DE3810532A1 - Method and apparatus for the winding of strand-like material - Google Patents
Method and apparatus for the winding of strand-like materialInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum lagenweisen Aufwickeln von strangförmigem Gut nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for layers Winding up strand-like material according to the generic term of Claim 1 and a device for performing the Procedure.
Nach der klassischen Methode wird die Spule, bestehend aus Kern und Flanschen in Drehbewegung gesetzt und sie wickelt das ankommende strangförmige Gut, nachfolgend der Einfachheit halber als Draht bezeichnet, lagenweise auf den Kern der Spule. Für das lagenweise Wickeln, also das Nebeneinanderlegen der Windungen des Drahtes, ist üblicherweise eine Drahtverlegeeinrichtung vorgesehen. Es ist aber auch bekannt, die Spule feststehend anzuordnen und um die Spule einen Flyer laufen zu lassen, der auf den Kern der Spule lagenweise den Draht legt. Zur Drahtverlegung wird hier entweder die Spule in geeignetem Maße gehoben oder gesenkt, das heißt relativ zum Flyer bewegt oder der Flyer selbst.According to the classic method, the coil, consisting of core and flanges set in rotation and she wraps the incoming strand-like good, subsequently Called wire for the sake of simplicity, in layers the core of the coil. For layer wrap, that is Juxtaposing the turns of the wire, is Usually a wire laying device is provided. But it is also known to arrange the coil stationary and to run the reel a flyer on the The core of the coil places the wire in layers. For wire laying either the coil is lifted to a suitable extent or lowered, that is, moved relative to the flyer or the flyer self.
Damit bei der lagenweisen Verlegung des strangförmigen Gutes keine Berge und Täler entstehen, sind Steuereinrichtungen vorgesehen, welche entweder die Laufgeschwindigkeit der Spule oder die des Flyers beeinflussen. Eine derartige Steuerung ist dann problematisch, wenn zum Aufwickeln des Gutes die Spule dreht, weil diese mit jeder aufgenommenen Drahtlage gewichtsmäßig schwerer wird und deshalb ihre Wickelgeschwindigkeit schwieriger auszusteuern ist.So when laying the strand-like in layers Good things no mountains and valleys arise, are control devices provided which is either the running speed of the coil or influence that of the flyer. Such a control is problematic if the Because the coil rotates with every layer of wire picked up is heavier in weight and therefore hers It is more difficult to control the winding speed.
Bei der Flyer-Aufwicklung des Drahtes bleibt die auszusteuernde Masse stets konstant. Man kann deshalb mehr Draht auf einer Spule unterbringen. Jedoch tritt beim Abziehen des Drahtes zum Zwecke der Weiterverarbeitung bei der Flyer-Aufwicklung häufig das Problem auf, daß der Draht beim Abziehen einen unerwünschten Drall erhält. Dies ist besonders dann unangenehm, wenn mehrere parallel ankommende Drähte gleichzeitig aufgewickelt wurden, weil diese dann als lose verseiltes Drahtbündel auf der Spule liegen. Vor der Weiterverarbeitung müssen diese Drähte zunächst wieder entdrillt werden.This remains with the flyer winding the wire controlled mass always constant. So you can do more Place wire on a spool. However, when peeling occurs of the wire for the purpose of further processing at Flyer rewinder often the problem that the wire when Pulling off gets an unwanted twist. This is special then uncomfortable when several wires arriving in parallel were wound up at the same time because they are then loose stranded wire bundles lie on the spool. Before the These wires have to be processed again first be untwisted.
Das Abziehen des Drahtes von der Spule oder vom Gebinde oder aus dem Gebinde heraus kann entweder in tangentialer Richtung erfolgen, in diesem Fall dreht sich die Spule beim Abziehen, und es müssen besondere Bremseinrichtungen vorgesehen sein, damit die abgezogenen Drähte keine Schlaufen bilden (Kinks), oder aber es müssen andere Maßnahmen getroffen werden, um den Draht drallfrei beispielsweise abzuziehen und insbesondere ein Verheddern der einzelnen Drahtwindungen ineinander zu vermeiden, was zu Drahtbrüchen führen würde.Withdrawing the wire from the spool or package or out of the can either in tangential Direction, in this case the coil turns at Pull off, and special braking devices must be provided so that the stripped wires do not form loops (Kinks), or other measures have to be taken to pull the wire without twisting, for example, and especially tangling of the individual wire turns avoid each other, which would lead to wire breaks.
