DE10226215B4

DE10226215B4 - Verfahren zum Auswechseln der Leerhülse gegen eine mit einem Langgut bewickelte Vorlagespule an der Abspulstelle einer Maschine zur Verarbeitung dieses Langguts, Vorlagespule zur Durchführung des Verfahrens und Abspulstelle zur Durchführung des Verfahrens mittels einer Vorlagespule und Maschine zur Verarbeitung von Langgut

Info

Publication number: DE10226215B4
Application number: DE2002126215
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Emmerich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: DE10226215A1; WO2003106764A1

Abstract

Verfahren zum Auswechseln der Leerhülse gegen eine mit einem Langgut (2) bewickelte Vorlagespule (1) mit Spulenhülse (27) an der im Betrieb mit vorbestimmter Drehzahl um die Maschinenachse rotierenden Abspulstelle (4) einer Maschine (3) zur Verarbeitung dieses Langguts (2), wobei die Vorlagespule (1) während Maschinenstillstands in eine entsprechende Spulenhalterung (7) eingelegt und dann in der Spulenhalterung drehbar fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine elektronisch so programmgesteuert wird, daß die betreffende Abspulstelle in eine vorbestimmte Auswechselposition gefahren wird, die im Zugriffsbereich eines Handlingsgeräts (15) liegt und in der die Längsachse (5) der Spulenhülse im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, wo die Leerhülse nach Öffnen der Spulenhalterung vorzugsweise von dem Handlingsgerät (15) programmgesteuert herausgenommen und einem Leerhülsenspeicher (47) zugeführt wird und daß danach die Vorlagespule (1) mittels des Handlingsgeräts (15) programmgesteuert mit zumindest einem ihrer überstehenden Hülsenenden (13; 14) in eine bezüglich des Spulenpakets (6) außenends angeordnete und nach oben offene erste Halbschale...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswechseln der Leerhülse gegen eine mit einem Langgut bewickelte Vorlagespule an der Abspulstelle einer Maschine zur Verarbeitung dieses Langguts nach Oberbegriff von Anspruch 1, eine Vorlagespule zur Durchführung des Verfahrens nach Oberbegriff von Anspruch 9, eine Abspulstelle zur Durchführung dieses Verfahrens nach Anspruch 14 und eine Maschine zur Verarbeitung von Langgut nach Anspruch 18.
Nach derartigen Verfahren werden Vorlagespulen während der Unterbrechung des kontinuierlichen Betriebs zugehöriger Maschinen zur Verarbeitung des auf den Vorlagespulen aufgewickelten Langguts eingelegt.

Derartige Verfahren sind Gegenstand der DE-AS 1 214 122 und der CH 438 113 . Der Spulenwechsel Vollspule gegen Leerhülse erfolgt schwenkkraftbedingt und setzt daher schräg aufrecht stehende Spulendorne voraus, die von den Vollspulen beim Spulenwechsel genau getroffen werden müssen.

Das Einlegen der Vorlagespulen geschieht während der Unterbrechung des kontinuierlichen Betriebs zwischen dem Ende der Spulenreise einer voraus abgewickelten Vorlagespule und dem Beginn der Spulenreise einer neuen Vorlagespule. Während dieser Auswechselungszeiten steht die betreffende Maschine still. Es ist daher mit jeder Auswechselung auch ein Produktionsausfall verbunden, der sich allerdings nicht vermeiden läßt, da jede Vorlagespule nur eine begrenzte Menge des Langguts für ihre Spulenreise enthält.

Bei derartigen Maschinen wird üblicherweise die Vorlagespule an zwei Lagerstellen drehbar gelagert, um das Langgut tangential von der Vorlagespule abziehen zu können.

Zur Auswechselung werden bei Maschinen mit horizontaler Maschinenachse zumindest zeitweise die Lagerstellen so angeordnet, daß die Spulenlängsachse im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist um die Auswechselung vollziehen zu können.

Bei Maschinen mit vertikaler Maschinenachse bleibt die Spulenlängsachse stets horizontal ausgerichtet.

Die Lagerstellen sind Bestandteil einer entsprechenden Spulenhalterung für die Vorlagespule.

Geeignete Maschinen, bei denen entsprechendes Langgut verarbeitet wird, sind zum Beispiel Strickmaschinen, Webmaschinen oder auch Flechtmaschinen, jeweils mit vertikaler bis horizontaler Maschinenachse, ohne daß diese Aufzählung vollständig sein kann und als grundsätzliche Beschränkung der Erfindung zu verstehen ist.

Um bei derartigen Maschinen die Produktionsausfallzeiten während des Spulenwechsels so gering wie möglich zu halten, ist man bestrebt, die Vorlagespulen entsprechend groß zu machen. Diese Maßnahme trifft aber naturgemäß auf schwierig handhabbare Vorlagespulen, insbesondere dann, wenn diese an Spulenhalterungen sitzen, die nur schwierig zugänglich sind.

Anhand des Beispiels einer Flechtmaschine zum Umflechten eines zentralen Schlauchs im kontinuierlichen Betrieb sind die einzelnen Abspulstellen durch die radial nach außen vorgelagerten Schwenkhebel und Gleitbahnsegmente oftmals nur schwierig zugänglich. Da insbesondere bei derartigen Maschinen Vorlagespulen gruppenweise in unterschiedlichen Drehrichtungen rotieren, ist der Austausch der Vielzahl von Leerhülsen gegen neue Vorlagespulen sehr zeitaufwendig und bedarf auch großer körperlicher Anstrengung, weil die Zugänglichkeit der Spulenhalterungen begrenzt ist.

