DE102016005752B3

DE102016005752B3 - Anlage zum Herstellen und Aufwickeln von band- oder fadenförmigen Kunststoffprodukten sowie Verfahren zum Herstellen und Aufwickeln band- oder fadenförmiger Kunststoffprodukte

Info

Publication number: DE102016005752B3
Application number: DE102016005752.1A
Authority: DE
Inventors: Heino Claussen-Markefka
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2036-05-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Herstellen und Aufwickeln von band- oder fadenförmigen Kunststoffprodukten sowie ein Verfahren zum Herstellen und Aufwickeln band- oder fadenförmiger Kunststoffprodukte. Es ist bekannt, dass ein Wickler eine lokale Zuführung für eine leere Hülse hat. Der Bediener legt die leere Hülse auf die lokale Zuführung, und er entnimmt dort auch die fertige Spule. Die Erfindung schlägt eine Anlage und ein Verfahren zum Herstellen und Aufwickeln band- oder fadenförmiger Kunststoffprodukte vor, mit den folgenden Schritten: (a) Zuführen von Kunststoffgranulat zu einem Extruder zum Herstellen einer Kunststoffschmelze; (b) Extrudieren eines ersten und eines zweiten Produkts; (c) Zuführen der beiden Produkte zu einem ersten und einem zweiten Wickler; (d) Aufwickeln der Produkte auf eine erste und eine zweite Hülse am ersten und zweiten Wickler; (e) Abtransportieren der fertig gewickelten Spulen mittels eines Transportsystems in einem umsicherten Automatisierungssystem-Arbeitsbereich an einer Rückseite der Wickler, wobei das Transportsystem mit beiden Wicklern zusammenwirkt und die erste Spule vom ersten Wickler sowie die zweite Spule vom zweiten Wickler abgeholt werden, und zwar jeweils an einer Übernahmeposition, wobei die erste Spule von der ersten Übernahmeposition abgeholt und entlang der zweiten Übernahmeposition transportiert wird, wobei beide Spulen vom Transportsystem zu einer Spulenentnahmestation transportiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Herstellen und Aufwickeln von band- oder fadenförmigen Kunststoffprodukten sowie ein Verfahren zum Herstellen und Aufwickeln band- oder fadenförmiger Kunststoffprodukte.
Wesentlich für die Anlage ist, dass die Produkte eine ganz ausgeprägt längs erstreckte Gestalt haben und deshalb aufgewickelt werden. Das Aufwickeln erfolgt auf leere Hülsen, so dass sich letztlich mit dem Produkt aufgewickelte Spulen ergeben. Die Spulen verlassen die Anlage als fertiges Produkt oder als Halbzeug für weitere Verarbeitungsschritte.
Aus der AT 514839 A1 sind eine Wickelmaschine und eine mit dieser Wickelmaschine ausgestattete Fertigungsanlage bekannt. Über eine Ablegevorrichtung mit einem Schwenkmittel kann eine leere Hülse aufgenommen, dann geschwenkt und in der geschwenkten Haltung mit horizontaler Achse bespult werden. Zum Ablegen wird sie wieder geschwenkt und auf ihrer Stirnseite abgelegt. In dieser Form wird die gewickelte Spule entnommen.
Die SU 655633 A1 offenbart eine Anlage zum Aufwickeln von Stoffbahnen.
Der hier vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Verfügung zu stellen.
Nach einem ersten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung löst diese Aufgabe eine Anlage zum Herstellen und Aufwickeln von band- oder fadenförmigen Kunststoffprodukten, mit einem Extruder zum Herstellen eines ersten und eines zweiten Produkts sowie mit einem ersten und einem zweiten Wickler zum Aufwickeln der Produkte auf Wickelhülsen, wobei die beiden Wickler einen Bediener-Arbeitsbereich an einer Vorderseite und einen bevorzugt umsicherten Automatisierungssystem-Arbeitsbereich an einer Rückseite mit einem Automatisierungssystem aufweisen, wobei das Automatisierungssystem einen die beiden Wickler verbindendes Transportmittel zum Zuführen von Hülsen und zum Abtransport von gewickelten Spulen aufweist.
Begrifflich sei hierzu folgendes erläutert:
Die „Produkte” können in der Praxis vielfacher Natur sein. Insbesondere sind Multifilament-Fäden anzutreffen, beispielsweise als Verpackungsband. In der Anwendung finden sich Verpackungsbänder oft zum Packen von Baumwolle, Kunststoffflaschen, Stahl, Steinen, Päckchen, Holz usw., wobei sie in jüngster Zeit sogar oft Stahlbänder ersetzen können. Als zu verarbeitender Kunststoff werden oft Polyethylen oder Polypropylene eingesetzt, wobei auch Additive wie Heißkleber und ähnliches verarbeitet werden können.
Die „ersten und zweiten” Produkte, also insgesamt zwei Produkte, können identisch sein und sind im Regelfall identisch. Es kommt der Erfindung lediglich darauf an, dass mehrere band- oder fadenförmige Produkte in der Anlage behandelt werden, so dass mehrere Wickler zum Einsatz kommen.
Generell sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein...”, „zwei...” usw. generell als mindestens-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...”, „mindestens zwei...” usw., sofern sich nicht aus dem Kontext implizit oder ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann offensichtlich die einzige Variante ist, dass etwa dort nur „genau ein...”, „genau zwei...” usw. gemeint sein kann oder soll.
Im konkreten Beispiel soll es sich also hier um eine Anlage zum Herstellen von „mindestens einem ersten und einem zweiten” Produkt handeln, wobei mindestens ein „erster und ein zweiter” Wickler vorgesehen sind, nämlich im Regelfall exakt so viele Wickler wie zulaufende Produkte aufzuwickeln sind.
Jeder Wickler befindet sich an einer Wickelstation. Die Wickler sind im Regelfall einzelne Maschinen, welchen die vom Extruder hergestellten Produkte zulaufen, sei es direkt oder sei es mit verschiedenen Lenkmechanismen.
Jeder Wickler hat üblicherweise einen „Bediener-Arbeitsbereich”. Diese Seite sei hier als die „Vorderseite” definiert, also als eine solche Seite, von welcher aus ein Bediener unter Produktionsbedingungen der Anlage Zugang zum Wickler hat, sei es bei stehendem Wickler oder sei es sogar bei laufendem Wickler.
An einer „Rückseite” soll demgegenüber ein Automatisierungssystem angeordnet sein. Das Automatisierungssystem hat die Aufgabe, die leeren Hülsen zuzuführen und/oder die gewickelten Spulen abzutransportieren. Wegen der dort ablaufenden automatischen Vorgänge ist es ratsam und in verschiedenen Ländern sogar gesetzlich vorgeschrieben, dass diese Bereiche „umsichert” sind, dass also kein Bediener sich während der laufenden Anlage, konkret während des laufenden Automatisierungssystems, dort aufhalten kann. Oft sind die umsicherten Bereiche mit Bewegungsmeldern oder Durchtrittsmeldern wie Lichtschranken überwacht, so dass die Anlage die Produktion unterbrechen kann, falls sich ein Bediener unerlaubt in den umsicherten Automatisierungssystem-Arbeitsbereich hinein bewegt.
Die „Rückseite” muss nicht zwingend die der „Vorderseite” gegenüberliegende Seite sein. Vielmehr reicht es aus, wenn es eine andere Seite der Maschine ist. Aus Gründen der Aufstell-Ökonomie wird es aber in den meisten Fällen Sinn machen, wenn tatsächlich das Automatisierungssystem exakt an der gegenüberliegenden Seite des Bediener-Arbeitsbereichs liegt.
Innerhalb des Automatisierungssystem-Arbeitsbereichs soll ein Transportmittel liegen. Dieses ist Teil des Automatisierungssystems. Deshalb ist es bevorzugt ebenfalls umsichert, wobei die umsicherten Bereiche der Wickler und des Transortmittels im Idealfall zusammenhängend ausgeführt sind.
Das Transportmittel soll dazu eingerichtet sein, die Hülsen zuzuführen und die gewickelten Spulen abzutransportieren.
Mit anderen Worten soll das Transportmittel die beiden Wickler, konkret also die mindestens zwei Wickler, miteinander verbinden, so dass eine Wickler-übergreifende Automatisierung vorgenommen werden kann.
Eine besonders Vorteilhafte auf der Geometrie ergibt sich dann, wenn das Transportmittel linear gestaltet ist.
Unter einem linearen Transportmittel sei insbesondere ein schienen- oder kettengeführtes Transportmittel gedacht, also beispielsweise schienen- oder kettengeführte Schlitten oder ein Transportband, bevorzugt ein endlos-Transportband.
Generell sei darauf hingewiesen, dass ein Transportband als eine besonders bevorzugte Ausführungsform für das Transportmittel angedacht ist.
