DE2158722A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Her stellung von Bunden - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERiCH ■ GERD MOLLER · D. GROSSE 22112

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Morgan Construction Company. Worcester« Mass./USA

Vorrichtung und Verfahren zur
Herstellung von Bunden

Diese Erfindung befaßt sich mit einer neuartigen Vorrichtung und mit einem neuartigen Verfahren zur Herstellung von Bunden aus einer Produktlänge, die sich in axialer Richtung bewegt. Insbesondere bei der Herstellung von Bunden aus Walzwerksprodukten, beispielsweise aus Draht oder Stabstahl, erweist sich diese Vorrichtung und dieses Verfahren als besonders nützlich, wenn auch - dies geht aus der Beschreibung hervor - βη andere Anwendungsfälle auch noch gedacht worden ist.

Unter Anwendung der Vorrichtung und des Verfahrens dieser Erfindung wird eine Produktlänge, die sich in axialer Richtung bewegt, um einen Dorn gewickelt. Zu Beginn des Bund-WickelVorganges wird die Rotationsgeschwindigkeit der Wickelvorrichtung im Hinblick auf die Axialgeschwindigkeit der Produktlänge derart eingestellt, daß ein relativ kurzer Teil der vorerwähnten Produktlänge sich lose um den Wickeldorn legt. Diese voreilen» de Produktlänge wird dann zeitweilig gegen den Dorn gepreßt und von diesen Dom festgehalten, wobei die Rotationsgeschwin« digkeit der Wickelvorrichtung erhöht wird, während sich der Wickeldorn in axialer Richtung hin und her bewegt und dadurch dafür sorgt, daß ein gleichmäßig verteilter, stark verdichteter und feet gewickelter Bund entsteht. Nach Beendigung des WiekelVorganges wird der Wickeldorn in axialer Richtung aus dem Bund herausgefahren, woraufhin der Bund dann aus der BundU-wickelvorrichtung entfernt werden kann.

Das wesentliche Ziel dieser Erfindung ist nun die Schaffung einer einzigartigen Vorrichtung und eines einzigartigen Verfahren· für das Aufwickeln einer sich in axialer Richtung bewegenden Produktlänge tu einen Bund aus Material ringen, die

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gleichmäßig verteilt, stark verdichtet und dicht gewickelt werden, wobei dann wiederum ein dichter Bund aus Materialringen hergestellt wird.

Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer' Vorrichtung und eines Verfahrens zur Herstellung von Bunden, wobei die jeweiligen Bunde dadurch herbeigeführt werden, daß das sich in axialer Richtung bewegen Material um einen reziprokierenden Bundwickeldom gewickelt wird, was wiederum dazu führt, daß der jeweilige Bund dicht und in einer ordent-P liehen Form gewickelt und hergestellt wird.

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, die - wenn auch nicht ausdrücklich auf diese Anwendungsfälle beschränkt - ganz besonders für das Bundvikkeln eines aus einer Walzenstraße austretenden Produktes geeignet ist.

Ein wiederum anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer relativ einfachen Vorrichtung mit nur einer sehr geringen Anzahl von arbeitenden oder sich bewegenden Bauelementen.

Ziel dieser Erfindung ist weiterhin aber auch die Schaffung " einer Vorrichtung und eines Verfahrens, durch deren Anwendung ein dichter Materialbund dadurch hergestellt werden kann, daß beim Wickeln um einen reziprok!erenden Wickeldorn dfls Produkt unter Spannung gehalten wird.

Weitere und zusätzliche Ziele dieser Erfindung können der ausführlichen Beschreibung entnommen werden.

Zu dem Verfahren, das Gegenstand dieser Erfindung let, gehören die nachstehend angezogenen Einzelfunktionen oder Einzelschritte:- Durchführen einer sich in axialer Richtung bewegest den Produktlänge durch einen Legekopf, der derart wirksam wird, daß er bei» Rotieren das Produkt in Fora von RLngan iw

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einen Wickeldorn legt, wobei im Hinblick auf die Axielgeschwindigkeit des Produktes die Anfangsdrehzahl des Legekop- fee derart ausgelegt ist, daß ein relativ kurzer Teil des voreilenden Sides der Produktlänge lose oder locker um den Wickeldorn gelegt wird; Festhalten des voreilenden iSndes der Produktlänge durch den Wickeldorn und dann Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit des Legekopfes, während sich der Wickeldorn in Axialrichtung hin und her bewegt, damit die aufeinanderfolgenden Ringe in einer dichten und ordentlichen Weise um den Wickeldorn gewickelt x^erden, wobei das vorerwähnte Festhalten für eine kurze Periode beibehalten wird; Fortsetzung des Wicklungsvor^ar.ges bis zur Fertigstellung eines Bundes, der das gewünschte Gewicht aufweist und die gesamte I/inge des Produktes des Produktes pufgenommen hat; iäitferner des Wickeldomes aus dem fertigen Bund, und zwar noch voi*-dem Wegnehmen des Bundes sus der Vorrichtung.

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Diese Erfindung wird nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausftihrungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:-

Fig. 1 Einen Vertikalschnitt durch eine Ausführung der Vorrichtung dieser Erfindung, wobei diese Vorrichtung insbesondere zum Herstellen von Bunden ausgelegt ist, die aus einer Walzenstrpße oder aus einem Walzwerk austreten, beispielsweise zum Herstellen von Bunden aus Draht und StabstahL.

Fig. 2 Ein in die Linie 2-2 von Fig. 1 gelegter Schnitt.