Daher lassen sich insbesondere bei derartigen Maschinen nicht beliebig große Vorlagespulen verwenden, auch wenn die heute übliche Fertigungspräzision derartiger Maschinen trotz der hohen auftretenden Fliehkräfte durchaus größere Vorlagenspulen zulassen würde.

Insbesondere bei Flechtmaschinen ist es heute üblich, die Vorlagespulen durch zwei seitlich angeordnete Drehflansche zu erfassen, wobei einer der Drehflansche ortsfest und der andere Drehflansch in Richtung zum gegenüberliegenden Drehflansch federbelastet ist. Dabei ist allerdings aufgrund der engen Bauweise die Eingrifftiefe der Drehflansche in die Spulenhülsen beschränkt und steht folglich einer Erhöhung der Spulengewichte (=Spulenvolumina) und Maschinendrehzahlen entgegen.

Man kann sich leicht vorstellen, daß bei derartigen Spulenhalterungen, die außerdem schwer zugänglich sind, das Hereinheben neuer Vorlagespulen sehr kraftaufwendig ist, da zugleich mit dem Hereinheben einer neuen Vorlagespule auch der federbelastete Drehflansch geöffnet werden muß.

Zur Fixierung der Vorlagespule muß diese dann von Hand entsprechend ausgerichtet werden, damit der federbelastete Drehflansch in das zugeordnete Ende der Spulhülse eingefahren werden kann.

Während dieses Vorgangs darf allerdings das präzise aufgewickelte Langgut nicht verschoben werden, um das Ablaufverhalten der Vorlagespule nicht zu stören.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, welches geeignet ist, insbesondere an schwer zugänglichen Spulenhalterungen im Zuge einer Auswechselung auch Vorlagespulen einzulegen, die deutlich größer und damit schwerer sind als übliche Vorlagespulen ohne daß damit eine erhöhte Kraftanstrengung während des Fixierens der Vorlagespulen verbunden wäre.

Diese Aufgabe wird ergänzt durch die Aufgabe, entsprechende Vorlagespulen vorzuschlagen sowie eine Abspulstelle so auszuführen, daß das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung entsprechender Vorlagespulen leicht anwendbar ist.

Ferner ist es Aufgabe, eine entsprechende Maschine zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1, 9, 14 und 18.

Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die Vorlagespulen bereits mit dem Einlegen in ihre betreffende Spulenhalterung fixiert sind.

Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, daß die Vorlagespule mit zumindest einem ihrer überstehenden Hülsenenden in eine entsprechende Halbschale eingelegt wird, die Bestandteil der Spulenhalterung ist. Dabei wird die Vorlagespule aus vor wiegend vertikaler Richtung kommend in die Halbschale eingelegt. Die betreffende Halbschale ist zu diesem Zweck im wesentlichen nach oben gerichtet offen, so daß das Hülsenende einfach auf die Halbschale aufgelegt werden kann.

Danach wird eine zur ersten Halbschale korrespondierende Halbschale über die erste Halbschale gelegt und beide Halbschalen werden gegeneinander fixiert.

Innerhalb der Halbschalen ist nun die Vorlagespule mit ihrem betreffenden vorstehenden Hülsenende drehbar gelagert, so daß das Langgut tangential abgezogen werden kann.

Wesentlich ist dabei, daß die Halbschalen das entsprechende Hülsenende jeweils höchstens zur Hälfte umgreifen und keine Hinterschneidung für das einzuführende Hülsenende bieten.

Dabei genügt es prinzipiell, wenn lediglich eine der beiden Lagerstellen der Spulenhalterung mit einer derartigen Kombination aus miteinander korrespondierenden Halbschalen ausgebildet ist.

Diese Betrachtung erfolgt vor dem Hintergrund, daß das andere Hülsendende der Vorlagespule ohne weiteres in eine axial zur Spulenlängsachse ausgerichtete Öffnung in der Spulenhalterung eingeführt werden kann, während das gegenüberliegenden Hülsenende anschließend von den korrespondierenden Halbschalen fixiert wird.

Werden jedoch beide Hülsenenden in jeweils eine Halbschale der Spulenhalterung eingelegt, so kann die Spulenhalterung insgesamt sehr kurz gebaut werden, da die Vorlagespule ohne Bewegung mit axialer Komponente an die Spulenhalterung herangefahren werden kann.

Zur leichteren Handhabung entsprechend schwerer Vorlagespulen, die ohne weiteres Spulenvolumina bis zu mindestens 2000 cm³ aufweisen können, kann das erfindungsgemäße Verfahren durch das Heranführen der Vorlagespule mittels eines programmgesteuerten Handlingsgeräts sinnvoll ergänzt werden.

Derartiges Handlingsgerät weist eine Hubvorrichtung auf, so daß die angehobene Vorlagespule allein unter Maschinenkraft ausgewechselt werden kann.

Hierfür werden Ausführungsbeispiele angegeben.

Das Handlingsgerät kann derartige Vorlagespulen entweder nur einseitig mittels eines Tragdorns ergreifen, wobei zweckmäßigerweise dann ein Gegengewicht am Tragdorn vorgesehen ist, um das zum Teil erhebliche Gewicht der Vorlagespule im Sinne einer horizontalen Ausrichtung der Spulenlängsachse auszugleichen.

