DE102013002017A1 - Device for winding strand-shaped winding material, such as continuously extruded tube on rotating winding drum, has carrier and laying arm, on which winding material is transferred during linear reciprocating motion - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Verfahren zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts, wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres, vorzugsweise aus Kunststoff auf eine rotierende Wickeltrommel. Bei dem Wickelgut, wie ein extrudiertes Kunststoffrohr, beispielsweise ein Kabelschutzrohr, in dem ein Glasfaserkabel geschützt verlegt werden kann, kommt es unter anderem darauf an, das Wickelgut in einer Länge von mehreren hundert Metern bei begrenztem Platz vorrätig zu halten. Es ist bekannt, das Wickelgut auf einer Wickeltrommel oder -spule zu wickeln und vor Ort je nach Bedarf abzuwickeln. Der Aufwickelvorgang schließt aus fertigungsökonomischen Gründen unmittelbar an den Herstellprozess, insbesondere an das Extrudieren, des Wickelguts an, so dass das eben extrudierte Kunststoffwickelgut unabgelängt eine Kühlstation verlässt und der Wickelungsvorrichtung zugeführt wird. Der Wickelvorgang selbst wird dann üblicherweise von einer Bedienperson kontrolliert und gegebenenfalls manuell manipuliert.The invention relates to a device for a method for winding a strand-like winding material, such as a continuously extruded tube, preferably made of plastic on a rotating winding drum. In the winding material, such as an extruded plastic pipe, such as a cable conduit in which a fiber optic cable can be installed protected, it is inter alia important to keep the winding material in a length of several hundred meters in a limited space in stock. It is known to wind the winding material on a winding drum or reel and to handle it locally as needed. For reasons of production economy, the take-up operation directly adjoins the production process, in particular the extrusion, of the winding material, so that the just-extruded plastic material to be wound leaves a cooling station without being cut and is fed to the winding device. The winding process itself is then usually controlled by an operator and optionally manipulated manually.
Bei der Verwendung eines Kabelschutzrohres als Wickelgut wird üblicherweise eine Standard-Wickeltrommel aus Holz verwendet. Das auf die Holz-Wickeltrommel gewickelte Kabelschutzrohr wird an Baustellen geliefert, um es dort je nach Bedarf zu verbauen. Solche günstigen, genormten Holz-Wickeltrommeln oder auch andere Wickeltrommeln haben sich aufgrund eines relativ niedrigen Preises und der möglichen Wiederverwendbarkeit insbesondere im Einsatz auf Baustellen bewährt. Allerdings haben die Wickeltrommeln rotationsunsymmetrische Axial- und Radial-Schläge aufgrund von Unwuchten an den seitlichen Seitenflanschen und an dem Trommelkern. Wegen der geometrischen Unregelmäßigkeit der Wickeltrommel ist gemäß Stand der Technik eine von einer Bedienperson überwachte und manipulierte Aufwickelung des Wickelguts notwendig. Eine Automatisierung ist neben unvorhersehbaren Geometrieunterschieden von Niedrigpreistrommeln auch insofern bisher nicht erreicht, als sich außerdem bei Kunststoffrohren die Materialeigenschaften erst nach längerer Aushärtezeit stabilisieren, so dass sich die Wickeleigenschaft des Kunststoffrohrs nach und während des Wickelns aufgrund von Änderungen der Materialeigenschaften nach dem Extrudieren kaum vorhersagen lässt. Derartige individuelle Wickelparameter erfordern ein Bedienpersonal mit langjähriger Wickelerfahrung beim Überwachen und Manipulieren des Wickelguts. Bisher konnte eine zumindest annähernd vollständig automatisierte Wickelung ohne manuelle Unterstützung einer Bedienperson insbesondere bei einer Wickelgeschwindigkeit von über 100 Meter pro Minute nicht erreicht werden.When using a cable protection tube as a winding material usually a standard winding drum made of wood is used. The cable protection tube wrapped on the wooden winding drum is delivered to construction sites to install it as needed. Such cheap, standardized wooden winding drums or other winding drums have proven themselves due to a relatively low price and the possible reusability especially in use on construction sites. However, the winding drums have rotationally asymmetric axial and radial impacts due to imbalances on the lateral side flanges and on the drum core. Because of the geometrical irregularity of the winding drum, according to the state of the art, a winding of the winding material monitored and manipulated by an operator is necessary. In addition to unpredictable geometry differences of low-price drums, automation has not yet been achieved insofar as the material properties of plastic pipes stabilize only after a prolonged curing time, so that the winding property of the plastic pipe after and during winding can hardly be predicted due to changes in the material properties after extrusion , Such individual winding parameters require an operator with many years of winding experience when monitoring and manipulating the winding material. So far, an at least approximately fully automated winding without manual assistance of an operator, especially at a winding speed of over 100 meters per minute could not be achieved.