Aus diesem Grunde ist es bekannt, den Drahtlagen auf dem Kern der Spule eine bestimmte Anordnung zu geben, beispielsweise eine konische Anordnung, indem entweder der Kern von vornherein konisch ausgebildet wird und Lage um Lage auf den konischen Kern gewickelt wird und anfangs in verkürzten Lagen gewickelt wird, die dann länger werden, damit der Neigungswinkel der Drahtlagen zur Achse der Spule eine bestimmte Größe annimmt. Bei dieser Ausbildung kann der Draht zum Beispiel aus der dann entstehenden größeren inneren Öffnung nach Entfernung des Spulenkernes herausgezogen werden.For this reason it is known to lay the wire layers on to give a certain arrangement to the core of the coil for example a conical arrangement by either the Core is conical from the start and layer by layer is wound on the conical core and initially in shortened Layers are wrapped, which then become longer so that the Inclination angle of the wire layers to the axis of the coil one certain size. With this training, the wire can for example from the larger inner space that then arises Pull out the opening after removing the coil core.
Es kann aber auch von Vorteil sein, unter Umständen im Querschnitt ganz anders ausgebildete Drahtlagen auf den Kern der Spule zu wickeln, beispielsweise bauchige oder trapezförmig ausgebildete Querschnitte zu wählen, wenn dies für die Weiterverarbeitung vorteilhaft ist. But it can also be an advantage, under certain circumstances wire layers on the To wind the core of the coil, for example bulbous or to choose trapezoidal cross sections if this is advantageous for further processing.
Mit anderen Worten, nach dem Stand der Technik, können die Drahtlagen zylindrisch oder kegelförmig ausgebildet werden. Sollen im Querschnitt andere Formen erzeugt werden, ist dies mit den bekannten Mitteln der mechanischen Drahtverlegung praktisch undurchführbar.In other words, according to the prior art the wire layers are cylindrical or conical. If other shapes are to be created in cross-section, this is the case with the known means of mechanical wire laying practically impracticable.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Drahtlagen in beliebiger Weise auf den Kern einer Spule gewickelt werden können.The object of the invention is to provide a method with which the wire layers in any way on the core of a Coil can be wound.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren des Anspruches 1 gelöst. Dadurch, daß die Bewegung und Richtung der Verlegeeinrichtung mit Hilfe eines Computers gesteuert wird, der während der Verlegung durch eine Meß- und Steuereinrichtung beaufschlagt wird, kann mit dem Soll- Programm jede gewünschte Lagenordnung auf dem Kern einer Spule erzielt werden. Um dies zu erreichen, bedarf es noch nicht einmal der bisher üblichen Flansche an den Enden des Kernes der Spule.This object is achieved by the method of the claim 1 solved. In that the movement and direction of the Laying device is controlled with the aid of a computer, who during the laying by a measuring and Control device is acted upon, can with the target Program any desired order of layers on the core of a Coil can be achieved. To achieve this, it is still necessary not even the usual flanges at the ends the core of the coil.
Außerdem wird das bisherige zylindrische oder konische Verlegen des Drahtes gemäß der Erfindung wesentlich vereinfacht.In addition, the previous cylindrical or conical Laying the wire according to the invention essential simplified.
Außerdem ist es möglich, den Computer dazu zu verwenden, daß innerhalb der Lagen, das heißt zwischen den Umkehrpunkten der Verlegeeinrichtung eine einwandfreie Verlegung erfolgt, so daß insbesondere an den Enden der Lagen keine Berge und Täler entstehen.It is also possible to use the computer to that within the layers, that is, between the reversal points the installation device is installed correctly, so that especially at the ends of the layers no mountains and Valleys emerge.
Will man lediglich konische Lagen, das heißt kegelförmig angeordnete Lagen erzielen, kann man hierzu einen entsprechend ausgebildeten konischen Kern verwenden, aber auch einen zylindrischen Kern. Der Durchmesser der Endwindungen der einzelnen Lagen und ihr Abstand voneinander läßt sich leicht ermitteln, so daß die Einhaltung des Lagenwinkels vom Computer ermittelt, geprüft und gesteuert wird. If you only want conical layers, that means conical achieve arranged layers, you can do this use appropriately trained conical core, however also a cylindrical core. The diameter of the End turns of the individual layers and their distance from each other can be easily determined so that compliance with the Layer angle determined, checked and controlled by the computer becomes.