Alternativ kann das Handlingsgerät aber auch beide sich gegenüberliegenden freien Enden der Spulenhülse über ein verbindendes Joch umgreifen, so daß die Wirkungslinie der Haltekraft, die von der Hubvorrichtung auf die Vorlagespule ausgeübt wird, praktisch durch den Schwerpunkt der Anordnung geht.

Von wesentlicher Bedeutung ist insofern die Kombination aus einer Spulenhalterung, die zumindest zwei zueinander korrespondierende Halbschalen aufweist, von denen eine vertikal nach oben geöffnet ist, wenn die Maschine in der Auswechselposition steht, zusammen mit einem programmgesteuerten Handlingsgerät, welches in dieser Auswechselposition den Spulenwechsel Leerhülse gegen neue Vorlagespule vollautomatisch auszuführen im Stande ist.

Zu diesem Zweck bilden die beiden Halbschalen jeder Lagerstelle eine nach oben aufklappbare Halterung, in welche die jeweilige Vorlagespule allein unter ihrem Schwerkrafteinfluß eingelegt wird und auf diese Weise bereits unmittelbar danach schwerkraftbedingt fixiert ist.

Damit wird die Voraussetzung zum angestrebten vollautomatischen Spulenwechsel an derartigen Maschinen geschaffen, da ein programmgesteuertes Handlingsgerät Spulen beliebiger Volumina millimetergenau reproduzierbar in den Spulenhalterungen positionieren kann ohne daß die Gefahr besteht, den Spulenaufbau zum Beispiel durch Handkontakt zu stören und damit das Ablaufverhalten der Spule zu beeinträchtigen.

Es lassen sich daher Dank der vorliegenden Erfindung auch Maschinen zur Verarbeitung des Langguts schaffen, die infolge des durch den Spulenwechsel unbeeinflußten Ablaufverhaltens aufweisen, die deutlich höher liegen als heute übliche Bearbeitungsgeschwindigkeiten. Darüber hinaus ermöglichen die zugleich erhöhten Spulenvolumina ein besseres Verhältnis von Produktionszeit/Rüstzeit und damit eine höhere Ausbeute.

Geht man davon aus, daß nach heutigem Stand Standardspulen ein Volumen zwischen 180 und 350 cm³ aufweisen und insbesondere Großflechtmaschinen mit Spulenvolumina bis zu 2000 cm³ arbeiten, so können dank der Erfindung auch sehr engbauende Schnellflechtmaschinen mit sehr großen Spulenvolumina bestückt werden. Die heute üblichen Handlingsgeräte benötigen aufgrund der aufklappbaren Lagerstellen für die herausstehenden Hülsenenden nur einen sehr geringen Bewegungsspielraum und sind daher der bislang bekannten Methode der manuellen Auswechselung der Spulen deutlich überlegen.

Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Auswechselung einer Vielzahl von Vorlagespulen, die an mehreren Abspulstellen einer Maschine vorgesehen sind. Am Beispiel einer Flechtmaschine sind mehrere derartige Abspulstellen vorgesehen, die sich um eine vertikale bis horizontale Maschinenachse gruppenweise und karussellartig drehen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können in kurzer Zeit auch relativ schwere Vorlagespulen nacheinander ausgewechselt werden.

Weiterer Kern der Erfindung ist eine Vorlagespule in einer Aufmachung, die das erfindungsgemäße Verfahren unterstützt.

Hierzu weist die Vorlagespule eine Spulenhülse auf, auf welcher das Langgut in einem Spulenpaket aufgewickelt ist, dessen Stirnseiten einen geringeren Abstand voneinander einnehmen als die Breite der Spulenhülse. Auf diese Weise entstehen beidseits des Spulenpakets jeweils überstehende Hülsenenden, auf denen entsprechende Lager angeordnet werden können, die in den Halbschalen zu liegen kommen.

Dabei bilden die zueinander korrespondierenden Halbschalen jeweils einen Lagersitz zur Aufnahme der hülsenendseitig angeordneten Lager der Vorlagespule, so daß diese frei innerhalb der Lagersitze drehbar ist.

Als Lager kommen beispielsweise Kunststofflager in Betracht, abhängig von der Drehzahl und der angestrebten Anzahl von Verarbeitungszyklen einer derartigen Spulenhülse können jedoch auch Wälzlager verwendet werden. Zur Vermeidung einer Wechselwirkung zwischen den Lagerbahnen und der oftmals staubigen Umgebung wird vorgeschlagen, beidseits geschlossene Wälzlager zu verwenden.

Dabei bietet es Vorteile, hohle Spulhülsen zu verwenden, da die Handhabung von Vorlagespulen mit hohlen Spulenhülsen während der Auswechselung einer Leerhülse gegen eine neue Vorlagespule einfacher ist.

Von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung ist auch die Ausgestaltung entsprechender Aufspulstellen, mit zwei zueinander korrespondierenden Halbschalen, die entlang einer Axialebene geteilt und wahlweise öffen- bzw. schließbar sind.

Zur einfachen Handhabung wird zusätzlich vorgeschlagen, daß die Halbschalen auf ihrer von der jeweils anderen Lagerstelle abgewandten Seite einen Durchbruch aufweisen, um die eventuell überstehende Lagerhülse ungehindert drehen zu lassen.

Derartige Aufspulstellen können auch gruppenweise an einem rotierenden Gestell vorgesehen werden, wie dies beispielsweise bei Flechtmaschinen üblich ist. Es entsteht auf diese Weise ein Karussell von Aufspulstellen, welches um die horizontale bis vertikale Maschinenachse rotiert, während das zentral geführte zu umflechtende Gut verarbeitet wird.