In der Automatisierungstechnik sind Wickelungsverfahren sowie Wickelungsvorrichtungen an sich bekannt, bei denen Elektrokabel auf geometriepräzise Rollen aufgewickelt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres, vorzugsweise aus Kunststoff auf eine Wickeltrommel bereit zu stellen, wobei eine Automatisierung zu erreichen ist, bei der ein manueller Eingriff durch eine Bedienperson weitestmöglich vermieden werden kann.It is an object of the invention to overcome the disadvantages of the prior art, in particular to provide an apparatus and a method for winding a rope-like winding material such as a continuously extruded tube, preferably made of plastic on a winding drum, wherein an automation is to achieve at a manual intervention by an operator can be avoided as far as possible.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 oder 6 gelöst.This object is solved by the features of
Danach ist eine Vorrichtung zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres, vorzugsweise aus Kunststoff auf eine rotierende Wickeltrommel mit einem im wesentlichen zylindrischen Kern, einer Rotationsachse und zwei gegenüberliegenden, seitlichen in Radialrichtung erstreckenden Seitenflanschen vorgesehen. Die Wickelungsvorrichtung umfasst einen Verlegearm, an dem das Wickelgut der rotierenden Wickeltrommel bei einer insbesondere Hin- und Herverlegebewegung des Verlegearms im Wesentlichen längs einer Axialrichtung aufwickelnd übergeben wird. Die Hin- und Herverlegebewegung ist vorzugsweise rein translatorisch, wobei der Verlegeweg durch die Seitenflansche axial begrenzt ist. Die axiale Verlegerichtung ist vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse der Wickeltrommel. Die erfindungsgemäße Wickelungsvorrichtung umfasst einen Träger, an dem unter anderen auch elektronische Komponenten der Wickelungsvorrichtung angeordnet sein können. Des Weiteren hat die Wickelungsvorrichtung einen am Träger beweglich gelagerten Verlegearm, an dem das Wickelgut der Wickeltrommel bei einer axialen, insbesondere linearen Hin- und Herverlegebewegung des Verlegearms aufwickelnd übergeben wird. Die erfindungsgemäße Wickelungsvorrichtung hat eine Verlegearmlagerung, die den Verlegearm relativ zum Träger insbesondere linear führt. Dabei fällt zumindest teilweise während der Hin- und Herbewegung die Führungsrichtung der Verlegearmlagerung nicht mit der Axialrichtung der Rotationsachse der Wickeltrommel zusammen. Hierfür sorgt eine Anstelleinrichtung der erfindungsgemäßen Wickelungsvorrichtung, die den Verlegearm zumindest bei der Verlegebewegung nahe des jeweiligen Seitenflansches in einem zur horizontalen Radialerstreckungsrichtung des jeweiligen Seitenflansches positiven Anstellwinkel oder Freistellwinkel von dem einen Seitenflansch weg neigt und die den Verlegearm im Verlauf der Verlegebewegung hin zum gegenüberliegenden Seitenflansch in einem negativen Anstellwinkel oder Freistellwinkel schwenkt. Beide positive und negative Anstellwinkel oder Freistellwinkel bilden eine Neigung der Längserstreckung des Verlegearms hin zur Wickeltrommel entgegen der horizontalen Radialerstreckungsrichtung, wobei die Neigung hin zur axialen Mitte der Wickeltrommel geneigt ist. Bei einer Draufsicht hat der Verlegearm einen positiven Freistellwinkel bei einer Neigung gegenüber der Horizontalenerstreckungsrichtung um Uhrzeigersinn um eine Drehstelle am Verlegearmende und einen negativen Freistellwinkel bei einer Neigung des Verlegearms entgegen dem Uhrzeigersinn.Thereafter, a device for winding a rope-like winding material such as a continuously extruded tube, preferably made of plastic on a rotating winding drum having a substantially cylindrical core, a rotation axis and two opposite, lateral radially extending side flanges is provided. The winding device comprises a laying arm, on which the winding material of the rotating winding drum is transferred in a winding, in particular moving back and forth