线轴、卷绕机、卷绕线轴的方法和计算机可读的存储介质与流程

文档序号:13706739阅读:391来源:国知局

本发明涉及一种具有带状缠绕物绕组的线轴。此外,本发明还涉及一种用于卷绕这种线轴的方法。本发明的另一方面涉及一种卷绕机。最后,本发明涉及一种软件产品,其具有适合的控制逻辑,用以执行用于卷绕线轴的方法,或者用于卷绕机的控制单元。

特别是,所述线轴、所述卷绕机、所述方法和所述软件产品结合如下线轴得以应用,在该线轴中,

带状缠绕物构造成单丝或多丝带状材料,特别是塑料带(例如由pp、pet和/或pe组成)和/或构造成具有小于或等于4的丝或“线数”;

带状缠绕物具有至少10000米、优选至少20000米、或者50000米的长度;

带状缠绕物在宽度处于1毫米至8毫米范围内的情况下具有0.01毫米至0.20毫米的厚度(优选地,在宽度处于2毫米至6毫米范围内的情况下具有0.02毫米至0.12毫米的厚度);

绕组的最大直径是最小200毫米、250毫米、280毫米或者320毫米;

线轴具有大于1千克或者2千克或者5千克或者处于1千克至10千克范围内的总质量;和/或

线轴的卷绕是通过缠绕物以至少50米/分钟(优选至少100米/分钟或者200米/分钟)的速度进行输送得以实现,而上述说明不应限制本发明。

在此“带状缠绕物”应理解为:缠绕物不具有圆横截面,而是至少在两个对置的侧上具有扁率(abplattung)。优选地,带状缠绕物具有(至少近似于)矩形的横截面。



背景技术:

文献wo2003/099695a1公开一种卷绕机,其中,实现了分别驱动的两个卷绕主轴上的线轴的逐步卷绕。在此,这些卷绕主轴被保持在平行于该卷绕主轴的转动轴线可转动的转塔(revolver)上。根据转塔的转动位置,这些卷绕主轴可以处于卷绕位置(spulstellung)和更换位置(wechselstellung)。在卷绕位置中,在卷绕主轴上卷绕所述线轴。在更换位置中,将已完成卷绕的线轴从卷绕主轴取下。在更换位置中,也可以在线轴在卷绕主轴上已完全卷绕之后在取下之前将丝线断开。在此,应将通过断开所形成的、先前丝线的末端仍卷绕到完整线轴的周缘上。与之不同的是,如此形成的丝线始端应被空的卷绕套筒的捕集区域抓取并且固定在该处,所述空的卷绕套筒位于另一卷绕主轴上,该另一卷绕主轴处于卷绕位置。紧接着,于是实现在新的卷绕套筒上的新的卷绕过程。丝线的断开在此可以通过由于提高丝线的应力而扯断和/或借助于切割装置得以实现。捕集区域可以在相应的卷绕套筒上设置在铺设宽度之内或者铺设宽度之外。捕集区域可以在此例如构造成在卷绕套筒的周向上分布地设置的一个或多个切槽,或者也可以借助于钩带条(hakenbandstreifen)构成。也可能的是,捕集区域由卷绕主轴并因此独立于卷绕套筒构成。文献wo2003/099695a1也描述了丝线在卷绕套筒上借助于固定绕组进行固定。固定绕组(fixierwicklung)理解为:丝线的隆起式绕组,其中,丝线层在卷绕套筒的狭窄限界的轴向区域中(更确切地说,或是与卷绕套筒具有间隔,即处于铺设宽度之外,或是处于铺设宽度的范围内)紧密地相互并排地和/或相互重叠地卷绕,以便将丝线的始端固定在卷绕套筒上。如果这种固定绕组设置在卷绕套筒上的铺设宽度之外,那么丝线在原本的卷绕过程之前必须被轴向地引导到铺设宽度的范围内。这借助于所谓的储备绕组实现。储备绕组(reservewicklung)理解为:丝线在卷绕套筒上的绕组,该绕组桥接了设置在铺设宽度之外的固定绕组与铺设宽度之间的间隔,并且在该绕组中,丝线螺旋式卷绕在卷绕套筒上。文献wo2003/099695a1提出一种用于运行卷绕机的方法,其中,检测到串动单元的串动引导器的空间位置。检测到的空间位置在每个时刻被提供至卷绕机的控制单元或者在控制单元中被计算。基于识别到串动引导器的位置,随后可以(例如在反螺纹轴减小转数的情况下)适宜地实现了串动引导器的各单个位置,以便在此与卷绕主轴的运行以及与卷绕套筒上正在卷绕的丝线的周向速度相关地采取所需要的措施,特别是制造出固定绕组并且必要时可制造出所连接的备用绕组。作为串动单元的可能的结构形式,文献wo2003/099695a1提出一种具有被驱动的反螺纹轴(kehrgewindewelle)以及具有通常的铺设凹槽的串动单元,或者也提出一种具有可转动的叶片的传动装置。在此也提出的是,为了制造固定绕组,如果串动引导器与卷绕主轴的铺设宽度间隔开地占据了制造固定绕组所需要的相对位置,那么将反螺纹轴的转速制动到零。通过这种方式可应用具有铺设凹槽的通常的反螺纹轴,由此,无坡度的凹槽区段的附加设置、转辙器的应用以及可能还有反螺纹轴的驱动器的转动方向的换向能够变得不必要。为了实现串动引导器在与反螺纹轴的铺设凹槽的延伸范围相关的铺设宽度之外的位置,可以通过可控的驱动器(在此借助气动操作的活塞气缸单元)使串动单元轴向运动。在此可以通过驱动器使整个串动单元(包括其壳体)相对于机器框架运行,或者仅仅使反螺纹轴在壳体中相对于卷绕主轴的纵轴线同轴地运动。