Der guten Ordnung halber soll ausdrücklich auch gesagt werden, daß die erfindungsgemäßen Abspulstellen auch an zwei gegenläufig zueinander rotierenden Gestellen vorgesehen sein können, wie diese aus den heute üblichen Flechtmaschinen bekannt sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in axialer Aufsicht,
3 das erfindungsgemäße Verfahren zum Einlegen der Vorlagespule in eine hierfür geeignete Abspulstelle,
4 das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit einem Handlingsgerät mit Tragdorn,
4a das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit einem Handlingsgerät mit umgreifendem Joch,
5 das erfindungsgemäße Verfahren an einer Flechtmaschine mit vertikaler Maschinenachse,
6 das erfindungsgemäße Verfahren an einer Flechtmaschine mit horizontaler Maschinenachse.
Sofern im folgenden nichts anderes gesagt ist, gilt die folgende Beschreibung stets für alle Figuren.
Die Figuren zeigen Details zu Vorrichtungen, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann. Vorgesehen ist eine mit einem Langgut 2 bewickelte Vorlagespule 1. Auf eine Spulenhülse 27, die sich längs der Spulenlängsachse 5 erstreckt, ist ein Spulenpaket 6 aufgewickelt, welches durch zwei sich gegenüberliegende Stirnflächen 6a, 6b begrenzt ist.
Eine derartige Vorlagespule wird an der Abspulstelle 4 einer Maschine 3 zur Verarbeitung des Langguts 2 benutzt, wobei die Vorlagespule mit im wesentlichen horizontaler Ausrichtung der Spulenlängsachse 5 in eine entsprechende Spulenhalterung 7 eingelegt und in der eingelegten Position fixiert wird.
Hierzu wird die Maschine in eine Auswechselposition gefahren, die im Zugriffsbereich eines Handlingsgeräts 15 liegt und in der die Längsachse der Spulenhülse im wesentlichen horizontal liegt.
Wesentlich ist, daß das Einlegen der Vorlagespule 1 im wesentlichen aus vorwiegend vertikaler Richtung geschieht. Hierzu weist die Vorlagespule 1 zumindest ein überstehendes Hülsenende 13, 14 auf, welches in eine bezüglich des Spulenpaketes 6 außenends angeordneten Halbschale 8 von oben kommend eingelegt wird.
Dabei umgreift die Halbschale 8 das betreffende Hülsenende 13, 14 höchstens zu Hälfte desjenigen Umfangs, den das Hülsenende aufweist. Anschließend wird die so vorfixierte Vorlagespule 1 auf der weiteren Hälfte dieses Hülsenendes dadurch fixiert, daß eine zweite und zur ersten Halbschale korrespondierende Halbschale 9 das betreffende Hülsenende umgreift.
Auf diese Weise entsteht zwischen den beiden Halbschalen 8, 9 ein Drehlager, innerhalb dessen die Vorlagespule 1 im Sinne der Abspulrotation durch tangentialen Abzug des Langguts drehbar gelagert ist.
Insbesondere 2 und 3 zeigen, daß erste Halbschale 8 und zweite Halbschale 9 über ein Klappscharnier 10 miteinander verbunden sind, welches über den Riegel 11 zur Fixierung der Vorlagespule 1 geschlossen werden kann.
Die Darstellungen der 2 bis 6 zeigen darüber hinaus Maschinensituationen, bei denen die Vorlagespule 1 von oben in die nach oben offene erste Halbschale 8 eingelegt wird. Da diese Halbschale 8 das jeweilige Hülsenende 13, 14 zumindest an einem Teilumfang umgreift, der jedoch keinesfalls größer als der hälftige Teilumfang ist, ruht die Vorlagespule 1, nachdem sie in die Halbschale 8 eingelegt wurde unter dem Einfluß der Schwerkraft. Sie kann somit axial und radial nicht mehr verrutschen, auch wenn die korrespondierende zweite Halbschale 9 noch nicht geschlossen worden ist.
Ohne Beschränkung der Erfindung zeigen die Ausführungsbeispiele Situationen, bei welchen die Vorlagespule 1 jeweils zwei überstehende Hülsenenden 14 aufweist, wobei jedes überstehende Hülsenende in eine entsprechende Paarung aus Halbschalen 8, 8' eingelegt und auf die eben beschriebene Weise drehbar fixiert wird.
Zur Arbeitserleichterung zeigen insbesondere die 4, 4a den Einsatz eines Hängefördergeräts, während 5 den Einsatz eines mehrachsigen Manipulators zeigt. Hängefördergerät bzw. Manipulator sind Handlingsgeräte im Sinne der Erfindung
Derartiges Hängefördergerät 15 besteht aus einer Hubvorrichtung 16, die über ein Hängebahngestell 18 mit einer oberhalb der Spulenhalterung 7 angeordneten Hängebahn 17 verbunden ist.
Entlang der Hängebahn 17 ist das Hängefördergerät 15 programmgesteuert verfahrbar.
Im vorliegenden Fall wird die Hubvorrichtung 16 gebildet von einer Winde 20, die über einen Elektromotor 19 dann in Gang gesetzt wird, wenn über die programmierbare Steuerung 21 ein entsprechender Befehl gegeben wird.
Dann wird die Winde 20 derart in Drehung versetzt, daß das Hubseil 22 ausgefahren oder eingezogen wird.
Das freie Ende des Hubseils 22 ist mit einem Tragdorn 23 verbunden.
Hierzu weist der Tragdorn 23 eine entsprechende Verbindungsstelle 24 zum Hubseil 22 auf.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, daß das Hängefördergerät 15 zuerst mit dem Tragdorn 23 in die Spulenhülse 27 eingesteckt wird, die zu diesem Zweck hohl ist, und daß anschließend die Vorlagespule 1 mittels des eingesteckten Tragdorns 23 an ihre Aufspulstelle 4 verbracht und dort eingelegt wird.