of the laying arm substantially along an axial direction. The back and forth laying movement is preferably purely translational, wherein the laying path is axially limited by the side flanges. The axial laying direction is preferably substantially parallel to the axis of rotation of the winding drum. The winding device according to the invention comprises a carrier, on which, inter alia, electronic components of the winding device can be arranged. Furthermore, the winding device has a support arm movably mounted on the support, on which the winding material of the winding drum in an axial, in particular linear back and forth Herverleebewegung the laying arm being wound up. The winding device according to the invention has a Verlegearmlagerung which leads the laying arm relative to the carrier in particular linear. At least partially, during the reciprocating movement, the guiding direction of the laying arm bearing does not coincide with the axial direction of the axis of rotation of the winding drum. This is ensured by a setting device of the winding device according to the invention, which inclines the laying arm at least during the laying movement near the respective side flange in a horizontal radial extension direction of the respective side flange positive angle or free angle of the one side flange away and the laying arm in the course of the laying movement towards the opposite side flange in pivots a negative angle or Freistellwinkel. Both positive and negative angles of attack or clearance angles form an inclination of the longitudinal extension of the laying arm towards the winding drum opposite to the horizontal radial extension direction, wherein the inclination is inclined towards the axial center of the winding drum. In a plan view, the laying arm has a positive clearance angle at a counterclockwise inclination to the horizontal extension direction about a pivot point at the transferring end and a negative clearance angle at a counterclockwise inclination of the transfer arm.
Die Verlegearmlagerung gewährleistet eine translatorische, rein lineare Führung, welche mit dem gleichen Winkel gegenüber der Rotationsachsenrichtung der Winkeltrommel geneigt ist wie der Verlegearm bezüglich der horizontalen Radialerstreckungsrichtung.The laying arm ensures a translational, purely linear guide, which is inclined at the same angle with respect to the rotational axis direction of the angle drum as the laying arm with respect to the horizontal radial extension direction.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist eine Drehachse D der Schwenkbewegung des Verlegearms zwischen den positiven und negativen Freistellwinkeln im Bereich eines wickeltrommelseitigen Endes des Verlegearms angeordnet. Vorzugsweise verläuft die Drehachse D genau durch das wickeltrommelseitige Ende des Verlegearms, das durch eine Kontaktstelle zwischen dem Verlegearm und dem Trommelkern oder der zuletzt gelegten Wickelungslage der Wickelung definiert sein kann.In a preferred embodiment of the invention, an axis of rotation D of the pivoting movement of the laying arm between the positive and negative clearance angles is arranged in the region of a winding drum-side end of the laying arm. Preferably, the axis of rotation D passes exactly through the winding drum-side end of the laying arm, which can be defined by a contact point between the laying arm and the drum core or the last-laid winding position of the winding.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Anstelleinrichtung dazu ausgelegt, eine Schwenkbewegung des Verlegearms um die Drehachse im Verlauf der Verlegebewegung zwischen den beiden Seitenflanschen auf unter 20° zu beschränken.In a preferred embodiment of the invention, the adjusting device is designed to limit a pivoting movement of the laying arm about the axis of rotation in the course of the laying movement between the two side flanges to less than 20 °.