Fig. 3 Ein Fig. 1 ähnlicher Vertikalschnitt, aus dem zu erkennen ist, daß der reziprokierende Wickeldorn in axialer Richtung aus einem fertigen Bund herausgefahren worden ist.

Fig. kA Schaltbilder, Blockdiagramme und Stromlaufplane ¹¹¹¹ des elektrischen Steuerungs-und Regelungssystemes, das bei der Vorrichtung nach Fig. 1 bis Fig. 3 Anwendung findet.

Wenn diese Erfindung nachstehend auch im Zusammenhang mit den Herstellen von Bunden aus einer Produktlänge, die aus einem Walzwerk oder einer Welzenstraße austritt, beschrieben wird, so sei jedoch darauf hingewiesen, daß jeder Hinweis auf das Produkt oder auf die Produktfertigung nur als ein Beispiel zu nehmen ist. Keinesfalles sollte hieraus eine Einschränkung der dieser Patentanmeldung beiliegenden Patentansprüche abgeleitet werden können.

Zu der mit Fig. 1 bis Fig. 3 wiedergegebenen Bundforavorrichtung gehört ein mit der allgemeinen Hinweistahl 10 gekennzeichneter Legekopf, der über einen Dom oder Wickeldorn 12 engeordnet

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ist. Die zylindrische Vertikalwelle 1*4- des in einer allgemein bekannten Konstruktion ausgeführten Legekopfes 10 ist in den Lagern 16 drehbar gelagert, wobei die vorerwähnten Lsger 16 ihrerseits wiederum von einer Stützkonstruktion 18 gehalten werden. Diese Vertikalwelle Ik kann in jeder konventionellen Weise angetrieben werden, beispielsweise über mehrere Riemen 20, die zwischen einer Riemenscheibe 22 auf der Welle und einer anderen Riemenscheibe Zk auf einem Untersetzungsgetriebe 26 gespannt sind. Das Untersetzungsgetriebe 26 wird seinerseite wiederum über die Welle 23 von einem drehzahlgeregelten Motor angetrieben, (der schematisch in Fig. ^a wiedergegeben und mit der Hinweiszahl 76 gekennzeichnet ist).

Wenn ir der Zeichnung auch nicht ausdrücklich wiedergegeben, so wird das Produkt, das suf Bunde gewickelt werden soll, vermittels geeigneter Pührungsvorrichtungen in das obere Knde 30a eines Legerohres 3O geleitet, das mit der W^lIe Ik verbunden ist und sich auch mit dieser Welle Ik drehen kann. Wie dies durch die Hinweiszahl 30 b kenntlich gemacht ist, ist des Legerohr 3° zunächst einmal axial durch die Welle Ik nach unten geführt, um dann durch eine Öffnung 32 der Welle 14 seitlich in einem Bogen nach außen geführt zu werden. Schließlich wird, dies zeigt die Hinweiszahl 30c, das Legerohr in Form einer bogenförmigen Konstruktion um den Dom 12 herumgeführt, wobei das Austrittsende 30d die in der Zeichnung wiedergegebene Lage annimmt. Der untere Teil des Legerohrbogens 30c wird vorzugswei.se an eine zylindrische Leiste 3^ befestigt, die ihrerseits wiederum durch die Radislverstrebungen 36 mit der Kruptwelle Ik ir> Verbindung steht. Um das Einsetzen des Legerohres 30 in die Welle Hv zu erleichtern, ist zwischen den Teilen 30b und 30c des Legerohres 30 eine Verbindungs-

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stelle 31 vorgesehen.

Zum Wickeldom 12 gehört eine im wesentlichen zylindrische Wendung 38, deren Außenfläche von unten nach oben eine nach innen gerichtete geringfügige Konizität aufweist. Auf Wunsch kann die Außenfläche des Bundwickeldomes such rait Verschleißstreifen 39 versehen werden, die über den Umfang verteilt sind. Zum Bundwickeldom gehören aber such weiterhin eine im wesentlichen kreisförmige Auflage 40a und eine ringförmige Auflage 40b, die jeweils vei'tiksl zueinander angeordnet sind. Beide Auflagen sind jeweils für die Aufnehme der Stabilisierungsstangen 42 und deren Positionierung mit ien entsprechenden Aussparungen versehen. Die Stangen werden durch irgendeine geeignete Vorrichtung, beispielsweise durch die Stifte oder Bolzen 44, mit der Auflage 40a verbunden, wobei die unteren Teile der vorerwähnten Stangen gleitend durch Lager 46 geführt sind, die zu einer darunter befindlichen Haltekonstruktion 48 gehören.

Unter der Haltekonstruktion 48 ist auf einen Sockel 54 ein Antriebszylinder 52 montiert. Dieser Antriebszylinder 52, zu dem eine ausfehrbare Kolbenstange 56 gehört, ist durch eine geeignete Öffnung in der Haltekonstruktion 48 geführt. Die ψ vorerwähnte Kolbenstange 56 ist mit ihrem oberen aide bei

58 mit der Unterseite der Auflage 40a verbunden.

Wird nun der Kolben oder die Kolbenstange 56 in Vertikalrichtung reziprokierend bewegt, dann kommt es beim Dorn 12 auch zu einer entsprechenden reziprokierenden Bewegung, wobei die Stabilisierungestangen 42 die Vertikalführung übernehmen und den ftmdsdekeidörn' an einem Rotieren hindern.