Da hier die Verbindungsstelle 24 zwischen dem Hubseil 22 und dem Tragdorn 23 außerhalb des Aufsteckbereichs der Vorlagespule 1 angeordnet ist, ist auf der anderen Seite des Tragdorns 23, welche der Vorlagespule 1 gegenüberliegt, ein Gegengewicht 25 vorgesehen, dessen Drehmoment bezüglich der Verbindungsstelle 24 so bemessen ist, daß der Tragdorn 23 während dieses Vorgangs im wesentlichen horizontal ausgerichtet bleibt.
Alternativ hierzu zeigt 4a ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Verbindungsstelle 24 zwischen dem Hubseil 22 und der Vorlagespule 1 so positioniert ist, daß die Kraftlinie der auf das Hubseil 22 wirkenden Zugkraft genau durch den Schwerpunkt der Anordnung geht.
Zu diesem Zweck ist ein Joch vorgesehen, bei dem ausgehend von einem Mittelteil 37, welches die Verbindungsstelle 24 zum Hubseil 22 aufweist, jeweils ein Teiljoch 38, 39 zur Seite abgeht, mit welchem die hohle Spulenhülse 27 zum Transport zur Abspulstelle 4 ergriffen wird.
Damit in beiden Ausführungsbeispielen sowohl der Tragdorn 23 als auch das Joch 37, 38, 39 nach dem Einlegen der Vorlagespule ungehindert entfernt werden kann, ist vorgesehen, daß die jeweils ersten und zweiten Halbschalen 8, 9, welche die Lagerstellen 34, 35 für ein jeweils zugeordnetes Wälzlager 30 bilden, einen nach außen gerichteten Durchbruch 36 aufweisen.
Dieser Durchbruch ist außerhalb des jeweiligen Lagersitzes 29 vorgesehen, in welchen das betreffende Lager – hier Wälzlager 30 – eingelegt wird. Obwohl in den vorliegenden Ausführungsbeispielen vorwiegend Wälzlager 30 gezeigt sind, kommen zur Durchführung der Erfindung auch ohne weiteres Gleitlager in Frage.
Zu diesem Zweck ist das linke Wälzlager gemäß 1 mit dem Bezugszeichen 28 versehen, welches für Lager allgemeiner Art gültig sein soll.
Darüber hinaus zeigt insbesondere 5, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch an einer Maschine 3 anwendbar ist, bei welcher mehrere Abspulstellen 4, 4' karussellartig drehbar um eine vertikale Maschinenachse 50 angeordnet sind. In diesem Fall wird vorgeschlagen, daß an allen Abspulstellen 4, 4' jeweils eine Vorlagespule 1 nach der anderen eingelegt wird. Zu diesem Zweck wird das Handlingsgerät 15 an derjenigen Stelle der Maschine 3 angeordnet, die zum Auswechseln der Vorlagespulen dann am besten zugänglich ist, wenn sich die Maschine in der Auswechselposition befindet. Zur Auswechselung wird danach das jeweilige Karussel stückweise weitergefahren, so daß die jeweils ankommende Leerhülse 51 entnommen und gegen eine volle Vorlagespule 1 ausgetauscht werden kann.
Insbesondere zeigen die 1 bis 4 Details zur Vorlagespule 1. Man kann sich leicht vorstellen, daß das auf der Vorlagespule 1 aufgewickelte Langgut 2 unter Rotation der Vorlagespule 1 tangential von dieser abgezogen wird. Die Vorlagespule 1 ist auf einer Spulenhülse 27 aufgemacht, von der mindestens ein Hülsenende, vorzugsweise beide Hülsenenden 13, 14 über die zum jeweiligen Hülsenende benachbarte Stirnfläche 6a, 6b des Spulenpakets 6 heraussteht.
Wesentlich ist, daß auf dem herausstehenden Hülsenende 6a, 6b ein Lager 28 sitzt, welches mit seinem Außenumfang in einen korrespondierenden Lagersitz 29 der Abspulstelle einzulegen ist.
Zur Reinhaltung des jeweils verwendeten Lagers, hier eines Wälzlagers 30, dienen Lagerdeckel 30a, 30b, welche zwischen Innenring und Außenring des jeweiligen Wälzlagers sitzen und die Wälzkörper vor eindringendem Schmutz schützen.
Derartige Wälzlager werden als geschlossene Wälzlager bezeichnet.
Darüber hinaus zeigt 5 einen Sonderfall. Dort sind ergänzend zum bisher gesagten zwei Gruppen von Abspulstellen 4, 4' vorgesehen, die in jeweils entgegengesetzter Richtung um die vertikale Maschinenachse 26 herum rotieren.
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt den typischen Fall einer Flechtmaschine.
Die Abspulstellen 4 jeder dieser Gruppen sind jeweils über ein Gestell 32, 33 miteinander verbunden.
Es ist demnach ein Gestell 32 für die eine Drehrichtung und ein weiteres Gestell 33 für die andere Drehrichtung vorgesehen.
Jede dieser Abspulstellen 4, 4' wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Vorlagespulen bestückt, wobei die Vorlagespulen 1 ebenfalls erfindungsgemäß ausgestattet sind.
Ergänzend hierzu zeigt 5 ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das Handlingsgerät 15 als mehrachsiger Manipulator ausgestattet ist.
Dieser Manipulator arbeitet mit seinem Kopf zwischen einem Leerhülsenmagazin 47 und einem Magazin 46 für neue Vorlagespulen. Angesteuert wird der Manipulator von einer elektronischen Steuerung 40, die über entsprechende Steuerleitungen 48 mit dem Manipulator verbunden ist.