Insbesondere bei der konischen Lagenausbildung erfährt der Draht innerhalb jeder Lage eine sehr große Laufgeschwindigkeitsänderung, da stets von einem geringeren Windungsdurchmesser zu einem größeren übergegangen wird und umgekehrt und sich deshalb die Laufgeschwindigkeit des Drahtes oder des Flyers erheblich ändert.Especially experienced in the conical layer formation the wire within each layer is a very large one Change in running speed, since always from a lower one Winding diameter is transferred to a larger one and vice versa and therefore the running speed of the wire or the flyer changes significantly.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und zwar zeigtIn the drawing, embodiments of the Invention shown and shows
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel; Fig. 1 shows a first embodiment;
Fig. 2 ein geändertes Ausführungsbeispiel; Fig. 2 shows a modified embodiment;
Fig. 3, 4 und 5 Lagenanordnungen in Gebinden; Fig. 3, 4 and 5 able assemblies in bundles;
Fig. 6-10 geänderte Lagenanordnungen von Gebinden auf einem Kern mit und ohne Flansche; Fig. 6-10 changed layer arrangements of packages on a core with and without flanges;
Fig. 11 das Schaltschema der Computeranlage; FIG. 11 is the schematic diagram of the computer system;
Fig. 12 eine detaillierte schematische Darstellung der Computeranlage der Fig. 11. FIG. 12 shows a detailed schematic illustration of the computer system of FIG. 11.
Gemäß Fig. 1 soll auf einer Spule (1), bestehend aus einem Kern (2) mit den kernbegrenzenden Flanschen (3, 4) ein aus einer Drahtziehmaschine (5) kommender Draht (6) lagenweise aufgewickelt werden. Der Draht (6) läuft hierzu über eine Rolle (7), eine weitere Rolle (8) eines Flyers (9), welcher um die Achse (A-A) der Spule (1) drehbar ist, derart, daß der Draht (6) in der Achse (A-A) in den Flyer einläuft. Der Flyer wird von einem Motor (90) über einen Riemen (10) angetrieben, so daß eine Welle (11) in Richtung des Pfeiles (12) gedreht wird. An der Welle (11) ist ein Flyertopf (13) befestigt, der eine Umlenkrolle (14) trägt, welche den Draht zunächst radial nach außen lenkt, bis zu einer im Flyertopf gelagerten Rolle (15), die den Draht in Richtung des Pfeiles (16) einer weiteren im Flyertopf gelagerten Rolle (17) zuführt. According to FIG. 1, a wire ( 6 ) coming from a wire drawing machine ( 5 ) is to be wound in layers on a spool ( 1 ) consisting of a core ( 2 ) with the core-limiting flanges ( 3 , 4 ). For this purpose, the wire ( 6 ) runs over a roller ( 7 ), another roller ( 8 ) of a flyer ( 9 ) which can be rotated about the axis (AA) of the coil ( 1 ) in such a way that the wire ( 6 ) in the axis (AA) enters the flyer. The flyer is driven by a motor ( 90 ) via a belt ( 10 ) so that a shaft ( 11 ) is rotated in the direction of the arrow ( 12 ). A flyer pot ( 13 ) is attached to the shaft ( 11 ) and carries a deflection roller ( 14 ), which initially directs the wire radially outwards, up to a roller ( 15 ) mounted in the flyer pot, which guides the wire in the direction of the arrow ( 16 ) feeds another roll ( 17 ) stored in the flyer pot.
Diese Rolle legt den Draht (6) nunmehr auf den Kern (2) der Spule (1), wenn sich der Flyer in Richtung des Pfeiles (12) um die Spule (1) dreht. Damit der Draht (6) hierbei lagenweise verlegt wird, ist der Flyertopf (13) oder die Spule (1) (Fig. 12) an einer Mitnehmereinrichtung (20) befestigt, welche auf Führungsstangen (21) in Richtung des Pfeiles (22) mit Hilfe eines Antriebes (23) (Fig. 12) hin und her bewegbar ist, derart, daß der Draht (6) lagenweise zwischen die Spulenflansche (3, 4) gelegt wird.This roll now places the wire ( 6 ) on the core ( 2 ) of the coil ( 1 ) when the flyer rotates in the direction of the arrow ( 12 ) around the coil ( 1 ). So that the wire ( 6 ) is laid in layers, the flyer pot ( 13 ) or the spool ( 1 ) ( Fig. 12) is attached to a driver device ( 20 ), which is mounted on guide rods ( 21 ) in the direction of the arrow ( 22 ) With the aid of a drive ( 23 ) ( Fig. 12) can be moved back and forth in such a way that the wire ( 6 ) is placed in layers between the coil flanges ( 3 , 4 ).