Auch sei darauf hingewiesen, dass es im Rahmen der Erfindung liegt, wenn das lineare Transportmittel einen oder mehrere lineare Abschnitte aufweist, wobei auch Kurven vorgesehen sein können. So ist es beispielsweise denkbar, dass sich das Transportmittel linear entlang der in der Anlage aufgestellten Wickler erstreckt, dann eine Umkehrung erfolgt und sich das Transportmittel anschließend wieder linear zurückerstreckt.
Es wird vorgeschlagen, dass das Automatisierungssystem eine Ablegevorrichtung mit einem Schwenkwinkel zum Aufnehmen einer leeren Hülse von einer Stirnseite und zum Ablegen einer abzutransportierenden Spule auf ihrer Stirnseite aufweist, insbesondere mit einer lokalen Zuführung von und zum Transportmittel.
Diese Idee entstammt der im Stand der Technik genannten Voranmeldung derselben Anmelderin: Jeder Wickler verfügt unterhalb der Ablegevorrichtung über ein kleines Transportband, also die lokale Zuführung von und zum Transportmittel. Eine leere Hülse, wie beispielsweise vom Transportmittel zur lokalen Zuführung des Wickler antransportiert wird, kann von der lokalen Zuführung übernommen werden und zur Aufnehme- und Ablegevorrichtung des Wicklers zugeführt werden.
Dabei sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es schon der Erfindung entspricht und vorteilhaft ist, wenn jeder Wickler über eine solche lokale Zuführung vom und zum Transportmittel verfügt. Eine Zulieferung auf der Stirnseite der Hülse ist zur Verwirklichung der Erfindung nicht zwingend erforderlich, aber vorteilhaft.
Die Ablegevorrichtung, die aus der Voranmeldung derselben Anmelderin bekannt ist, kann dafür sorgen, dass jede Hülse beziehungsweise Spule auf ihrer Stirnseite liegend und somit stabil transportiert werden kann, wohingegen dennoch bei horizontaler Achse und somit für den Fachmann in gewohnter Ausrichtung das Bespulen erfolgen kann.
Die lokale Zuführung kann bevorzugt ebenfalls ein lineares Transportmittel sein, vor allem ein Transportband, besonders bevorzugt ein Endlostransportband. Es wird vorgeschlagen, dass die lokale Zuführung in zwei verschiedene Richtungen antreibbar ist, nämlich vom Transportmittel zum Wickler beziehungsweise zu dessen Ablegevorrichtung und in Gegenrichtung, also von der Ablegevorrichtung des Wicklers zum Transportmittel.
Wenn als Transportmittel und als lokale Zuführung jeweils ein Transportband vorgesehen sind, dann kann es in einem konstruktiv einfachen Fall bereits ausreichen, die beiden Bänder rechtwinklig zueinander und direkt aneinander aufzustellen. Eine leere Hülse kann dann vom Transportmittel antransportiert und einfach seitlich vom Transportmittel-Band seitlich weggeschoben werden, und zwar auf das Band der lokalen Zuführung am Wickler.
Wenn eine Umlenkung einer leeren Hülse unter einer gewickelten Spule gegenüber der Transportrichtung eines Transportbandes erfolgt, dann wird vorsorglich vorgeschlagen, eine Begrenzung an den Bandkanten vorzusehen, im einfachsten Falle also ein hochstehendes Blech, welches verhindert, dass sich die leere Hülse beziehungsweise die bewickelte Spule über die Kante eines der beiden Bänder unabsichtlich hinfort bewegen und dort herunterfallen können.
Es wird vorgeschlagen, dass die Anlage eine Hülsenzuführstation aufweist und sich das Transportsystem von der Hülsenzufuhrstation aus erstreckt.
Bei einer zentralisierten Hülsenzufuhrstation können bevorzugt alle Hülsen für alle Wickler an einer einzigen Stelle in das Automatisierungssystem eingebracht werden. Bevorzugt liegt die Hülsenzufuhrstation an einem Ende der durch Aufstellen von mehreren Wicklern gebildeten Reihe an der Anlage.
Es wird vorgeschlagen, dass die Anlage eine Spulenabnahmestation aufweist und sich das Transportsystem bis zur Spulenabnahmestation erstreckt.
Ähnlich wie bei dem Gedanken der zentralisierten Zuführung von leeren Hülsen kann alternativ oder kumulativ also vorgesehen sein, dass an der Anlage die fertig gewickelten Spulen mehrere, bevorzugt alle, Wickler an einer einzigen Stelle entnommen werden können.
Die Anlage kann dazu eingerichtet sein, dass die Hülsen und Spulen im Betrieb nur in eine Richtung transportiert werden.
Insbesondere kann das Transportmittel dazu eingerichtet sein, die Hülsen und Spulen an der Anlage entlang des Transportmittels nur in eine Richtung zu transportieren. Mit anderen Worten kann das Transportmittel so eingerichtet sein, dass es in Betrieb der Anlage nur in eine Richtung läuft.
In einer konstruktiv einfachen Ausführungsform kann also beispielsweise ein Transportband entlang der möglichst in Reihe aufgestellten Wickler verlaufen. Die Transportrichtung bleibt konstant. Die leeren Hülsen werden dann bevorzugt an einer Hülsenzuführstation, ansonsten aber beliebig oberhalb (bezogen auf die Bewegungsrichtung des Transportmittels) des zu bestückenden Wicklers oder der zu bestückenden Wickler auf das Transportmittel gegeben. Das Transportmittel transportiert die leeren Hülsen dann entlang des zu bestückenden Wicklers beziehungsweise der zu bestückenden Wickler. Sobald die leere Hülse die lokale Zuführung des zu bestückenden lokalen Wicklers erreicht, wird die leere Hülse vom Transportmittel zur lokalen Zuführung des Wicklers überführt. Der Wickler übernimmt dann die leere Hülse und wickelt das Produkt auf. Anschließend übergibt der Wickler die fertig gewickelte Spule wieder auf die lokale Zuführung. Die lokale Zuführung übergibt die fertige Spule auf das Transportmittel, so dass die fertige Spule in dieselbe Richtung transportiert wird wie die neuen zuzuführenden Hülsen. Abwärts der Position des gerade betrachteten Wicklers kann die fertige Spule dann entnommen werden.
Bevorzugt werden die fertigen Spulen alle an derselben Stelle entnommen, also an der Spulenabnahmestation.
Die einfachste Konstellation ergibt sich dann, wenn eine Hülsenzuführstation und eine Spulenabnahmestation vorgesehen sind und dazwischen ein Transportband unidirektional verläuft, wobei lokale Zuführungen zu mehreren Wicklern entlang des unidirektional laufenden Transportbandes leere Hülsen abzweigen und in Gegenrichtung auf das Transportband die fertigen Spulen rückführen können.
Unabhängig davon, ob das Transportmittel in eine oder verschiedene Richtungen laufen kann, kann die Anlage so eingerichtet sein, dass die Hülsenzufuhrstation und die Spulenabnahmestation an einer selben Seite der Wickler an der Anlage angeordnet sind.
Wenn bei einer solchen Konstellation das Transportmittel nur in eine Richtung läuft, ist eine Umlenkung erforderlich.
Alternativ ist denkbar, dass das Transportmittel in verschiedene Richtungen transportieren kann.
Denn das Transportmittel muss dazu in der Lage sein, die leeren Hülsen von der Hülsenzuführstation zu den Wicklern zu transportieren, und gleichzeitig dazu in der Lage sein, die fertigen Spulen von den Wicklern zurück zur selben Seite zu transportieren, nämlich zur Spulenabnahmestation.
Vorteilhaft kann das Bedienpersonal der Anlage an einer einzigen Seite der Anlage die leeren Hülsen bestücken und räumlich in unmittelbarer Nähe dazu die fertigen Spulen entnehmen. Die Anlage kann beispielsweise in entsprechender Orientierung und Positionierung in einer Halle angeordnet sein, so dass die Seite der Hülsenzuführstation und der Spulenabnahmestation zu einer Zufahrt in die Produktionshalle hinein ausgerichtet sind.
Es wird vorgeschlagen, dass die Hülsenzuführstation einen Zuführpuffer aufweist.
Ein Zuführpuffer sei als eine stromaufwärts – bezogen auf die Transportrichtung des Transportmittels von der Hülsenzuführstation zum Wickler – des Transportmittels angeordnete Einrichtung aufgefasst, die bevorzugt ebenfalls automatisiert abläuft und mit dem Transportmittel in Verbindung steht.
Es kann sich also beispielsweise um eine mit Gefalle zum Transportmittel aufgestellte Gleitfläche handeln, oder es kann ein separater Antrieb im Zuführpuffer vorgesehen sein. Das Bedienpersonal kann die leeren Hülsen in den Zuführpuffer einfüllen. Die Anlage kann über ihren Controller oder über manuelles Bedienen seitens des Bedienpersonals die leeren Hülsen dann vom Zuführpuffer in den automatisierten Transport des Transportmittels einbringen.