Hierzu greift der Manipulator programmgesteuert mit seinen Greifarmen 49 auf die in der Auswechselposition befindli che Abspulstelle 4 zu und entnimmt die soeben angekommene Leerhülse.
Diese Leerhülse wird anschließend programmgesteuert dem Leerhülsenmagazin 47 zugeführt, wo sie zunächst gesammelt wird, bevor sie einem erneuten Auf- und Abspulzyklus zugeführt werden kann.
Die Leerhülsen 51 sind mit ihren erfindungsgemäß außenends angeordneten Lagerstellen so konzipiert, daß sie zum Beispiel 1000 Auf- und Abwickelzyklen ohne weiteres überstehen können.
Vor der Entnahme der Leerhülse 51 wird über die Greifarme 49 die oben liegende Halbschale 9, 9' geöffnet, so daß die Leerhülse 51 ebenfalls durch die Greifarme 49 einfach entnommen werden kann.
Anschließend wird aus den Vorlagespulenmagazin 46 eine neue Vorlagespule 1 so ergriffen, daß die Wicklungen dabei nicht angetastet werden.
Dies kann auf die oben beschriebene Weise geschehen.
Die so ergriffene Vorlagespule 1 wird alsdann in die in der Wechselposition der Maschine befindliche Spulenhalterung 7 eingelegt und die geöffneten oberen Halbschalen 9, 9' werden anschließend von den Greifarmen 49 entlang dem durch das Klappscharnier 10 vorgegebenen Freiheitsgrad geschlossen und entsprechend verriegelt.
Es ist somit an derartigen Flechtmaschinen erstmals für einen vollautomatischen Spulenwechsel gesorgt, der nacheinander an allen Abspulstellen durchgeführt werden kann.
Dabei kommt der Programmsteuerung des Handlingsgeräts 15 eine wesentliche Bedeutung zu. Die Programmsteuerung ist abhängig vom jeweiligen Maschinentyp und Einsatzzweck über die gezeigten Peripheriegeräte wahlweise programmierbar, wobei insbesondere den Drehimpulsgebern 41, 42 erhöhte Bedeutung zukommt.
Diese Drehimpulsgeber erfassen die jeweilige Anzahl von Gesamtumdrehungen, welche die beiden Gestelle 32, 33, an denen die Abspulstellen befestigt sind, jeweils ausführen.
Da zum Beispiel das jeweilige Volumen der vollen Vorlagespule bekannt ist, läßt sich auf diese Weise auch die mögliche Gesamtlauflänge der Vorlagespule berechnen und über eine entsprechende Gleichung in eine Anzahl von Maschinenumdrehungen umrechnen.
Damit hat die elektronische Steuerung 40 praktisch sämtliche Informationen, um das Ende der Spulenreise zu erkennen, danach erfolgt die Auswechselung der Leerhülsen gegen neue Vorlagespulen.
Ferner liefern die Drehimpulsgeber 41, 42 auch Informationen an die elektronische Steuerung 40 zur jeweiligen Winkellage, in der sich die Maschine befindet. Auf diese Weise kann die jeweils vorgegebene Auswechselposition exakt angefahren werden.
Dabei ist auch von Bedeutung, daß bei derartigen Flechtmaschinen ein zentraler Antriebsmotor 43 besteht, der über ein Eingangsgetriebe 44 seine Drehbewegung in die Maschinenachse einleitet.
Durch das Umkehrgetriebe 45 werden die beiden Gestelle, an denen jeweils die Oberspulen bzw. Unterspulen sitzen, in zueinander gegengesetzte Drehrichtung versetzt. Ungeachtet dessen erfassen jedoch die Drehimpulsgeber 41, 42 die jeweils vorbeistreichende Anzahl von Drehimpulsen, die ihrerseits der Rechnereinheit aufgegeben werden.
Ergänzend hierzu zeigt 6 ein Ausführungsbeispiel, bei welchem in Ergänzung zum bisher gesagten die Maschinenachse 50 horizontal ausgerichtet ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Auswechselposition so bestimmt, daß die jeweilige Längsachse der Spulenhülse dann im wesentlichen horizontal steht. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies die untere Position, in welcher die oberen Halbschalen 9 bereits geöffnet sind um die Maschine mit einer neuen Vorlagespindel programmgesteuert zu bestücken.
Weiterhin zeigt 1 eine Weiterbildung, bei welcher die Vorlagespule 1 an einer ihrer Stirnflächen eine Vorrichtung zum Ankoppeln eines form- bzw. reibschlüssigen Antriebs aufweist.
Im vorliegenden Fall wird dies realisiert durch einen fest mit der Stirnseite verbundenen Zahnkranz 52, der mit einem maschinenfest gelagerten Ritzel 53 kämmt.
Achsseitig ist das Ritzel 53 mit einer vorzugsweise ebenfalls elektronisch angesteuerten Bremse bzw. einem elektronisch angesteuerten Motor gekoppelt, so daß die Drehzahl der Vorlagespule entweder gebremst oder beschleunigt werden kann.
Diese Maßnahme dient der Ablaufsteuerung derartiger Ablaufspulen im Falle hoher Beschleunigungen bei Materialien geringer Festigkeit. Hierdurch lassen sich Überspannungen im abzuwickelnden Langgut vermeiden und die Produktqualität erhöhen.
Dabei kann die Bremse bzw. der Motor 54 auch über die elektronische Steuerung 40 angesteuert werden, wobei zu erwähnen ist, daß trotz der engen Bauweise derartiger Abspulstellen durch den programmgesteuerten Spulenwechsel mit Hilfe des Handlingsgeräts auch dann keine Platzprobleme entstehen, wenn seitlich an der Vorlagespule 1 Brems- bzw. Antriebsvorrichtungen angekoppelt sind.