Der Dom 12 ißt von einer irgendwie kreisförmigen/ringförffligen Platte 62 umgeben. In der mit. Fig. 1 wiedergegebenen be-

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triebswirksamen Position wird die Pl?tte 62 bei 6h von einem RadiPlflsnsch 66 am Boden des Domes 12 gehalten. Auf die Platte 62 sind die beiden Greifarme 68f und 68b schwenkbar montiert, und zwar derart, daß sie sich um die Achsen 70 zwischen der in Fig. 2 mit voll ausgezogenen Linien gekennzeichnete betriebsunwirksame Position und einer in Fig. 2 mit gestrichelten Linien dargestellten und den Hinweiszahlen 68a¹ und 68b¹ gekennzeichneten betriehewirksamen Position schwenkend bewegen können. Damit es zu dieser Schwenkbewegung zwischen der vorerwähnten betriebswirksamen Position oder Arbeitsposition und der vorerwähnten betriebeunwirksamen Position oder Ruheposition kommen k?mn, werden die vorerwähnten Greifarme von den Drehmomentmotoren 7? angetrieben, die an die Unterseite der Platte 62 montiert sind.

Die zum Dom 12 gehörende kreisförmige Auflage ¹^Oa hat zur Oberkante der Wandung 38 einen gewissen Abstand, so daß auf der Oberseite des Wickeldomes eine Aussparung oder ein freier Raum 50 entsteht. In dieser Aussparung 50 der kreisförmigen Auflage 40a sind die beiden Zylinder 51a und 51b angeordnet, deren Kolbenstangen 51c wiederum auf die Zapfen 53 geführt sind, die sich jeweils von der Unterseite der beiden Platten 55a und 55b aus nach unten erstrecken. Zwischen den Führungen 57 sind die Platten 55a und 55b derart angeordnet, daß sie sich unter der Einwirkung der Antriebszylinder 51a und 51b jeweils in die mit Fig. 1 wiedergegebene betriebswirksame Position oder Arbeitsposition ausfahren lassen oder in die mit Fig. 3 wiedergegebene betriebsunwirksame Position zurückgezogen werden können.

Die mit Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellte Vorrichtung arbeitet nun wie folgt:- vor dem Einsetzen des BundwickelVorganges

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wird im Hinblick ?uf die Axialgeschwindigkeit des auf Bunden zu wickelnden Produktes die Rotationsgeschwindigkeit des Legerohrea 30 derart gesteuert und geregelt, daß in Höhe der oberen Fläche der ringförmigen Plpttform 72 der Durchmesser der Produktringe etwas größer ist als der Außendurchmesser des Bundwickeldornes 12. Anders ausgedrückt: das Legerohr hat eine solche Anfangsrotationsgeschwindigkeit, daß das voreilende Ende des Produktes dazu gebracht wird, sich lose um den Wickeldorn zu legen. In dieser Situation befinden sich der Wickeldorn 12 und die Plattform 62 in der mit Fig. 1 angegebenen obersten Position, sind die Greifarme geöffnet und befinden sich in der mit Fig. 2 durch voll pusgezogene Linien kenntlich gemachten betriebsunwirksamen Position oder Ruheposition, sind schließlich die Platten 55a und 55° in die betriebswirksame Position oder Arbeitsposition ausgefahren.

Ist die Vorrichtung nun derart zugerüstet, dann wird das voreilende finde des Produktes, das zu Bunden gewickelt werden soll, durch das sich drehende Legerohr 30 geführt, wobei sich ein ringförmiges Muster aus einem oder mehreren Ringen, die den Wickeldorn lose umgeben, ergibt. Sobald dies geschehen ist, werden die Drehmomentmotoren 72 in Betrieb genommen, wodurch dann wiederum die Greifarme 68a und 68b in die Arbeitsposition, d.h. in die Schließposition, gebrscht werden, und zwar derart, daß die anfänglich lose geformten Ringe gegriffen und gegen die Außenfläche des Bundwickeldornes gedruckt werden. Gleichzeitig wird aber auch der Antriebszylinder 52 in Betrieb genommen, so deß dieser den Dom 12 zusammen mit der auf ihn ruhenden Platte 62 absenkt oder nach unten bewegt. Die Geschwindigkeit, mit der der Zylinder 52 in Betrieb genommen wird, ist derart ausgelegt, daß die Ringe derart neben-

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einander engeordnet werden, daß sie sich gegenseitig berühren, wodurch sich wiederum dicht gepackte Schichten ergeben. Wenn sich die Greifarme in der Arbeitsposition befinden, wird die Rotationsgeschwindigkeit des Legerohres JO erhöht, um eine aechanische Spannung oder einen Zug zu erzeugen. Der Zylinder 52 arbeitet nun weiter, wobei die Kolbenstange 58 zunächst einmal nach unten und dann wieder nach oben gefahren wird, was dann wiederum dazu führt, daß 3ich der Wickeldom 12 samt der auf ihm rahenden Platte 62 in Vertikalrichtung zwischen einer in Fig. 1 mit voll ausgezogener Linie gekennzeichneten oberen Position und einer mit Fig. 1 gestrichelt wiedergegebenen unteren Position hin und her bewegt wird. Während des ersten Aufwärtshubes der Kolbenstange 5° werden die Greifarme 68a und 68b geöffnet und in ihre betriebsunwirksamen Positionen oder Ruhepositionen geschwenkt. Die reziprokierende Vertikalbewegung des Wickeldornes 12 und der Platte 62 wird während des gesemten für das Wickeln eines Bundes erforderlichen Vorganges fortgesetzt, wobei die Rotationsgeschwindigkeit des Legerohres in Anpassung auf den größer werdenden Durchmesser des Bundes in entsprechender Weise fortwährend verändert wird, damit beim Produkt, das auf Bunde gewickelt werden soll, eine vorgegebene mechanische Spannung oder ein vorgegebener Zug konstant eingehalten werden kann. Die beiden ausgefahrenen Platten 55a und 55b bilden eine Wandung an der der Bund geformt wird. Nach Beendigung des BundwickelVorganges wird die Rotationsgeschwindigkeit des Legerohreβ wieder auf die Geschwindigkeit zurückgeführt, die während des "Starts" gegeben war, werden die Platten 55* und 55*> zurückgezogen, wird - wie dies aus Fig. 3 hervorgeht - die Kolbenstange 56 vollständig nach unten gefahren, was dann wiederum dazu führt, daß der Dom 12 völlig

