DE2933709A1

DE2933709A1 - Einrichtung zum fuehren eines wickelbandes an einer maschine zur herstellung von wickelkoerpern

Info

Publication number: DE2933709A1
Application number: DE19792933709
Authority: DE
Inventors: Ernst Albrecht 5100 Aachen Hille; Ulli 4788 Warstein Rusche; Franz Jakarta Selatan Widijono
Original assignee: Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Current assignee: Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Priority date: 1979-08-21
Filing date: 1979-08-21
Publication date: 1981-03-26

Abstract

Bei der Herstellung von Wickelkoerpern kommt es darauf an, dass das auf den Wickelkern auflaufende Wickelmaterial unter einer bestimmten, vorgegebenen Spannung auf der Oberfl che des Kernes bzw. der schon auf diesem aufgebrachten Wickellagen abgelegt wird, auch wenn der Wickelkern im Laengsschnitt eine gekruemmte Kontur aufweist. Dabei entstehen Schwierigkeiten, wenn man mehrere nebeneinanderliegende Faeden oder zusammenhaengende Baender als Wickelmaterial verwendet. Mittels Schraegstellung des Wickelbandes und entsprechender Winkeleinstellung laesst sich das Problem angehen. Bei einer bekannten Fuehrungseinrichtung erfolgt die Winkeleinstellung durch ein gewichtsbelastetes Pendel und ist deshalb abhaengig von der Bandspannung. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bandfuehrungseinrichtung anzugeben, die an jede Wickelmaschine angebaut werden kann und bei der sich die Winkelstellung des Wickelbandes ohne Vorprogrammierung selbsttaetig so einstellt, dass der seitliche Abstand der Einzelflaechen bei der Fadenablage konstant bleibt bzw. das zusammenhaengende Band nicht seitlich geschoben wird. Die Loesung der Aufgabe geschieht erfindungsgemaess dadurch, dass im Bereich des Bandfuehrungselementes mindestens ein Messwertaufnehmer angeordnet ist, welcher die Abweichungen des Fuehrungselementes von seiner Sollwinkelstellung ermittelt. An den Ausgang des Messwertgebers ist ueber einen Regler ein Winkelstellglied fuer das Fuherungselement angeschlossen. ...U.S.W

