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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Handlingsystem zum Transport von Spulen in einer Wicklergasse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere ein Handlingsystem zum Transport von Spulen in einer Wicklergasse, mit zumindest einem Manipulator, zumindest einem Dorn und einer Weitertransporteinrichtung, wobei der Dorn mittels des Manipulators vor einer Spulspindel eines der die Wicklergasse bildenden Wickler positionierbar ist, um mittels dieses Wicklers fertig gewickelte Spulen auf den Dorn zu schieben, wobei an einem stirnseitigen Ende der Wicklergasse ein Abgabebereich ausgebildet ist, wobei die Weitertransporteinrichtung im Abgabebereich angeordnet ist, wobei mittels der Weitertransporteinrichtung Spulen aus der Wicklergasse abtransportierbar sind, und wobei die Spulen mittels des Dorns und des Manipulators in dem Abgabebereich zur Übergabe an die Weitertransporteinrichtung positionierbar sind.
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Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung einen Container gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12, insbesondere einen Container mit einem Containergestell und mit zumindest einem Dorn, insbesondere zum Einsatz in dem Handlingsystem, wobei der Dorn mit dem Containergestell verbunden ist, wobei auf dem Dorn Spulen zum Transport dieser Spulen mit dem Container anordnenbar sind.
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Aus der
DE 20 2011 052 251 U1 sind solche Dorne oder Container bekannt, welche fest mit dem zugehörigen Manipulator verbunden sind und sich somit zu jeder Zeit mit dem Manipulator mitbewegen. Diese gemeinsame Baueinheit aus Manipulator und zumindest einem Dorn wird hier als Doffer bezeichnet. Die Doffer werden an Hängeschienen zwischen den beiden stirnseitigen Enden einer der Wicklergassen geführt. In der in der
DE 20 2011 052 251 U1 beschriebenen Filamentanlage sind mehrere Wicklergassen nebeneinander mithilfe einer Vielzahl von Wicklern ausgebildet. Es ist denkbar, dass zwei Doffer zum Spulenhandling in einer Wicklergasse vorgesehen sind. Dann ist an einem jeden stirnseitigen Ende der Wicklergasse jeweils eine Weitertransporteinrichtung zum Abtransport der Spulen aus der Wicklergasse in Form einer als Gatter ausgeführten Puffereinrichtung angeordnet. Dies ist notwendig, da aufgrund des Verfahrens der Doffer an der Hängeschiene ein Überholen bzw. ein aneinander Vorbeifahren der beiden Doffer nicht möglich ist. Ein jeder der zwei Doffer kann somit nur an eine der beiden Weitertransporteinrichtungen Spulen übergeben. Es kann vorkommen, dass gerade kein Doffer zur Aufnahme der Spulen eines Wicklers frei ist, wenn die Spulen von einem der Wickler zu dessen kontinuierlichen Betrieb abgenommen werden müssen, da mittels der Doffers gerade bereits Spulen anderer Wickler transportiert werden. Dies erfordert dann einen sogenannten manuellen Doff, nämlich eine Abnahme der Spulen von einem Wickler durch einen Anlagenbediener.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Handlingsystem und einen Container bereitzustellen, welche die Probleme des Stands der Technik reduzieren oder beseitigen. Insbesondere soll der konstruktive und steuerungstechnische Aufwand zur Ausbildung des Handlingsystems und des Containers reduziert werden, um mehr Spulen mit geringerem Aufwand, insbesondere in kürzerer Zeit, von den Wicklern aufnehmen und aus der Wicklergasse abtransportieren zu können.
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Diese Aufgabe wird zunächst durch ein Handlingsystem gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Genauer wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Dorn mit einem Containergestell zu einem Container verbunden ist, wobei mehrere Container mit jeweils einem Dorn vorgesehen sind, wobei der Manipulator zur Bewegung der Container einzeln mit einem jeden der Container koppelbar ist, so dass je nach Bedarf ein jeder der Container mittels des Manipulators vor einem jeden Wickler oder im Abgabebereich positionierbar ist.
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Somit kann die Flexibilität des Handlingsystems erhöht werden. Die Verwendung von mehreren Containern in einer Wicklergasse erhöht die mögliche bedienbare Anzahl an Wicklern in dieser Gasse, insbesondere mit nur einem Manipulator. Man könnte auch sagen, dass ein Aufnehmen von Spulen bei einer größeren Länge der Wicklergasse mit mehr Wicklern insbesondere mit nur einem Manipulator möglich ist. Weiterhin kann die Gefahr von erforderlichen manuellen Doffs verringert werden. Die Container werden zu ihrem Transport mit dem Manipulator mit dem Manipulator gekoppelt. Wenn einer der Container vor einem der Wickler positioniert ist, kann der Container abgekoppelt werden, so dass der Manipulator zum Transport eines anderen Containers zur Verfügung steht. Es ist denkbar, dass ein mit Spulen beladener Container für eine gewisse Zeit in der Wicklergasse stehen bleibt, bis ein Manipulator für dessen Transport zum Abgabebereich zur Verfügung steht. Mittels der Container ist somit eine Zwischenspeicherung in der Wicklergasse ermöglicht. Solche Zwischenspeicherungen erfolgen gemäß dem Stand der Technik immer außerhalb der Wicklergasse, was einen höheren Platzbedarf der gesamten Filamentanlage zur Folge hat.
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Vorteilhafterweise weist die Weitertransporteinrichtung im Abgabebereich ein Gatter mit mehreren, vorzugsweise sechs, Gatterdomen auf, wobei mittels eines jeden der Gatterdorne alle mittels eines der Dorne transportierte Spulen aufnehmbar sind.