Hat die Lage beispielsweise den Spulenflansch (3) erreicht, muß die Bewegungsrichtung des Flyers (9) umgedreht werden. Hierzu ist ein Endschalter (18) vorgesehen, welcher über den Kolben (19) eine Bewegungsumkehr des Flyertopfes (13) bewirkt. Stößt der Flyer auf einen Endschalter (24), wird die Bewegungsrichtung erneut umgedreht und der Flyer bewegt sich nunmehr nach oben. Damit hierbei der Draht sauber auf den Kern (2) der Spule (1) gewickelt wird, das heißt ohne Berge und Täler, wird nach dem Stand der Technik die Laufgeschwindigkeit des Drahtes (6) gemessen und hiernach die Wickelgeschwindigkeit des Flyers gesteuert.If the position has reached the coil flange ( 3 ), for example, the direction of movement of the flyer ( 9 ) must be reversed. A limit switch ( 18 ) is provided for this purpose, which causes the flyer pot ( 13 ) to be reversed via the piston ( 19 ). If the flyer encounters a limit switch ( 24 ), the direction of movement is reversed again and the flyer now moves upwards. To ensure that the wire is wound cleanly on the core ( 2 ) of the coil ( 1 ), that is to say without mountains and valleys, the running speed of the wire ( 6 ) is measured according to the prior art and the winding speed of the flyer is then controlled.
Gemäß der Erfindung läuft der Draht über eine Rolle (7), welche im zeitlichen Abstand oder in Abhängigkeit von ihrer Winkelstellung Impulse an einen Computer (30) gibt, in den die Lage der Umkehrpunkte beispielsweise des Endschalters (18) mit Hilfe eines Einstellknopfes (A) eingegeben wurde. Der Endschalter (18) ist hierzu in Richtung des Pfeiles (25) verstellbar. Der untere Umkehrpunkt, das heißt die Lage des Endschalters (24) ist mit Hilfe des Knopfes (B) des Computers (30) exakt einstellbar. Durch Drücken des Knopfes (C) wird eine automatische Steuerung eingestellt. According to the invention, the wire runs over a roller ( 7 ) which, at a time interval or depending on its angular position, gives impulses to a computer ( 30 ) in which the position of the reversal points, for example of the limit switch ( 18 ), is set using an adjusting button ( A ) was entered. The limit switch ( 18 ) is adjustable in the direction of the arrow ( 25 ). The lower reversal point, that is, the position of the limit switch ( 24 ) can be set exactly using the button ( B ) of the computer ( 30 ). Automatic control is set by pressing button ( C ).
Diese bewirkt, daß dann, wenn in der Nähe der Spulenflansche (3, 4) Berge und Täler in den Lagen auftreten, die Lage der Endschalter (18, 24) automatisch verstellt wird.This causes the position of the limit switches ( 18 , 24 ) to be automatically adjusted when there are peaks and valleys in the layers near the coil flanges ( 3 , 4 ).
Der Computer (30) kann gleichzeitig dazu verwendet werden, über eine Leitung (31) den Antriebsmotor (90) in seiner Drehzahl zu regulieren, was dann vorteilhaft ist, wenn sich zwischen den Flanschen (3, 4) Berge und Täler bei der Verlegung bilden.The computer ( 30 ) can simultaneously be used to regulate the speed of the drive motor ( 90 ) via a line ( 31 ), which is advantageous if mountains and valleys are formed between the flanges ( 3 , 4 ) during the laying .
Gemäß Fig. 2 ist der Flyer als Topf (40) ausgebildet. Der Draht (6) kommt wieder aus einer Drahtziehmaschine (5) und läuft über die Rolle (7), welche Impulse an den Computer (30) gibt. Über die Rollen (14, 15, 17) wird der Draht (6) wiederum auf den Kern (2) der Spule (1) in Lagen gelegt. Zur Aussteuerung der Lagen wirkt im vorliegenden Fall der Computer (30) über eine Leitung (42) auf einen Hebemechanismus (43), der die Spule (1) selbst anhebt und wieder absenkt, so daß der Draht zwischen die Flansche (3, 4) der Spule sauber verlegt wird.According to Fig. 2 of the flyer is designed as a pot (40). The wire ( 6 ) comes again from a wire drawing machine ( 5 ) and runs over the roller ( 7 ), which gives impulses to the computer ( 30 ). The wire ( 6 ) is in turn placed on the core ( 2 ) of the coil ( 1 ) in layers via the rollers ( 14 , 15 , 17 ). To control the positions, in the present case the computer ( 30 ) acts via a line ( 42 ) on a lifting mechanism ( 43 ) which raises and lowers the coil ( 1 ) itself, so that the wire between the flanges ( 3 , 4 ) the coil is neatly laid.