Description

Einrichtung zum Führen eines Wickelbandes an einer
Maschine zur Herstellung von Wickelkörpern Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Führen eines Wickelbandes an einer Maschine für die Herstellung von Wickelkörpern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der Herstellung von Wickelkörpern kommt es darauf an, daß das auf den Wickelkern auflaufende Wickelmaterial unter einer bestimmten, vorgegebenen Spannung auf der Oberfläche des Kernes bzw. der schon auf diesem aufgebrachten Wickellagen abgelegt wird, auch wenn der Wickelkern im Längsschnitt eine gekrümmte Kontur aufweist. Dies macht keine Schwierigkeiten, wenn das Material in Form von einzelnen vorgespannten Fäden oder Rovings aufgewickelt wird. Werden dagegen aus mehreren nebeneinander liegenden Fäden bestehende oder zusammenhängende Bänder als Wickelmaterial verwendet, so muß dafür gesorgt werden, daß der seitliche Abstand der Einzelflächen bei der Fadenablage konstant bleibt, bzw. das zusammenhängende Band nicht auf eine Breite kleiner als die Ausgangsbreite zusammengeschoben wird. Dies kann durch eine Schrägstellung des Wickelbandes in einer im Winkel einstellbaren Führungseinrichtung geschehen.
Für eine derartige Schrägstellung des Wickelbandes sind im Winkel einstellbare Führungseinrichtungen an Wickelmaschinen bekannt, die in ihrer Winkelbewegung entsprechend dem Profil des Wickelkernes bzw. des herzustellenden Wickelkörpers vorprogrammierbar sind.
Bei einer ebenfalls bekannten Führungseinrichtung erfolgt die Winkeleinstellung durch ein gewichtsbelastetes Pendel und ist deshalb abhängig von der Bandspannung. Mit den Ausschlägen des Pendels ändert sich auch die Lage des Führungselementes zum Wickelkörper, was die Ablage des Bandes im richtigen Winkel beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bandführungseinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art anzugeben, die an jede Wickelmaschine angebaut werden kann und bei der sich die Winkelstellung des Wickelbandes ohne Vorprogrammierung selbsttätig so einstellt, daß der seitliche Abstand der Einzelflächen bei der Fadenablage konstant bleibt bzw.
das zusammenhängende Band nicht seitlich geschoben wird.
Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch die Vorspannung der nebeneinanderliegenden Fäden bzw. des Bandes, Kraftkomponenten quer zum Band hervorgerufen werden, wenn das Band sich in der Breite zusammenschieben will. Diese Kraftkomponenten bewirken eine z. B. durch einen Biegebalken mit Dehnungsmeßstreifen feststellbare Querkraft auf das Bandführungselement oder eine z.
B. durch Lichtschranken angezeigte seitliche Verschiebung des Bandes in dem Führungsschlitz. Uber den Regler und das Winkelstellglied wird das Führungselement durch die Meßwertaufnehmer dann so ausgeregelt, daß keine Querkraft bzw. keine Bandverschiebung mehr vorhanden ist. Dann wird die Breite des Bandes beim Verlassen der Fadenführung nicht verändert.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen schematisch: Fig. 1 eine drehbankähnliche Wickelmaschine mit einer erfindungsgemäßen Bandführungseinrichtung, Fig. 2 einen Wickelkern mit dem Wickelband und dem Bandführungselement in verschiedenen Stellungen, Fig. 3 eine Bandführungseinrichtung mit Biegebalken und Stellglied, Fig. 4 bis 6 verschiedene Ausbildungen des Bandführungselements mit Biegebalken Fig. 7 ein Bandführungselement mit zwei Lichtschrankenpaaren.
In der Fig. 1 ist der in den Antriebsteil einer Wickelmaschine eingespannte Wickelkern, der eine gekrümmte Kontur aufweist, mit 1 bezeichnet. Das von einer Vorratsrolle 2 kommende Wickelband 5 wird durch ein Führungselement 3 auf den Wickelkern in der jeweils erforderlichen Winkelstellung geleitet. Die Winkelverstellung des Führungselementes erfolgt durch ein Winkelstellglied 4 mit Meßwertübertragung.
Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, welche Winkelstellungen das mit einer Lochreihe 8 zum Durchgang von Einzelfäden oder Rovings versehene Führungselement 3 im Verlauf des Wickelvorganges einnehmen muß, damit das aus den nebeneinanderliegenden Fäden bestehende Wickelband 5 in gleichbleibender Breite (und mit gleichmäßiger Spannung) auf dem Wickelkern 1 abgelegt wird. Bei der in Fig. 3 dargestellten Bandführungseinrichtung ist das Bandführungselement 3 an einem Biegebalken 6 mit flachrechteckigem Querschnitt befestigt, der sich in Richtung des von der Vorratsrolle ankommenden Bandteiles 5a erstreckt und mit seiner längeren Querschnittsachse senkrecht zu diesem Bandteil verläuft. Der Biegebalken 6 verbindet das Führungselement 3 mit einem Zahnrad 4.2 des Winkelstellgliedes 4. Das Zahnrad 4.2 wird über ein Ritzel von einem Stellmotor 4.1 angetrieben und weist einen diagonal verlaufenden Schlitz 4.3 für den Durchgang des ankommenden Bandteiles 5a auf.