Konstruktiv ist beispielsweise denkbar, dass eine Gefällestrecke für mehrere leere Hülsen vorgesehen ist. Das Bedienpersonal kann die leeren Hülsen auf die Gefällestrecke auflegen. Die Schwerkraft treibt die leeren Hülsen dann in Richtung des unteren Endes des Zuführpuffers. Dort kann eine automatisch öffen- und schließbare Sperre vorgesehen sein, und abwärts der Sperre kann der Beginn des Transportbands angeordnet sein. Wann immer der Controller der Anlage die Sperre öffnet, kann eine oder eine Mehrzahl der Hülsen auf das Transportband rutschen. Das Transportband führt die leeren Hülsen dann entlang der Wickler, und die Wickler greifen sich die jeweils lokal benötigten leeren Hülsen vom Transportband zum Bespulen.
Alternativ oder kumulativ zum Zuführpuffer wird vorgeschlagen, dass die Anlage an ihrer Spulenentnahmestation einen Entnahmepuffer aufweist.
Ein Entnahmepuffer ist so zu verstehen, dass die Anlage dazu eingerichtet ist, am Ende des Transportwegs des automatisiert laufenden Transportmittels eine ebenfalls automatisiert führbare Sammlung der fertigen Spulen vorzunehmen, beispielswiese mit einem Mitgefälle zum oder vom Transportband geneigten Bereich einer Bahn, oder – bevorzugt – mit einem eigenen Antrieb.
In einer bevorzugten Ausführungsform sammelt der Entnahmepuffer die fertig gewickelten Spulen so, dass diese sequenziell vom Bedienpersonal entnommen werden können.
Bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform brauch keine Übergangsbeschränkung vom Transportmittel zum Entnahmepuffer vorhanden zu sein. Vielmehr kann das Transportband einfach dazu eingerichtet sein, sämtliche fertigen Spulen in den Entnahmepuffer einzuführen.
Bei einer intelligenteren Ausführungsform der Anlage würde die Anzahl der im Entnahmepuffer vorhandenen fertigen Spulen überwacht. Bei einer Überfüllung des Entnahmepuffers würde die Anlage mittels ihres Controllers die fertigen Spulen im Transportmittel halten. Dies geht vor allem dann, wenn das Transportmittel in zwei Richtungen laufen kann. Der Controller ist dann in der Lage, nachzuhalten, wo auf dem Transportband eine leere Hülse und wo auf dem Transportband eine fertige Spule ist.
Wenn das Transportmittel mindestens die zweifache Länge der Distanz zwischen den zu bestückenden Wicklern hat, dann kann der Controller sämtliche auf dem Transportmittel liegenden leeren Hülsen und fertigen Spulen an jede beliebige Position des Automatisierungssystems verfahren, so dass eine beliebige Bestückung und Entnahme möglich wird.
Dies gilt vor allem dann, wenn das Transportband in einem endlosen transportfähigen Umlauf angeordnet ist, also beispielsweise in einer Kreisführung oder für geringeren Bauraum in zwei parallelen Strecken mit zwei stirnseitigen Umlenkungen.
In einer besonders intelligenten Ausführungsform ist das Transportmittel mit einzelnen Trägern ausgestattet, wobei die Träger entlang eines Transportwegs verfahrbar, insbesondere beschleunigbar und bremsbar, sind, vor allem über einen magnetischen Antrieb. Die Träger mit den leeren Hülsen und fertigen Spulen können sich dann unabhängig voneinander bewegen. Wenn zu einem Haupttransportweg ein Bypass oder zumindest eine Weiche vorhanden sind, bevorzugt zwei Weichen, dann kann ein Controller sogar Überholvorgänge von leeren Hülsen und/oder fertigen Spulen ausführen.
Zudem ist es denkbar, dass die Anlage einen Vorhaltebereich aufweist, wobei eine erste Schar Hülsen-/Spulenträger und eine zweite, technisch anders gestaltete, Schar Hülsen-/Spulenträger vorgesehen sind, so dass die Anlage über ihren Controller dazu eingerichtet ist, die erste Schar Träger gegen die zweite Schar Träger auszuwechseln. Die Anlage kann dadurch voll automatisiert zwischen verschiedenen Trägerscharen wechseln, beispielsweise wenn das Produkt gewechselt wird oder auch nur wenn die Hülsen gewechselt werden.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass es vorteilhaft sein kann, wenn das Transportmittel dazu programmiert ist, seine Förderrichtung umzukehren.
Bei einer in zwei gegensätzliche Richtungen arbeitsfähigen Ausgestaltung des Transportmittels kann die Anlage einerseits sehr kompakt bauen, andererseits aber auch besonders effizient arbeiten. Sämtliche Wege und Transportzeiten können verkürzt werden, und es sind auch besonders komplexe Transportalgorithmen denkbar.
Ein Controller der Anlage sollte in diesem Fall vorgesehen sein, der überwacht, wo sich auf dem Band leere Hülsen und wo sich auf dem Band fertige Spulen befinden, so dass das Transportmittel gleichzeitig mit Hülsen und Spulen bestückt sein kann.
Wenn das Transportmittel eine erste Richtung aufweist und das Automatisierungssystem zudem eine Zuführung, vor allem einen Zuführpuffer, aufweist, die in eine entgegengesetzte Richtung verläuft, dann kann die Anlage besonders kompakt bauen. So ist es beispielsweise denkbar, dass ein Zuführpuffer entlang einer entgegengesetzten Richtung an der Anlage hinter allen Wicklern her verläuft, wobei das Transportmittel letztlich mittels einer Richtungsumkehr am Ende der Zuführung wieder zur Bestückungsseite der Anlage zurückführt. Während des Transports entlang dieser ersten Richtung ist die Anlage dazu eingerichtet, die leeren Hülsen wieder in Richtung zur Bestückungsseite der Anlage hinter den Wicklern entlang zu transportieren. Während dieses Transports in der ersten Richtung, also der Richtung des Transportmittels, ist die Anlage dazu eingerichtet, die leeren Hülsen vom Transportmittel auf die lokalen Zuführungen zu übertragen und nach dem erfolgten Bespulen die fertigen Spulen über die lokale Zuführung wieder auf das Transportmittel zu geben, so dass die fertigen Spulen entlang der ersten Richtung weiter hinter den Wicklern entlang transportiert werden können, zurück zur Bestückungsseite der Anlage.
Eine besonders hohe Variabilität in der Aufstellung der Anlage bietet sich dann, wenn Umlenker vorhanden sind, die dazu eingerichtet sind, eine leere Hülse von einer Bewegung entlang des Transportmittels zu einem Wickler umzulenken.
Die leeren Hülsen werden uni- oder bidirektional vom Transportmittel entlang der Wickler transportiert. Es benötigt aber eine Einrichtung, welche die leere Hülse dem Wickler zuführt.
Nimmt man einen Wickler, der wie aus dem Stand der Technik derselben Patentanmelderin bekannt eine lokale Zuführung aufweisen, so würde ein Transportband nur eine Umlenkung benötigen, um die leere Hülse vom Transportband des Transportmittels auf das lokale kürzere Transportband der lokalen Zuführung des Wicklers umzulenken.
Dafür kann entweder am Transportmittel oder an der lokalen Zuführung oder unabhängig von Transportmittel und lokaler Zuführung aufgestellt ein Umlenker vorhanden sein.
Ein solcher Umlenker ist im konstruktiv einfachsten Fall einfach eine Leiste, welche schräg zur Transportrichtung des Transportmittels in den Laufweg der leeren Hülse gestellt werden kann. Die Hülse wird vom Transportmittel gegen die Leiste transportiert und dann weitergeschoben, wobei sich aufgrund der schrägen Stellung der Leiste bezogen auf die Transportrichtung des Transportmittels die Hülse seitlich entlang der Leiste bewegt. Führt die Leiste zum kürzeren Transportband der lokalen Zuführung, so wird die Hülse einfach durch den Betrieb des Transportmittels auf das kürzere Transportband der lokalen Zuführung geschoben. Dort übernimmt die lokale Zuführung des Transportmittels und bestückt den Wickler mit der leeren Hülse.
Der Umlenker ist bevorzugt entweder vom Controller der Anlage oder vom Controller des Wicklers in den Transportweg der Hülsen auf dem Transportmittel stellbar und wieder entfernbar, so dass ein Controller nur bei Bedarf den Umlenker aktivieren kann.