文献de102012018491a1同样描述一种具有被保持在转塔上的两个卷绕主轴的卷绕机,这些卷绕主轴可以交替地在卷绕位置与更换位置之间摆动。正在引入的丝线应在不具有显著中断的情况下卷绕成线轴。在线轴回转(spulreise)结束时,具有已完成卷绕的线轴的卷绕主轴运动到更换位置中,以便一方面能够将丝线转移到被引导到卷绕位置中的新卷绕主轴上,并且另一方面能够实现将已完成卷绕的线轴从被保持在更换位置中的卷绕主轴上取下。在丝线的转移中所产生的丝线末端通常被安置在被保持于更换位置中的已完成卷绕的线轴的周缘上。在此描述如下:即,在缠绕物从线轴取下时以及在线轴的运输中,丝线的松脱末端能够被证实为存在问题的。作为对此的原因谈及如下:丝线的松脱末端可能会缠在装置物件上并且可能会不期望地将丝线从线轴拉出。作为已知文献de102012018491a1描述如下:应用一种流体作为用于丝线松脱末端的固定器件。借助该流体将绕组的外部线圈(windung)湿润,用以固定该丝线的松脱末端。在此视为不利的是,流体浸透丝线的相邻层进而影响到丝线的物理特性。此外已经证实的是,由于线圈的润湿仅仅能够造成相对短时的固定效果。对此的原因在于,在储存时间较长的情况下,导致了流体的挥发以及固定效果的破坏。在这个背景下。文献de102012018491a1提出:通过薄膜带(folienband)将丝线的松脱末端固定在线轴的绕组上。薄膜带连同丝线共同地卷绕到线轴的最后线圈中。由此应避免:薄膜带自身在将丝线末端覆盖卷绕之后发生滑落。为了固定丝线末端,于是应利用在薄膜带的相互叠置的薄膜层之间起作用的附着力。

而文献de102008062161b3致力于如下问题:已完成卷绕的线轴的丝线的松脱末端在仍处于更换位置中转动的线轴中会径向向外加速,这原则上是不期望的。在最糟糕情况下,位于更换位置中的完整线轴的丝线的松脱末端可能被处于卷绕位置中的空的卷绕套筒或者被任意捕集装置捕集,由此,该松脱末端会干扰到处于卷绕位置中的下一线轴的正在开始的卷绕过程。文献de102008062161b3提出一种分离设备的应用,该分离设备在线轴之间提供分隔壁,该分隔壁设置在卷绕位置与更换位置之间的区域中。分离设备的分隔壁应阻止了丝线的松脱末端从更换位置的区域中的线轴至卷绕位置的区域中的线轴的转移。

文献ep1627840a1致力于已卷绕成线轴的纱线的自由末端的固定,其中,在该情况下,线轴构造成线卷轴(garnwickel)、卷线轴(bobine)或者茧轴(cocon),它们用于借助于刺绣机创建刺绣品,或者用于借助于绗缝机创建装饰性花纹针迹。在这种线卷轴中,丝线的始端从绕组的内部延伸出来。线卷轴被置入到刺绣机或绗缝机的梭子中,其中,随后将丝线的由此延伸出来的始端穿过梭子的不同孔眼。丝线的自由的外置末端通常被拉到丝线的先前线圈之下(“在下方卷绕”)并且随后被剪断。与此不同的是,文献ep1627840a1提出,纱线的自由末端以材料锁合的方式(在纱线可熔化的情况下特别是借助于粘接或焊接)固定在线卷轴的外周面上。在这种刺绣机或绗缝机中,纱线以内置的纱线开始被从线卷轴拉出。由此,随着线卷轴的内周面逐渐向外移动,纱线从径向内部朝着径向外部从线轴取出。

与之不同的是,文献gb454555b提出,丝线的自由末端借助于图钉固定在绕组的外周面上。

对于丝线在线轴回转期间的引导已知不同构成的串动单元:

文献wo2009/103095a1公开一种串动单元,其中,通过线性电机引起串动引导器的运动。串动单元具有包括导轨的定子,在该定子中,绕组产生电磁场。串动单元的运动的串动引导器具有永磁体,从而该永磁体形成了线性电机的转子。串动引导器通过滚轮在定子的导轨上引导。

文献wo2000/24663a1也公开一种串动单元,其中,在此以指针形式摆动的串动引导器通过线性电机被驱动。

文献ep0453622a1公开一种串动单元,其中,串动引导器可以通过皮带传动装置轴向往复移动。

文献de2643421公开一种卷绕机,其中,在串动单元中应用有反螺纹轴。反螺纹轴的轴向位置是借助于气缸在确定的行程上可改变。反螺纹轴被在其转速方面可控的且在其转动方向方面可逆的马达所驱动。反螺纹轴除了常规的铺设槽之外还具有无坡度的槽区段,串动引导器通过反螺纹轴的转动方向换向从而进入到该无坡度的槽区段中。无坡度的槽区段中的转辙能实现:串动引导器与重新的转动方向换向相结合,从而实现为了在卷绕套筒上构建线轴的铺设槽。在此,应用具有捕集区域的卷绕套筒。在自动进行线轴更换的情况下,首先将反螺纹轴的转速降低到对于构成丝线储备而言有利的值,并且丝线以减小的速度继续卷绕在线轴上。通过随后引入的转动方向换向,将串动引导器转移到无坡度的槽区段中。紧接着,以通过气缸所确定的行程实现反螺纹轴的轴向移动,从而丝线能够达到空套筒的捕集区域中。在空套筒的捕集区域中实现捕集之后,操作一卷绕开始探测器,用以使反螺纹轴通过气缸的操作又回到初始位置中。

文献jps62-105871a公开一种线轴,在该线轴上,带状缠绕物的部分区段(该部分区段前置于缠绕物的末端)以多个线圈具有小的侧向偏移地卷绕。所述末端于是通过携动杆被拉到缠绕物的前置于末端的部分区段的最下线圈之下,从而该末端与该最下线圈相互在下方交叉。因此,该末端的固定通过以下方式得以实现:使缠绕物的末端被捕集在线轴的周面与最下线圈之间。



技术实现要素:

本发明的任务在于,提出一种具有带状缠绕物的绕组(wicklung)的线轴,其中,缠绕物的末端被备选或改善地固定。此外,本发明的任务在于,提出一种卷绕机或一种用于卷绕线轴的方法,借助于该卷绕机或者该方法可制造出相应变化或改善的线轴。最后,本发明的任务在于,提出一种软件产品,其具有控制逻辑,用于执行相应改善的方法,和/或用于卷绕机的控制单元。

按照本发明,本发明的任务通过独立权利要求的特征得以解决。另外的优选的按照本发明的设计方案可由从属权利要求得知。

按照本发明的线轴具有带状缠绕物的绕组(也称为“卷绕组件”)。在此,本发明包括任意类型的线轴,特别是:

没有或具有卷绕套筒(spulenhülse)的线轴;

任意长度和/或任意内直径和/或外直径的线轴;

具有外周面的任意几何形状(特别是柱形周面或者锥形周面)的线轴;

具有按照din-iso5238的任意卷绕形式的线轴;和/或

具有任意绕组样式的线轴。

为了仅仅列举一些非限制性的例子:线轴可以构造成柱形十字线轴、太阳状线轴、具有斜端侧的柱形十字线轴、小桶状线轴、锥形十字线轴、具有直端侧的锥形十字线轴、锥形对称十字线轴、锥形非对称十字线轴、盘式线轴、足式线轴、缝纫线线轴、管纱线轴或者玻璃纤维粗纱(对此可参阅"handbuchderspultechnik",1.auflage,georgsahmgmbh&co.kgmaschinenfabrik,postfach1740,d-37257eschwege)。

按照本发明已知的是,缠绕物的末端的固定按照现有技术:

按照文献de102012018491a1借助于流体通过材料锁合方式;

按照文献ep1627840a1借助于粘接方式或者借助于焊接;以及

按照文献gb454555b借助于图钉或者薄膜带

均是耗费的,因为附加的消耗器件(即流体、薄膜带、粘附剂或图钉)必须被供给至卷绕过程。此外,对于这种固定器件而言,缠绕物的末端和线轴的绕组的相邻层会发生机械损坏和污染。最后,这些固定措施在用户处取下缠绕物时需要排除以及除去所述固定器件。

令人感到意外的是,按照本发明提出缠绕物的末端的固定,这种固定可以完全取消附加的固定器件(其中,自然不排除:除了以下按照本发明的措施之外也可以累积地应用附加的固定器件):

按照本发明,缠绕物的末端摩擦锁合和/或形状锁合地固定在缠绕物的前置于末端的部分区域上。因此实现了直接在缠绕物的末端与缠绕物的前置于末端的部分区域之间的固定。这没有附加的固定元件地实现。更确切地说,这是通过缠绕物的末端与缠绕物的前置的部分区域之间所引起的摩擦力和/或通过在其之间由缠绕物所形成的侧凹部(hinterschneidung)的区域中的形状锁合得以实现。摩擦力和/或形状锁合在此优选形成固定力,该固定力反向于:缠绕物的末端的特别是径向向外的(也即用于使缠绕物的末端从绕组运动离开的)取出力。按照本发明,也不发生缠绕物的末端的在下方卷绕(unterwickeln)或者在下方交叉(unterkreuzen)或者打结。缠绕物的末端优选是线轴的缠绕物的末端区域,该末端区域被最后提供给线轴并且在用户处首先从线轴取下。

按照本发明,缠绕物在线轴的绕组的外周面上形成一个卷绕的环。该环可以借助唯一(由缠绕物的线圈形成)的层、优选至少两层或多层缠绕物构成。这种环形成轴向端侧,缠绕物的末端摩擦和/或形状锁合地支撑在该轴向端侧上。优选地,缠绕物的末端借助于轴向端侧沿着轴向被弹性压缩或夹紧。在此也可能的是,这种弹性压缩和夹紧是通过带状缠绕物的横截面的弯曲(durchbiegung)得以实现。因此,弹性压缩或者到轴向端侧上的压紧可以通过带状缠绕物相对于这种弯曲而言的弹性阻力而引起。为了实现在环的轴向端侧上的这种绷紧、压缩或夹紧,于是可以将带状缠绕物附加地支撑在另一侧上。这种附加的支撑例如可以在线轴的周面的限界片(begrenzungsscheibe)、端侧的盘(teller)以及诸如此类上实现。

对于本发明的备选解决方案,缠绕物在绕组的外周面上形成两个卷绕的环,这两个卷绕的环具有相互朝向的轴向端侧。在这些轴向端侧之间摩擦锁合和/或形状锁合地支撑有缠绕物的末端。优选地,缠绕物的末端在这些轴向端侧之间捕集(gefangen)、夹紧、弹性紧固、弹性压缩和/或在横截面中弹性弯曲。

对于本发明的另一设计方案,这些环的轴向端侧具有轴向间隔,该间隔(至少在部分区域中)小于带状缠绕物的宽度。这可以仅仅是在线轴的部分圆周上的情况。优选地,然而这适用于线轴的整个圆周。如果对于环的轴向端侧的间隔的这种测量尺寸而言缠绕物被引入(特别是“拉入”)到轴向端侧之间的间隙中,那么需要减小带状缠绕物的宽度,这种减小尤其可以是通过缠绕物的横截面的弹性变形和/或弯曲得以实现。

原则上,环的任意设计方案是可能的。按照本发明,一个或多个环具有带状缠绕物的至少两个(由缠绕物的线圈所形成的)层。因此,特别是环的轴向端侧可以构造成圆环形,其中,圆环的厚度相应于带状缠绕物的厚度与环的叠加卷绕的层的数目的乘积。

对于至少一个环的轴向延伸范围的设计方案具有多种可能性。由此绝对可能的是,所述环被卷绕成具有某一端侧上的或者往复的轴向进给或者具有“环铺设宽度”。在此,然而无论如何环铺设宽度相应于线轴的绕组的铺设宽度的一小部分(尤其小于十分之一、二十分之一、五十分之一或者百分之一)。

对于本发明的特别的建议:一个或(多个)环具有轴向延伸范围,该轴向延伸范围小于带状缠绕物的宽度的两倍。这表示:缠绕物无论如何不以并排的线圈进行铺设,更确切地说,而是在环的区域中缠绕物总是直接卷绕到事前已卷绕的线圈上。对于理论上最小的叠加而言,环的轴向延伸范围(在限界考虑的情况下)相应于带状缠绕物的宽度的两倍。在其它极端情况下,这绝对可以是优选设计方案:线圈以完全的相互叠加进行卷绕,从而环的轴向延伸范围正好相应于带状缠绕物的宽度。在这两种极端之间,环可以具有任意的轴向延伸范围。

