 acts in the same way as the signal at the actual input 37 . The torque controller 34 thus reduces its output value, so that the current in the armature of the brake motor 17 is also reduced. Thus, the resulting increased tensile force in the belt section 13 is compensated for by the acceleration of the belt section 13 and by the acceleration of the tension rollers 10 .

In entsprechender Weise wird das Bremsmoment des Brems­ motors 17 verstärkt, wenn sich der Wickelradius ver­ mindert, so daß mit Sicherheit auch bei extrem flachen, rechteckförmigen Wickeln eine Schlaufenbildung oder eine Veränderung der Zugkraft im Bandabschnitt 13 vermieden werden kann.In a corresponding manner, the braking torque of the brake motor 17 is increased when the winding radius decreases, so that loop formation or a change in the tensile force in the band section 13 can be avoided with certainty even with extremely flat, rectangular windings.

Claims (5)

1. Aufwickelvorrichtung für Bänder, insbesondere zum Wickeln von Magnetkernen, mit einem von einem Antriebsmotor (18) angetriebenen Wickeldorn (12) und einer mit einer Bremsvorrichtung gekuppelten und über das zu wickelnde Band (1) mit einem Wickeldorn (12) verbundenen Zugrolle (10) sowie einem auf die Brems­ vorrichtung einwirkenden Regler, der die Zugspannung des Bandes mit zunehmendem Radius des auf den Wickel­ dorn gewickelten Bandes verringert, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugrolle (10) teilweise vom Band (1) umschlungen ist, daß als Bremsvorrichtung ein Bremsmotor (17) dient, dessen Anker zur Regelung des Ankerstromes einem Dreh­ momentregler (34) nachgeschaltet ist, daß der Solleingang (33) des Drehmomentreglers (34) mit einem Rechner (31) zur Einstellung des Sollwertes für den Bandzug verbunden ist und daß dem Rechner (31) ein Impulsgeber (20) vorgeschaltet ist, der mit dem Wickeldorn (12) gekuppelt ist und Ausgangssignale proportional zur Drehbewegung des Wickeldorns (12) abgibt. 1. Drum for tapes, in particular for winding magnetic cores, with a driven by a drive motor (18) the winding mandrel (12) and a coupled with a braking device and connected via the to be wound strip (1) having a mandrel (12) draw roller (10 ) and a device acting on the braking device, which reduces the tension of the band with increasing radius of the band wound on the winding mandrel, characterized in that the traction roller ( 10 ) is partially wrapped by the band ( 1 ) that a braking motor is a braking device ( 17 ) is used, the armature for controlling the armature current is connected to a torque controller ( 34 ), that the target input ( 33 ) of the torque controller ( 34 ) is connected to a computer ( 31 ) for setting the setpoint for the strip tension and that the computer ( 31 ) a pulse generator ( 20 ) is connected upstream, which is coupled to the winding mandrel ( 12 ) and output signals proportional to the rotary motion supply of the mandrel ( 12 ). 2. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastrolle (14) für die Lage des Band­ abschnittes (13) des Bandes (1) zwischen Zugrolle (10) und Wickeldorn (12) vorgesehen ist und daß ein von der Lage der Abtastrolle (14) abgegebenes Signal über einen Differentiator (38) auf einen Korrektur­ eingang (39) des Drehmomentreglers (34) für den Bremsmotor (17) aufgeschaltet ist.2. Winding device according to claim 1, characterized in that a scanning roller ( 14 ) for the position of the tape section ( 13 ) of the tape ( 1 ) between the tension roller ( 10 ) and winding mandrel ( 12 ) is provided and that one of the position of the scanning roller ( 14 ) output signal via a differentiator ( 38 ) to a correction input ( 39 ) of the torque controller ( 34 ) for the brake motor ( 17 ) is connected. 3. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zugrolle (10) eine Andruckrolle (8) federnd anliegt und daß das Band (1) zwischen Zugrolle (10) und Andruckrolle (8) hindurchgeführt ist.3. take-up device according to claim 1, characterized in that a pressure roller ( 8 ) rests resiliently on the pull roller ( 10 ) and that the belt ( 1 ) is passed between the pull roller ( 10 ) and the pressure roller ( 8 ). 4. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bremsmotor (17) ein Gleichstrommotor mit konstantem Erregerfeld vorgesehen ist und daß der Rechner (31) den Ankerstrom des Bremsmotors (17) beeinflußt.4. take-up device according to claim 1, characterized in that a DC motor with a constant excitation field is provided as the brake motor ( 17 ) and that the computer ( 31 ) influences the armature current of the brake motor ( 17 ). 5. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Bremsmotor (17) ein durch Permanentmagnete erregbarer Gleichstromscheibenläufermotor vorgesehen ist.5. Winding device according to claim 4, characterized in that a DC rotor motor which can be excited by permanent magnets is provided as the brake motor ( 17 ).