優(yōu)先申請DE10 2014 007 552.4的全部內(nèi)容通過參考引用成為本發(fā)明的組成部分。

本發(fā)明涉及一種用于將帶狀的卷繞材料卷繞到旋轉(zhuǎn)的卷筒上的卷繞裝置。

背景技術(shù)：

帶狀的卷繞材料例如可以是金屬的或非金屬的、涂層的或未涂層的金屬絲，單芯或多芯線纜，絞合線，纖維，例如天然纖維或人造纖維，特別是針對特殊技術(shù)應(yīng)用的纖維，如光纖，絲線、絳帶或繩索。

卷筒被理解成優(yōu)選地旋轉(zhuǎn)對稱體，其優(yōu)選具有圓柱形、圓錐形或雙圓錐形的卷筒體。此外，卷筒可具有至少一個被布置在卷筒體的端部上的、優(yōu)選盤形的凸緣，凸緣的直徑一般明顯大于卷筒體的直徑。

所關(guān)注類型的卷繞裝置此外具有敷設(shè)裝置，通過該敷設(shè)裝置卷繞材料被引導(dǎo)直至纏繞體上的卷上點。在此，卷上點被理解成下述點，即，在該點上卷繞材料在卷繞過程期間碰到在卷筒上的纏繞體，即，在該點上卷繞材料在其運行方向上看第一次接觸已經(jīng)形成的纏繞體。由此，在卷繞過程期間，卷上點改變其相對于卷繞裝置的不運動的部分以及相對于環(huán)境的位置。

敷設(shè)裝置可基本在卷筒的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上移動。

通過卷筒圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)以及同時通過敷設(shè)裝置提供卷繞材料，在卷筒上形成卷繞材料的單個圈。通過敷設(shè)裝置在卷筒的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上的額外移動，圈在卷筒上相鄰，且由此形成圈的連續(xù)層。

已知不同類型的纏繞體幾何形狀，例如螺旋形和正環(huán)狀的纏繞體。

通過敷設(shè)裝置的運動方向在纏繞體的各結(jié)束點上的合適轉(zhuǎn)向，例如(若存在)在卷筒的各凸緣上結(jié)束層成形，且開始在之前形成的層上形成另一層。

為了形成均勻的、由多個層構(gòu)成的具有相互依靠的圈的纏繞體，必須確保在圈之間不出現(xiàn)“空隙”，即，間隙，且無圈“攀升”到直接之前卷繞的圈上且“越過”該圈，由此產(chǎn)生纏繞體的不均勻的直徑。這要求根據(jù)卷筒的旋轉(zhuǎn)速度以及卷繞材料的特性、如其直徑、表面結(jié)構(gòu)以及其表面的摩擦系數(shù)或其剛性很好調(diào)節(jié)敷設(shè)裝置在旋轉(zhuǎn)軸線的方向上的移動速度。

已經(jīng)證實下述情況是有利的，即，在卷繞過程期間根據(jù)卷繞材料的纏卷角調(diào)節(jié)敷設(shè)裝置的移動。在此，纏卷角是在卷筒的旋轉(zhuǎn)軸線的垂直線與卷繞材料的纏卷軸線之間的角度，其中，纏卷軸線為下述軸線，即，卷繞材料沿著其攀升到纏繞體上。

若纏卷角例如從垂直線朝向卷筒的旋轉(zhuǎn)軸線看朝向敷設(shè)裝置的移動方向打開，即，在下述方向上，在該方向上纏繞體成形在卷筒上，且其數(shù)值超過確定的值，則這可表示敷設(shè)裝置在移動方向上看盡可能靠后，然后調(diào)節(jié)移動速度略微提高。若相反地纏卷角逆著移動方向被打開且其數(shù)值超過預(yù)定的值，則相應(yīng)地調(diào)節(jié)移動速度略微減小。

在此，卷繞裝置具有至少一個用于確定卷繞材料的纏卷角的傳感器。

例如，在DE 195 08 051A1中和在DE 38 27 078 A1中根據(jù)纏卷角使用該方式的對敷設(shè)裝置的移動的調(diào)節(jié)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，進(jìn)一步改進(jìn)所述類型的卷繞裝置，其用于將帶狀卷繞材料卷繞到旋轉(zhuǎn)的卷筒上。

該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的卷繞裝置實現(xiàn)。本發(fā)明的其他有利實施方式包括在從屬權(quán)利要求中。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞裝置中，在卷繞過程期間，卷下點與卷上點之間的距離至少暫時最大為卷繞材料的直徑的四倍、優(yōu)選最大為兩倍、更加優(yōu)選最大為一倍。在此，卷下點理解成下述點，即，在該點上卷繞材料離開敷設(shè)裝置，即，在該點上卷繞材料在其運行方向上看最后一次接觸敷設(shè)裝置。