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Mittels solcher Gatter ist ein einfacher Weitertransport der Spulen z.B. zu einem Lager oder einer Verpackungseinrichtung ermöglicht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Handlingsystems ist das Gatter auf einer ersten Längsseite der Wicklergasse neben einem letzten Wickler der Wicklergasse anordnenbar und/oder angeordnet.
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Auf diese Weise sind die Container, ohne gedreht werden zu müssen, von den Wicklern bis vor das Gatter transportierbar.
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Weiter bevorzugt ist ein Überschieber der Weitertransporteinrichtung auf einer der ersten gegenüberliegenden, zweiten Längsseite der Wicklergasse derart gegenüber dem Gatter positionierbar, so dass die Spulen vom Dorn des im Abgabebereich angeordneten Containers mittels des Überschiebers quer zur Längsrichtung der Wicklergasse auf einen der Gatterdorne des Gatters abschiebbar sind. Der Überschieber ist vorteilhafterweise in Längsrichtung der Wicklergasse, in vertikaler Richtung und quer zur Längsrichtung der Wicklergasse vorzugsweise mittels jeweils eines Aktuators bewegbar.
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So sind die Spulen schnell, sicher und mit insgesamt geringem vorrichtungstechnischem Aufwand von dem Dorn auf das Gatter schiebbar. Insbesondere sind keine Aktoren zum Abschieben der Spulen an den Containern notwendig. Mittels des einen Überschiebers sind nämlich die Spulen von mehreren, verschiedenen Containern abschiebbar. Container ohne Aktoren sind einfach zu konstruieren und weiterhin besonders leicht ausführbar.
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In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform des Handlingsystems weist die Weitertransporteinrichtung im Abgabebereich einen ersten Endlosförderer auf. Die Container sind mit dem Manipulator an dem ersten Endlosförderer positionierbar, so dass die Container mit dem ersten Endlosförderer aus der Wicklergasse abtransportierbar sind.
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Auf diese Weise ist ein besonders schnelles Abtransportieren der Spulen aus der Wicklergasse ermöglicht, ohne die Spulen von den Dornen abschieben zu müssen. Die Container können dann im weiteren Prozessverlauf der Lagerung der Spulen z.B. bis zu deren Verpackung dienen.
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Eine schnelle und automatisierte Zufuhr von Containern zur Wicklergasse ist ermöglicht, wenn die Weitertransporteinrichtung an einem dem Abgabebereich gegenüberliegenden stirnseitigen Ende der Wicklergasse einen zweiten Endlosförderer zur Zufuhr von Containern zur Wicklergasse aufweist. Die Container sind mittels des zweiten Endlosförderers in einem Zufuhrbereich positionierbar, in welchem einer der Container mit dem Manipulator koppelbar ist.
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Durch die Zufuhr von Containern zur Wicklergasse ist sichergestellt, dass immer eine ausreichende Anzahl von Containern in der Wicklergasse bereitsteht, insbesondere auch dann, wenn Container mittels des ersten Endlosförderers aus der Wicklergasse abtransportiert werden.
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Weiter bevorzugt ist eine Hängeschiene in Längsrichtung der Wicklergasse oberhalb der Wickler angeordnet. Der Manipulator ist entlang der Hängeschiene vorzugsweise mittels einer Laufkatze des Manipulators bewegbar. Ein der Kopplung mit den Containergestellen dienendes Greifsystem des Manipulators ist in vertikaler Richtung senkrecht zur Hängeschiene vorzugsweise mittels eines Linearaktuators des Manipulators bewegbar.
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Somit ist eine schnelle und sichere Bewegung des Manipulators und somit auch der Container sichergestellt. Eine genaue Positionierung der Container vor den Wicklern ist ermöglicht. Weiterhin ist eine genaue Positionierung des Greifsystems relativ zu den Containern ermöglicht, was zu einer schnellen und sicheren An- und Abkopplung der Container mit dem Manipulator führt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des Handlingsystems ist der maximal mögliche Bewegungsweg des Greifsystems in vertikaler Richtung größer als eine Höhe der Container.
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Somit kann einer der Container über einen anderen, auf einem Boden der Wicklergasse stehenden Container mittels des Manipulators hinwegbewegt werden. Somit ist die Flexibilität des Handlingsystems, insbesondere beim Einsatz mehrerer Container in einer Wicklergasse, weiter erhöht. Durch die Möglichkeit des aneinander Vorbeifahrens der Container können besonders viele Container gleichzeitig in einer Wicklergasse eingesetzt werden. Ein jeder in einer Wicklergasse angeordneter Container kann jederzeit mittels des Manipulators in den Abgabebereich transportiert werden. Anderseits ist jederzeit die Positionierung eines leeren Containers vor einem zu entleerenden Wickler möglich.
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Bevorzugterweise sind die Container mittels des Manipulators quer zur Längsrichtung der Wicklergasse bewegbar.
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Somit ist eine einfache Koppelbarkeit der Container mit einem zu entleerenden Wickler ermöglicht, worauf bei der späteren Beschreibung der speziellen Ausführungen der Container genauer eingegangen wird. Weiterhin sind die Container nah an einem zu entleerenden Wickler positionierbar und weiterhin mit einem Sicherheitsabstand an den Wicklern vorbeiführbar, z.B. beim Transport zum Abgabebereich. Durch die Einhaltung eines solchen Sicherheitsabstandes können unerwünschte Kollisionen zwischen Containern und Wicklern erfolgreich vermieden werden.
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Zwei oder mehr Manipulatoren sind gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform des Handlingsystems an der Hängeschiene gehalten.