Unter dem Strich können so die fertigen Spulen über die lokale Zuführung auf das Transportmittel gebracht werden, und direkt anschließend kann sich der Wickler automatisch mit einer neuen leeren Hülse ausrüsten.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung löst die gestellte Aufgabe eine Anlage zum Herstellen und Aufwickeln von band- oder fadenförmigen Kunststoffprodukten, insbesondere eine Anlage wie vorstehend beschrieben, mit einem Extruder zum Herstellen eines ersten und eines zweiten Produkts sowie mit einem ersten und einem zweiten Wickler zum Aufwickeln der Produkte auf Wickelhülsen, wobei die beiden Wickler einen Bediener-Arbeitsbereich an einer Vorderseite und einen umsicherten Automatisierungssystem-Arbeitsbereich an einer Rückseite mit einem Automatisierungssystem aufweisen, wobei sich die Anlage dadurch kennzeichnet, dass die zwei Wickler auf ihrer Seite des Bediener-Arbeitsbereichs in Draufsicht in einer ersten Linie stehen, wobei die beiden Produkte in Draufsicht parallel zueinander und zu einer zweiten Linie laufen, wobei die erste Linie zur zweiten Linie in der Draufsicht einen Winkel aufweist.
Eine solche Aufstellgeometrie zwischen den mehreren Wicklern und der Laufrichtung der entsprechenden Anzahl Produkte ist von großem Vorteil: Bisher ist es bekannt, dass die Produkte von ihrer Herstellstation parallel zu der Wicklerstation verlaufen. Dort werden sie in der Draufsicht um etwa 90° umgelenkt, und zwar eines der Produkte an jedem Wickler. Die Wickler erwarten deshalb die Zuführung der Produkte etwa rechtwinklig zur Längserstreckungsrichtung der Anlage.
Die hier vorgeschlagene Konstellation schlägt demgegenüber vor, die Wickler in Bezug auf die Längsrichtung der Anlage und somit in Bezug auf die Transportrichtung der zueinander parallel laufenden Produkte entlang der Anlage leicht zu versetzen, so dass jedem Wickler sein Produkt ohne Umlenkung zugeführt werden kann. Dies spart die Umlenkungen, was die Anlage nicht nur kostengünstiger macht, sondern auch technisch robuster.
Zudem können die Wickler mit einem höheren Freiheitsgrad aufgestellt werden oder auch nachträglich bewegt werden als dies bislang bekannt war.
Gleichzeitig erlaubt diese Aufstellung eine verdrehungs- und umlenkfreie Führung eines Verpackungs- oder anderen Flachbands, sodass sich der sogenannte Säbel, also die Krümmung des flach liegenden Bands gegenüber der idealen geraden Verlaufslinie infolge einseitiger Dehnung des Bands während der Produktion, reduziert.
Bevorzugt verläuft die zweite Linie parallel zu einer Wicklerfront, und die Wickler sind gegenüber dieser Linie stufenweise rückversetzt.
Bei mehr als zwei Wicklern verläuft die zweite Linie somit bevorzugt entlang sämtlicher Wicklerfronten kontinuierlich und mit einem konstanten Winkel zur ersten Linie, also der Laufrichtung der Produkte entlang der Längserstreckungsrichtung der Anlage.
Alternativ ist denkbar, dass die erste Linie parallel zu einer Wicklerfront verläuft und die Wickler entlang dieser Linie linear aufgereiht stehen, wobei die Produkte schräg zulaufen. Bei einer solchen Konstellation stehen also die Wickler mit ihren Fronten in der Längserstreckungsrichtung der Anlage, jedenfalls aber parallel zur Längserstreckungsrichtung der Anlage, aber die zulaufenden Produkte laufen in der Draufsicht schräg zu, also in der Draufsicht unter einem – vor allem spitzen – Winkel zur ersten Linie. Mit anderen Worten stehen also die Fronten der Wickler parallel zur Längserstreckungsrichtung der Anlage; die Wickler erwarten aber die zulaufenden Produkte um ein Maß versetzt von der ursprünglichen Laufrichtung der Produkte.
In allen Fällen der Anordnung zwischen den Wicklerfronten und der Zulaufrichtung der Produkte wird vorgeschlagen, dass eine Hülsenwickeldrehachse senkrecht zu einer Zulaufrichtung der Produkte steht.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass diejenige Achse, die um welche der Wickler die leere Hülse während des Bespulens dreht, in der Draufsicht auf die Anlage senkrecht zur Zulaufrichtung der Produkte steht.
Da die Hülsen im Wesentlichen eine zylindrische Form haben, wobei die designierte Wickelrichtung für die Produkte entlang des Zylindermantels verläuft, können die zulaufenden Produkte bei entsprechend orientierter Hülsenwickeldrehachse beim Wickeln ohne weitere Umlenkung auf die Hülsen aufgewickelt werden.
Nach einem dritten Aspekt der folgenden Erfindung löst die gestellte Aufgabe ein Verfahren zum Herstellen und Aufwickeln band- oder fadenförmiger Kunststoffprodukte, insbesondere mittels einer Anlage wie vorstehend beschrieben, mit den folgenden Schritten: (a) Zuführen von Kunststoffgranulat zu einem Extruder zum Herstellen einer Kunststoffschmelze; (b) Extrudieren eines ersten und eines zweiten Produkts; (c) Zuführen der beiden Produkte zu einem ersten bzw. einem zweiten Wickler; (d) Zuführen zweier leerer Hülsen zum Aufwickeln der beiden Produkte an den Wicklern mittels eines Transportsystems in einem bevorzugt umsicherten Automatisierungssystem-Arbeitsbereich an einer Rückseite der Wickler; (e) Aufwickeln der Produkte auf die erste und die zweite Hülse am ersten und zweiten Wickler und (e) Abtransportieren der fertig gewickelten Spulen mittels des Transportsystems, wobei das Transportsystem mit beiden Wicklern zusammenwirkt und wobei die erste Spule vom ersten Wickler sowie die zweite Spule vom zweiten Wickler abgeholt werden, und zwar jeweils an einer Übernahmeposition, wobei die erste Spule von der ersten Übernahmeposition abgeholt und entlang der zweiten Übernahmeposition transportiert wird, wobei die Richtung alternativ auch umgekehrt sein kann, also die zweite Spule von der zweiten Übernahmeposition abgeholt werden kann und entlang der ersten Übernahmeposition transportiert werden kann, wobei beide Spulen vom Transportsystem zu einer Spulenentnahmestation transportiert werden.
Begrifflich sei hierzu folgendes erläutert:
Die „Übernahmeposition” geht davon aus, dass jeder Wickler eine lokale Zuführung hat und die Anlage insgesamt modular zusammengesetzt ist, also einerseits vom Transportsystem, andererseits den daran in Wirkentfernung angestellten oder angebrachten Wicklern mit ihrer jeweils lokalen Zuführung. Auch dann, wenn die Anlage aber verbunden ist, also die lokalen Zuführungen der Wickler fest an das Transportsystem anmontiert sind, wird der Fachmann noch eine Übernahmeposition erkennen, also diejenige Position, an welcher eine fertiggewickelte Spule von der lokalen Zuführung des Wicklers auf das Transportsystem, welches wicklerübergreifend transportiert, übergeben wird.
Die beiden möglichen Richtungen ergeben sich dadurch, dass nicht zwingend erforderlich ist, dass das Transportsystem nur in eine Richtung arbeitet. Vielmehr kann auch die Hülsenzufuhrstation auf derselben Seite der Anlage sein wie die Spulenentnahmestation. In diesem Fall würde nämlich die zweite Spule entlang der ersten Übernahmeposition transportiert werden, hin zur Spulenentnahmestation.
Der guten Ordnung halber sei darauf hingewiesen, dass selbst bei beieinander angeordneten Zuführ- und Entnahmestationen die Gegenrichtung nicht zwingend erforderlich ist. Vielmehr kann auch ein Kreislauf vorliegen, bei welchem dann die erste Spule von der ersten Übernahmeposition abgeholt und entlang der zweiten Übernahmeposition transportiert wird.
Es wird vorgeschlagen, dass leere Hülsen an einer für den ersten und zweiten Wickler gemeinsamen Hülsenzugabestation zugegeben werden, also in das automatisierte Transportsystem eingebracht werden.
Von der gemeinsamen Hülsenzugabestation können die Hülsen vorteilhafterweise mittels des Transportmittels zur ersten und zur zweiten Übernahmeposition gefahren werden.
Dort können die Hülsen von der jeweils lokalen Zuführung des Wicklers übernommen werden oder auf diese übergeben werden.
Es ist von Vorteil, wenn die Hülsen auf ihren Stirnseiten liegend zu den Übernahmepositionen gefahren werden, bevorzugt sogar bis zum Wickler verfahren werden.
In einer besonders effizient arbeitenden Anlage ist das Verfahren so ausgestaltet, dass erst während des räumlichen Verfahrens der Hülsen mittels des Transportmittels festgelegt wird, zu welchem Wickler die Hülse verfahren wird.