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aus dem fertigen Bund C herausgefahren wird. Ist der Wickeldorn 12 in die mit Fig. 3 wiedergegebene unterste Position gefahren worden, dann wird die Platte 62 von den Haitestangen 7^ gehalten, die von der Haltekonstruktion ¹S aus vertikal nach oben geführt sind. Hat der Wickeldorn 12 den fertigen Bund freigegeben, dann kann dieser Bund in der mit Fig. 2 schematisch wiedergegebenen Richtung aus der Vorrichtung entfernt werden.

Fig. ^A, Fig. 4B und Fig. ^B zeigen das elektrische Steuerongs- ψ system oder das elektrische Regelungssystem für die mit Fig.

bis Fig. 3 wiedergegebene Vorrichtung in Form von Blockschaltplänen und von Stroralaufplanen. Wie zunächst einmal aus Fig. kA hervorgeht, wird die Drehzahl des drehzahlveränderlichen Antriebsmotors ?6 für den Logekopf von einer kombinierten Spannungsversorgung und Drehzahlregelvorrichtung 78 gesteuert und geregelt. Die Anfangssynchronisierung der Drehzahl des Antriebsmotors mit der Drehzahl des Walzwerkes oder der Walzanstraße wird dadurch erreicht, daß ein Walzwerkstachometer ein Referenzsignal als Eingang auf den Drehzahlregler 78 schaltet. Zum Steuern und Regeln der Drehzahl des Legekopf-AntriebsmotorS und der mechanischen Spannung des Produktes, das zu Bunden gewickelt werden soll, sind beim Spannungsversorgungssystem und " beim Drehzahlregler zwei RückftihrungsschleifGn oder Rückkopplungsschleifen vorgesehen. Durch die Drehzahlrückkopplung oder Drehzahlriickführung 80 wird ein vom Antriebsmotortacho·» meter 82 herkommendes Rückführungssignal oder .Ruekkopplungs*· signal auf den Drehzahlregler zurückgeführt, während über die Strom-Rückführung oder Strom-Rückkopplung 8^ ein Signal erzeugt wird, das den vom Legekopf-Antriebsmotor 76 aufgenommenen Strom entspricht. Das führt dann wiederum dazu, daß über den Walz«

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werksdrehzshlbereich oder Walzwerksgeschvdndigkeitsbereich die Ankerspannung des Motors derart gesteuert und geregelt wird, daß das Drehmoment konstant bleibt. Die Strom-Rückführung oder Strom-Rückkonplung S^ steuert und regelt die mechanische Spannung des aufgewickelten Produktes; sie kenn ' so eingestellt werden, drß sich eine vorgegebene mechanische Spannung oder ein vorgegebener Zu₁* ergibt. Das geschieht dann dadurch, daß die Felderregung des Motors über den Bundwickelvorgang so gesteuert und geregelt wird, daß die PS-Zahl konstant bleibt.

Als Diagramm zeigt Fig. kB den Steuerkreis oder Regelkreis für die Arbeitsgeschwindigkeit des reziprokierenden Wickeldomes 12. Die Dorngeschwindigkeit wird dadurch gesteuert und geregelt, dsß über ein Steuerventil 86 der Ölzufluß zum Antriebszylinder 52 verändert wird. Der Ventilsteuerung 88 werden eis Referenzsignale oder als Bezugssignale aufgeschaltet: die Geschwindigkeit des Produktes, der Durchmesser des Produktes und ein Rückkopplungssignal der Zvlindergeschvindigkeit. Das eingangssignal für den Produktdurchmesser liegt für einen bestimmten Durchmesser des Produktes an.

Der Funktionsablauf der Vorrichtung ist in elektrotechnischer Hinsicht mit dem Schaltplan nach Fig. kC wiedergegeben. Durch den als "ÜlN-AUS"-Schalter ausgeführten Hauptschalter 90 wird die Vorrichtung ausgeschaltet und eingeschaltet. Dieser Hauptschalter 90 liegt in Reihe zu einem Produktmeßfühler 92 und einem verstellbaren Verzögerungszeitschalter 91ι der über die Zeitschalterkontakte VDT-I das Hauptsteuerungsrelais 94 an Spannung legen und dessen Erregung herbeiführen soll. Im Startzustand, der mit Fig. 1 und Fig. 2 wiedergegeben ist, rotiert das Legerohr JO mit einer der Axialgeschwindigkeit des Produktes

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entsprechenden Drehzshl, wobei das Produkt, das zu Bunden gewiekelt werden soll, in Form von Ringen lose um den Wickeldorn 12 gelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich der Wickeldorn 12, damit aber auch die vom Dorn gehaltene Platte 62, in der obersten Position, während sich die Greifarme 68ä und 68b sich jeweils in der betriebsunwirksamen Position oder in der Ruheposition befinden. Wird das voreilende Produktene vom Produktmeßfühler 92 erfaßt - dieser ist längs des vom Produkt zurückzulegenden Weges sn irgendeiner Stelle vor der Legekopfeinheit 10 angeordnet, dann wird der Zeitschalter 91