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Somit wird die mögliche bedienbare Anzahl an Wicklern in dieser Wicklergasse erhöht. Man könnte auch sagen, dass ein Aufnehmen von Spulen bei einer größeren Länge der Wicklergasse möglich ist. Insbesondere wird dabei auch die Anzahl von in einer Wicklergasse gleichzeitig zum Einsatz kommenden Containern erhöht. Weiterhin kann die Gefahr von erforderlichen manuellen Doffs weiter verringert werden.
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Vorzugsweise weist der Manipulator ein Fahrwerk und einen Antrieb zur Bewegung des Manipulators auf einem Boden der Wicklergasse auf.
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Ein solcher Manipulator weist den Vorteil auf, dass er, insbesondere im Vergleich zu einem entlang einer Hängeschiene bewegbaren Manipulators, frei in der Wicklergasse und auch über die Wicklergasse hinaus bewegbar ist, ohne dass hierzu zusätzliche konstruktive Maßnahmen wie eine Erweiterung / Verlängerung der Hängeschiene durchzuführen sind. Somit wird die Flexibilität des Handlingsystems weiter erhöht.
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Die Aufgabe der Erfindung wird ebenso durch einen Container nach Anspruch 12 gelöst.
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Genauer wird die Aufgabe dann dadurch gelöst, dass das Containergestell vorzugsweise an seiner Oberseite, vorzugsweise vertikal oberhalb seines Schwerpunkts einen Flansch zur lösbaren Kopplung mit einem Manipulator aufweist.
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Ein solcher Container kommt insbesondere mit einem an einer Hängeschiene bewegbaren Manipulator zum Einsatz. Der Flansch ermöglicht eine schnelle und sichere Kopplung sowie Entkopplung mit dem Manipulator. Ein an der Oberseite angeordneter Flansch kann insbesondere unter Zuhilfenahme einer Bewegung eines Greifsystem des Manipulators senkrecht nach unten angekoppelt und insbesondere unter Zuhilfenahme einer Bewegung des Greifsystem senkrecht nach oben abgekoppelt werden. Durch die Anordnung des Flansches vertikal oberhalb des Schwerpunkts des Containers können Biegebelastungen auf den Flansch und somit den Manipulator vermieden oder zumindest minimiert werden. Der Schwerpunkt wird vorzugsweise im mit Spulen beladenen Container bestimmt. Das Containergestell dient insbesondere auch dazu, den Container auf einem Boden der Wicklergasse abstellen zu können, wobei der Dorn derart frei vom Containergestell auskragt, dass Spulen auf diesem Dorn aufschiebbar oder von diesem Dorn abschiebbar sind.
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Es kann vorteilhaft sein, wenn das Containergestell an seiner Unterseite, vorzugsweise vertikal unterhalb seines Schwerpunkts, eine Aussparung aufweist, in welcher ein Manipulator mit einem Fahrwerk, einem Antrieb und einem Hebemechanismus zum Anheben und Bewegen des Containergestells vorzugsweise vollständig anordenbar ist.
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Ein solcher Container kommt insbesondere mit einem solchen Manipulator mit Fahrwerk und Antrieb zur Bewegung des Manipulators auf einem Boden der Wicklergasse zum Einsatz.
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In einer weiterhin vorteilhaften Ausführungsform des Containers ist genau ein Dorn mit dem Containergestell verbunden.
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Dieser genau eine Dorn ist dabei an die Länge der Spulspindeln der Wickler angepasst. Ein Container mit genau einem Dorn ist optimal mit den üblichen, einen Revolver aufweisen Wicklern einsetzbar. Solche sogenannten Revolver-Wickler weisen genau zwei Spulspindeln auf, von welchen sich im Betrieb des Revolver-Wicklers eine in einer Aufwickelposition und eine in einer Warteposition befindet. Die fertig gewickelten Spulen sind dann in der Warteposition vom Wickler auf den Dorn aufschiebbar. Somit sind mit diesem einen Dorn alle Spulen einer Spulspindel eines Wicklers aufnehmbar, was zu einem reibungslosen Betrieb des Wicklers führt. Weiterhin kann das Gewicht des Containers durch nur einen Dorn nach oben begrenzt werden. Der Manipulator zum Transport des Containers kann dann entsprechend der relativ geringen, zu erwartenden Belastungen dimensioniert werden.
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Weiter bevorzugt weist das Containergestell jeweils zwei senkrecht zur Dornachse ausgerichtete Bolzen auf. Die Bolzen sind in an den Wicklern ausgebildeten Bolzenaufnahmen zur Kopplung des Containergestells mit einem der Wickler anordnenbar, so dass im gekoppelten Zustand eine Abstützung des Containergestells am Wickler quer zur Längsrichtung der Wicklergasse vom Wickler weg erreicht ist.
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Somit kann erfolgreich vermieden werden, dass der Container beim Aufschieben der Spulen vom Wickler auf den Dorn vom Wickler weggeschoben wird, was den Prozess unterbrechen oder zu einem Herunterfallen von Spulen auf den Boden führen könnte. Mittels solcher Bolzen ist eine einfache und schnelle Kopplung des Containergestells mit einem der Wickler ermöglicht. Die Bolzen müssen dazu mittels des Manipulators nur in einer Ebene senkrecht zur Bolzenachse derart positioniert werden, dass eine gedachte Verlängerung der Bolzen die Bolzenaufnahmen durchdringt, um anschließend die Bolzen mittels des Manipulators in Richtung der Längsachse der Bolzen in die Bolzenaufnahmen zu bewegen. Eine derartige Bewegung des Containers wird insbesondere auch durch die Möglichkeit der Bewegung der Container mittels des Manipulators nicht nur in Längsrichtung der Wicklergasse und in vertikaler Richtung, sondern auch quer zur Längsachse der Wicklergasse ermöglicht.
