[0001] Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut
auf eine Spule, welcher das Wickelgut über einen Strangführer zugeführt wird, mit
einem Verlegeantrieb für eine längs einander hin-und hergehende Changierbewegung von
Spule und Strangführer, wobei der Verlegeantrieb bei Aufsteigen des Wickelgutes an
einem Spulenflansch nach einem vorgegebenen Programm während des Übergangs in die
nächst höhere Wickellage gesteuert wird.
[0002] Wenn bei derartigen Wickelmasbhinen während der Ausbildung einer Wickellage die Wickelgut-Auflaufstelle
bis an einen Spulenflansch herangelaufen ist, müssen zur Erzielung eines guten Wickelbildes
und zum exakten Ausfüllen des verbleibenden Zwickelraumes eine Reihe spezieller Verlegebewegungen
ausgeführt werden, damit ein regelmäßiger Übergang in die nächste Wickellage erreicht
wird. Üblicherweise wird zwischen den beiden Spulenflanschen das Wickelgut mit einem
Rückhaltewinkel zugeführt, um eine enge Anlage der Windungen zu gewährleisten. Die
Verlegebewegungen werden bei den bekannten Wickelmaschinen entweder durch ein axiales
Verfahren der Spule oder durch ein zur Spulenachse paralleles Verfahren des Strangführers
ausgeführt. Ein bei Anlaufen der Wickelgutauflaufstelle an einem Spulenflansch üblicherweise
(DE-PS 15 74 425) ausgeführtes Programm von Verlegebewegungen besteht aus
1) Parallelziehen des Wickelgutes zum Flansch für eine bestimmte Spulenumdrehung bis
Aufbauen der ersten Windung der nächsten Wickellage,
2) Wegziehen des Wickelgutes vom Flansch, um ein Aufklettern der Windungen am Flansch
in die übernächste Lage zu vermeiden,
3) nach einer bestimmten weiteren Spulendrehung Zurückschwenken des Wickelgutes zur
Einstellung des gewünschten Rückhaltewinkels für das Wickeln in der nächsten Wickellage.
[0003] Für eine ordnungsgemäße Verlegung ist von entscheidender Bedeutung, das Anlaufen
der Wickeauflaufstelle an einen Flansch oder das Aufsteigen einer neuen Wickellage
am Flansch zuverlässig zu erkennen, damit das danach auszuführende Programm immer
zum exakt richtigen Zeitpunkt eingeschaltet wird.
[0004] Durch die DE-PS 15 74 425 und 19 02 722 sind Wickelmaschinen mit Changierantrieb
für die Spule bekannt, bei denen am Gestell der Wickelmaschine Endschalter zur Erfassung
der von der Spulenlänge abhängigen Endstellungen angeordnet sind, die in Verbindung
mit weiteren Endschaltern, die abhängig vom Zulaufwinkel des Wickelgutes gesteuert
werden, die Verlegebewegungsabläufe beim Übergang in eine nächste Wickellage steuern.
Die dortige Erfassung und Steuerung des Verlegeantriebes beim Übergang in die nächste
Wickellage ist aber konstruktiv aufwendig und erfordert exakte mechanische Einstellungen.
Durch die US-PS 39 51 355 ist es bekannt, das Aufsteigen einer neuen Wickellage mittels
berührungslos arbeitender Näherungsschalter zu erfassen. Diese müssen aber von Wickellage
zu Wickellage über gesonderte Schrittschaltmotore angehoben werden, wodurch die dortige
Anordnung verhältnismäßig aufwendig und störanfällig wird. Durch die DE-OS 25 56 484
ist ferner eine Kabelwickelmaschine bekannt, bei welcher der Aufstieg in eine neue
Wickellage durch Lagenwächter erfaßt wird, die einen mit einem Gleitschuh auf dem
Wickel aufliegenden, gegen Federkraft anhebbaren Schwenkarm aufweisen, wobei beim
Hochschwenken der Arme ein elektrisches Signal ausgelöst wird. Solche Lagenwächter
mit unmittelbar am Wickelgut angreifenden Tast- oder Gleitstücken sind jedoch vielfach
ungeeignet, selbst verschleißanfällig und können unter Umständen empfindlicheres Wickelgut
beschädigen.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Wickelmaschinen der anstehenden Art mit
einer sehr preiswerten und völlig stör- und verschleißfreien Einrichtung zur Erfassung
des Aufsteigens der Windungen in eine Wicklungslage auszurüsten. Die Lösung dieser
Aufgabe ist erfindungsgemäß erreicht durch eine das Verhältnis von Spulendrehzahl
und Wickelgut-Zulaufgeschwindigkeit erfassende Umsteuereinrichtung, welche bei Änderung
des Verhältnisses von Spulendrehzahl zu Zulaufgeschwindigkeit das Steuerungsprogramm
für den übergang in die nächste Wickellage einschaltet. Der Erfindung zufolge kann
die Umsteuereinrichtung hierbei sehr einfach aufgebaut werden und nur aus einem Spulendrehzahlmesser,
einer die Zulaufgeschwindigkeit des Wickelgutes erfassenden Meßeinrichtung und aus
einem programmierbaren Rechner bestehen, der eine Änderung des überwachten Verhältnisses
sofort angibt.