Gemäß Fig. 3 ist auf einen zylindrischen Kern (100) einer Spule der Draht in konischen Lagen (101) verlegt worden. Um diese Verlegung zu erreichen, ist es erforderlich, im Computer (30) den jeweiligen Durchmesser der Drahtwindungen im Bereich des Spulenflansches (102 a, 102 b) zu ermitteln. Der Abstand der Spulenflansche (102 a, 102 b) ist bekannt, so daß die Steigung der Windungen, das heißt der Neigungswinkel der Lagen softwaremäßig gesteuert werden kann.According to Fig. 3 of a coil of wire has been laid in conical layers (101) on a cylindrical core (100). To achieve this laying, it is necessary to determine the respective diameter of the wire windings in the area of the coil flange ( 102 a , 102 b ) in the computer ( 30 ). The distance between the coil flanges ( 102 a , 102 b ) is known, so that the pitch of the turns, that is to say the angle of inclination of the layers, can be controlled by software.
Fig. 4 zeigt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel. Die Lagen (103), welche wiederum schräg liegend zum Kern angeordnet sind, sind hier als Drahtbündel in ihrer Gesamtheit gesehen dadurch aufgefüllt worden, daß, nachdem der größte Windungsdurchmesser im Bereich des Spulenflansches (102 b) erreicht worden ist, die Lagen verkürzt wurden, so daß die äußere Form des Gebindes zylindrisch geworden ist. Fig. 4 shows a corresponding embodiment. The layers ( 103 ), which in turn are arranged at an angle to the core, have been filled up here as a wire bundle in their entirety in that after the largest winding diameter has been reached in the area of the coil flange ( 102 b ), the layers have been shortened, so that the outer shape of the container has become cylindrical.
Fig. 5 zeigt die Umkehrung des Prinzipes nach Fig. 4. FIG. 5 shows the reversal of the principle according to FIG. 4.
Fig. 6 zeigt, daß es auch möglich ist, zwischen die Spulenflansche (200, 210) einer Spule (220) Drahtlagen (230) zu legen, welche bei (240) eine einseitige Abschrägung zeigen. Fig. 6 shows that it is also possible to lay wire layers ( 230 ) between the coil flanges ( 200 , 210 ) of a coil ( 220 ), which have a bevel at ( 240 ).
Fig. 7 zeigt, daß es möglich ist, zwischen die Spulenflansche (300, 310), welche nach innen zu konisch verlaufen, zylindrische Drahtlagen (320) zu legen. Fig. 7 shows that it is possible to place cylindrical wire layers ( 320 ) between the coil flanges ( 300 , 310 ), which are too conical inwards.
Fig. 8 zeigt das umgekehrte Prinzip der Fig. 6, indem hier an Schrägkanten (400) eines Spulenflansches zylindrische Drahtlagen anliegen. FIG. 8 shows the reverse principle of FIG. 6, in that cylindrical wire layers rest against inclined edges ( 400 ) of a coil flange.
Fig. 9 zeigt ein geändertes Ausführungsbeispiel. Auf den Kern (410) einer Spule, welcher überhaupt keine Flansche aufweist, sind Drahtlagen (420) gelegt worden, welche im Querschnitt ein Trapez (430) bilden. Fig. 9 shows a modified embodiment. Wire layers ( 420 ) which form a trapezoid ( 430 ) in cross section have been placed on the core ( 410 ) of a coil, which has no flanges at all.
Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem auf den Kern (410) Drahtlagen (510) gelegt worden sind, welche in ihrer Außenform eine Kurve (520) beschreiben, welche hier gewünschte mathematische Gesetze erfüllt. Fig. 10 shows an embodiment, have been placed on the core (410) layers of wire (510) in which that describe in its outer shape to a curve (520) satisfying desired here mathematical laws.
Fig. 11 zeigt ein Schaltschema der computergesteuerten Verlegeeinrichtung. Fig. 11 shows a schematic diagram of the computer-controlled laying device.
Fig. 12 zeigt eine detaillierte Darstellung einer solchen Computerverlegeeinrichtung. Fig. 12 shows a detailed representation of such a computer laying device.
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