L· in Betrieb genommen, wodurch dann wiederum dns Hauptsteuerungsrelais 9^ über den nunmehr geschlossenen Kontakt VDT-I des verstellbaren Zeitschalters an Spannung gelegt und zum Anziehen gebracht wird. Durch das Anzieher, einas weiteren Steuerungsrelais 9k wird ein normalerweise geöffneter und als Schließer ausgeführter Kontakt CR-I geschlossen, der seinerseits wiederum den Zeitschalter 96 betätigt. Am Ende eines vorgegebenen Zeitabschnittes wird vom Zeitschalter 96 nor normalerweise geschlossene urd als Offner ausgeführte Zeitschalterkontakt TR-I geöffnet, wodurch wiederum der Stromkreis für den Solenoiden oder den Elektromagneten 93 "Greifann geöffnet" unterbrochen wird. Gleichzeitig wird_ denn aber der normalerweise geöffnete und als Schließer ausgeführte Zeitschalterkontakt TR-2 geschlos-

W sen, so daß auch der Stromkreis für die Srregung des Solenoiden oder Elektromagneten 100 "Greifarm geschlossen" hergestellt wird.

Durch die Erregung des Hauptsteuerungsrelais 9k wird auch der normalerweise geöffnete und als Schließer ausgeführte Kontakt CR-2 geschlossen, der seinerseits wiederum einen Solenoiden 101 an Spannung legt. Durch den Solenoiden oder Elektromagneten

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wird die Bewegung der Zylinder .51 gesteuert und geregelt. Zieht der Solenoid oder Elektromagnet an, dann werden die Zylinder 51a und 51b dazu veranlaßt, die Platten 55a und 55b in die mit Fig. 1 und Fig. 2 wiedergsgebene betriebswirksame Position auszufahren. Wird nun aber die Spannung vom Solenoiden 101 weggenommen, dann werden die Platten von den Zylindern in die mit Fig. 3 wiedergegebene betriebsunwirksame Position oder Ruheposition zurückgezogen.

Durch das Anziehen des Hauptsteuerungsrelais 9k wird darüber hinaus auch noch ein dritter Satz CR-¹) von normalerweise geöffneten und als Schließer ausgeführten Kontakten geschlossen. Diese Kontakte CR-3 steuern an: ein Relais 102 "Greiferarme geschlossen¹*, ein Relais 104· "Wickeldorn unten", ein Relais 1C6 "Wickeldorn oben"sowie ein Relais 108 "Greiferarme geöffnet". Sobald die Greifarme 68a und 68b in ihrer Schließposition eingetroffen sind, wird ein Endschalter geschlossen - der Endschalter 110, der sofort den Stromkreis für die Erregung des Relais 102 "Greiferame geschlossen" herstellt. Die Selbsthaltung fpr das Relais "Greiferarme geschlossen" wird über dessen eigenen Kontakt ACR-I herbeigeführt. Unter Verweisung auf Fig. kk sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß ein normalerweise geöffneter und als Schließer ausgeführter Kontaktsatz ACR-2 für die Aufschaltung eines Drehzahlerhöhungssignales auf die Spannungezufuhr und den Drehzahlregler 78 herangezogen wird. Durch das Drehzahlerhöhungseignal wird der Legekopf -Antriebemotor dazu gebracht, seine Drehzahl so zu erhöhen, daß die Ringe etwas am Dorn anliegen. Die mechanische Spannung oder der Zug der Ringe wird von der Strom-Rückführungsschlaufe oder der Stroa-RüokkopplungBSchlaufe Qk angemessen und erfaßt.

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Der vom Legekopf-Antriebsmotor ?6 aufgenommene Strom ist eine Punktion der auf das Produkt einwirkenden mechanischen Spannung. Hat der vom Motor 76 aufgenommene Strom einen bestimmten und vorgegebenen Wert erreicht, der der gewünschten voreingestellten mechanischen Spannung entspricht, dann wird die Motordrehzahl derart gesteuert und geregelt, daß die voreingestellte mechanische Spannung eingehalten wird.

Wie nun weiterhin aus Fig. 4C zu erkennen ist, wird ein normalerweise geöffheter und als Schlie3er ausgeführte Kontaktsatz ACR-3 des Ralais "Greifarme geschlossen" dazu herangezogen für das Anziehen oder die Erregung des Relais 104 "Wickeldorn unten" über die normalerweise geschlossenen und als Off ner ausgeführten Kontakte "Wickeldorn oben" einen Stromkreis zu schließen. Von dem vorerwähnten Relais "Wickeldorn unten" aus wird über einen Kontaktsatz MDR-I die Erregung oder das Anziehen des Solenoiden oder jtüLektroaagneten "Wickeldorn unten" 112 gesteuert und geregelt. Der Solenoid oder Elektromagnet 112 "Wickeldorn unten" steuert seinerseits wiederum die Richtung des zum Domzylinder 56 fließenden Öles derart, deI3 sich die Kolbenstange 56 nach unten zu bewegen beginnt.

Ist der Wickeldorn mit seiner Vertikal bewegung in der mit Fig. 1 gestrichelt wiedergegebenen unteren Position angekommen, dann wird ein üündschalter 114 geschlossen, der seinerseits wiederum den Stromkreis für das Relais IO6 "Wickeldorn oben" schließt. Durch das Anziehen des Relais "Wickeldorn oben" werden dessen Kontakte MUR-I geöffnet, wodurch die Spannung vom Relais 104 "Wickeldorn unten" weggenommen wird, während gleichseitig ein Selbethaltungskreis über die Kontakte MUR-2 des Relais "Wickeldorn oben" aufgebaut wird. Darüber hinaus wird über die Kontakte MUR-3 des Relais "Dom oben"

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auch der Solenoid oder Elektromagnet Il6 "Wickeldorn oben" an Spannung gelegt und zum Anziehen gebracht. Dieser Solenoid steuert dann das zum Domzylinder 52 fließende Öl so, daß sich der Zylinder nach oben zu bewegen beginnt.