1: Vorlagespule
2: Langgut
3: Maschine
4: Abspulstelle
4': weitere Abspulstelle
5: Spulenlängsachse
6: Spulenpaket
6a: Stirnfläche
6b: Stirnfläche
7: Spulenhalterung
8: erste Halbschale
8': weitere erste Halbschale
9: zweite Halbschale
9': weitere zweite Halbschale
10: Klappscharnier
11: Riegel
12: Drehlager
13: erstes überstehendes Hülsenende
14: zweites überstehendes Hülsenende
15: Handlingsgerät
16: Hubvorrichtung
17: Hängebahn
18: Hängebahngestell
19: Elektromotor
20: Winde
21: programmierbare Steuerung
22: Hubseil
23: Tragdorn
24: Verbindungsstelle zur Hubvorrichtung
25: Gegengewicht
27: Spulenhülse
28: Lager
29: Lagersitz
30: Wälzlager
30a: Lagerdeckel
30b: Lagerdeckel
31: Axialebene
32: Gestell für Abspulstellen, erste Gruppe
33: Gestell für Abspulstellen, zweite Gruppe
34: Lagerstelle
35: Lagerstelle
36: Durchbruch
37: Mittelteil
38: Teiljoch
39: Teiljoch
40: elektronische Steuerung
41: Drehimpulsgeber, Oberspule
42: Drehimpulsgeber, Unterspule
43: Antriebsmotor
44: Eingangsgetriebe
45: Umkehrgetriebe
46: Vorlagespulenmagazin
47: Leerhülsenmagazin
48: Steuerleitungen, Handlingsgerät
49: Greifarm
50: Maschinenachse
51: Leerhülse
52: Zahkranz
53: Ritzel
54: Bremse/Motor