Durch die erfindungsgemäße Verlegearmlagerung bei der Hin- und Herverlegebewegung zeigte sich eine besonders einfache Automatisierungsmöglichkeit, bei der der Verlegearm nicht im Konflikt mit den Seitenflanschen kommen kann. Zusätzlich wird durch den gegenüber der horizontalen Radialerstreckungsrichtung des Seitenflansches gebildete Anstellwinkel des Verlegearms eine besonders sichere Kontrolle des den Verlegearm verlassenden Wickelguts erreicht, weil insbesondere der Verlegearm weg von der axial wachsenden Wickellage hin zur axialen Mitte der Wickeltrommel geneigt ist. Insbesondere bei der Ausführung des wickeltrommelseitigen Endes als Eingriffsrad, das entsprechend dem Anstellwinkel ebenfalls geneigt ist, wird eine angestellte punkt- oder linienförmige Kontaktstelle zwischen einer Lateralseite der zuletzt gewickelten Wickelungsschlaufe und dem freien Seitenbereich des Eingriffsrads realisiert.Due to the laying support according to the invention during the movement back and forth showed a particularly simple way to automate, in which the laying arm can not come into conflict with the side flanges. In addition, a particularly reliable control of the winding arm leaving the laying arm is achieved by the angle of attack of the laying arm opposite the horizontal radial direction of extension of the laying arm, in particular because the laying arm is inclined away from the axially growing winding position towards the axial center of the winding drum. In particular, in the embodiment of the winding drum-side end of the engagement wheel, which is also inclined according to the angle of attack, a salaried point or linear contact point between a lateral side of the last wound winding loop and the free side portion of the sprocket is realized.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist eine Drehstelle, um die die Anstellrichtung den Träger und damit auch den Verlegearm schwenkt durch das wickeltrommelseitige Ende des Verlegearms gebildet, das zumindest bei der Hin- und Herverlegebewegung in einem insbesondere ständigen Lateralkontakt mit einer freien Lateralseite einer zuletzt auf der Wickeltrommel gewickelten Wickelungsschlaufe des Wickelungsguts steht.In a preferred embodiment of the invention, a pivot point about which the Anstellrichtung the carrier and thus the Verlegearm pivots formed by the winding drum end of the laying arm, at least during the back and forth laying movement in a particular continuous lateral contact with a free lateral side of a last the winding drum wound winding loop of the winding material is.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Verlegearm im Wesentlichen in der axialen Mitte des Hin- und Herverlegebewegungswegs zwischen den beiden Seitenflanschen parallel der horizontalen Radialerstreckungsrichtung ausgerichtet und fällt insbesondere mit dieser zusammen.In a further development of the invention, the laying arm is aligned essentially parallel to the horizontal radial extension direction in the axial center of the forward and backward displacement path between the two side flanges and coincides in particular with this.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird ein maximaler Freistellwinkel des Verlegearms dann erreicht, wenn das wickeltrommelseitige Ende des Verlegearms in Anschlag mit dem jeweiligen Seitenflansch gelangt, wobei insbesondere der maximale Freistellwinkel zwischen 20° und 10° oder weniger liegt.In a preferred embodiment of the invention, a maximum release angle of the laying arm is achieved when the winding drum end of the laying arm comes into abutment with the respective side flange, wherein in particular the maximum clearance angle between 20 ° and 10 ° or less.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Anstelleinrichtung durch ein Handhabegerät, wie durch einen Roboter, zum Anstellen des Trägers und damit des Verlegearms realisiert. Das Handhabegerät greift auf den Träger zu, um diesen entsprechend dem gewünschten Freistellwinkel zu stellen. Damit ist die translatorische Führungsrichtung des Verlegearms relativ zum Träger im Wesentlichen in dem Anstellwinkel auch zur Rotationsachse der Wickeltrommel oder parallel zur Rotationsachse der Wickeltrommel gestellt, sollte der Anstellwinkel gleich null sein. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann das Handhabegerät mit einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung verbunden sein, welche je nach Position des Verlegearms relativ zum Hin- und Herverlegebewegungsweg einen Anstellwinkel um die Schwenkachse am winkeltrommelseitigen Ende einstellen kann. Es sei klar, dass auch andere Regelungsgrößen, wie die relative Position des Verlegeams längs des Hin- und Herverlegebewegungswegs herangezogen werden können, wie z. B. die Anzahl der Wickelungslagen, etc.In a further development of the invention, the adjusting device is realized by a handling device, such as by a robot, for adjusting the carrier and thus the laying arm. The handling device accesses the carrier in order to set it according to the desired clearance angle. Thus, the translational guide direction of the laying arm is set relative to the carrier substantially in the angle of attack also to the axis of rotation of the winding drum or parallel to the axis of rotation of the winding drum, the angle of attack should be zero. In a preferred embodiment of the invention, the handling device may be connected to a control and / or regulating device which, depending on the position of the laying arm, can adjust an angle of incidence about the pivot axis at the angular drum-side end relative to the displacement movement path. It is clear that other control variables, such as the relative position of the laying team along the back and forth Herverlegebewegungswegs can be used, such. As the number of winding layers, etc.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Wickelungsvorrichtung eine Verlegearmlagerung, die den Verlegearm in einer insbesondere je nach axialer Position längs des Verlegewegs verdrehbaren Verlegerichtung relativ zum Träger insbesondere linear führt, und eine Rückstell- oder Vorspanneinrichtung, die bei Auslenkung des Verlegearms in Verlegerichtung relativ zu dem Träger dem Verlegearm eine Rückstell- oder Vorspannkraft mitteilt, um den Verlegearm seitlich, im Wesentlichen axial gegen eine zuletzt auf die Wickelungstrommel gelegte Wickelungsschlaufe zu drängen. Die Verlegearmlagerung kann eine Schlitten-Schienen-Anordnung aufweisen, gemäß der der Verlegearm relativ zum Träger linear in Verlegerichtung geführt ist. Die Axialrichtung ist durch die Rotationsachse der Wickeltrommel definiert. Die verdrehbare Verlegerichtung kann gegenüber der Axialrichtung insbesondere abhängig von der Position des Verlegearms längs des Verlegewegs parallel liegen und/oder dazu geneigt sein, um einen Freistellwinkel des Verlegearms insbesondere von weniger als 20° bezüglich der horizontalen Radialerstreckung des Seitenflansches der Wickeltrommel zu erzeugen. Der Schlitten ist verlegearmseitig ausgebildet, wobei die Schiene trägerseitig realisiert ist. Ein Handhabegerät, wie ein Stellroboter, rückt den Träger, dem Verlegearm folgend, nach und dient dazu, die anwachsende Auslenkung des Verlegearms zu verringern, die durch das axiale Wachstum der Wickelungslage veranlasst ist und dem nachrückenden Träger gegenüber stets voreilend passiert. Die Rückstellkraft dient dazu, den Verlegearm ständig gegen die zuletzt gelegte Wickelungsschlaufe zu drücken und insbesondere dann eine Vorspannung gegen die Wickelungsschlaufe und damit den Wickelungsschlaufenkontakt aufrecht zu erhalten, wenn das Handhabegerät den Träger dem Verlegearm folgend nachführt. Der Träger darf nur soweit nachgeführt werden, dass weiterhin eine ausreichende Vorspannkraft an dem Verlegearm gegen die zuletzt gelegte Wickelungsschlaufe verbleibt. Je höher die Auslenkung des Verlegearms relativ zum Träger ist, desto stärker wirkt die Rückstellkraft der Rückstelleinrichtung. Mit diesem Erfindungsaspekt wird eine optimal kompakte, dichte Anordnung von Wickelungsschlaufe zu Wickelungsschlaufe realisiert.In a preferred embodiment of the invention, the winding device according to the invention comprises a laying arm, which leads the laying arm in a particular direction depending on the axial position along the laying path rotatable laying direction relative to the carrier in particular linear, and a restoring or biasing device relative to the displacement of the laying arm in the laying direction to the carrier the restoring arm informs a restoring or biasing force to urge the laying arm laterally, substantially axially against a last laid on the winding drum winding loop. The laying arm support may comprise a carriage-rail arrangement, according to which the laying arm is guided linearly in the laying direction relative to the carrier. The axial direction is defined by the axis of rotation of the winding drum. The rotatable laying direction may be parallel to the axial direction, in particular depending on the position of the laying arm along the laying path and / or inclined to produce a free running angle of the laying arm, in particular less than 20 ° with respect to the horizontal radial extent of the side flange of the winding drum. The carriage is designed Verlegearmseitig, the rail is realized carrier side. A handling device, such as a positioning robot, advances the carrier, following the laying arm, and serves to reduce the increasing displacement of the laying arm, caused by the axial growth of the winding layer and always leading past the advancing carrier. The restoring force serves to constantly press the laying arm against the last-laid winding loop and in particular to maintain a bias against the winding loop and thus the winding loop contact when the handling device tracks the carrier following the laying arm. The carrier may only be tracked so far that continues to remain a sufficient biasing force on the laying arm against the last-placed winding loop. The higher the deflection of the laying arm relative to the carrier, the stronger the restoring force of the restoring device. With this aspect of the invention, an optimally compact, tight arrangement of winding loop to winding loop is realized.