In der oberen Hälfte der Wickeldorn-Vertikslbewegung wird der Endschalter 118 geschlossen. Wird angenommen, daß nach dem Einsetzen des Bundwickelvorganges sich der Wickeldorn zum ersten Male nach oben bewegt, dann wird der Relaiskontakt MUR-4 des Relais "Wickeldorn oben" geschlossen, wodurch wiederum das Relais 108 IfGEeJf arme often" an Spannung gelegt und zum Anziehen gebracht wird, wobei dieses Relais seine Selbsthaltung über die Kontakte OAR-I aufbaut. Dps Anziehen des Relais 108 "Greifarme offen" unterbricht die Spannungsaufschsltung zum Solenoiden oder Elektromagneten 100 "Greifarme geschlossen" dadurch, deß die Roiaiskontakte OAR-2 geöffnet werden. Zur gleichen Zeit werden die normElerweiee geöffneten und als Schließer ausgeführten R^laiskontakte OAR-3 geschlossen und legen den Solenoiden oder Elektromagneten 98 "Greifarme offen" an Spannung. Diese Schaltung ermöglicht es, daß während des ersten Aufwärtshubes der Hin- und Herbewegung des Wickeldornes die Greifarme geöffnet werden. Weil der Solenoid 98 "Greifarme offen" auch weiterhin an Spannung bleibt, bleiben auch die Greifarme so lange geöffnet, bis daß vom Produktaeßfühler 98 das Produkt angemessen und erfaßt wird, was dazu führt, daß auch das Hauptsteuerungsrelais 9k anzieht.

Trifft der Wickeldom in seiner obersten Position ein, dann wird der Endschalter 120 geöffnet und nimmt dabei die Spannung vom Relais 106 "Wickeldom oben" weg, das dann abfällt. Daait aber wird wiederum das Relais 104 "Wickeldorn unten"

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erregt, und die reziprokierende Abwärtsbewgung und Aufwärtsbewegung des Wickeldornes wiederholt, nur das jetzt, wie dies zuvor beschrieben worden ist, die Greifarme geöffnet bleiben.

Die Abwärtsbewegung und die Aufwärtsbewegung des Wickeldomes hält solange an, wie vom Produktmeßfühler92 das Vorhandensein des Produktes erfühlt wird. Hat das nacheilende Snde der Produktlänge den Meßfühler 92 passiert, d?nr>. wird die Stromzuführung zum Zeitschalter 91 unterbrochen, der nach einer bestimmten Vorgabezeit für die Beendigung des BundwickelVorganges die Zeitschalterkon takte VDF/ öfiViet und dadurch die Spannung vom Hauptsteuerungsrelsis 9^ wegnimmt, so daß dieses Re- W lais abfallen kann, was d^nn wiederum dazu führt, daß auch die

Relaiskontakte CR-I, CR-2 und CR-3 geöffnet werden. Nach dem Öffnen von CR-I wird auch der Zeitscheiter 96 zurückgeschaltet, und die Zeitschalterkontskto TR-I und TR-2 gehen in den Ausgangs-Schaltzustand zurück.

Durch das Offnen der Kontakte CR-2 wird der Solenoid oder Elektromagnet 101 zum Abfallen gebracht, wodurch wiederum die Zylinder ^Ib und 51b dazu gebracht werden, die Platten 55a und 55b in deren jeweilige mit Fig. 3 kenntlich gemachte betriebsunwirksame Positionen oder Ruhepositionen zurückzuziehen. Jetzt wird der Wickeldorn 12 in die mit Fig. 3 wiedergegebene unterste Position unterhalb der Platte 62 gefahren,

^ mit dem Ergebnis, daß der fertige Bund "ohne" Wickeldorn ist.

■ Der Stromkreis für den Solenoiden 112 "Wickeldom unten"

und dessen Erregung wird über einen normalerweise geschlossenen und als Öffner ausgeführten Kontakt CR-¹J- des Hauptsteuerungsrelais sowie über einen normalerweise geöffneten und als Schließer ausgeführten Relaiskontakt CRX-I eines Steuerrelais 122 "Ausfahren des Wickeldomes¹¹ hergestellt. Dieses Relais

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wird zunächst einmal über die Relaiskontakte ACR-4 "Greifarme geschlossen" und über einen normalerweise geschlossenen und als Öffner ausgeführten Schalter 124 an Spannung gelegt und zum Anziehen gebracht, woraufhin dann die Solbsthaltung für das Relais 122 "Ausfahren des Wickeldornes" über einen Kontaktsatz CRX-2 aufgebaut wird. Mit dem Anziehen des Relais "Ausfahren des Wickeldomes" wird der Solenoid 112 "Wickeldorn unten" dann zum Anziehen gebracht, wenn nach der Beendigung des Drahterfaasungsvorganges das Hauptsteuerungsrelais 94 spannungslos geworden und zum Abfallen gebracht worden ist. Hat nun der Wickeldorn seine unterste Position erreicht,