優(yōu)選地，在卷繞過程期間，卷下點與卷上點之間的距離甚至始終最大為卷繞材料的直徑的四倍、優(yōu)選最大為兩倍、更加優(yōu)選最大為一倍。

通過在卷下點與卷上點之間的該小的距離實現(xiàn)對卷繞材料的可靠且精確引導(dǎo)，且由此實現(xiàn)對卷筒的很好卷繞，在該距離上卷繞材料不被引導(dǎo)，即，在空間中“自由”延伸，在其中，各單個圈相互貼靠。特別地，通過下述方式避免了單個圈“越出”，且卷繞材料受到保護(hù)，即，避免了受壓點和損傷，由此對卷筒進(jìn)行卷繞的質(zhì)量升高。其他優(yōu)點是：通過均勻卷繞的高卷筒填充度，卷繞的高可復(fù)制性，以及在沒有操作者干涉情況下的自動運行可能性。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，敷設(shè)裝置具有敷設(shè)矛狀物，卷繞材料沿著該敷設(shè)矛狀物被引導(dǎo)直至纏繞體上的卷上點。該敷設(shè)矛狀物優(yōu)選是伸長的，進(jìn)一步優(yōu)選是棒形的，且優(yōu)選在其縱向方向上始終至少大致沿著纏卷軸線延伸。然而，該敷設(shè)矛狀物也可具有其他形狀，例如是盤形的。

敷設(shè)矛狀物和纏卷軸線在無負(fù)載位置上優(yōu)選與卷筒的旋轉(zhuǎn)軸線成直角，即，在該位置上測量的纏卷角具有零值，在該無負(fù)載位置上卷繞材料例如不受機(jī)械應(yīng)力。

通過敷設(shè)矛狀物可行的是，非?？拷砩宵c地在纏繞體上引導(dǎo)卷繞材料，且由此實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的小距離。

特別優(yōu)選地，敷設(shè)矛狀物這樣可移動地被安置在敷設(shè)裝置上，即，卷下點與卷筒的旋轉(zhuǎn)軸線的距離在卷繞過程期間是可改變的。通過對該距離的相應(yīng)重新調(diào)節(jié)，在卷繞過程期間在卷筒上的纏繞體的直徑增加時，在卷下點與卷上點之間的距離可盡可能保持恒定。

在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方式中，敷設(shè)矛狀物自身可在下述面中移動，即，該面包括纏卷軸線且平行于卷筒的旋轉(zhuǎn)軸線。敷設(shè)矛狀物在該平面中的運動可改變纏卷軸線且由此改變纏卷角。

優(yōu)選地，敷設(shè)矛狀物自身的可動性通過下述方式實現(xiàn)，即，敷設(shè)矛狀物是柔性的。由此通過其材料特性已經(jīng)得到敷設(shè)矛狀物的可動性，使得不再需要其他結(jié)構(gòu)件。

然而特別優(yōu)選地，敷設(shè)矛狀物自身的可動性通過下述方式實現(xiàn)，即，敷設(shè)矛狀物被構(gòu)建成多部分的，其中，其至少兩個部分可移動地、特別通過接頭或鉸鏈相互連接。由此可實現(xiàn)敷設(shè)矛狀物對其自身運動不施加或僅施加非常小的復(fù)原力矩，使得卷繞材料的應(yīng)力不受敷設(shè)矛狀物自身運動的影響或幾乎不受影響。

優(yōu)選地，至少一個傳感器被安置在敷設(shè)矛狀物上。通過該方式，也可非常靠近卷上點地測量纏卷角，且由此實現(xiàn)非常高的精確度。在多部分的敷設(shè)矛狀物中，至少一個傳感器特別優(yōu)選地被安置在敷設(shè)矛狀物的下述點上或附近，在該點上敷設(shè)矛狀物的兩個部分可彼此相對地運動。

特別優(yōu)選地，至少一個傳感器被設(shè)置成測量敷設(shè)矛狀物自身的運動。當(dāng)敷設(shè)矛狀物的至少一個部分始終基本沿著纏卷軸線延伸時，也可通過傳感器的測量確定纏卷角。

