DE10226409C1 - Wickelvorrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (10) zum Wickeln insbesondere von relativ unflexiblen, steifen Kunststoff- bzw. Verbundrohren mit zwei abwechselnd zu bewickelnden Wickelstellen (12, 14) und einer Wickelgut-Zufuhreinrichtung (16) beschrieben. Der Wickelgut-Zufuhreinrichtung (16) ist ein Mittelschlitten (18) mit zwei Bordscheiben (20, 22) zugeordnet. Der Mittelschlitten (18) ist in einer ersten Raumrichtung (24) linear beweglich vorgesehen. Jeder Bordscheibe (20, 22) ist eine Wickelstelle (12, 14) zugeordnet, die in einer zur ersten Raumrichtung (24) senkrechten zweiten Raumrichtung (26) zwischen einer vom Mittelschlitten (18) entfernten ersten Position und einer mit der zugehörigen Bordscheibe (20, 22) axial fluchtenden zweiten Position und die in der ersten Raumrichtung (24) zum Anflanschen an die zugehörige Bordscheibe (20, 22) linear beweglich ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wickeln insbesondere von relativ unflexiblen steifen Kunststoff und Verbundrohren, mit zwei abwechselnd zu bewickelnden Wickelstellen und einer Wickelgut-Zufuhreinrichtung.

Bei solchen relativ unflexiblen steifen Kunststoff und Verbundrohren handelt es sich beispielsweise um Rohre aus PE bzw. um Rohre aus PE mit einer Aluminiumverstärkung. Solche Rohre können beispielsweise einen Durchmesser bis größenordnungsmäßig 32 mm besitzen.

Beim automatischen Wickeln solcher relativ unflexibler, steifer Kunststoff und Verbundrohre besteht das Problem, daß die Rohre beim Spulenwechsel, d. h. beim Wechseln von einer Wickelstelle zur anderen Wickelstelle, nur sehr schwer oder gar nicht zwischengespeichert werden können, d. h. es wird ein Speichermedium benötigt, um während des Wechselns von einer zur anderen Wickelstelle die aus der zur Wickelvorrichtung zugeordneten Produktionsanlage extrudierten Kunststoff bzw. Verbundrohre zwischenspeichern zu können.

Aus der US 2 622 810 ist eine Wickelvorrichtung zum aufeinanderfolgenden Aufwickeln von faserartigem Material mit hoher Geschwindigkeit auf zwei nebeneinander vorgesehene Spulen bekannt. Die Spulen sind jeweils auf zugehörigen Spindeln angeordnet. Die Spindeln sind an Schwenkarmen vorgesehen. Jeder Schwenkarm weist an dem von der Spindel entfernten Ende ein Gleitelement auf, das entlang einer Linearführung verschiebbar ist. Die beiden Linearführungen fluchten miteinander und sind zu den Spindeln parallel orientiert.

Eine ähnliche Wickelvorrichtung ist auch aus der US 2 653 773 bekannt. Diese bekannte Wickelvorrichtung ist insbesondere zum aufeinanderfolgenden Aufwickeln von Draht auf zueinander benachbarte Spulen vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei bei relativ hohen Extrusionsgeschwindigkeiten der Rohr- Produktionsanlage kein Speichermedium erforderlich ist, um während des Wechselns von der einen zur anderen Wickelstelle das extrudierte Kunststoff bzw. Verbundrohr problemlos zwischenspeichern zu können, wobei außerdem die Wechselzeit zum Wechseln von einer zur anderen Wickelstelle kurz ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1, d. h. dadurch gelöst, daß der Wickelgut-Zufuhreinrichtung ein Mittelschlitten mit zwei Bordscheiben zugeordnet ist, der in einer ersten Raumrichtung linear beweglich vorgesehen ist, und daß jeder Bordscheibe eine Wickelstelle zugeordnet ist, die in einer zur ersten Raumrichtung senkrechten zweiten Raumrichtung zwischen einer vom Mittelschlitten entfernten ersten Position und einer mit der zugehörigen Bordscheibe axial fluchtenden zweiten Position und die in der zweiten Position außerdem in der ersten Raumrichtung linear beweglich ist.

In der ersten Position (-Zugangs- und Entnahmeposition) befinden sich die Wickelstellen außerhalb der Wickelposition. In dieser ersten Position kann der zugehörige Rohr- Wickel von der Vorrichtung entfernt werden. Das kann manuell oder automatisch erfolgen. Bei dem besagten Rohr-Wickel handelt es sich üblicherweise um einen geeignet abgebundenen Rohr-Wickel. In der zweiten Position bildet die jeweilige Wickelstelle mit der zugehörigen Bordscheibe des Mittelschlittens eine mit dem Rohrmaterial zu bewickelnde Spule.

Die Verstellung der jeweiligen Wickelstelle in der zweiten und in der ersten Raumrichtung erfolgt entlang von vorrichtungsfest angeordneten Linearführungen beispielsweise mit Hilfe von Pneumatik-Antrieben.

Die Wickelgut-Zufuhreinrichtung der erfindungsgemäßen Wickel-Vorrichtung kann zum Anlegen des Wickelguts an die jeweilige Wickelstelle in der zweiten Raumrichtung verstellbar sein. Zu diesem Zwecke kann die Wickelgut-Zufuhreinrichtung ebenfalls mit einem Pneumatikantrieb verbunden sein.