Bei einem solchen Verfahren können die leeren Hülsen vom Bedienpersonal in den Transportweg des Transportmittels eingebracht werden, ohne dass eine konkrete Anforderung nach einer leeren Hülse an einem Wickler signalisiert ist oder auch nur geprüft wird. Vielmehr wird die einmal im Automatisierungssystem befindliche leere Hülse vom Controller der Anlage so verfahren, dass die leere Hülse in geschicktestem Weg dort ankommt, wo eine leere Hülse benötigt wird.
Die Zugabe der leeren Hülsen in das Transportmittel, also beispielsweise auf das Transportband, kann auch statistisch vorgenommen werden, also beispielsweise in festgelegten Zeitabständen jeweils eine, oder zu festgelegten Positionen auf dem Transportband jeweils eine. Der Controller der Anlage sollte dann in der Lage sein, nachzuvollziehen, wo sich leere Hülsen befinden. Er kann die Anlage dann bestmöglich steuern oder sogar regeln.
Generell sei vorgeschlagen, dass der Controller einer Anlage jedenfalls dann, wenn er Entscheidungen zur Zuführung von leeren Hülsen oder zur Abführung von fertigen Spulen treffen soll, über ein Erfassungsmittel verfügt, welches ihn erkennen lässt, wo sich leere Hülsen und fertige Spulen im System befinden, bevorzugt auch wie weit die halbfertigen Spulen am Wickler gespult sind.
Hierzu kann eine optische Überwachung vorgesehen sein, beispielsweise eine Kamera, welche das gesamte Transportmittel erfasst. Vor allem dann, wenn alle Hülsen und Spulen auf ihren Stirnseiten liegend transportiert werden, lassen sich die kreisrunden Formen fair eine optische Erkennung leicht verarbeiten. Eine leere Hülse hat einen deutlich kleineren Durchmesser als die fertige Spule. Auch anhand der Masse lassen sich Spulen von Hülsen leicht unterscheiden. Selbstverständlich kommen alternativ und kumulativ auch andere Sensoren in Betracht.
In einer logistisch einfacheren Variante des Verfahrens kann ein lokales Zuführen einer Hülse vom Transportmittel zum Wickler, konkret zur lokalen Zuführung des Wicklers, wicklerseitig bewirkt werden.
Bei einer solchen Ausgestaltung kann der Wickler auf die leeren Hülsen im Transportmittel, insbesondere also auf dem Transportband, zugreifen und sich bei Bedarf eine leere Hülse vom Transportmittel zuführen, beispielsweise also mit einer in den Laufweg der leeren Hülse gestellten Umlenkungsschiene.
Es kann ohne Weiteres vorkommen, dass eine leere Hülse mitunter vom Transportmittel an allen Wicklern vorbeigefahren wird.
Diese Situation kann sich vor allem dann ergeben, wenn diese ihre Hülse statistisch oder anders wie als Reserve, somit als zum in den Wickler bei Bedarf umlenkbare Hülse, eingebracht worden ist.
Vor allem dann, wenn die Hülse zunächst an allen Wicklern vorbei verfahren worden ist, kann es von Vorteil sein, wenn die leere Hülse gegen ihre ursprüngliche Transportrichtung vom Transportmittel zurückverfahren und zu einem Wickler verfahren und dort von der lokalen Zuführung zum Wickler übernommen wird.
Bei einer solchen Verfahrensgestaltung braucht das Transportmittel keinen endlosen Umlauf für die leeren Hülsen bereitzustellen, sondern kann in der einfachsten Ausgestaltung schlicht ein lineares Transportband sein, welches sich entlang der lokalen Zuführungen aller Wickler erstreckt. Wenn eine Hülse entlang der Transportrichtung des Transportbands alle Wickler passiert hat, ohne dass sie der lokalen Zuführung eines Wicklers zugeführt worden ist oder von dieser übernommen worden ist, dann ist es geschickt, wenn der Controller der Anlage die Transportrichtung bei nächster Gelegenheit, vor allem bei nächster Anforderung einer leeren Hülse seitens eines Wicklers, die Transportrichtung umkehrt und die leere Hülse zurückverfährt, damit sie diesen Wickler bestücken kann.
Es wurde bereits erwähnt, dass in einer mechanisch aufwendigeren, aber im Regelfall noch effizienteren Anlagensteuerung die leere Hülse in einem Kreislauf geführt werden kann, bis sie von einem Wickler übernommen wird. Der Aufbau des Transportmittels als Kreislauf erfordert eine größere Aufstellfläche in der Produktionshalle. Dafür können aber eine größere Anzahl von leeren Hülsen und fertigen Spulen auf dem Transportmittel befindlich sein, sodass die Anlagensteuerung größere Freiheiten zum Bestücken der leeren Hülsen auf den Wicklern und zum Abführen der fertigen Spulen hat, was zu einem größeren Durchsatz an produziertem Material führt.
Damit das Bedienpersonal die leeren Hülsen nicht direkt auf das Transportmittel einbringen muss, wird vorgeschlagen, dass eine leere Hülse in einen Zuführpuffer eingebracht wird und die leere Hülse vom Transportsystem nach und nach in das Verfahren zu den Wicklern eingeschleust wird.
Die Zuführung nach und nach kann von einer intelligenten Maschinensteuerung übernommen werden. Das Bedienpersonal kann in diesem Fall als mögliche Fehlerquelle ausgeschlossen werden. Es muss nur noch den Zuführpuffer mit einer Mehrzahl leerer Hülsen bestücken, und von dort aus übernimmt die Anlagensteuerung das Just-in-time-Einbringen der leeren Hülsen in das Automatisierungssystem.
Somit können geringer ausgebildete Hilfskräfte verwendet werden, und der Durchsatz an produziertem Material steigt.
Ebenso wie es von Vorteil ist, wenn die leeren Hülsen auf ihren Stirnseiten transportiert werden, wird vorgeschlagen, dass auch die aufgewickelten Spulen auf ihren Stirnseiten liegend transportiert werden.
Die aufgewickelten Spulen werden bevorzugt zu einem Entnahmepuffer verfahren. Dort können sie nach und nach entnommen werden.
Auch diese Ausgestaltung des Verfahrens führt zu einer Entlastung für das Bedienpersonal, weil es nur noch die ohnehin schon im Puffer befindlichen Spulen entnehmen muss.
Wenn die Anlagensteuerung das Transportmittel in zwei Richtungen verfahren kann, und wenn die Anlagensteuerung weiter dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl leerer Hülsen und aufgewickelte Spulen im Transportmittel zu verwalten, dann ist es von Vorteil, wenn das Transportsystem die leeren Hülsen und/oder die aufgewickelten Spulen in abwechselnd gegensätzliche Richtungen transportiert.
Die Anlagensteuerung hat dann größtmögliche Freiheit der Positionierung von leeren Hülsen und fertigen Spulen entlang der gesamten Strecke des Transportmittels.
Die lokalen Zuführungen werden von der Anlagensteuerung bevorzugt ebenfalls gesteuert. Es kann so beispielsweise dazu kommen, dass eine fertige Spule nicht sofort von der lokalen Zuführung auf das Transportmittel abgeführt wird, sondern zunächst dort verharrt, insbesondere an einer Übergabeposition, bis die Anlagensteuerung das Transportmittel so verfahren hat, dass sich auf Höhe der lokalen Zuführung, auf welcher sich gerade die fertige Spule in Warteposition zum Abtransport befindet, ein ausreichender Freiraum ist. Dann kann die Anlagensteuerung die lokale Zuführung bei entweder angehaltenem oder weiterlaufenem Transportmittel ansteuern, und die lokale Zuführung kann die fertige Spule auf das Transportmittel übergeben.
Es kann auch an jeder Übergabestelle ein Sensor vorhanden sein, der die lokale Zuführung nur dann die fertige Spule auf das Transportmittel überführen lässt, wenn sich auf dem Transportmittel just in diesem Moment an diesem Ort ein ausreichender Freiraum befindet.
Die Anlage baut besonders einfach, wenn die Bewegung im Transportsystem befindlicher leerer Hülsen und aufgewickelter Spulen gekoppelt ist.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die leeren Hülsen und die aufgewickelten Spulen sich auf demselben Transportband befinden.
Eine Alternative kann vorsehen, dass die leeren Hülsen mittels eines ersten Transportbands oder eines anderen ersten Transportmittels gefördert werden, wohingegen die aufgewickelten Spulen von einem zweiten Transportband oder einem anderweitigen zweiten Transportmittel befördert werden.
Dabei kann es ohne Weiteres sein, dass die beiden Transportmittel, vor allem die beiden Transportbänder, unmittelbar benachbart zueinander stehen, sodass entweder eine leere Hülse vom ersten Transportband über das zweite Transportband zur lokalen Zuführung bewegt wird oder eine fertige Spule von der lokalen Zuführung über das erste Transportband zum zweiten Transportband befördert wird. Bevorzugt wird in einer solchen Ausgestaltung, dasjenige Transportband, über welches hinweg eine leere Hülse oder fertige Spule geschoben wird, während dieser Transferzeit angehalten.