特別優(yōu)選地，敷設(shè)矛狀物具有至少一個導(dǎo)向輥，卷繞材料通過該導(dǎo)向輥被引導(dǎo)。

特別優(yōu)選地，該至少一個傳感器是光學(xué)的或機(jī)械的傳感器或是二者的組合，例如是具有機(jī)械角度編碼器的激光傳感器，其優(yōu)選使用用于角度測量的類似三角測量的方法。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，卷筒具有至少一個凸緣。此外，卷繞裝置這樣地被設(shè)計，即，在卷繞過程期間，卷下點與卷筒的旋轉(zhuǎn)軸線的距離至少暫時小于凸緣的直徑。換而言之，敷設(shè)裝置、特別是敷設(shè)矛狀物可在凸緣旁邊或在凸緣之間“沒入”卷筒中。通過該方式，在具有凸緣的卷筒中，也可實現(xiàn)在卷下點與卷上點之間所期望的小的距離。

此外，本發(fā)明涉及一種用于借助于根據(jù)本發(fā)明的卷繞裝置將帶狀卷繞材料卷繞到旋轉(zhuǎn)的卷筒上的卷繞方法。

在根據(jù)本發(fā)明的卷繞方法中，在卷繞過程期間，卷下點與卷上點之間的距離至少暫時最大為卷繞材料的直徑的四倍、優(yōu)選最大為兩倍、更加優(yōu)選最大為一倍。

根據(jù)本發(fā)明的卷繞方法也可具有下述步驟，即，通過卷筒體的直徑和產(chǎn)品直徑計算敷設(shè)升程。

附圖說明

在下文中，結(jié)合所附的、部分示意性的視圖描述本發(fā)明的其他設(shè)計方案和優(yōu)點。附圖中：

圖1示出通過根據(jù)本發(fā)明的卷繞裝置的橫截面，該卷繞裝置具有部分被卷繞的卷筒；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的卷繞裝置的部分的透視的傾斜視圖，該卷繞裝置具有空的卷筒；以及

圖3以放大的細(xì)節(jié)圖示出圖2中的卷繞裝置的敷設(shè)裝置。

具體實施方式

圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的卷繞裝置1的橫截面，該卷繞裝置具有部分被卷繞的卷筒2，該卷筒可圍繞旋轉(zhuǎn)軸線3轉(zhuǎn)動地被支承。卷筒2具有卷筒體4，凸緣5被安置在該卷筒體的兩個端部上。

在卷筒2的凸緣5之間，具有圓橫截面的由卷繞材料制成的纏繞體已經(jīng)部分地通過卷繞裝置1被形成。優(yōu)選地，卷繞材料是金屬絲，且優(yōu)選具有在8與30mm之間的直徑。

纏繞體由多個層7構(gòu)成，所述層由單個圈6構(gòu)成，所述圈在橫截面中(在圖1中以理想方式被示出)形成六邊形的布置。

通過圈8示例性地示出“越出圈”，該越出圈在卷繞最外層7時越過之前卷繞的圈，且徑向更靠外地在之前卷繞的圈上。在圈8之后，還有三個其他的圈以正確方式被卷繞在最后卷繞的層7上。在卷繞時應(yīng)盡可能地避免這樣的越出圈8，因為均勻卷繞卷筒的通過越出圈導(dǎo)致的干擾在之后的層中還將加強(qiáng)，由此可整體導(dǎo)致不均勻地、差地卷繞卷筒，該卷筒具有相應(yīng)差的卷筒填充度。

卷繞裝置1具有敷設(shè)裝置9，該敷設(shè)裝置可沿著平行于卷筒2的旋轉(zhuǎn)軸線3被布置的絲杠11移動。對此，絲杠11通過馬達(dá)10導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)，由此在設(shè)置有外螺紋的絲杠11上被移動支承的敷設(shè)滑塊12沿著絲杠11直線運動，該敷設(shè)滑塊具有相應(yīng)的內(nèi)螺紋(未示出)。

敷設(shè)滑塊12與敷設(shè)矛狀物(Verlegelanze)13連接，敷設(shè)矛狀物被定向成垂直于旋轉(zhuǎn)軸線3且垂直于絲杠11。敷設(shè)矛狀物13由與敷設(shè)滑塊12剛性連接的后部部分13b和前部部分13a構(gòu)成，該前部部分與后部部分13b通過轉(zhuǎn)動接頭(Drehgelenk)14可轉(zhuǎn)動地連接，其中，可在下述面中轉(zhuǎn)動，即，該面通過敷設(shè)矛狀物13和旋轉(zhuǎn)軸線3展成，即，在圖1中在所示面中(通過在接頭14上的半圓形的雙箭頭表示)。