Zur Einstellung des Führungselementes 3 in die jeweilige Sollwinkeleinstellung sind an dem Biegebalken 6 auf dessen Flachseiten Dehnungs-Meßstreifen 6.1 angebracht, die über einen nicht dargestellten Regler Schaltimpulse an den Stellmotor 4.1 geben, durch die das Zahnrad 4.2 und damit das Führungselement 3 in die Sollwinkelstellung gedreht wird. In der Sollwinkelstellung steht die Längsachse der Lochreihe 8 bzw. eines Schlitzes 9 (Fig. 5 bis 7) senkrecht zu der Ebene, die durch die Mittelachsen M5a und M5b des von der Vorratsrolle ankommenden und des nach der Umlenkung im Führungselement 3 zum Wickelkern 1 ablaufenden Teiles 5a und 5b des Wickelbandes bestimmt ist. In dieser Sollstellung treten an der Umlenkstelle keine Kraftkomponenten quer zum Band auf, so daß dieses in voller Breite auf dem Wickelkern abgelegt wird.
Die Fig. 4 ist eine etwas vergrößerte Darstellung des in der Fig.
3 gezeigten Führungselementes 3 mit einer Lochreihe 8 und einem Biegebalken 6.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 5 weist das Führungselement 3 statt der Lochreihe einen Schlitz 9 auf und ist an einem starren, nicht als Biegebalken ausgebildeten Träger 3.1 befestigt, der mit dem Stellglied verbunden ist. Als Meßwertgeber dient hier ein besonders dünner Biegebalken 6', der an seinem freien Ende eine langgestreckte Fühlöse 6.2 trägt. Durch die Fühlöse verläuft das ankommende Bandteil 5a zu dem Führungselement 3. Bei etwaigen seitlichen Verschiebungen des Bandes 5 im Schlitz 9 wird auch die Fühlöse 3 seitwärts bewegt und der Biegebalken 6' gebogen, so daß die Dehnungs-Meßstreifen 6.1 über den Regler den Stellmotor 4.1 betätigen und das Führungselement 3 in seine Sollwinkelstellung zurückgeführt wird.
Die Ausführungsform nach der Fig. 6 wird bei einem aus parallelen Einzelfäden bestehenden Wickelband verwendet. Sie unterscheidet sich von der in der Fig. 5 dargestellten nur dadurch, daß statt der langgestreckten Fühlöse ein Fühlelement mit einer Lochreihe 10 vorgesehen ist, durch welche die Einzelfäden verlaufen.
Bei seitlicher Verschiebung des Bandes kommen die Fäden an den Wänden der Löcher zum Anliegen und bewirken dadurch eine Auslenkung des Biegebalkens 6'.
Bei der Führungseinrichtung nach der Fig. 7 ist das Führungselement 3 ebenfalls über einen starren Träger 3.1 mit dem Stellglied verbunden. Als Meßwertgeber dienen zwei oder mehrere Lichtschrankenpaare 7, die in einem das ankommende Bandteil umgebenden Rahmen 7.1 angeordnet sind. Sobald und solange der Lichtstrahl in einer der Lichtschranken durch das im Schlitz 9 des Führungselementes 3 seitlich verschobene Wickelband unterbrochen wird, erfolgt über den Regler eine Betätigung des Stellmotors 4.1 am Stellglied 4 und damit die Einstellung des Sollwinkels.
Bei der Verwendung mehrerer Lichtschrankenpaare kann über eine Intensitätssteuerung die Stellgeschwindigkeit des Stellmotors 4.1 beeinflußt werden, wenn z.B. bei einem seitlichen Verrutschen in mehr als ein Lichtschrankenpaar 7 eine Unterbrechung des Lichtstrahles erfolgt.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Führen eines von mehreren nebeneinanderliegenden Einzelfäden gebildeten oder eines zusammenhängenden Bandes von einer Vorratsrolle tangential auf den Wickelkern einer Maschine zum Herstellen von Wickelkörpern, mit einem im Winkel einstellbaren Bandführungselement, das mindestens eine Lochreihe für die Einzelfäden oder einen Schlitz aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß im Bereich des Bandführungselementes (3) mindestens ein Meßwertaufnehmer (6, 61 bzw. 7) angeordnet ist, welcher die Abweichungen des Führungselementes (3) von seiner Sollwinkelstellung ermittelt, in der die Längsachse (A) der Lochreihe (8) bzw. des Schlitzes (9) senkrecht zu der Ebene steht, die durch die Mittelachsen (M5a und M5b) des von der Vorratsrolle (2) ankommenden und des umgelenkten, zum Wickelkern (1) ablaufenden Teiles des Wickelbandes (5) bestimmt ist, und daß an den Ausgang des Meßwertgebers (6 bzw. 7) über einen Regler ein Winkelstellglied (4) für das Führungselement (3) angeschlossen ist.
2. Bandführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertaufnehmer ein flacher mit seiner längeren Querschnittsachse senkrecht zum ankommenden Bandteil (5a) stehender Biegebalken (6, 6') ist, der das Bandführungselement (3) mit dem Stellglied (4) verbindet und auf seinen Flachseiten Dehnungsmeßstreifen (6.1) trägt.
3. Bandführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwertaufnehmer ein oder mehrere Lichtschrankenpaare (7) vorgesehen sind, die auf ein seitliches Verschieben des Bandes (5) in seinem Führungsschlitz (9) ansprechen.
4. Bandführungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (4) aus einem von dem Regler gesteuerten Stellmotor (4.1) und einem von dessen Ritzel angetriebenen Zahnrad (4.2) besteht, das einen diagonal verlaufenden Schlitz (4.3) für den Durchgang des ankommenden Bandteiles (5a) aufweist und mit dem Führungselement (3) verbunden ist.