Schließlich wird vorgeschlagen, dass die leeren Hülsen und die gewickelten Spulen vom Transportsystem an derselben Seite der Anlage und/oder auf selber Höhe – bezogen auf die Wickler – zugegeben und entnommen werden.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass es eine gemeinsame Hülsenzugabe- und Spulenentnahmestation gibt, beispielsweise an einer Seite der in Reihe aufgestellten Wickler, oder aber auch innerhalb der durch die Wickler ausgebildeten Strecke, beispielsweise in der Mitte der Wickler.
Die gemeinsame Hülsenzugabe- und Spulenentnahmestation ist entweder auf der Seite der Wickler oder auf der – bezogen auf die transportierten Produkte – gegenüberliegenden Seite der Wickler angeordnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dort zeigen
1 schematisch in einer Draufsicht eine Anordnung zweier Wickler an einer Anlage, nach dem Stand der Technik,
2 eine erste erfinderische Anordnung in einer Draufsicht, mit versetzten Wicklerfronten,
3 eine zweite erfindungsgemäße Anordnung mit schräg zulaufenden Produkten,
4 schematisch in einer Draufsicht eine erste Variante einer Zu- und Abführung von Hülsen und Spulen,
5 in analoger Draufsicht eine zweite erfindungsgemäße Variante und
6 in analoger Draufsicht eine dritte erfindungsgemäße Variante.
Die Anordnung einer Anlage 1 in 1 (nur im Bereich der Wickelstationen dargestellt) verfügt über einen Extruder oder ein anderes Herstellmittel zum Herstellen von bandförmigem Material.
Im dargestellten Fall werden vier Bänder 2 (exemplarisch beziffert) entlang einer Längserstreckungsrichtung der Anlage 1 zu Wickelstationen 3, 4 geführt, nämlich der ersten Wickelstation 3, bis zur n-ten Wickelstation 4. Die Führung der Bänder 2 erfolgt oberhalb der Bediener. Vor Wicklerfronten 5 (exemplarisch beziffert) befindet sich ein Arbeitsbereich 6 für Bediener der Anlage 1.
Das erste Band 2 wird an einer Umlenkrolle 7 in eine umgelenkte Richtung 8 umgelenkt, wobei die umgelenkte Richtung 8 zumindest in etwa rechtwinklig zur Längserstreckungsrichtung der Anlage und somit zur Laufrichtung 9 der Bänder 2 ist.
An der ersten Wickelstation 3 befindet sich ein Wickler 10. Der Wickler 10 verfügt über eine Spindelachse 11, um welche herum rotierend leere Hülsen (in der Figur nicht dargestellt) aufgenommen und in Rotation versetzt werden können. Das Aufnehmen und Ablegen der leeren Hülsen beziehungsweise der fertig gewickelten Spulen 12 (exemplarisch beziffert) erfolgt in einer Be- und Entladerichtung 13.
Dargestellt in 1 ist am Wickler 10 eine Rolle 14 im Prozess des gewickelt Werdens.
Sobald der Wickler 10 die Rolle 14 fertig gestellt hat, also auf die leere zugeführte Hülse das vorgesehene Maß an Band, hier beispielsweise Verpackungsband, aufgespult hat, wird diese bald fertig gewickelte Spule 12 in der Be- und Entladerichtung 13 des Wicklers 10 am Wickler 10 abgenommen. Es übernimmt dort ein Automatisierungssystem (nicht im Einzelnen dargestellt) das Entladen des Wicklers 10. Das Automatisierungssystem arbeitet innerhalb eines Automatisierungssystem-Arbeitsbereichs 15, der als ein Schutzbereich mit Zaun 16 gestaltet ist.
Das Automatisierungssystem ist dazu eingerichtet, entlang einer Übergaberichtung 17, welche im hier dargestellten Beispiel parallel zur umgelenkten Richtung 8 und somit senkrecht zur Laufrichtung 9 der Bänder 2 steht, die fertigen Spulen 12 aus dem umsicherten Schutzbereich, also dem Automatisierungssystem-Arbeitsbereich 15, hinauszugeben und in umgekehrter Richtung leere Hülsen in den Schutzbereich aufzunehmen, um den Wickler 10 der leeren Hülse zu bestücken.
Gemäß der ersten erfinderischen Anordnung einer Anlage (vgl. 2) verfügen n Wickelstationen 18, 19 (exemplarisch beziffert), nämlich hier eine erste Wickelstation und eine zur Wickelstation 18 benachbarte Wickelstation 19, über einen Versatz 20 ihrer Wicklerfronten 21, 22. Bänder 23, 24 (exemplarisch beziffert) können deshalb entlang der Längserstreckungsrichtung der Anlage in ihrer Laufrichtung 25 parallel laufen. Wegen des um den jeweiligen Versatz 20 versetzten Punkt, an welchem die Wicklerstationen 18, 19 die Bänder 23, 24 erwarten, ist es nicht notwendig, die Bänder 23, 24 vor dem Aufwickeln aus der Laufrichtung 25 der Bänder umzulenken.
Gegenüber dem Stand der Technik werden also durch die versetzten Wickler die Umlenkeinrichtungen eingespart.
Anhand des hier gezeigten Ausführungsbeispiels ist auch ein weiterer Aspekt der Erfindung verwirklicht:
An einer Rückseite 26 der Wicklerstationen befindet sich ein Förderband 27, welches zur Zuführung leerer Hülsen und fertiger Spulen eingerichtet ist. Das Förderband 27 hat eine Förderband-Laufrichtung 28. Das Förderband 27 beginnt an einer Station 29 zur Beschickung des Transportsystems, konkret also des Förderbands 27, mit leeren Hülsen 30 (exemplarisch beziffert).
Das Förderband 27 läuft zu einer Station 31 zur Entnahme fertiger Spulen vom Förderband 27.
Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel verfügt die Anlage über sechs Wicklerstationen 18, 19 (exemplarisch beziffert), angeordnet an einer Position 1, einer Position 2, einer Position 3, einer Position 4, einer Position 5 und einer Position 6.
An jeder der Positionen, somit also in jeder Wickelstation 18, 19, ist eine lokale Zuführung in Form eines lokalen bidirektionalen Förderbands 32 angeordnet. Jedes lokale Förderband 32 verfügt beidseitig einer Wickelposition 33 über Rangierraum, nämlich einen vorderen Rangierraum 34 und einen rückwärtigen Rangierraum 35. Jeder Wickler verfährt mit seinem lokalen Förderband die leeren Hülsen beziehungsweise die fertig aufgewickelten Spulen in beiden lokalen Richtungen, analog zu der Bewegung aus der AT 514 839 A1 .
Konkret bedeutet dies folgenden Ablauf:
In Position 1 wickelt der Wickler gerade die nächste Rolle. Eine leere Hülse liegt aber bereits im rückwärtigen Rangierraum bereit.
Die aktuelle Situation an Position 2 zeigt den Moment, wo die fertig gewickelte Spule auf dieses dortige lokale Förderband abgelegt wird. Die leere Hülse liegt immer noch im rückwärtigen Rangierraum bereit.
In Position 3 ist die Situation gezeigt, in welcher die leere Hülse zur Aufnahme durch den Wickler positioniert wird. Dazu führt das lokale Förderband nach vom zur Wicklerfront hin. Die fertige Spule wird deshalb gemeinsam mit der leeren Hülse nach vom transportiert.
In Position 4 ist die Situation dargestellt, in welcher die leere Hülse mittlerweile aufgenommen ist und der Wickler die nächste Rolle aufwickelt. Dadurch, dass sich die leere Hülse nun nicht mehr am Boden liegend auf dem lokalen Förderband befindet, sondern an der Wicklerspindel hängt, kann das lokale Förderband die fertige Spule nach hinten unter der bisher leeren Hülse hindurch verfahren.
In Position 5 ist gezeigt, wie immer noch der Wickler die zunächst leere Hülse noch als nächste Rolle wickelt. Die fertige Spule wird aber bereits von der lokalen Zuführung auf das Förderband 27 geschoben und vom Förderband 27 entlang der Förderband-Laufrichtung 28 geführt.
Die Position 6 zeigt die Situation, in welcher die nächste Rolle immer noch gewickelt wird. Die nächste leere Hülse 30 wird aber bereits über das Förderband 27 zugeführt und auf die lokale Zuführung übergeben, um dort im rückwärtigen Rangierraum 35 geparkt zu werden, bis der nächste Wechselvorgang erforderlich ist.