[0006] Bei üblichen Wickelmaschinen am Ende von Kabelfertigungsanlagen bleibt die Zulaufgeschwindigkeit
konstant, während die Spulendrehzahl über ein Reduziergetriebe oder
Drehmomentüberwachungs- einrichtung von Wickellage zu Wickellage entsprechend gesenkt
wird. Bei Umwicklern kann dagegen die aufnehmende Spule mit ständig konstanter Drehzahl
angetrieben werden, in welchem Falle von Wickellage zu Wickellage die Zulaufgeschwindigkeit
des Wickelgutes steigt. In beiden Fällen und auch dann, wenn Drehzahl und Zulaufgeschwindigkeit
variable Größen sind, wird durch die Umsteuereinrichtung nach der Erfindung jeweils
der Übergang auf eine neue Wickellage zuverlässig und rasch erfaßt, so daß unter jeweils
wiederkehrenden konstanten Bedingungen das Umsteuerungsprogramm für den Verlegeantrieb
eingeleitet und ausgeführt wird. Da man durch entsprechende Rechnerprogramme die Möglichkeit
hat, verschiedene Störeinflüsse, wie beispielsweise wiederkehrende
Durchmesserschwankungen des Wickelgutes herauszufiltern, lassen sich mit der erfindungsgemäßen
Umsteuerungsmethode sehr gute Resultate für die Flanscherkerinung bzw. das Aufsteigen
in die nächste Lage erreichen. Die Grenzen der hier angewandten Methode liegen im
Verhältnis von kleinstem Wickelgutdurchmesser zum Durchmesser und der Ungenauigkeiten
der Spule. Praktische Erprobungen führten zu besten Erfolgen bis herunter zu einem
Wickelgutdurchmesser von 8 bis 10 mm.
[0007] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher beschrieben, wobei in der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine Wickelmaschine nach der Erfindung in Vorderansicht,
Figur 2 die Wickelmaschine, in Figur 1 in Richtung des-Pfeiles II gesehen und
Figur 3 eine auszugsweise Draufsicht auf die Wickelmaschine nach Figur 2.
[0008] Die Figuren 1 bis 3 veranschaulichen eine Wickelmaschine mit einem vierbeinigen,
auf Rollen 1 verfahrbaren Gerüst 2, an dessen oberen Teil zwei Pinolenarme 3,4 aufgehängt
sind, auf deren unteren Pinolen 5,6 eine Spule 7 mit Flanschen 8 aufgenommen ist.
Der Spule 7 wird über einen ortsfest angeordneten Strangführer 9 ein strangförmiges
Wickelgut 10 zugeführt, das mit eng aneinander anliegenden Windungen und mit exakt
übereinander liegenden Wickellagen aufgewickelt werden soll. Während des Wickelvorganges
wandert die Wickelgutauflaufstelle .11 zwischen den Spulenflanschen 8 hin und her,
wobei-zur Erzielung einer engen Anlage benachbarter Windungen das Wickelgut mit einem
konstanten Auflaufwinkel α auf die Spule auflaufen soll. Zur Aufrechterhaltung des
α Winkels ( wird der Wickler beim Ausführungsbeispiel auf bodenseitigen Schienen vor
dem Strangführer 9 mittels eines Vorschubantriebes 12 hin und.her verfahren.
[0009] Wenn die Wickelgut-Auflaufstelle 11 an einem Flansch 8 anläuft, steigt die nächste
Windung in die nächst höhere Wickellage, deren Wickeldurchmesser um den doppelten
Durchmesser des Wickelgutes größer ist als zuvor. Damit ändert sich sprunghaft das
Verhältnis zwischen Spulendrehzahl und Wickelgutzulaufgeschwindigkeit. Die Wickelmaschine
ist mit einem Spulendrehzahlmesser 13 und mit einer die Zulaufgeschwindigkeit des
Wickelgutes erfassenden Meßeinrichtung 14 versehen, deren Meßdaten an einen programmierbaren
Rechner 15 geliefert werden, der das Verhältnis der beiden Meßgrößen überwacht und
bei Änderung das Übergangs-Steuerungsprogramm für den Vorschubantrieb 12 einschaltet.
1. Wickelmaschine zum Aufwickeln von strangförmigem Wickelgut auf eine Spule, welcher
das Wickelgut über einen Strangführer zugeführt wird, mit einem Verlegeantrieb für
eine längs einander hin- und hergehenden Changierbewegung von Spule und Strangführer,
wobei der Verlegeantrieb bei Aufsteigen des Wickelgutes an einem Spulenflansch nach
einem vorgegebenen Programm während des Übergangs in die nächst höhere Wickellage
gesteuert wird,
gekennzeichnet durch
eine das Verhältnis von Spulendrehzahl und Wickelgut-Zulaufgeschwindigkeit erfassende
Umsteuereinrichtung, welche bei Änderung des Verhältnisses von Spulendrehzahl zur
Zulaufge= schwindigkeit das Steuerungsprogramm für den Übergang in die nächste Wickellage
einschaltet.
2. Wickelmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umsteuereinrichtung aus einem Spulendrehzahlmesser (13), einer die Zulaufgeschwindigkeit
des Wickelgutes erfassenden Meßeinrichtung (14) und aus einem programmierbaren Rechner
(15) besteht.