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Das Handlingsystem und die Container werden insbesondere in einer Filamentanlage eingesetzt, mittels welcher polymere, multifile Fäden extrudierbar, verstreckbar und mittels der Wickler aufwickelbar sind.
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Im Nachfolgenden werden bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren näher dargestellt.
- 1 a zeigt ein Handlingsystem nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handlingsystems in einer dreidimensionalen Ansicht.
- 1b zeigt das Handlingsystem nach der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handlingsystems in einer (YZ-) Seitenansicht.
- 1c zeigt das Handlingsystem nach der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handlingsystems in einer weiteren (XZ-) Seitenansicht.
- 1d zeigt das Handlingsystem nach der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handlingsystems in einer Draufsicht.
- 2a zeigt ein Handlingsystem nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handlingsystems in einer dreidimensionalen Ansicht.
- 2b zeigt das Handlingsystem nach der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handlingsystems in einer (YZ-) Seitenansicht.
- 2c zeigt das Handlingsystem nach der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handlingsystems in einer weiteren (XZ-) Seitenansicht.
- 2d zeigt das Handlingsystem nach der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handlingsystems in einer Draufsicht.
- 3a zeigt einen Container nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Containers in einer dreidimensionalen Ansicht.
- 3b zeigt den Container nach der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Containers in einer (XZ-) Seitenansicht.
- 4a zeigt einen Container nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Containers in einer dreidimensionalen Ansicht.
- 4b zeigt den Container nach der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Containers in einer (XZ-) Seitenansicht.
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Das Handlingsystem 1 zum Transport von Spulen 2 in einer Wicklergasse 3 gemäß der 1a bis 2d hat zumindest einen Manipulator 4, zumindest einen Dorn 5.1 und eine Weitertransporteinrichtung 6. Das Handlingsystem 1 wird vom Fachmann auch als Handhabungssystem bezeichnet. Der Dorn 5.1 ist mittels des Manipulators 4 vor einer Spulspindel 7 eines der die Wicklergasse 3 bildenden Wickler 8 positionierbar, um mittels dieses Wicklers 8 fertig gewickelte Spulen 2 auf den Dorn 5.1 zu schieben. Es ist denkbar, dass eine Röllchenleiste an dem Dorn 5.1 angeordnet ist, um die notwendige Kraft beim Auf- oder Abschieben der Spulen 2 zu reduzieren.
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An einem stirnseitigen Ende EA der Wicklergasse 3 ist ein Abgabebereich 9 ausgebildet. Die Weitertransporteinrichtung 6 ist im Abgabebereich 9 angeordnet. Mittels der Weitertransporteinrichtung 6 sind Spulen 2 aus der Wicklergasse 3 abtransportierbar. Die Spulen 2 sind mittels des Dorns 5.1 und des Manipulators 4 in dem Abgabebereich 9 zur Übergabe an die Weitertransporteinrichtung 6 positionierbar.
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Die Wicklergasse 3 ist mit Hilfe mehrerer, nebeneinander angeordneter Wickler 8 ausgebildet, wobei die Wickler 8 insbesondere derart in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind, dass sich eine gerade Wicklergasse 3 ausbildet. Mittels der Wickler 8 fertig gewickelte Spulen 2 sind mittels einer Abschiebeeinrichtung der Wickler 8 in Richtung der Wicklergasse 3 von den Spulspindeln 7 abschiebbar. Auf einer jeden Spulspindel 7 werden üblicherweise mehrere Spulen 2 nebeneinander aufgewickelt. Vorzugsweise sind die Wickler 8 Teil einer Filamentanlage mit mehreren, nebeneinander angeordneten Reihen von Wicklern, wobei die Wicklergasse 3 dann zwischen zwei solcher Reihen von Wicklern ausgebildet ist. Der Manipulator 4 dient aber auch dann vorzugsweise nur der Positionierung der Dorne 5.1 vor Wicklern 8 einer Reihe, bzw. vor Wicklern 8, welche alle an derselben Längsseite L1 einer Wicklergasse 3 angeordnet sind. Der Abgabebereich 9 und die Wicklergasse 3 schneiden einander teilweise, wie dies in 1a, 1d, 2a und 2d gezeigt ist. Mit dem Abgabebereich 9 endet dann auch die Wicklergasse 3.
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Der Dorn 5.1 ist mit einem Containergestell 5.2 zu einem Container 5 verbunden. Es sind mehrere Container 5 mit jeweils einem Dorn 5.1 vorgesehen. Der Manipulator 4 ist zur Bewegung der Container 5 einzeln mit einem jeden der Container 5 koppelbar, so dass je nach Bedarf ein jeder der Container 5 mittels des Manipulators 4 vor einem jeden Wickler 8 oder im Abgabebereich 9 positionierbar ist.
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Somit kann einer der Container 5 mit dem Manipulator 4 vor einem der Wickler 8 positioniert werden, um anschließend, noch während die Spulen 2 von diesem Wickler 8 auf den Dorn 5.1 dieses Containers 5 geschoben werden und/oder dieser Container 5 vor dem Wickler 8 verbleibt, den Manipulator 4 zu einem anderen Container 5 zu bewegen, um diesen anderen Container 5 im Abgabebereich 9 oder vor einem anderen Wickler 8 zu positionieren. Dies wird durch die lösbare Verbindung zwischen den Containern 5 und dem Manipulator 4 ermöglicht. Für die Bewegung der Container 5 werden diese mittels des Manipulators 4 angehoben. Vor der Abkopplung eines der Container 5 von dem Manipulator 4, wird der Container 5 z.B. in der gewünschten Position auf einem Boden der Wicklergasse 3 oder in der gewünschten Position im Abgabebereich 9 positioniert.