Claims

Verfahren zum Auswechseln der Leerhülse gegen eine mit einem Langgut (2) bewickelte Vorlagespule (1) mit Spulenhülse (27) an der im Betrieb mit vorbestimmter Drehzahl um die Maschinenachse rotierenden Abspulstelle (4) einer Maschine (3) zur Verarbeitung dieses Langguts (2), wobei die Vorlagespule (1) während Maschinenstillstands in eine entsprechende Spulenhalterung (7) eingelegt und dann in der Spulenhalterung drehbar fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine elektronisch so programmgesteuert wird, daß die betreffende Abspulstelle in eine vorbestimmte Auswechselposition gefahren wird, die im Zugriffsbereich eines Handlingsgeräts (15) liegt und in der die Längsachse (5) der Spulenhülse im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, wo die Leerhülse nach Öffnen der Spulenhalterung vorzugsweise von dem Handlingsgerät (15) programmgesteuert herausgenommen und einem Leerhülsenspeicher (47) zugeführt wird und daß danach die Vorlagespule (1) mittels des Handlingsgeräts (15) programmgesteuert mit zumindest einem ihrer überstehenden Hülsenenden (13; 14) in eine bezüglich des Spulenpakets (6) außenends angeordnete und nach oben offene erste Halbschale (8), die Bestandteil der Spulenhalterung (7) ist, aus vorwiegend vertikaler Richtung von oben kommend eingelegt und unter ihrem Eigengewicht lediglich schwerkraftbedingt vorfixiert wird, welche erste Halbschale (8) das betreffende Hülsenende (13; 14) höchstens zur Hälfte des Umfangs umgreift und daß danach das betreffende Hülsenende (13; 14) der Vorlagespule (1) auf der weiteren Hälfte des Umfangs durch Verschluß mit der zur ersten Halbschale korrespondierenden zweiten Halbschale (9) drehbar im Sinne der Abspulrotation fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Halbschale durch das Handlingsgerät (15) programmgesteuert geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlagespule (1) auch mit dem anderen ihrer überstehenden Hülsenenden (14) in eine entsprechende Paarung aus Halbschalen (8', 9) eingelegt und drehbar fixiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlagespule (1) von dem Handlingsgerät (15) programmgesteuert einem ortsfesten Magazin (46) entnommen und danach an die in der Auswechselposition befindliche Abspulstelle (4) herangeführt und dort durch Ablassen in die nach oben offene(n) erste Halbschale(n) (8, 8') eingelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Handlingsgerät (15) zuerst mit einem Tragdorn (23) in die Spulenhülse (27) eingesteckt und daß dann die Vorlagespule (1) mittels des eingesteckten Tragdorns (23) an die in Auswechselposition befindliche Aufspulstelle (4) verbracht und dort eingelegt wird, wobei vorzugsweise der Tragdorn (23) bezüglich der Verbindungsstelle (24) zur Hubvorrichtung (16) über ein Gegengewicht (25) zur Vorlagespule (1) im wesentlichen horizontal ausgerichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Handlingsgerät (15) mit einem das Spulenpaket (6) etwa mittig umfassenden Joch (37, 38, 39) mit der Spu lenhülse (27) verbunden wird, und daß dann die Vorlagespule (1) mittels des Jochs (37, 38, 39) an die in Auswechselposition befindliche Aufspulstelle (4) verbracht und dort eingelegt wird, wobei das Joch vorzugsweise so ausgerichtet wird, daß die zum Anheben der Vorlagespule (1) notwendige Kraft im wesentlichen durch den Schwerpunkt der Vorlagespule (1) geht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Maschine (3) mehrere Abspulstellen (4, 4') karussellartig drehbar um eine vertikale Maschinenachse (26) angeordnet sind und daß jede der Abspulstellen nacheinander in die Auswechselposition gefahren wird und daß so an allen Abspulstellen (4, 4') nacheinander jeweils eine Vorlagespule (1) nach der anderen eingelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Maschine (3) mehrere Abspulstellen (4, 4') karussellartig drehbar mit horizontaler Komponente geneigte Maschinenachsen angeordnet sind und daß jede der Abspulstellen nacheinander in eine Auswechselposition gefahren wird, in welcher die Längsachse (5) der Spulenhülse im wesentlichen horizontal liegt und daß jede der Abspulstellen nacheinander in die Auswechselposition gefahren wird und daß so an allen Abspulstellen (4, 4') nacheinander jeweils eine Vorlagespule (1) nach der anderen eingelegt wird.
Vorlagespule (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 an einer Maschine (3) zur Verarbeitung des auf der Vorlagespule aufgewickelten und unter Rotation der Vorlagespule (1) tangential von dieser abgezogenen Langguts (2), wobei die Vorlagespule (1) auf einer Spulenhülse (27) aufgemacht ist, die mit zumindest einem Hülsenende (13; 14) über die zum Hülsenende (13; 14) benachbarte Stirnfläche (6a; 6b) des Spulenpakets (6) heraussteht, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem herausstehenden Hülsenende (6a; 6b) ein Lager (28) sitzt welches mit seinem Außenumfang in einen korrespondierenden Lagersitz (29) der Abspulstelle (4) einzulegen ist.
Vorlagespule nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß über jede der beiden Stirnflächen (6a, 6b) jeweils ein Hülsenende (13, 14) heraussteht und daß auf jedem Hülsenende (13, 14) ein Lager (28) sitzt, welches mit seinem Außenumfang in jeweils einen korrespondierenden Lagersitz (29) der Abspulstelle (4) einzulegen ist.
Vorlagespule nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (28) als geschlossenes Wälzlager (30) ausgeführt ist.
Vorlagespule nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenhülse (27) hohl ist.
Vorlagespule nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlagespule an einer ihrer Stirnflächen eine Vorrichtung (52) zum Ankoppeln (53) eines(r) form- oder reibschlüssigen Antriebs (Bremse) (54) aufweist.
Abspulstelle (4) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mittels einer Vorlagespule (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, mit zumindest einer Abspulstelle (4) an welcher die Vorlagespule (1) zum tangentialen Abzug des Langguts (2) beidseitig drehbar lagerbar ist, wobei an zumindest einer der Lagerstellen (34, 35) ein aus zwei Halbschalen (8, 9) bestehender Lagersitz (29) vorgesehen ist, welche entlang einer Axialebene (31) geteilt und wahlweise öffen- und schließbar sind und daß vorzugsweise die Halbschalen (8, 9) auf ihrer von der anderen Lagerstelle (35; 34) abgewandten Seite einen Durchbruch (36) aufweisen.
Abspulstelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lagerstellen (34, 35) aus jeweils zwei derartigen Halbschalen (8, 9; 8', 9') bestehen.
Abspulstelle nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abspulstellen (4) gruppenartig auf einem karussellartig um eine horizontale bis vertikale Maschinenachse (26) rotierenden Gestell (32, 33) sitzen, von denen jede mit einem derartigen Lagersitz (29) versehen ist.
Abspulstelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Abspulstellen (4') auf einem weiteren um die Maschinenachse (26) rotierenden Gestell (33) sitzen, von denen jede ebenfalls mit einem derartigen Lagersitz (29) versehen ist, wobei die Gestelle (32, 33) gegenläufig rotieren.
Maschine (3) zur Verarbeitung von Langgut (2) durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 unter Verwendung einer Vorlagespule (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 13 mit zumindest einer Abspulstelle (4) nach einem der Ansprüche 14 bis 17 und mit einem Drehimpulsgeber (41; 42) zur aktuellen Erfassung von Winkellage und Drehzahl, einer elektronischen Recheneinheit (40) zur Ansteuerung des Drehantriebs (43), so daß schrittweise eine Abspulstelle (4') nach der anderen (4) in den Zugriffsbereich eines von der Recheneinheit (40) programmgesteuerten Handlingsgeräts (15) gefahren werden kann, wo das Handlingsgerät (15) jeweils programmgesteuert eine Leerhülse (51) nach der anderen gegen eine neue Vorlagespule (1) ersetzt.