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das wickeltrommelseitige Ende derart gelagert, dass zumindest bei einem Teil, vorzugsweise für die Gesamtheit der Hin- und Herverlegebewegung insbesondere bis auf den Verlegerichtungswechsel das wickeltrommelseitige Ende unter Bildung eines im Wesentlichen axialen Lateralkontakts mit einer freien Lateralseite der zuletzt auf der Wickeltrommel gewickelten Wickelungsschlaufe durch die sich axial ausdehnende Wickelungslage längs des Verlegewegs vorangetrieben wird. Auf diese Weise ist ein für die Automatisierung benötigtes korrektiv flexibles Verhalten des Verlegearms realisiert, das dem manuellen Manipulieren einer erfahrenen Bedienperson bereits sehr nahe kommt, wodurch insbesondere geometrische Unwuchten der Wickeltrommel oder der Wickelung einen automatisierten Wickelungsvorgang nicht beeinträchtigen. Das wickeltrommelseitige Ende ist vorzugsweise durch ein am Verlegearm frei drehbar gelagertes Rad gebildet, von dem zumindest ein Teil des Seitenbereichs über den Verlegearm hinaus vorsteht, um mit der noch freien Lateralseite der zuletzt aufgewickelten Wickelungsschlaufe in Kontakt kommen zu können, und das in Rotationsrichtung lediglich von der Wickeltrommel oder von dem bereits auf der Wickeltrommel liegenden Wickelgut drehangetrieben wird. In Verlegerichtung wird das Rad durch die stetig axial wachsende Wickelungslage längs des Verlegewegs mitgenommen und axial verschoben. Das Rad rollt dabei auf der Wickeltrommel oder der bereits vollständig gelegten Wickelungslage zumindest unter dem Einfluss der Gewichtskraft des Verlegearms ab.In a preferred embodiment of the invention, the winding drum-side end is mounted such that at least a part, preferably for the entirety of the back and forth laying movement in particular up to the laying direction change the winding drum end to form a substantially axial lateral contact with a free lateral side of the last the winding drum wound winding loop is driven by the axially extending winding position along the laying path. In this way, a correctively flexible behavior of the laying arm required for the automation is realized which already comes very close to the manual manipulation of an experienced operator, whereby in particular geometric imbalances of the winding drum or the winding do not impair an automated winding process. The winding drum-side end is preferably formed by a freely rotatably mounted on the laying arm wheel, of which at least a portion of the side portion projects beyond the laying arm in order to come into contact with the still free lateral side of the last wound winding loop, and in the direction of rotation only the winding drum or is rotationally driven by the already lying on the winding drum winding. In the laying direction, the wheel is taken along by the constantly axially growing winding position along the laying path and moved axially. At the same time, the wheel rolls on the winding drum or the already completely laid winding position, at least under the influence of the weight of the laying arm.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist für das betriebsgemäße Stellen des Verlegearms insbesondere bei einem Richtungswechsel der Hin- und Herverlegebewegung eine Verlegearmstelleinrichtung zum insbesondere vertikalen Positionieren des Verlegearms relativ zur Wickeltrommel vorgesehen. Die Verlegearmstelleinrichtung kooperiert mit einem Wegsensor zum Erfassen wenigstens einer vorbestimmten Position des Verlegearms längs des Verlegewegs, wobei gegebenenfalls der Wegsensor bei Erreichen der wenigstens einen vordefinierten Position die Verlegearmstelleinrichtung veranlasst, den Verlegearm um wenigstens etwa die halbe Stärke des Wickelguts, vorzugsweise um etwa eine Wickelgutstärke oder um mehr als eine Wickelgutstärke, und höchstens um ein Zweifaches der Wickelgutstärke von der Wickeltrommel weg oder von der bereits daraufgelegten Wickelungslage weg anzuheben. Die Verlegearmstelleinrichtung kann eine insbesondere vertikale Schwenklagerung für den Verlegearm aufweisen, wobei eine Schwenkachse des Verlegearms trägerseitig angeordnet ist. Die Schwenklagerung kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass ein wickeltrommelseitiges Verlegearmschwert relativ zu der trägerseitigen Verlegearmbasis in Vertikalrichtung verschwenkbar ist. Des Weiteren kann die Verlegearmstelleinrichtung einen Lifter zum