卷繞材料通過兩個導(dǎo)向輥15沿著敷設(shè)矛狀物13被輸送給纏繞體(為了清楚，在圖1中未示出卷繞材料自身)。注意，左邊導(dǎo)向輥15的最外位置與最后卷繞的圈之間的距離，即，在卷下點與卷上點之間的距離小于卷繞材料的一倍直徑。該距離可通過(未示出的)機(jī)構(gòu)例如通過下述方式被重新調(diào)節(jié)，即，敷設(shè)矛狀物13可圍繞絲杠11轉(zhuǎn)動可預(yù)定的角度。

由此，在卷繞過程期間，敷設(shè)矛狀物13沒入卷筒2的兩個凸緣5之間，然而在卷繞過程開始時也可轉(zhuǎn)動到凸緣5之間的區(qū)域中，或在卷繞過程結(jié)束時再次從該區(qū)域中被轉(zhuǎn)出。由此可無問題地更換卷筒，而卷筒2不會與敷設(shè)矛狀物13沖突。

通過被安置在敷設(shè)矛狀物13上的接頭14上的傳感器(未示出)，可測量敷設(shè)矛狀物13的前部部分13a與后部部分13b之間的角度。因為后部部分13b始終垂直于旋轉(zhuǎn)軸線3，且前部部分13a在卷繞材料的纏卷軸線的方向上運行，該角度對應(yīng)于卷繞材料的纏卷角。

通過相應(yīng)地調(diào)節(jié)敷設(shè)速度，即，敷設(shè)滑塊12沿著絲杠11的、由絲杠11的旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生的移動速度，可根據(jù)所測量的纏卷角控制敷設(shè)，使得圈相互貼靠，而不會出現(xiàn)空隙或圈不會進(jìn)行上述意義的越出。

所期望的直線速度，即，卷繞材料的供料速度，以及由此在確定的時間點產(chǎn)生的敷設(shè)速度優(yōu)選被調(diào)節(jié)成額定值。

優(yōu)選地，實時調(diào)節(jié)敷設(shè)速度，即，傳感器數(shù)據(jù)被快速地處理，使得敷設(shè)速度不會通過調(diào)節(jié)過程而受消極影響。

在此這樣地設(shè)計調(diào)節(jié)方法，即，不試圖將卷繞材料引導(dǎo)到正確的軌道中。代替地，根據(jù)所測量的纏卷角僅跟蹤敷設(shè)裝置9，使得敷設(shè)矛狀物13始終處于用于卷繞的最可能好的位置上。在此，僅重新調(diào)節(jié)當(dāng)前被卷繞的圈的卷繞，而不重新調(diào)節(jié)之前已經(jīng)卷繞的圈或?qū)印?/p>

可在不調(diào)節(jié)的情況下，僅通過控制敷設(shè)裝置9的移動，在未卷繞的卷筒上形成第一，即，最內(nèi)的層。

此外，可通過一個或多個合適的、優(yōu)選光學(xué)的傳感器(未示出)識別卷筒2的凸緣5，使得敷設(shè)方向，即，敷設(shè)裝置9沿著旋轉(zhuǎn)軸線3的移動方向，在到達(dá)凸緣5時自動顛倒，從而在顛倒的方向上形成下一層。然而，該方向顛倒也可在固定預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)換點上實現(xiàn)，該轉(zhuǎn)換點對應(yīng)于凸緣5在敷設(shè)裝置9的行進(jìn)路徑上的位置。

可數(shù)字地或模擬地獲取傳感器數(shù)據(jù)。此外，可在卷繞裝置1中設(shè)置至外部控制部的開放接口，從而可靈活地且模塊化地構(gòu)成卷繞裝置1。

圖2示出在圖1中僅示意性示出的、根據(jù)本發(fā)明的卷繞裝置1的部分的透視的傾斜視圖，該卷繞裝置具有空的卷筒。圖3示出圖2中的敷設(shè)裝置9的放大細(xì)節(jié)圖。在此，參考標(biāo)記對應(yīng)于圖1中的參考標(biāo)記。

參考標(biāo)記列表

1 卷繞裝置

2 卷筒

3 旋轉(zhuǎn)軸線

4 卷筒體

5 凸緣

6 圈

7 層

8 越出圈

9 敷設(shè)裝置

10 馬達(dá)

11 絲杠

12 敷設(shè)滑塊

13 敷設(shè)矛狀物

13a 敷設(shè)矛狀物的前部部分

13b 敷設(shè)矛狀物的后部部分

14 接頭

15 導(dǎo)向輥