dann wird ein Endschalter 125 geschlossen, so daß der Stripvorgang oder der Doma sfahrvorgang beginnen kann. Ist·dieser Vorgang abgeschlossen, dann wird der normalerweise geschlossene und als Öffner ausgeführte Schalter 124 mechanisch g eöffnet, wodurch wiederum das Relais 122 "Wickeldorn Ausfahren" spennungslos wird und abfällt. Nach dem Abfallen dieses Relais 122 wird über den normalerweise geschlossenen und als Öffner ausgeführten Relaiskontakt CRX-3 des Relais "Ausfahren des Wickeldornes" sowie über den normalerweise geschlossenen und ale Öffner ausgeführten Kontakt ACR-5 der Solenoid 116 "Wickeldom oben" zum Anziehen gebracht, woraufhin der Wickeldorn wieder in die oberste Position gefahren wird und dort bleibt, bis daß vom ProduktmeßfUhler 92 die nächste Produktlänge erfaßt wird, wobei dann wiederum der gesamte Punktioneablauf wiederholt wird.

Nachdem nun eine bevorzugte Ausführung des Erfindungegegenstandes beschrieben worden ist, werden die Fachleute auf diesem Gebiete die Vorteile besser erkennen können. Der bedeutendste Vorteil aber ist jener, daß ein dichter Bund durch festes

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Aufwickeln von Drehtringen oder Produktringen in ordentlicher - Anordnung hergestellt werden kann, so daß man sich, wie dies bisher üblich war, nicht mehr auf eine irgendwie zufällige Anordnung locker geforater Ringe zu verlassen braucht. Zu den anderei) Vorteilen zählt die relativ einfache und kostengünstige Vorrichtung mit nur einem sehr kleinen Teil von arbeitenden oder beweglichen Teilen.

Es sollte klar sein, daß an der zuvor beschriebenen Ausfüh-A rung des Erfindungsgegenstandes verschiedene Änderungen und

Modifikationen vorgenommen werden können. So könnten Wickeldorn und Legekopf statt der mit Zeichnung wiedergegebenen Vertikallage eine Horizontallage annehmen. So könnte die Anzahl und allgemeine Konstruktion der 'Jreiferarme in Anpassung auf die besonderen Betriebsbedingungen geändert werden. Wenn auch das Verfahren und die Vorrichtung dieser Erfindung für das Bundwickeln von Walzwerksprodukten auch besonders nützlich ist, so sollte doch such klar sein, daß mit der gleichen Vorrichtung und dem gleichen Verfahren auch andere Produkte zn Bunden gewickelt werden können.

Alle Änderungen und Modifikationen an den hier beschriebenen W Ausführungen, die nicht vom Geiste der 3rfindung abweichen,

sollen deshalb mit zn dieser Erfindung gehören.

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Claims (1)

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   Morgan Construction Company. Worcester. Mass./USA Patentansprächet

   1./ Bundwickelvorrichtung für eine sich in axialer Richtung bewegende Produktlänge. Diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, d?ß

   zu ihr gehören: eine Platte mit einer eingearbeiteten Öffnung; ein Wickeldom, der durch die Öffnung der vorerwähnten Platte geführt wird; eine sich um den Wickeldorn drehende Produktlegevorrichtung, die das sich in axißler Richtung bewegende Produkt aufnimmt und in Form einer kontinuierlichen Serie von Ringen um den Wickeldom legt; eine Vorrichtung zum Verändern der Rotationsgeschwindigkeit des Legekopfes im Hinblick suf die Axialgeschwindigkeit des Produktes, wobei die Anfangsdrehzahl der Legevorrichturg derart gesteuert und geregelt wird, daß das voreilende Ende des Produktes die Platte berührt und sich dabei lose um den Wickeldom legt; Greifvorrichtungen, die sich zwischen einer betriebsunwirksamen Position seitlich vom Dorn aus jeweils in eine betriebswirksaxne Position bewegen und dabei das voreilende Ende des Produktes gegen den Wickeldorn drücken, woraufhin dann - nachdem sich die Greifvorrichtungen in der betriebswirksamen Position befinden - die Rotationsgeschwindigkeit der Legevorrichtung so erhöht wird, daß auf das Produkt eine mechanische Spannung oder ein Zug einwirkt, was wiederum dazu führt, daß das Produkt fest und dicht um den Dom gewickelt wird; eine Antriebsvorrichtung, die Wickeldom und die Platte relativ zur Legevorrichtung in axialer Richtung hin und her zu bewegen hat und da-Ni durch eine axiale Verteilung der Ringe herbeiführt, die to auf dem Wickeldorn in radial angeordneten Schichten fest °? und dicht aufgewickelt werden, wobei noch vor dem Überlappen dee voreilenden Produktteilea durch nachfolgende ο Ringe die Greifarne in die betriebsunwirksaee Position ^u gebracht werden; schließlich eine Vorrichtung, en dir ° die Platte anliegen kann, ua eine Sntfwrnwif d·· Dom«« in axialer Richtung durch 4L« öfftaog dir Platt· M

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   ermöglichen und um den Dorn aus dem fertigen Bund herausfahren su können, damit dieser Bund aus der Vorrichtung herausgenommen werden kann.

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   2. Bundwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   der Wickeldorn in Axialrichtung eine Konizität aufweist, die das Herausfahren des Wickeldornes aus einem fertigen Bund erleichtert.

   3. Bundwiekelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   die vorerwähnte Greifvorrichtung zusammensetzt aus: einem Hebel, der auf der vorerwähnten Platte derart schwenkbar montiert ist, daß er sich zwischen der betriebsunwirksamen Position und der betriebswirksamen Position schwenkend bewegen kann.

   Ψ,- Bundwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   eine Steuerungs-und Regelungsvorrichtung auf das Vorhandensein des voreilenden Endes anspricht und dadurch die vorerwähnten Greif vor richtungen steuert und regelt.