insbesondere linearen Anheben der Schwenkachse in Vertikalrichtung aufweisen, wobei der Lifter beispielsweise durch das Handhabegerät, wie den Stellroboter, gebildet ist, das auf den Träger zugreift, um den Träger samt der Verlegearm-Schwenkachse vertikal linear anzuheben. Um das schwenkbare wickeltrommelseitige Ende beim Anheben mitzunehmen, weist die Schwenklagerung einen Anlageanschlag auf, der ein Absenken des wickeltrommelseitigen Endes des Verlegearms begrenzt. Die Schwenklagerung erlaubt einerseits einen flexiblen Kontaktablauf des wickeltrommelseitigen Endes an der bereits gelegten Wickellage und damit ein freies Konturfolgen der bereits gelegten Wickellage und deren radialen Unwuchten, andererseits begrenzt der Anlageanschlag ein Absenken des wickeltrommelseitigen Endes ausgehend von der Auflage auf die Wickelungslage um höchstens eine halbe Wickelungsgutstärke, sollte das wickeltrommelseitige Ende zwischen zwei gelegte benachbarte Wickelungsschlaufen gelangen.In a preferred embodiment of the invention, a Verlegearmstelleinrichtung is provided for the vertical positioning of the laying arm relative to the winding drum for the proper operation of the laying arm especially in a change of direction of the back and forth laying movement. The Verlegearmstelleinrichtung cooperates with a displacement sensor for detecting at least a predetermined position of the laying arm along the laying path, wherein optionally the displacement sensor causes upon reaching the at least one predefined position, the Verlegearmstelleinrichtung, the laying arm by at least about half the thickness of the winding material, preferably by about a winding material or in order to lift away more than one winding material thickness, and at most by a factor of two times the winding material thickness away from the winding drum or away from the winding layer already laid thereon. The Verlegearmstelleinrichtung may have a particular vertical pivot bearing for the laying arm, wherein a pivot axis of the laying arm is arranged on the carrier side. The pivot bearing can be realized, for example, in that a winding drum-side laying arm blade is pivotable relative to the carrier-side laying arm base in the vertical direction. Furthermore, the laying arm adjustment device can have a lift for, in particular, vertical lifting of the pivot axis in the vertical direction, wherein the lift is formed, for example, by the handling device, such as the setting robot, which accesses the carrier in order to lift the carrier together with the laying arm pivot axis vertically linearly. To take the pivoting winding drum end end when lifting, the pivot bearing has a Investment stop, which limits a lowering of the winding drum-side end of the laying arm. The pivot bearing allows a flexible contact sequence of the winding drum side end of the already placed winding layer and thus a free contour following the already laid winding layer and its radial imbalances, on the other hand limits the investment stop lowering the winding drum end from the support to the winding position by at most half Wickelungsgutstärke , the winding drum end should come between two adjacent adjacent winding loops.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist eine Wickelgut-Bremse an dem Verlegearm angeordnet, die dem Wickelgut vor dem Erreichen der Wickeltrommel eine Bremskraft mitteilt, um das Wickelgut auf Zug vorzuspannen. Die Bremskraft kann betriebsgemäß insbesondere durch eine Steuerung- und/oder Regelung eingestellt werden.In a preferred embodiment of the invention, a winding material brake is arranged on the laying arm, which informs the winding material before reaching the winding drum, a braking force to bias the winding material to train. The braking force can be adjusted according to the operation in particular by a control and / or regulation.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 6. Danach wird das Wickelgut der rotierenden Wickeltrommel über den für eine Hin- und Herverlegebewegung gelagerten Verlegearm übergeben. Der Verlegearm wird bei der Verlegebewegung nahe des jeweiligen Seitenflansches in einem zur horizontalen Radialerstreckungsrichtung des jeweiligen Seitenflansches positiven Freistellwinkel geneigt. Im Verlauf der Verlegebewegung hin zum jeweils anderen Seitenflansch wird der Verlegearm in einen negativen Freistellwinkel geschwenkt.Furthermore, the invention relates to a method according to claim 6. Thereafter, the winding material of the rotating winding drum is transferred via the laying arm mounted for a reciprocating movement. The laying arm is tilted in the laying movement near the respective side flange in a positive clearance angle to the horizontal radial extension direction of the respective side flange. In the course of the laying movement towards the other side flange of the laying arm is pivoted in a negative clearance angle.