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Die Weitertransporteinrichtung 6 weist gemäß der ersten Ausführungsform des Handlingsystems 1 nach 1a bis 1d im Abgabebereich 9 ein Gatter 10 mit mehreren, vorzugsweise sechs, Gatterdornen 10.1 auf. Mittels eines jeden der Gatterdorne 10.1 sind alle mittels eines der Dorne 5.1 transportierte Spulen 2 aufnehmbar.
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Wenn das Gatter 10 voll ist, d.h. wenn alle Gatterdorne 10.1 mit Spulen 2 befüllt sind, kann das Gatter 10 z.B. mittels eines Gabelstaplers aus dem Abgabebereich 9 zu einem Lager oder einer Verpackungseinrichtung abtransportiert werden und durch ein leeres Gatter 10 ersetzt werden. Das Gatter 10 weist zwei Ausnehmungen zur Aufnahme jeweils einer Gabel eines solchen Gabelstaplers auf.
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Das Gatter 10 ist auf einer ersten Längsseite L1 der Wicklergasse 3 neben einem letzten Wickler 8 der Wicklergasse 3 anordenbar und/oder angeordnet.
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Nur für die kurze Zeit des Austausches eines vollen gegen ein leeres Gatter 10 ist kein Gatter 10 im Abgabebereich 9 angeordnet.
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Ein Überschieber 6.1 der Weitertransporteinrichtung 6 ist auf einer der ersten gegenüberliegenden, zweiten Längsseite L2 der Wicklergasse 3 derart gegenüber dem Gatter 10 positionierbar, so dass die Spulen 2 vom Dorn 5.1 des im Abgabebereich 9 angeordneten Containers 5 mittels des Überschiebers 6.1 quer zur Längsrichtung l der Wicklergasse 3 auf einen der Gatterdorne 10.1 des Gatters 10 abschiebbar sind. Der Überschieber 6.1 ist in Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3, in vertikaler Richtung und quer zur Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 vorzugsweise mittels jeweils eines Aktuators 6.2 bewegbar.
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In den allen Figuren ist ein kartesisches Koordinatensystem eingezeichnet, bei welchem eine X-Achse in der Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3, eine Y-Achse quer der Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 und eine Z-Achse in vertikaler Richtung ausgebildet sind. Die Dorne 5.1 sind dabei in allen Figuren in Richtung der Y-Achse angeordnet. Die Aktuatoren 6.2 sind z.B. als elektrische Linearmotoren ausgeführt, welche an entsprechenden Trägern angeordnet sind. Denkbar wäre auch der Einsatz andersartiger Aktuatoren 6.2, wie der Einsatz von Hubzylindern, welche elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch betreibbar sind. Grundsätzlich wäre auch denkbar, dass die Bewegung des Überschiebers 6.1 quer zur Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 mittels anderer Bewegungsmechanismen und mittels eines entsprechenden Getriebes ausführbar ist, wobei z.B. rotatorische in die lineare Bewegung umgewandelt werden.
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Es wäre denkbar die Position des Überschiebers 6.1 und des Gatters 10 zu tauschen, den Überschieber 6.1 also auf der ersten Längsseite L1 und das Gatter 10 auf der zweiten Längsseite L2 der Wicklergasse 3 anzuordnen. Dann muss aber ein jeder Container 5 während seines Transports von einem der Wickler 8 zur Weitertransporteinrichtung 6 um 180° um die Z-Achse gedreht werden.
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Beim Einsatz einer derartigen Weitertransporteinrichtung 6 gemäß 1a bis 1d werden die Container 5 vorzugsweise ausschließlich im Bereich ein und derselben Wicklergasse 3 eingesetzt. Die Container 5 verlassen diese Bereiche im Betrieb des Handlingsystems 1 dann nicht und werden nach der Übergabe der Spulen 2 an das Gatter 10 im Abgabebereich 9 wieder zurückbewegt, um erneut Spulen 2 von einer Spulspindel 7 eines der Wickler 8 aufzunehmen. In einer Wicklergasse 3 befinden sich dann, abhängig von einem erforderlichen Spulendurchsatz, mehrere Container 5. Mit Spulendurchsatz ist dabei gemeint, wie viele Spulen 2 in welcher Zeit aus der Wicklergasse 3 heraus transportiert werden. Die Container 5 werden leer, also in einem Leerzustand, entsprechend den zeitlichen Anforderungen, vom Manipulator 4 vor den Wicklern 8 platziert. Der Manipulator 4 übernimmt nach Übergabe der Spulen 2 von einem der Wickler 8 an einen der Container 5 diesen dann mit Spulen 2 gefüllten Container 5 von dem zugeordneten Wickler 8 und transportiert diesen Container 5 zum Abgabebereiches 9, wo die Spulen 2 wie oben beschrieben mittels der Weitertransporteinrichtung 6 weitertransportiert werden.
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Die Weitertransporteinrichtung 6 weist gemäß der zweiten Ausführungsform des Handlingsystems 1 nach 2a bis 2d im Abgabebereich 9 einen ersten Endlosförderer 11.1 auf, wobei die Container 5 mit dem Manipulator 4 an dem ersten Endlosförderer 11.1 positionierbar sind, so dass die Container 5 mit dem ersten Endlosförderer 11.1 aus der Wicklergasse 3 abtransportierbar sind.