   5. Bundwiekelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

   eine zusätzliche Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, die dann anspricht, wenn sich die Greifvorrichtungen in die betriebswirksame Position bewegt haben, so daß die Rotationsgeschwindigkeit der Legevorrichtung erhöht wird, während gleichzeitig die reziprokierende Axielbewegung des Wlokeldornes einsetzt.

   6. Bundwickelvorrichtung für eine sich in axialer Richtung bewegende Produktlänge· Diese Vorrichtung

   ·'. dadurch gekennzeichnet, daß

   zu ihr gehören: eine Platte mit einer Öffnung darin} ein vertikal durch die Öffnung der vorerwähnten Hori-

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   zontalplatte geführter Wickeldorn, der ait einer Haltevorrichtung für die vorerwähnte Platte versehen ist; eine rotierende Legevorrichtung, die über dieser Platte angeordnet ist und die sich in axialer Richtung bewegende Produktlänge als eine kontinuierliche Serie von Ringen um den Wickeldorn zu legen hat, wobei im Hinblick auf die Axialgeschwindigkeit des Produktes die Anfangs-Rotationsgeechwindigkeit des Legekopfes derart gesteuet und gereit wird, daß das voreilende Ende der Produktlän-

   fc ge die vorerwähnte Platte berührt und sich lose um den

   Wickeldorn legt; Greifvorrichtungen, die von der Platte derart gehalten werden, daß sie sich zwischen einer betrieb sunwirkaamen Position radial vom Dorn und einer betriebswirksamen Position schwenkend bewegen können und dabei das voreilende Ende des Produktes gegen den Wickeldorn drücken» - nachdem die Greifvorrrichtungen in die betriebswirksame Position gebracht worden sind, wird die Rotatiosngeschwindigkeit der Legevorrichtung so erhöht, daß sich im Produkt eine mechanische Spannung aufbaut, was wiederum dasu führt, daß die aufeinanderfolgenden Ringen fest und dicht um den Dorn gewickelt werden; noch vor dem Aufwickeln der folgenden Ringe, die das voreilen-

   ψ de Side überlappen, werden die Greif vorrichtungen in die

   betriebsunwirksame Position gebracht; schließlich eine Antriebsvorrichtung, die nach Beendigung des Bandwickelvorganges relativ tür vorerwähnten Platte in axialer Richtung derart manipuliert wird, daß der Dorn aus de· fertigen Bund entfernt werden kann, so daß es möglich ist den fertigen Bund aus der Vorrichtung herauszunehmen.

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   7· BundwickelTorrichtung für ein sich in axialer Richtung beilegendes Produkt. Diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß

   SU ihr gehören: ein Wickeldorn; eine rotierende Legevorrichtung, die das sich in sxialer Richtung bewegende Produkt in Fora einer kontinuierlichen Serie von Ringen us den Wickeldorn zu legen hat, wobei die Anfangsrotationsgeschwindigkeit der Lege vorrichtung im Hinblick auf das sich in sxialer Richtung bewegende Produkt derart gesteuert und geregelt wird, daß das voreilende öide des Produktes lose um den Dorn gewickelt oder gelegt wird; Greifvorrichtungen, die mit den Wickeldorn derart zusammenarbeiten, daß sie zeitweilig das voreilende Ende der Produktlange ergreifen und gegen den Dom drücken, während gleichzeitig die Geschwindigkeit des Legekopfes oder der Legevorrichtung derart erhöht wird, daß sich im Produkt eine Mechanische Spannung aufbaut, die gewährleistet, deß der Rest der Produktlänge fest und dicht um den Wickeldorn gewickelt wird; schließlich eine Antriebsvorrichtung, die bei· Wickeldorn eine reziprokierende Bewegung herbeiführt, so daß in axialer Richtung die Ringe verteilt werden, und zwar derart, daß sie als als Rad£fcle«iü;chr ten auf des Dorn angeordnet sind; diese Antriebsvorrichtung fährt nach Beendigung des Bundwickelvorganges auch den Dorn aus dea fertigen Bund heraus.

   8. Verfahren für das Bundwickeln einer sich in axialer Richtung bewegenden Produktlänge. Dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß

   zu in· die nachstehend erwähnten Funktionsabläufe gehören: Durchführen der Produktlänge durch einen Legekopf,

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   der das Produkt als eine kontinuierliche Serie von Ringen abzulegen hat, wobei ein jeder Ring einen Wickeldorn um -schließt, der durch eine Öffnung in einer Horizontalplatte sich nach oben erstreckt - im Anfang wird die Rotationsgeschwindigkeit der Legevorrichtung oder des Legekopfes derart gesteuert und geregelt, daß das voreilende aide der Produktlänge den Dom umschließt und auf der Platte zu liegen kommt; zeitweiliges Drücken des voreilenden Endes der Produktlänge gegen den Wickeldorn bei gleichzeitiger Erhöhung der Legekopf-Rotationsgeschwindigkeit und Axialbewegung - reziprokierend - des Wickeldornes, wordurch wiederum im Produkt eine mechanische Spannung aufgebaut wird, was dazu führt, daß die nun folgenden Produktringe fest um den Dorn gewickelt werden und auf ihm radial angeordnete Schichten bilden; nach Beendigung des Bundwickel Vorganges Herausfahren des Wickeldornes aus dem fertigen Bund, und zwar durch die Öffnung in der vorerwähnten Platte, so daß der Bund schließlich in seitlicher Richtung frei aus der Vorrichtung herausgenomnen werden kann.

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