Es sei klar, dass das erfindungsgemäße Verfahren gemäß der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Wickelungsvorrichtung verfahren kann.It is clear that the method according to the invention can proceed according to the mode of operation of the winding device according to the invention.
Weitere bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Further preferred embodiments are specified in the subclaims.
Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen zeigen:Further characteristics, features and advantages of the invention are explained by the following description of a preferred embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:
In
Die Wickeltrommel
Aus ökonomischen Gründen ist die genormte Wickeltrommel
Wie in
Das Kunststoffrohr
Die erfindungsgemäße Wickelungsvorrichtung
Der Verlegearm
Der Träger
Das Verlegeschwert
Das Verlegeschwert
An einem wickeltrommelseitigen Ende
An einer Oberseite des wickeltrommelseitigen Endes
An der der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite des wickeltrommelseitigen Endes
Die axiale Breite der Lauffläche des Eingriffsrads
Der Verlegearm
Der Träger
In
Die Eingriffsstelle des Eingriffsrads
Der Stellroboter
Die Schienen(
Wird der Verlegearm
Es sei klar, dass der pneumatische Aktor
Um die axiale Rückstellkraft, die das Eingriffsrad
Um die gewünschte Wickelung um den Trommelkern
Erfindungsgemäß ist an dem Träger
Im Folgenden wird beschrieben, wie eine neue in Radialrichtung der Wickeltrommel
In
In
Im Verlauf der axialen Verlegebewegung von dem rechten Seitenflansch
Bei beiden axialen Verlegeendpositionen des Verlegearms
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The features disclosed in the foregoing description, the figures and the claims may be of importance both individually and in any combination for the realization of the invention in the various embodiments.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- WickelungsvorrichtungWinding device
- 33
- KunststoffrohrPlastic pipe
- 55
- Wickeltrommelwinding drum
- 77
- Trommelkerndrum core
- 11a, 11b11a, 11b
- rechter und linker Seitenflanschright and left side flange
- 1313
- Rotationsachseaxis of rotation
- 13'13 '
- Axialrichtungaxially
- 1515
- WickelungslageWrapping location
- 1717
- WickelungsschlaufeWinding loop
- 1818
-
Lateralseite von
3 Lateral side of3 - 2121
- Aufnahmeadmission
- 2323
- Trägercarrier
- 2525
- LaufrollenpaareRoller pairs
- 2727
- Verlegearmlaying arm
- 2828
- VerlegearmbasisVerlegearmbasis
- 2929
- Verlegeschwert oder -lanzeLaying sword or lance
- 31a, 31b31a, 31b
- Führungs- und HalteplattenGuide and holding plates
- 3333
- wickeltrommelseitiges Endewinding drum side end
- 3535
- Abgaberollendischarge rollers
- 3737
- Kontaktgebercontactor
- 4141
- Innenseiteinside
- 4343
- Eingriffsradsprocket
- 4545
- FederdämpfungseinheitSpring damping unit
- 4747
- Vorsprunghead Start
- 5151
- Schienerail
- 5353
- Schlittencarriage
- 5555
- Basisplattebaseplate
- 5757
- Profilträgerprofile support
- 6161
- RückstelleinrichtungReset device
- 63, 6563, 65
- pneumatische Aktorenpneumatic actuators
- 6767
- WirbelstrombremseEddy current brake
- 7171
- Stellroboterparking robot
- 7272
- Zahnriementoothed belt
- αα
- Anstellwinkelangle of attack
- α'α '
- Neigungswinkeltilt angle
- AA
- Anheberichtungraising direction
- BB
- Referenzbodenreference bottom
- DD
- Drehachseaxis of rotation
- HR H R
- horizontale Radialerstreckunghorizontal radial extension
- KK
- LateralkontaktLateralkontakt
- MM
-
Drehrichtung von
5 Direction of rotation of5 - SS
- Schwenkachseswivel axis
- VV
- Verlegerichtunginstallation direction
- WW
- Hin- und HerverlegewegTransfer route
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: SKM-IP SCHMID KRAUSS KUTTENKEULER MALESCHA SCH, DE |