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Der Endlosförderer 11.1 ist z.B. mit Hilfe eines umlaufenden Gurtes oder einer umlaufenden Kette ausgeführt. Die Container 5 sind auf einer Oberseite des Endlosförderers 11.1, z.B. des Gurtes oder der Kette, abstellbar, um anschließend nach einer Abkopplung des Manipulators 4 die Container 5 durch eine Bewegung des Gurtes oder der Kette mit dem Gurt oder der Kette aus dem Abgabebereich 9 von der Wicklergasse 3 weg zu befördern. Der Endlosförderer 11.1 weist die genannte Oberseite und eine Unterseite auf, wobei der Gurt oder die Kette auf der Unterseite, nach einer Abgabe des Containers 5 von dem Gurt oder der Kette, wieder zurück in Richtung des Abgabebereiches 9, bewegt wird. Zur Ausbildung der Oberseite und der Unterseite weist der Endlosförderer 11.1 an beiden Enden jeweils ein Umlenkmittel wie eine Walze oder eine Rolle auf, wobei eines der beiden Enden in dem Abgabebereich 9 angeordnet ist.
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Die Weitertransporteinrichtung 6 weist gemäß 2a bis 2d an einem dem Abgabebereich 9 gegenüberliegenden stirnseitigen Ende EZ der Wicklergasse 3 einen zweiten Endlosförderer 11.2 zur Zufuhr von Containern 5 zur Wicklergasse 3 auf, wobei die Container 5 mittels des zweiten Endlosförderers 11.2 in einem Zufuhrbereich 12 positionierbar sind, in welchem einer der Container 5 mit dem Manipulator 4 koppelbar ist.
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Der zweite Endlosförderer 11.2 ist bevorzugt analog zum ersten Endlosförderer 11.1 ausgebildet, so dass deren Beschaffung vereinfacht ist. Ein Ende des zweiten Endlosförderers 11.2 ist in dem Zufuhrbereich 12 angeordnet. Eine Oberseite des zweiten Endlosförderers 11.2 bewegt sich im Betrieb des zweiten Endlosförderers 11.2 zum Zufuhrbereich 12 bzw. zur Wicklergasse 3 hin.
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Beim Einsatz einer derartigen Weitertransporteinrichtung 6 gemäß 2a bis 2d werden die Container 5 vorzugsweise nicht nur im Bereich ein und derselben Wicklergasse 3 eingesetzt. Die Container 5 verlassen diesen Bereich im Betrieb des Handlingsystems 1 dann nach der Übergabe der Spulen 2 von den Wicklern 8 an die Container 5. Der Betrieb des Handlingsystems 1 gemäß 2a bis 2d wird im Folgenden beschrieben. An dem Zuführbereich 12 zugeordneten stirnseitigen Ende EZ der Wicklergasse 3 werden leere Container 5 auf dem zweiten Endlosförderer 11.2 angeliefert. Der Manipulator 4 transportiert die Container 5 dann zu den entsprechenden, zu entleerenden Wicklern 3. Nach der Übernahme aller Spulen 2 von einer der Spulspindeln 7 eines der Wickler 3, nämlich der Übernahme eines sogenannten Doffs von diesem Wickler 3, transportiert der Manipulator 4 die beladenen Container 5 zum ersten Endlosförderer 11.1 am stirnseitigen Ende EA der Wicklergasse 3 im Abgabebereich 9. Die Container 5 werden dann mittels des ersten Endlosförderers 11.1 bis zu dem Abgabebereich 9 abgewandten Ende des ersten Endlosförderers 11 weiterbewegt. Von diesem dem Abgabebereich 9 abgewandten Ende des ersten Endlosförderers 11.1 werden die Container 5 z.B. mittels einer weiteren Automatisierung weiterbefördert.
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Gemäß 1a bis 2d ist eine Hängeschiene 13 in Längsrichtung 1 der Wicklergasse 2 oberhalb der Wickler 8 angeordnet. Der Manipulator 4 ist entlang der Hängeschiene 13 vorzugsweise mittels einer Laufkatze 4.1 des Manipulators 4 bewegbar. Ein der Kopplung mit den Containergestellen 5.2 dienendes Greifsystem 4.2 des Manipulators 4 ist in vertikaler Richtung senkrecht zur Hängeschiene 13 vorzugsweise mittels eines Linearaktuators 4.3 des Manipulators 4 bewegbar.
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Die Hängeschiene 13 weist vorzugsweise zwei Laufschienen auf, an welchen die Laufkatze 4.1 mit Rollen führbar ist. Denkbar wäre aber auch der Einsatz einer einzelnen Laufschiene, eines sogenannten Monorails, mit vorzugsweise doppel-t-förmigen Querschnitts. Die Hängeschiene 13 weist ein erstes Ende im Bereich des stirnseitigen Endes EA der Wicklergasse 3 im Bereich des Abgabebereiches 9 auf, so dass die Container 5 mittels des Manipulators 4 im Abgabebereich 9 positionierbar, aber nicht über den Abgabebereich 9 hinaus von der Wicklergasse 3 weg bewegbar sind. Die Hängeschiene 13 weist ein zweites Ende im Bereich des stirnseitigen Endes Ez der Wicklergasse 3 im Bereich des Zuführbereiches 12 auf, so dass die Container 5 mittels des Manipulators 4 im Zuführbereich 12 aufnehmbar sind. Der Manipulator 4 ist also bevorzugt zur Bedienung der Wickler 8 einer einzigen Wicklergasse 3 ausgeführt. Denkbar wäre demgegenüber auch, die Hängeschiene 13 in weitere Wicklergassen zu verlängern und den Einsatz des Manipulators 4 in zwei oder mehr Wicklergassen zu ermöglichen. Mittels des Manipulators 4, insbesondere mittels des Linearaktuators 4.3, sind die Container 5 in Z-Richtung anhebbar und dann mittels des Manipulators 4 ohne Kontakt mit dem Boden in einer XY-Ebene bewegbar.