如果这种环的相邻层仅仅相互部分叠加地卷绕,那么所述一个环(或所述多个环)可以具有两个子环,这些子环可以沿着轴向相互具有偏移v地设置。在此,这两个子环可以分别以唯一层地或者以多个叠置层地没有或具有偏移地构成。由于偏移v,用于缠绕物的末端的固定的、环的轴向端侧被阶梯状地构成。通过阶梯状的轴向端侧能够实现:给通过轴向端侧所限界的、用于将缠绕物的末端置入的间隙(优选上述两个环之间的间隙)具有侧凹部类型,缠绕物的末端可以置入到该侧凹部中(具有或没有轴向预紧),由此确保了形状锁合地固定。为了将缠绕物的末端对于如此置入到侧凹部中的状态而言从线轴拔出,于是缠绕物的末端必须被引导经过侧凹部,为此,这必须被有目的地且适合地定向,或者这也必须引起缠绕物的变形,由此对于后端部产生改善的固定效果。

对于偏移v的选择,在本发明的范围内具有多种可能。原则上可以随着偏移v的增大而增大所述侧凹部的大小,从而借此可以增大固定效果。另一方面,偏移v的大小的增大然而也可能具有缺点:即,使得缠绕物的末端的导入变得困难。这可能是目标冲突。对于本发明的实施方案而言,已经证实为有利的是:偏移v处于带状缠绕物的宽度b的0.1倍至0.4倍的范围内(优选处于0.2倍至0.3倍的范围内)。

这些环和这些子环可以具有相同或不同厚度。优选地,上述两个环的直接卷绕到绕组上的、内置的子环具有不同厚度。虽然在这种情况下上述两个环在从内置的子环至外置的子环的过渡中形成了侧凹部,然而由于不同厚度可简化地使缠绕物的末端导入到上述两个环之间的间隙中。

对于环的轴向端侧的间隔具有多种可能。对于本发明的设计方案,环的轴向端侧(至少在部分区域中,该部分区域例如可以由子环形成)具有相互间隔,该间隔相应于带状缠绕物的宽度b与一系数的乘积。在此,该系数处于0.50至0.98的范围内,优选处于0.60至0.95、或者0.70至0.90的范围内。

在用于解决本发明的任务的方法中,首先将卷绕带状缠绕物的绕组进行卷绕。紧接着,将由缠绕物构成的两个环在绕组上卷绕。在此,将上述两个环以这些环的轴向端侧具有间隔的方式进行卷绕,该间隔小于带状缠绕物的宽度b。最后,在该方法中,将缠绕物引入到形成在轴向端侧之间的间隙中,由此确保了缠绕物的末端被形状锁合和/或摩擦锁合地固定。

在本方法的另外的设计方案中,将至少一个环卷绕成具有两个子环,其中,将这些子环卷绕成具有轴向偏移v,借助于该轴向偏移可以提供前述的侧凹部。

对于将上述两个环卷绕成具有间隔和/或将一个环卷绕成具有轴向偏移v的两个子环,优选地,在按照本发明的方法中相应地驱控所述串动单元,即,对于将上述两个相邻的环进行卷绕,首先将串动单元移动到针对第一环的调节区域中,并且随后在桥接所述环的间隔的情况下移动到针对第二环的调节区域中。相应地,对于将子环以轴向偏移进行卷绕,可以如此实现串动单元的驱控:首先将第一子环在串动单元的第一调节位置中卷绕,而随后将串动单元以偏移v运动,随之卷绕第二子环。

可能的是,首先将缠绕物断开(durchtrennen)并且随后将缠绕物的自由末端导入到形成在轴向端侧之间的间隙中。在按照本发明的方法的优选设计方案中,然而首先在还未断开的状态下将缠绕物导入到所述环之间的间隔中,由此随后确保了缠绕物的末端的形状锁合和/或摩擦锁合固定。紧接着,于是实现缠绕物的断开。

原则上,按照本发明的方法的应用进而按照本发明的线轴的制造可以在任意卷绕机上实现。由此,该方法可以用于具有仅一个卷绕主轴的卷绕机的卷绕机头上。对于按照本发明的方法,然而利用卷绕机的如下卷绕机头,在该卷绕机头的情况下,在转塔上保持两个卷绕主轴,它们于是可以交替地用于线轴的卷绕。在这种方法中,首先在卷绕位置中将绕组和环进行卷绕,在该卷绕位置中,卷绕主轴被保持在转塔上。紧接着,卷绕主轴通过转塔的转动而从卷绕位置运动出来,特别是朝着更换位置的方向运动或者运动到更换位置中。紧接着,于是远离(abseits)卷绕主轴的卷绕位置地,将缠绕物的末端引入到形成在所述环的轴向端侧之间的间隙中和/或将缠绕物断开。

按照本发明的特别建议,在将缠绕物在环之间引入到形成在轴向端侧之间的间隙中之后,将缠绕物附加地支撑在保持设备和/或引导设备上。这可以特别是

在保持有卷绕主轴的转塔的转动期间;和/或

在缠绕物串动引导器运动用以将缠绕物捕集在另一卷绕主轴的区域中期间;和/或

在另一卷绕主轴上制造固定绕组和/或备用绕组期间

的情况。借助于这种保持设备和/或引导设备例如可以阻止了缠绕物的末端(尽管由于转塔的可能转动和/或缠绕物串动引导器的可能运动)从环的间隔出去。在此可以有利的是,缠绕物在保持设备和/或引导设备的保持元件或接收部上如此支撑:尽管转塔的可能转动和/或缠绕物串动引导器的运动,缠绕物与保持元件或接收部之间的接触位置仍不改变。

对于保持设备和/或引导设备的构成具有多种不同可能。例如保持设备和/或引导设备可以构造成保持杆和/或保持钩。也可能的是,在保持设备和/或引导设备中集成有用于断开缠绕物的分离装置,其中,该分离装置可以单独操作用于断开,或者随着缠绕物中应力的升高而实现自动断开。

本发明的任务的另一解决方案是提出一种卷绕机,该卷绕机原则上可以根据由现有技术已知的结构形式构成。例如,该卷绕机可以具有至少一个卷绕主轴、转塔、压紧辊和/或串动单元。按照本发明,在卷绕机中设有控制单元。控制单元在此具有控制逻辑,借助于控制逻辑可以执行上述类型的方法。

可能的是,常规卷绕机通过控制单元的重新编程得以改装,特别是借助于以改变的方式驱控:

串动单元和卷绕主轴的驱动器,用于制造环、子环、偏移,并且用于将缠绕物置入到所述环的轴向端侧之间的间隙中;和/或

转塔。

也可能的是,卷绕机在相同构造的结构的情况下或者仅仅具有微小的构造上的变化地:

以一种构造形式进行销售,在该构造形式中,并不实现将缠绕物的末端按照本发明进行固定;以及

以一种已修改的构造形式进行销售,在该构造形式中,缠绕物的末端的按照本发明的固定是可行的。

为了能实现这一点,于是对于本发明的任务的另一解决方案提出一种软件产品,其具有控制逻辑(steuerlogik),该控制逻辑被设计成适用于执行上述方式的方法和/或被确定用于卷绕机的控制单元。借助这种软件产品于是能够使得卷绕机能够执行按照本发明的方法和/或能够实现将现存的卷绕机进行改装或“重新编程”。

本发明有利的改进方案由从属权利要求、说明书和附图产生。在说明书中所描述的特征以及多个特征组合的优点仅仅是示例性的并且可以备选或累积地产生作用,而无需强制地由按照本发明的实施形式实现这些优点。在由此不改变所附权利要求的主题的情况下,关于原始申请文件和专利的公开内容适用如下:另外的特征可由附图得知,特别是示出的几何结构和多个构件相互间的相对尺寸以及其相对设置和有效连接。本发明不同实施形式的特征和不同权利要求的特征的组合同样有别于权利要求的选定的引用关系是可能的并且由此提供改进动机。这也涉及到在单独的附图中示出或者在其描述中提及的特征。这些特征也可以与不同权利要求的特征组合。同样在权利要求中列举的特征可以对于本发明另外的实施形式而言是取消的。

在权利要求和说明书中所描述的特征关于其数量方面可如此理解,即存在正好这个数量或比该数量更大的数量,而无需明确应用副词“至少”。于是例如如果谈及(一个)子环,这可以理解为,正好存在一个子环、两个子环或多个子环。这些特征可以通过其它特征得以补充或者是组成相应结果的唯一特征。

在权利要求中包含的附图标记不成为对权利要求所保护的主题的范围的限制。附图标记仅仅出于使权利要求理解更简单的目的。

附图说明

在下文中,根据在附图中示出的优选实施例进一步阐明和描述本发明。

图1:非常示意地示出具有线轴的卷绕机的组成部分的俯视图;

图2:按照图1的线轴的细节ii;

图3:示意地示出具有线轴回转结束时的线轴的、用于卷绕线轴的卷绕机;

图4:示出按照图3的卷绕机的空间视图;

图5:示意地示出具有绕组和环以及固定在其上的缠绕物的末端的线轴的细节;

图6:示意地示出具有绕组和环以及固定在其上的缠绕物的末端的线轴的细节;

图7:示出用于卷绕线轴的方法的流程图;

图8:示意地示出通过控制单元对卷绕机的控制。

具体实施方式

图1非常示意地示出卷绕机1。在此也仅仅涉及到卷绕装置的卷绕机头(spulkopf),其中,借助卷绕装置能够平行地在多个卷绕机头上卷绕多个线轴。为了卷绕线轴2,不连续地或者优选连续地提供缠绕物3,该缠绕物3是带状缠绕物。缠绕物3通过用于对缠绕物3应力施加影响以及保持恒定的装置(特别是具有配属的调节臂6的转向轮5)以及通过串动单元7输送至线轴2。卷绕机1在此具有卷绕主轴8,卷绕套筒9推套到该卷绕主轴8上,在该卷绕套筒9上卷绕有缠绕物3的绕组10。然而也可能的是,在未使用卷绕套筒9的情况下实现卷绕。线轴2在此借助卷绕套筒9和绕组10形成。线轴2的驱动可以通过卷绕主轴8的驱动得以实现。同样可能的是,线轴2的驱动通过驱动辊(antriebswalze)实现,该驱动辊相对于绕组的周面11压紧并且摩擦锁合地使绕组10进而使线轴2处于转动。

串动单元7具有缠绕物串动引导器12,该缠绕物串动引导器12通过串动单元7的受控的驱动从而平行于卷绕主轴8的纵轴线运动。借助缠绕物串动引导器12使缠绕物3运动,其中,通过缠绕物串动引导器12的驱控进而通过由此引起的缠绕物串动引导器12轴向位置可预设:缠绕物3在卷绕主轴8和绕组10的哪个轴向区域中靠置在绕组10的周面11上。

图1示出具有线轴回转结束时的线轴2的卷绕机1。这表示:绕组10已完全卷绕,其中,该绕组10已实现其按照规范的直径,并且预定长度的缠绕物3已卷绕成绕组10。此外,在绕组10的周面11上,实现了缠绕物3的环13、14具有间隔15的卷绕。在环13、14之间的间隙16中,于是置入缠绕物3的末端17。缠绕物3的末端17在间隙16中仅通过与环13、14(即缠绕物3的前置于末端17的区段)的相互作用进行固定。因为无尽的缠绕物3在图1示出的状态下还未断开,因此置入到环13、14之间的间隙16中的缠绕物3末端17还不是自由的并且还未与继续供入的缠绕物3分离。

图2示出线轴2的细节ii。在此特别是可见的是,环13、14的间隔15略微小于缠绕物3的宽度b18。

在图3和4中示出卷绕机1,其中,两个卷绕主轴8a、8b保持在转塔19上。转塔19绕着中央转动轴线是可转动地,该中央转动轴线平行于卷绕主轴8a、8b的纵轴线以及转动轴线取向。卷绕主轴8a、8b可通过转塔19的转动分别实现:

转变成卷绕位置,在该卷绕位置中,线轴进行卷绕;以及

处于更换位置,在该更换位置中,已完成卷绕的线轴可从卷绕主轴取下,必要时可将新的卷绕套筒安置到卷绕主轴上,等诸如此类。

可能的是,在更换位置中,或者在卷绕位置与更换位置之间转动运动期间,缠绕物3借助于卷绕主轴8a、8b的捕集装置23或者借助于空的卷绕套筒9a、9b捕集。出于该目的,缠绕物串动引导器12可以处于串动位置,在该串动位置中,将缠绕物3适宜地提供至捕集装置23。在此可能的是,这个位置处于通常的铺设宽度之外(即轴向地处于绕组10之前或者之后)。在此应避免的是:缠绕物串动引导器12的这种运动不仅使缠绕物3为了将缠绕物捕集在空的卷绕套筒上而移位,而且也导致了缠绕物3在已完成卷绕的线轴2的环13、14之间的末端17的区域中发生轴向偏移和/或发生已改变的定向。这种避免由此确保了:即,缠绕物3在从已完成卷绕的线轴2至空的卷绕主轴8b的路径上通过保持设备和/或引导设备20a、20b被引导。对于示出的实施例,存在两个保持设备和/或引导设备20a、20b,它们分别构造成导杆21a、21b。导杆21a、21b在轴向区域中(在该轴向区域中,缠绕物3的松脱末端17置入到已完成卷绕的线轴2的环13、14之间的间隙16中)具有接收部22a、22b。接收部22a、22b可以是例如弓状件、突出部、缺口、保持连接片等。如特别是在图4中可见的是,接收部22a、22b也可以构造成l形的弓状件,其中,l的一个侧边从导杆21a、21b径向向外延伸,而l的另一侧边平行于导杆21a、21b的纵轴线延伸(即从用于将缠绕物3捕集在空的卷绕套筒上的捕集装置23延伸离开)。线轴2在卷绕主轴8a上的卷绕在与图3不同的位置上实现,例如卷绕主轴8a在转塔19上的12点位置上(卷绕位置)。在这个卷绕位置中,保持设备和/或引导设备20a、20b不与缠绕物3相互作用,从而缠绕物3直接从缠绕物串动引导器12到达至绕组10的周面11。图3和4示出卷绕机1在转塔19沿顺时针方向转动期间从卷绕位置到更换位置中。这种转动促成了缠绕物3与保持设备和/或引导设备20a、20b相互作用,即,靠置在导杆21a、21b的周面上,其中,缠绕物3在导杆21a、21b的周面上的靠置的圆周角随着转塔19的增大的转动而变大。如果卷绕主轴8b在转塔19的转动结束时处于卷绕位置,而卷绕主轴8a连同设置在其上的线轴2处于更换位置,那么缠绕物3必须与捕集装置23b相互作用,其中,该捕集装置23b对于示出的实施例而言设置在卷绕主轴8b或者卷绕套筒9b的轴向区域中,该轴向区域在背离转塔19的侧上设置在铺设宽度之前或者绕组10之前。因此,缠绕物串动引导器12移动到铺设宽度之外的轴向区域中。缠绕物串动引导器12的这种运动促成了:缠绕物在缠绕物串动引导器12与保持设备和/或引导设备20b的接收部22b之间的角度发生改变,而缠绕物3在接收部22b与线轴2之间的位置和定向则不变。通过这种方式可以确保:(尽管缠绕物串动引导器12运动)缠绕物3的松脱末端17不会从环13、14之间的间隙16“拉出”。如果接收部22如上所述地以l形弓状件形成,则缠绕物串动引导器12的轴向运动促成了缠绕物3在l的径向取向的侧边区域中转向。如果缠绕物3随后被捕集装置23b捕集在空的卷绕主轴8b的区域中,那么线轴回转可以在这个卷绕主轴8b上开始。

缠绕物3的断开是通过单独的分离装置得以实现。也可能的是,缠绕物3的断开是在保持设备和/或引导设备20的区域中实现,为此,在此可以存在单独的分离装置。也可能的是,借助于缠绕物3中应力的提高从而在保持设备和/或引导设备20的区域中(必要时可在该保持设备和/或引导设备20的相应刀口上)引起断开。

在缠绕物3断开之后,已分离的缠绕物3的大部分被卷绕成已完成卷绕的完整线轴2的绕组10。缠绕物3的连接到绕组10上的部分区段形成了环13,而缠绕物3的继续跟随的部分区段形成了环14。紧接着,作为另一部分区段,跟随的是缠绕物3的末端17,该末端17拉入到环13、14之间的间隙16中并且在此固定并且具有保留的剩余部分区段,该保留的剩余部分区段以松脱的方式从环13、14之间的间隙16延伸出来。

图5示出缠绕物3的末端17在线轴2上固定的细节:

缠绕物3卷绕成环13、14,这些环13、14具有间隔15。环13在此具有两个子环24、25,这些子环24、25相互叠置地卷绕。子环24具有厚度d24,而子环25具有厚度d25。优选地,厚度d24大于厚度d25。子环25以偏移v26朝着另一环14的方向相对于子环24错开。子环24、25以缠绕物3的直接相互连接的、相互卷绕的部分区段制造。在子环24、25中,多层(特别是多于二、五、十、二十或甚至多于50层)缠绕物3相互重叠地卷绕。对于按照图5的实施例,环14并未以相互错开的不同子环形成。更确切地说,在此而是环14的全部层直接以没有偏移的方式相互卷绕。优选地,环14的厚度d14略小于环13的子环24的厚度d24。环13、14之间的间隙16被环14的轴向端侧27以及环13的轴向端侧28在轴向上限界。环14的轴向端侧27平坦地呈圆环面的形式构成,该圆环面在径向上内置地衔接于绕组10的周面11。与此不同的是,轴向端侧28由于偏移26构造成具有环绕的阶梯29。在阶梯29区域中,端侧28形成侧凹部54。阶梯29在轴向端侧28中将由子环25限界的第一子环面和与之径向向内连接的、由第二子环24形成的子环面相分离,在所述由第二子环24形成的子环面在径向上内置地连接有绕组10的周面11。环13、14、子环24、25、轴向端侧27、28以及上述环面或子环面都沿着周缘方向绕着线轴2的纵轴线延伸。

在图5中示出的部分横截面中,间隙16具有基本近似u形的、径向向外敞开的横截面,其中,u的底边由绕组10的周面11形成,而u的侧边由环13、14的端侧27、28形成。由于环13构造成具有上述两个子环24、25,因此在此u的该侧边以阶梯方式构成。此外,该侧边长于u的、由环14的端侧27形成的笔直侧边。

将缠绕物3的末端17导入、置入或者拉入到间隙16中。因为环14的端侧27与环13的轴向端侧28的、由子环24形成的圆环面的间隔15小于缠绕物3的宽度b18,因此缠绕物3以其端侧支撑在环13、14的端侧27、28上。缠绕物3的末端17在此弹性地紧固在端侧27、28之间,由此,在缠绕物3的末端17与端侧27、28之间产生轴向压紧力。这种轴向压紧力促成了缠绕物3的末端17与端侧27、28之间的摩擦力。这种摩擦力形成阻力以防止缠绕物3的末端17从间隙16出来。