Die zweite erfinderische Anordnung (vgl. 3) verfügt über schräg zulaufende Bänder 36 (exemplarisch beziffert) die Wickler können deshalb mit einer durchgehenden Flucht von Wicklerfronten ohne Versatz aufgestellt sein. Durch den Winkel 37 zwischen den Bändern 36 und der Längserstreckungsrichtung 38 der Anlage können die Bänder 36 dennoch ohne Umlenkungen auf Höhe der Wickelstationen aufgewickelt werden. Es benötigt allerdings eine leichte Umlenkung 39, um die bis dahin parallel laufenden Bänder 36 unter dem Winkel 37 zur Längserstreckungsrichtung 38 den Wickelstationen zulaufen lassen zu können.
Die Umlenkung 39 kann allerdings eine gemeinsame Umlenkung für alle Bänder 36 sein, so dass keine kostenträchtigen und wartungsintensiven Vielzahlen von Umlenkungen an der Anlage angebracht sein müssen.
Die erste Variante eines weiteren Erfindungsaspekts, gezeigt in 4, verdeutlicht nochmals, dass ein Förderband 40 dazu eingerichtet sein kann, die leeren Hülsen 41 und fertigen Spulen 42 (jeweils exemplarisch beziffert) gemeinsam auf einem Transportsystem entlang einer gemeinsamen Laufrichtung 43 zu transportieren. Um die Zufuhr der leeren Hülsen 41 vom Förderband 40 auf die jeweils lokalen Förderbänder 44 zu bewirken, sind in der hier dargestellten Variante Leitbleche vorhanden, nämlich in exemplarischer Bezifferung ein erstes Leitblech 45 und ein zweites Leitblech 46.
Nachdem die leeren Hülsen 41 an der Station zur Beschickung des Förderbands 40 mit leeren Hülsen in die Anlage eingebracht worden sind, werden diese vom Förderband 40 entlang der Laufrichtung 43 transportiert. Sie passieren dabei an jedem Leitbleich 45, 46 einen lokalen Schwenkbereich 47. Die Leitbleche 45, 46 sind mit einem Antrieb und bevorzugt einem Feststeller versehen, so dass sie entweder, zu sehen am ersten Leitblech 45, in eine Passierposition gebracht werden, in welcher die leeren Hülsen 41 das Leitblech passieren können; oder die Leitbleche, zu sehen am zweiten Leitblech 46, können in den Weg der sich in Laufrichtung 43 bewegenden leeren Hülsen 41 gestellt werden. Dies führt zu einer Umlenkung der an das hier zweite Leitblech 46 stoßenden leeren Hülse 41. Die leere Hülse 41 wird dadurch auf die lokale Zuführung der Wickelstation umgelenkt.
Zwischen den Wickelstationen sind bevorzugt starre Leitbleche 48, 49 vorgesehen, welche sich über das Förderband 40 erstrecken, aber noch einen ausreichend großen freien Bereich 50 belassen, durch welchen die leeren Hülsen und die fertig gewickelten Spulen 42 entlang der Laufrichtung 43 des Förderbands 40 transportiert werden können. Die starren Leitbleche 48, 49 zentrieren dadurch die fertigen Spulen 42 auf dem Förderband 40, nachdem von den lokalen, zuführenden und abführenden Transportbändern an den Wickelstationen die fertigen Spulen ansonsten nicht weit genug auf das Förderband 40 geschoben würden.
Die zweite Variante eines erfindungsgemäßen Transportssystems (vgl. 5) zeichnet sich dadurch aus, dass ein Förderband 51 dazu eingerichtet ist, in einer ersten Laufrichtung 52 und in eine entgegensetzte zweite Laufrichtung 53 zu laufen und damit sowohl die leeren Hülsen 54 (exemplarisch beziffert) als auch die fertigen Spulen 55 (exemplarisch beziffert) wahlweise in die eine oder die andere Richtung zu transportieren.
Vorteilhaft können bei einer solchen Ausgestaltung des Förderbands 51 sowohl die Beschickungsstation 56 der Anlage mit leeren Hülsen als auch die Entnahmestation 57 der Anlage für fertige Spulen an einer selben Seite der Anlage angeordnet sein. Mit anderen Worten kann es eine gemeinsame Beschickungsstation 58 geben, welche einerseits das Förderband 51 mit den leeren Hülsen 54 beschickt, andererseits aber auch die zurückkommenden fertigen Spulen 55 in einen Speicher 59 für fertige Rollen der Anlage schicken kann.
Die leeren Hülsen 54 können an einem Speicher für leere Hülsen 60 zum Einspeisen bereitgehalten werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Speicher für die leeren Hülsen 60 und der Speicher für die fertigen Spulen 59 nur optional vorhanden sein müssen. Genauso gut kann an der gemeinsamen Beschickungsstation 58 das System mit leeren Hülsen 54 beschickt werden, und in weiterer Funktion können an derselben Station die fertigen Spulen 55 entnommen werden.
Gemäß Prototypenversuchen, Berechnungen oder Abschätzungen des Erfinders wird die Förderzeit der leeren Spulen oder der leeren oder der fertigen Spulen bei üblichen Anlagengrößen, beispielsweise also bei bis zu sechs Wickelstellen, etwa 30–60 Sekunden betragen.
Die Laufzeit eines Aufwickelvorgangs beträgt demgegenüber ungefähr zwölf Minuten, bei besonders typischen Wickelvorgängen an Wickelstationen der Anmelderin.
Die betätigbaren Leitbleche können wie vorstehend beschrieben die Zuführung der leeren Hülsen 54 zu den lokalen Zuführungen bewirken.
Die starren Leitbleche sollten in zwei Richtungen ihre leitende Wirkung haben, also sowohl in der ersten als auch in der zweiten Laufrichtung 52, 53 des Förderbandes 51.
In der dritten Variante einer erfindungsgemäßen Ausführung eines Erfindungsaspekts (vgl. 6) ist keine Laufrichtungsänderung für das Förderband 61 vorgesehen. Vielmehr hat es eine Förderbandlaufrichtung 62, die permanent hin zu einer Entnahmestation 63 bei entnahmefertiger Spulen vom Förderband 61 führt.
An einer selben Seite 63 der Wickelstationen ist aber auch eine Station 64 zur Beschickung des Systems mit leeren Hülsen angeordnet. Ermöglicht wird dies durch eine Pufferkonstruktion 65, hier beispielsweise als Rollenbahn 66 ausgeführt. Die Rollenbahn 66 erstreckt sich entlang der gesamten Länge des Förderbandes 61 an der einen Seite 63 der Wickelstationen hin zur anderen Seite 67 der Wickelstationen. Dort wird mit einer Umlenkung 68 eine Zuführung vom Puffer auf das Förderband 61 bewirkt.
Sowohl das Förderband 61 als auch die Pufferkonstruktion 65 haben daher jeweils nur eine Förderrichtung, nämlich die bereits beschriebene Förderband-Laufrichtung 62 und die entgegengesetzt laufende Puffer-Laufrichtung 69.
Bezugszeichenliste
Fig. 1

1: Anlage
2: Band
3: Erste Wickelstation
4: n-te Wickelstation
5: Wicklerfront
6: Arbeitsbereich für Bediener
7: Umlenkrolle
8: Umgelenkte Richtung
9: Laufrichtung
10: Wickler
11: Spindelachse
12: fertig gewickelte Spule
13: Be- und Entladerichtung
14: Rolle
15: Automatisierungssystem-Arbeitsbereich
16: Zaun
17: Übergaberichtung

18: Wickelstation
19: benachbarte Wickelstation
20: Versatz
21: Wicklerfront
22: benachbarte Wicklerfront
23: Band
24: benachbartes Band
25: Laufrichtung der Bänder
26: Rückseite
27: Förderband
28: Förderband-Laufrichtung
29: Station zur Beschickung
30: leere Hülse
31: Station zur Entnahme
32: lokales Förderband
33: Wickelposition
34: Vorderer Rangierraum
35: Rückwärtiger Rangierraum

36: Band
37: Winkel
38: Längserstreckungsrichtung
39: Umlenkung

40: Förderband
41: leere Hülse
42: fertige Spule
43: Laufrichtung
44: lokales Förderband
45: erstes Leitblech
46: zweites Leitblech
47: Schwenkbereich
48: Leitblech
49: Leitblech
50: freier Bereich

51: Förderband
52: erste Laufrichtung
53: zweite Laufrichtung
54: leere Hülse
55: fertige Spule
56: Beschickungsstation
57: Entnahmestation
58: Gemeinsame Beschickunsstation
59: Speicher für fertige Spulen
60: Speicher für leere Hülsen

61: Förderband
62: Förderband-Laufrichtung
63: Seite
64: Station zur Beschickung
65: Pufferkonstruktion
66: Rollenbahn
67: andere Seite
68: Umlenkung
69: Puffer-Laufrichtung

Claims

Anlage (1) zum Herstellen und Aufwickeln von band- oder fadenförmigen Kunststoffprodukten, mit einem Extruder zum Herstellen eines ersten und eines zweiten Produkts sowie mit einem ersten und einem zweiten Wickler (10, 18, 19) zum Aufwickeln der Produkte auf Wickelhülsen (30, 41, 54, 60), wobei die beiden Wickler (10, 18, 19) • einen Bediener-Arbeitsbereich (6) an einer Vorderseite • und einen Automatisierungssystem-Arbeitsbereich (15) an einer Rückseite (26) mit einem Automatisierungssystem aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Automatisierungssystem ein die beiden Wickler (10, 18, 19) verbindendes, Transportmittel zum Zuführen von Hülsen (30, 41, 54, 60) und zum Abtransport von Spulen (12, 42, 55, 59) aufweist.
Anlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmittel linear ist.
Anlage (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmittel ein Transportband (2, 23, 24, 27, 32, 36, 40, 51) ist.
Anlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Automatisierungssystem eine Ablegevorrichtung mit einem Schwenkmittel zum Aufnehmen einer leeren Hülse (30, 41, 54, 60) von ihrer Stirnseite und zum Ablegen einer abzutransportierenden Spule (12, 42, 55, 59) auf ihrer Stirnseite aufweist.
Anlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Hülsenzugabestation (29, 56, 58, 64) aufweist und sich das Transportsystem von der Hülsenzugabestation (29, 56, 58, 64) aus erstreckt.
Anlage (1) nach einer der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Spulenentnahmestation (31, 57, 63) aufweist und sich das Transportsystem bis zur Spulenentnahmestation (31, 57, 63) erstreckt.
Anlage (1) nach den vorstehenden Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmittel dazu eingerichtet ist, die Hülsen (30, 41, 54, 60) und Spulen (12, 42, 55, 59) im Betrieb nur in eine Richtung (9, 25, 28, 43, 52, 53, 62) zu transportieren.
Anlage (1) nach den vorstehenden Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenzugabestation (29, 56, 58, 64) und die Spulenentnahmestation (31, 57, 63) an einer selben Seite der Wickler (10, 18, 19) an der Anlage (1) angeordnet sind.
Anlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenzugabestation (29, 56, 58, 64) einen Zuführpuffer (65) aufweist.
Anlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenentnahmestation (31, 57, 63) einen Entnahmepuffer aufweist.
Anlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmittel dazu programmiert ist, seine Förderrichtung (9, 25, 28, 43, 52, 53, 62) umzukehren.
Anlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportmittel eine erste Richtung (9, 25, 28, 43, 52, 53, 62) aufweist und das Automatisierungssystem zudem eine Zuführung aufweist, die in eine entgegengesetzte Richtung (9, 25, 28, 43, 52, 53, 62) verläuft.
Anlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Umlenker vorhanden sind, die dazu eingerichtet sind, eine leere Hülse (30, 41, 54, 60) von einer Bewegung entlang des Transportmittels zu einem Wickler (10, 18, 19) umzulenken.
Anlage (1) zum Herstellen und Aufwickeln von band- oder fadenförmigen Kunststoffprodukten, mit einem Extruder zum Herstellen eines ersten und eines zweiten Produkts sowie mit einem ersten und einem zweiten Wickler (10, 18, 19) zum Aufwickeln der Produkte auf Wickelhülsen (30, 41, 54, 60), wobei die beiden Wickler (10, 18, 19) • einen Bediener-Arbeitsbereich (6) an einer Vorderseite • und einen umsicherten Automatisierungssystem-Arbeitsbereich (15) an einer Rückseite (26) mit einem Automatisierungssystem aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Wickler (10, 18, 19) auf ihrer Seite des Bediener-Arbeitsbereichs (6) in Draufsicht in einer ersten Linie stehen, wobei die beiden Produkte in Draufsicht parallel zueinander und zu einer zweiten Linie laufen, wobei die erste Linie zur zweiten Linie in der Draufsicht einen Winkel aufweist.
Anlage (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Linie parallel zu einer Wicklerfront verläuft und die Wickler (10, 18, 19) gegenüber dieser Linie stufenweise rückversetzt sind.
Anlage (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linie parallel zu einer Wicklerfront verläuft und die Wickler (10, 18, 19) entlang dieser Linie linear aufgereiht stehen, wobei die Produkte schräg zulaufen.
Anlage (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hülsenwickeldrehachse senkrecht zu einer Zulaufrichtung (9, 25, 28, 43, 52, 53, 62) der Produkte steht.
Verfahren zum Herstellen und Aufwickeln band- oder fadenförmiger Kunststoffprodukte, mittels einer Anlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den folgenden Schritten: a. Zuführen von Kunststoffgranulat zu einem Extruder zum Herstellen einer Kunststoffschmelze; b. Extrudieren eines ersten und eines zweiten Produkts; c. Zuführen der beiden Produkte zu einem ersten und einem zweiten Wickler (10, 18, 19); d. Zuführen zweier leerer Hülsen (30, 41, 54, 60) zum Aufwickeln der beiden Produkte an den Wicklern (10, 18, 19) mittels eines Transportsystems in einem Automatisierungssystem-Arbeitsbereich (15) an einer Rückseite (26) der Wickler (10, 18, 19); e. Aufwickeln der Produkte auf die erste und die zweite Hülse (30, 41, 54, 60) am ersten und zweiten Wickler (10, 18, 19); f. Abtransportieren der fertig gewickelten Spulen (12, 42, 55, 59) mittels des Transportsystems, wobei das Transportsystem mit beiden Wicklern (10, 18, 19) zusammenwirkt und die erste Spule (12, 42, 55, 59) vom ersten Wickler (10, 18, 19) sowie die zweite Spule (12, 42, 55, 59) vom zweiten Wickler (10, 18, 19) abgeholt werden, und zwar jeweils an einer Übernahmeposition, wobei die erste Spule (12, 42, 55, 59) von der ersten Übernahmeposition abgeholt und entlang der zweiten Übernahmeposition transportiert wird, wobei beide Spulen (12, 42, 55, 59) vom Transportsystem zu einer Spulenentnahmestation (31, 57, 63) transportiert werden.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass leere Hülsen (30, 41, 54, 60) an einer für den ersten und den zweiten Wickler (10, 18, 19) gemeinsamen Hülsenzugabestation (29, 56, 58, 64) zugegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (30, 41, 54, 60) von der Hülsenzugabestation (29, 56, 58, 64) mittels des Transportmittels zur ersten und zur zweiten Übernahmeposition gefahren werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (30, 41, 54, 60) auf ihren Stirnseiten liegend zu den Übernahmepositionen gefahren werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass erst während des Verfahrens der Hülsen (30, 41, 54, 60) mittels des Transportmittels festgelegt wird, zu welchem Wickler (10, 18, 19) die Hülse (30, 41, 54, 60) verfahren wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein lokales Zuführen einer Hülse (30, 41, 54, 60) vom Transportmittel zum Wickler (10, 18, 19) wicklerseitig bewirkt wirkt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mitunter eine leere Hülse (30, 41, 54, 60) vom Transportmittel an allen Wicklern (10, 18, 19) vorbei gefahren wird.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die leere Hülse (30, 41, 54, 60) gegen ihre ursprüngliche Transportrichtung (9, 25, 28, 43, 52, 53, 62) vom Transportmittel zurückverfahren und zu einem Wickler (10, 18, 19) gefahren wird.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die leere Hülse (30, 41, 54, 60) in einem Kreislauf geführt wird, bis sie von einem Wickler (10, 18, 19) übernommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine leere Hülse (30, 41, 54, 60) in einen Zuführpuffer (65) eingebracht wird und die leere Hülse (30, 41, 54, 60) vom Transportsystem nach und nach in das Verfahren zu den Wicklern (10, 18, 19) eingeschleust wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgewickelten Spulen (12, 42, 55, 59) auf ihren Stirnseiten liegend transportiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgewickelten Spulen (12, 42, 55, 59) zu einem Entnahmepuffer verfahren werden und dort nach und nach entnommen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportsystem die leeren Hülsen (30, 41, 54, 60) und/oder die aufgewickelten Spulen (12, 42, 55, 59) in abwechselnd gegensätzliche Richtungen (9, 25, 28, 43, 52, 53, 62) transportiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung im Transportsystem befindlicher leerer Hülsen (30, 41, 54, 60) und aufgewickelter Spulen (12, 42, 55, 59) gekoppelt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass leere Hülsen (30, 41, 54, 60) und gewickelte Spulen (12, 42, 55, 59) vom Transportsystem an der selben Seite der Anlage (1) und/oder auf selber Höhe – bezogen auf die Wickler (10, 18, 19) – zugegeben und entnommen werden.