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Der maximal mögliche Bewegungsweg des Greifsystems 4.2 in vertikaler Richtung ist größer als eine Höhe der Container 5.
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Somit kann ein mit dem Manipulator 4 gekoppelter Container 5 über einen auf einem Boden der Wicklergasse 3 stehenden Container 5 hinwegbewegt werden. Die Hängeschiene 13 ist dazu entsprechend hoch oberhalb des Bodens der Wicklergasse 3 angeordnet. Die Bewegungsrichtung des im Vorhinein genannten Linearaktuators 4.3 ist vorzugsweise in Z-Richtung ausgerichtet und ein maximaler Bewegungsweg dieses Linearaktuators 4.3 ist dann größer als die Höhe der Container 5. Die in einer Wicklergasse 3 zum Einsatz kommenden Container 5 sind vorzugsweise mit gleicher Höhe, besonders bevorzugt baugleich ausgeführt. Anstelle des Linearaktuators 4.3 könnte der Manipulator 4 auch einen mit Drehgelenken ausgeführten Roboterarm aufweisen, dessen erstes Ende mit der Laufkatze und dessen zweites Ende mit dem Greifsystem verbunden ist.
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Die Container 5 sind mittels des Manipulators 4 quer zur Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 bewegbar.
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Beim Einsatz des Linearaktuators 4.3 könnte diese Bewegung quer zur Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 durch einen weiteren zwischen dem Linearaktuator 4.3 und der Laufkatze 4.1 und/oder dem Greifsystem 4.2 angeordneten Aktuator ermöglicht sein.
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Gemäß der ersten Ausführungsform des Handlingsystems 1 aus den 1a bis 1d sind zwei oder mehr Manipulatoren 4 an der Hängeschiene 13 gehalten, wobei die 1a, 1c und 1d explizit zwei Manipulatoren 4 zeigen.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform des Handlingsystems 1 aus den 2a bis 2d ist nur ein Manipulator 4 an der Hängeschiene 13 gehalten, wobei die 2a und 2c diesen einen Manipulator 4 in optionalen Positionen mit gestrichelten Linien zeigen.
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Im Vergleich zur ersten Ausführungsform des Handlingsystems 1 ist in der zweiten Ausführungsform des Handlingsystems 1 die Bewegung der Container 5 vereinfacht, da sie aufgrund der beiden Endlosförderer 11.1 und 11.2 nur in einer Richtung der Wicklergasse 3 erfolgen muss, nämlich vom Zufuhrbereich 12 in Richtung des Abfuhrbereiches 9. Bei gleicher Anzahl von Wicklern 8 kann deswegen im Vergleich zur ersten Ausführungsform des Handlingsystems 1 nur ein Manipulator 4 ausreichend sein.
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Der Manipulator könnte alternativ zur Laufkatze ein Fahrwerk und einen Antrieb zur Bewegung des Manipulators auf einem Boden der Wicklergasse 3 aufweisen. Die Hängeschiene 13 wäre dann nicht notwendig.
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3a, 3b, 4a und 4b zeigen jeweils eine Ausführungsform eines Containers 5 mit einem Containergestell 5.2 und mit zumindest einem Dorn 5.1, insbesondere zum Einsatz in einem zuvor beschriebenen Handlingsystem 1. In 1a bis 2d sind Container 5 gemäß 3a und 3b gezeigt. In den beiden Ausführungsformen des Handlingsystems 1 gemäß 1a bis 2d ist aber auch der Einsatz von Containern 5 gemäß 4a und 4b denkbar.
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Der Dorn 5.1 ist jeweils mit dem Containergestell 5.2 verbunden, wobei auf dem Dorn 5.1 Spulen 2 zum Transport dieser Spulen 2 mit dem Container 5 anordnenbar sind.
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3a und 3b zeigen den Container 5 ohne Spulen. 4a und 4b zeigen mit gestrichelten Linien die auf dem Dorn 5.1 angeordneten Spulen 2, wobei hier die Vielzahl der Spulen 2 als ein einziger Hohlzylinder dargestellt ist.
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Der Dorn 5.1 ist auf einer Seite mit einem stirnseitigen Ende mit dem Containergestell 5.2 verbunden, insbesondere verschweißt. Mit dem anderen Ende wird der Container 5 in dessen Betrieb vor den Wickler 8 positioniert, so dass der Dorn 5.1 und die Spulspindel 7 des Wicklers 8 zueinander ausgerichtet sind und die jeweils auskragend angeordneten Stirnseiten des Dorns 5.1 und der Spulspindel 7 einander gegenüberliegen.
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Das Containergestell 5.2 weist vorzugsweise wie in 3a, 3b, 4a und 4b gezeigt an seiner Oberseite, vorzugsweise vertikal oberhalb seines Schwerpunkts einen Flansch 5.3 zur lösbaren Kopplung mit einem Manipulator 4 auf.