附加地,端侧28的阶梯29形成了形状锁合的障碍部以防止缠绕物3的末端17从间隙16出来。因此,缠绕物3的末端17对于这个实施例而言相对于环13、14形状锁合且摩擦锁合地固定在线轴2上。

图6示出一种备选设计方案,其中,不仅环13以子环24、25形成,而且环14也以子环30、31形成。在此,外置的子环31以偏移v32朝着另一环13的方向相对于内置的子环30设置,从而此时端侧27也具有环绕的阶梯33。对于该实施形式,缠绕物3的末端17在上述两个端侧27、28上通过轴向压紧而摩擦锁合地并且由于阶梯29、33而形状锁合地固定以防止从间隙16出去。

在下文中列举用于确定环13、14尺寸的实例,这些实例在本发明的框架内是可行的,然而这不应对本发明实现限制:

·如果环13、14构造成不具有子环,则这些环13、14优选具有相应于缠绕物3宽度b18的宽度。

·如果环13、14构造成具有子环24、25或子环30、31,那么这些子环分别具有缠绕物3的宽度b18。

·环13、14的间隔15至少在部分区域中(优选在对于应用子环24、30的情况下径向内置的部分区域中)以系数x小于缠绕物3的宽度b18。优选地,该系数x是0.8±10%。

·环或子环的厚度d13、d24、d25、d30、d31至少是缠绕物3的厚度的两倍那么大,从而在这些环或子环中至少两层缠绕物3相互叠置地卷绕。

·优选地,厚度d13、d24、d25、d30和d31大于0.5毫米、大于1毫米或者甚至大于2毫米。

·特别是缠绕物3具有小于3毫米的宽度b18的情况,作为子环24、25或30、31之间的偏移v26、32,采用相应于缠绕物3的宽度b18的四分之一(±10%)的偏移v。

·优选地,按照图5的实施形式应用具有小于3毫米的宽度b的缠绕物3。

·与此不同的是,对于具有至少3毫米的宽度b的缠绕物3优选应用按照图6的实施形式。在此,然而对于偏移v26、32的测量特别是同样适用于:所述偏移大约是缠绕物3的宽度b18的四分之一(±10%)。

·对于按照图5的实施例,特别是对于具有小于3毫米的宽度b的缠绕物3而言,子环24的厚度d24大于环13的厚度d13。与此不同的是,对于按照图6的实施例,特别是对于具有至少3毫米的宽度b的缠绕物3而言,子环24的厚度d24大于子环30的厚度d30。

为了将缠绕物3的末端17导入到通过端侧27、28限界的间隙16中,特别是充分利用了缠绕物3的横截面绕着弯曲轴线的弯曲弹性,该弯曲轴线沿着缠绕物的纵向方向取向。这可以一方面如此应用,其方式是,产生缠绕物3的横截面绕着上述弯曲轴线的折叠或弯曲类型,由此,首先能够将末端17导入到变窄的间隙16中。缠绕物3的弹性回位(即,缠绕物以缠绕物3在图5和6示出的横截面中的弯曲或折叠减小的方式进行“再反弹”)促成了末端17在端侧上压紧到环13、14的端侧27、28上。阶梯29以及必要时另一阶梯32形成了间隙16的侧凹部54、55,该侧凹部确保了缠绕物3的末端17形状锁合地固定在间隙16中。在此可以如所示那样实现具有一定径向缝隙的形状锁合固定结构。然而也可能的是,在置入到间隙16中的状态下,缠绕物3的末端17无缝隙地或者甚至在弹性预紧下靠置在阶梯29、33上。

基于图7此时示例性地阐明一种用于卷绕线轴3的可能方法:

在方法步骤34中,通过转塔19的转动,将卷绕主轴8a转变成卷绕位置。在紧接着的方法步骤35中,必要时可通过串动单元7的移动,使缠绕物3处于与卷绕主轴8a的捕集装置23a或者与设置在其上的卷绕套筒9a相互作用,由此,缠绕物3固定在卷绕主轴8a或者卷绕套筒9a上。在方法步骤36中,在串动单元7的缠绕物串动引导器12在铺设宽度之内实施串动的情况下,将绕组10进行卷绕。在此,能够一方面根据绕组10的转动运动的控制(通过卷绕主轴8a或者被驱动的压紧辊的适当的驱动转速)而另一方面根据缠绕物串动引导器12的运动的控制,促成了期望的卷绕样式。如果绕组10已完全建立,那么在方法步骤37中实现环13的卷绕,其中,优选地涉及到如下环:该环与线轴7的端侧相邻地设置,绕组10结束于该端侧的区域中。为此,在方法步骤37中,将串动单元7上的缠绕物串动引导器12移动到轴向位置中,该轴向位置相应于环13的位置。如果应制造具有两个子环24、25的环13,那么在制造子环24之后将缠绕物串动引导器12从线轴2的上述端侧以偏移v26移离。在环13的卷绕期间,通过缠绕物的已输送的长度或通过卷绕主轴8或线轴2的回转次数,对厚度d13或d24、d25进行控制。如果环13已完全卷绕,那么在方法步骤38中缠绕物串动引导器12如此轴向地从线轴2的上述端侧运动离开,使得形成间隔15。紧接着,在方法步骤39中,于是将环14卷绕,其中,对于应卷绕两个子环30、31的情况,在内子环30完成之后,缠绕物串动引导器12又以偏移v32返回运动。在环14完成之后,在方法步骤40中,然后将缠绕物串动引导器12运动到两个环13、14之间的中心,这由于缠绕物3的应力导致了:缠绕物靠置到两个环13、14的上侧的边缘上,缠绕物3的横截面径向向内弯曲,并且缠绕物3可以进入到环13、14的端侧27、28之间的间隙16中,在此,该缠绕物由于缠绕物3的弹性又相互叉开。由此,缠绕物3的末端17通过环13、14固定在线轴2上。最晚此时(也可能已经在较早的时刻)在方法步骤41中将转塔19转动,以便将线轴2从卷绕位置转变成更换位置,并且能实现在另一卷绕主轴8b以及可能设置在其上的卷绕套筒9b上的卷绕。在此,在方法步骤42中,缠绕物3达到保持设备和/或引导设备20a的接收部22a的区域中。在保持设备和/或引导设备20a的接收部22a中,缠绕物3及其末端17如此保持在轴向位置上,使得末端17不会侧向地或者向上地从环13、14之间的间隙16被拉出。在方法步骤43中,转塔19随着缠绕物串动引导器12的同时移动而继续转动促成了:在接收部22a的上游,缠绕物3与卷绕主轴8b或卷绕套筒9b的捕集装置23b相互作用。在方法步骤44中,于是将缠绕物3(例如在保持设备和/或引导设备20的区域中)断开,并且紧接着实现卷绕套筒9b上的另一线轴的卷绕。对于线轴在卷绕主轴8b上的卷绕,本方法于是相应地重复,正如之前对于线轴2在卷绕主轴8a上的卷绕所述那样,等诸如此类。

由于偏移v,按照图5的环14和按照图6的环13、14具有轴向延伸范围,该轴向延伸范围大于缠绕物3的宽度b,即,以偏移v的尺寸大于缠绕物3的宽度b。

图8示意地示出卷绕机1的控制单元45。在控制单元45中已知的是:

·至少一个卷绕主轴8的旋转角度;

·卷绕主轴8的角速度和/或周向位移;

·缠绕物串动引导器12的位置和/或速度;和/或

·转塔19的旋转角度和/或角速度,

这能够通过将传感器的相应测量信号经由信号线路46、47、48输送得以实现。

以此为基础,控制单元45驱控:

·主轴驱动器49;

·串动单元7;以及

·转塔驱动器50;用以执行上述方法。

由此,例如控制单元45使缠绕物串动引导器12实现所需要的轴向调节运动,以便逐步制造环13、14,并且紧接着将缠绕物3的末端17导入到间隙16中,而同时卷绕主轴8的转动运动被主轴驱动器49通过适合的驱控进行控制。出于该目的,控制单元45经由控制线路51、52、53与主轴驱动器49、串动单元7和转塔驱动器50通信(其中,也应包含调整)。

本发明不应限于示出的实施例。由此绝对可能的是,环13、14或子环24、25、30、31具有比所示更大的宽度,从而绝对能够借助串动单元7的往复运动从而实现环13、14的卷绕。也可能的是,将缠绕物3的末端17的多个线圈导入到间隙16中。环13、14的构成也可以有别于所示的实施例。由此,绝对能够将两个以上的子环在环13、14中重叠地设置。也可能的是,在示出的部分横截面中,间隙16具有任意轮廓,该任意轮廓具有任意形成的端侧27、28。由此,在环13、14的卷绕期间,在缠绕物串动引导器12微小地运动的情况下,也能够制造出锥形端侧27、28类型,以便仅仅列举一个例子。最后,在附图中,选定简化的视图,其中,并没有示出促成偏移v和/或促成间隔15的、缠绕物的转变过程。实际上,为了提供偏移v和/或间隔15,缠绕物3螺旋形或者螺线形地绕着绕组10的周面11或内置子环的周面延伸,由此,实质上在按照本发明阐明的设计方案以及技术作用方式方面没有一点变化。

与上述方法不同地,也可能的是,缠绕物3的末端17导入到环13、14之间的间隙16中,这仅在转塔19转动并且具有完成卷绕的线轴的卷绕主轴8a转变成更换位置之后才实现。

优选地,保持设备和/或引导设备20如此构成,使得该保持设备和/或引导设备20阻止已完成卷绕的线轴2上的缠绕物3仅沿着轴向方向朝着捕集装置23的方向发生轴向移动。优选地,保持设备和/或引导设备20或者设定在保持杆和/或引导杆21上的保持装置构造成保持钩。

对于卷绕机1具有用于驱动线轴的、将缠绕物3靠置到绕组10的周面11上的压紧辊和/或靠置辊的情况,优选地,在环13、14卷绕之前,将压紧辊或者靠置辊从绕组10的周面11运动离开。

可能的是,缠绕物3的末端17置入到间隙16中是通过绕组10绕着卷绕主轴8的转动轴线或纵轴线的转动引起的。然而也可能的是,末端17的导入是至少部分通过转塔19相对于串动单元7的转动引起的。

作为串动单元7,在本发明的框架内,可应用任意自身已知的串动单元。由此例如可应用按照开头所述现有技术的具有线性马达的串动单元,其中,环13、14、子环24、25、30、31、偏移26、32和间隔15的建立是通过线性马达的适合的电加载以及通过由此引起的缠绕物串动引导器的运动而产生的。例如也可能的是,特别是按照开头所述现有技术的具有反螺纹轴的串动单元的应用,其中,环13、14和子环24、25、30、31在反螺纹轴的铺设凹槽的区域中的建立,随着反螺纹轴被制动到速度零得以实现,并且偏移26、32和间隔15通过反螺纹轴的转动得以制造。然而也可能的是,为了环13、14、子环24、25、30、31、偏移26、32和间隔15的建立,通过驱动器(特别是活塞气缸单元)使具有反螺纹轴的整个串动单元或仅仅反螺纹轴发生轴向位移。

优选地,对于厚度小于0.3毫米的带状缠绕物而言应用如下实施形式:在该实施形式中,环13、14分别在没有偏移的情况下卷绕。对于这种带状缠绕物,缠绕物的末端在其两个边缘的区域中在两个环13、14上“夹紧”并且因此摩擦锁合地保持。与此不同的是,对于具有0.3毫米或者更大厚度的带状缠绕物而言应用环的如下构型:在一个环的区域中具有偏移,或者分别在两个环上具有偏移。

附图标记列表:

1卷绕机

2线轴

3缠绕物

5转向轮

6调节臂

7串动单元

8卷绕主轴

9卷绕套筒

10绕组

11周面

12缠绕物串动引导器

13环

14环

15间隔

16间隙

17末端

18宽度b

19转塔

20保持设备和/或引导设备

21保持杆和/或引导杆

22接收部

23捕集装置

24子环

25子环

26偏移

27轴向端侧

28轴向端侧

29阶梯

30子环

31子环

32偏移v

33阶梯

34方法步骤

35方法步骤

36方法步骤

37方法步骤

38方法步骤

39方法步骤

40方法步骤

41方法步骤

42方法步骤

43方法步骤

44方法步骤

45控制单元

46信号线路

47信号线路

48信号线路

49主轴驱动器

50转塔驱动器

51控制线路

52控制线路

53控制线路

54侧凹部

55侧凹部

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