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Der Flansch 5.3 weist vorzugsweise eine in Z-Richtung ausgebildete Ausnehmung zur Aufnahme des Greifsystems 4.2 auf. Das Greifsystem 4.2 ist zur Erzeugung der Kopplung zwischen dem Flansch 5.3 und dem Greifsystem 4.2 z.B. in eine solche Ausnehmung zumindest teilweise hineinbewegbar und in einer bestimmten Relativposition zwischen dem Flansch 5.3 und dem Greifsystem 4.2 sind Arretiermittel des Greifsystems 4.2 aktivierbar, um den Container 5 anschließend mittels des Manipulators 4 anheben zu können. Solche Arretiermittel sind z.B. als Bolzen ausgeführt, welche zur Aktivierung ausgefahren werden. Nach dem Ausfahren greifen solche Bolzen z.B. in einer XY-Ebene ausgerichtete Bolzenausnehmungen des Flansches 5.3 ein oder die Bolzen werden ausgefahren, nachdem die Bolzen komplett durch die Ausnehmung des Flansches 5.3 hindurchgeführt wurden. Umgekehrt sind zur Lösung der Kopplung zwischen dem Flansch 5.3 und dem Greifsystem 4.2 die Arretiermittel deaktivierbar, z.B. die Bolzen wieder einfahrbar, um anschließend den Manipulator 4 vom Container 5 wegbewegen zu können. Der Flansch 5.3 und das Greifsystem 4.2 müssen aneinander angepasst sein. Andere Ausführungen des Flansches 5.3 als die soeben beschriebene sind denkbar, je nachdem mit welchem Greifsystem 4.2 die Container 5 zum Einsatz kommen sollen.
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Das Containergestell könnte alternativ oder zusätzlich zum Flansch an seiner Unterseite, vorzugsweise vertikal unterhalb seines Schwerpunkts, eine Aussparung aufweisen, in welcher ein Manipulator mit einem Fahrwerk, einem Antrieb und einem Hebemechanismus zum Anheben und Bewegen des Containergestells vorzugsweise vollständig anordenbar ist.
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In einer solchen Aussparung ist dann ein Kopplungsbereich am Containergestell ausgebildet, mit welchem ein Kontakt mit dem Hebemechanismus und eine entsprechende Kraftübertragung für das Anheben des Containers erzeugbar ist. Ein solcher Kopplungsbereich stellt eine spezielle Ausführungsform eines Flansches dar.
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Es ist gemäß 3a, 3b, 4a und 4b genau ein Dorn 5.1 mit dem Containergestell 5.2 verbunden.
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Denkbar wäre demgegenüber auch der Einsatz von Containern mit zwei oder mehr Domen, wobei der Manipulator 4 dann entsprechend ausgeführt ist, die gegenüber der Container 5.1 mit nur einem Dorn 5.1 erhöhte Masse der Container bewegen zu können.
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Das Containergestell 5.2 weist jeweils zwei senkrecht zur Dornachse ausgerichtete Bolzen 5.4 auf. Die Bolzen 5.4 sind in an den Wicklern 8 ausgebildeten Bolzenaufnahmen 8.1 zur Kopplung des Containergestells 5.2 mit einem der Wickler 8 anordenbar, so dass im gekoppelten Zustand eine Abstützung des Containergestells 5.2 am Wickler 8 quer zur Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 vom Wickler 8 weg erreicht ist.
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Die Bolzen 5.4 sind jeweils zylindrisch ausgeführt und weisen an ihrem unteren Ende eine Phase auf, um die Kopplung mit den Bolzenaufnahmen 8.1 zu vereinfachen. Die Bolzen 5.4 sind an demselben stirnseitigen Endbereich des Containers 5 angeordnet wie das auskragende Ende des Dornes 5.1.
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Alternativ wäre denkbar, dass das Containergestell zwischen den Wicklern und einer in Längsrichtung der Wicklergasse angeordneten Halteschiene des Handlingsystems positionierbar ist, um eine Abstützung der Containergestelle an der Halteschiene quer zur Längsrichtung der Wicklergasse vom Wickler weg zu ermöglichen.
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Die erste und die zweite Ausführungsform des Containers 5 unterscheiden sich in der Ausprägung des Containergestells 5.2. Das Containergestell 5.2 nach der ersten Ausführungsform gemäß 3a und 3b umschließt auf dem Dorn 5.1 angeordnete Spulen 2 zumindest teilweise, so dass diese Spulen 2 durch das Containergestell 5.2 geschützt sind. Das Containergestell 5.2 nach der zweiten Ausführungsform gemäß 4a und 4b umschließt auf dem Dorn 5.1 angeordnete Spulen 2 nicht, dafür weist es ein entsprechend geringeres Gewicht auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Handlingsystem
- 2
- Spulen
- 3
- Wicklergasse
- 4
- Manipulator
- 4.1
- Laufkatze
- 4.2
- Greifsystem
- 4.3
- Linearaktuator
- 5
- Container
- 5.1
- Dorn
- 5.2
- Containergestell
- 5.3
- Flansch
- 5.4
- Bolzen
- 6
- Weitertransporteinrichtung
- 6.1
- Überschieber
- 6.2
- Aktuatoren
- 7
- Spulspindel
- 8
- Wickler
- 8.1
- Bolzenaufnahmen
- 9
- Abgabebereich
- 10
- Gatter
- 10.1
- Gatterdome
- 11.1
- erster Endlosförderer
- 11.2
- zweiter Endlosförderer
- 12
- Zuführbereich
- 13
- Hängeschiene
- EA
- stirnseitiges Ende der Wicklergasse 3 im Abgabebereich 9
- EZ
- stirnseitiges Ende der Wicklergasse 3 im Zuführbereich 12
- L1
- erste Längsseite der Wicklergasse 3
- L2
- zweite Längsseite der Wicklergasse 3
- l
- Längsrichtung der Wicklergasse 3
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011052251 U1 [0003]