Außerdem ist die Wickelgut-Zufuhreinrichtung zum traversierenden Verlegen des Wickelguts auf der jeweiligen Wickelstelle zweckmäßigerweise in der ersten Raumrichtung hin- und hergehend verstellbar.

Um extrem kurze Wechselzeiten zwischen den beiden Wickelstellen zu erreichen und um außerdem auch bei relativ hohen Extrusionsgeschwindigkeiten der der Wickel- Vorrichtung zu- bzw. vorgeordneten Produktionsanlage keinerlei Speichermedium zu benötigen, um das während des Wechselns von einer Wickelstelle zur anderen Wickelstelle mit Hilfe der Produktionsanlage extrudierte Wickelgut, d. h. Kunststoff- bzw. Verbundrohr zwischenspeichern zu können, ist es zweckmäßig, wenn bei der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung jede der beiden Wickelstellen mit einem zugehörigen Drehantrieb mit zwei voneinander verschiedenen Betriebsdrehzahlen verbunden ist. Erfindungsgemäß wird die Wickel-Vorrichtung in einem definierten Abstand von der Wickelgut- d. h. Rohr-Produktionsanlage positioniert und das mit Hilfe der Produktionsanlage extrudierte Rohr unmittelbar hinter dem Raupenabzug der Produktionsanlage abgeschnitten. In diesem Augenblick beschleunigt die jeweilige Wickelstelle von beispielsweise 30 m/min - der Produktionsgeschwindigkeit der Produktionsanlage entsprechend - auf z. B. 60 m/min. wodurch zwischen der Produktionsanlage und der Wickel-Vorrichtung eine entsprechende Lücke entsteht.

Diese Lücke wird zeitlich dazu benutzt, die Wickel-Vorrichtung für einen Spulenwechsel zu positionieren, d. h. die zweite, zu bewickelnde Wickelstelle nach der Bewicklung der ersten Wickelstelle - und umgekehrt - passend zu positionieren. Da die besagte Lücke nicht sehr groß ist und beispielsweise 4 m beträgt, muß die Wechselbewegung zwischen den beiden Wickelstellen entsprechend schnell erfolgen.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn bei der erfindungsgemäßen Wickel- Vorrichtung die beiden Wickelstellen und der Mittelschlitten in einer durch die erste und zweite Raumrichtung bestimmten Ebene voneinander unabhängig, aneinander angepaßt linear beweglich angeordnet sind.

Jeder der beiden Wickelstellen ist zweckmäßigerweise eine Aufsprungsicherung und ein Bindegerät zugeordnet.

Die erfindungsgemäße Wickel-Vorrichtung weist zwei vollkommen getrennte, d. h. voneinander unabhängige Wickelstellen auf, die voneinander unabhängig bewickelt und bewegt werden können. Um eine große Flexibilität der Wickel-Vorrichtung zu gewährleisten, befinden sich die beiden Wickelstellen im inaktiven, d. h. im Ruhezustand der Wickel-Vorrichtung außerhalb der Wickelposition. Beim Start der Wickel- Vorrichtung wird dann die eine Wickelstelle in die Wickelposition gefahren und mit dem Wickelgut bewickelt. Diese Bewegung der ersten Wickelstelle entlang der zweiten und der ersten Raumrichtung erfolgt mittels Linearbewegungen, die - wie bereits ausgeführt worden ist - zweckmäßigerweise mit Hilfe von Pneumatikantrieben erfolgen. Ist die erste Wickelstelle mit Wickelgut bewickelt, so werden die Vorrichtungskomponenten in der Art und Weise bewegt, daß ein automatisches Umlegen des Wickelgutes auf die zweite Wickelstelle sichergestellt wird. Parallel zu diesem Wechsel und dem Bewickeln der zweiten Wickelstelle wird die erste Wickelstelle mit Hilfe des zugehörigen Bindegerätes abgebunden und in die erste Position zurückgefahren, in der der entsprechende Rohr-Bund manuell oder automatisch von der Wickelstelle entfernt werden kann. Entsprechendes gilt für die zweite Wickelstelle, d. h. deren Bewegungsablauf entspricht dem Bewegungsablauf der ersten Wickelstelle spiegelbildlich.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wickel-Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Die Figur zeigt schematisch in einer Draufsicht eine Ausführungsform der Vorrichtung 10 zum Wickeln insbesondere von relativ unflexiblen, steifen Kunststoff- oder Verbundrohren. Die Vorrichtung 10 weist zwei abwechselnd zu bewickelnde Wickelstellen 12 und 14 auf. Die Vorrichtung 10 weist außerdem eine Wickelgut- Zufuhreinrichtung 16 auf. Der Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 ist ein Mittelschlitten 18 zugeordnet, der zwei Bordscheiben 20 und 22 aufweist. Die Bordscheibe 20 ist der Wickelstelle 12 und die Bordscheibe 22 ist der Wickelstelle 14 zugeordnet.

Der Mittelschlitten 18 ist in einer ersten Raumrichtung linear beweglich vorgesehen, die durch den Doppelpfeil 24 verdeutlicht ist.

Die Wickelstellen 12 und 14 sind jeweils in einer zur ersten Raumrichtung 24 senkrechten zweiten Raumrichtung zwischen einer vom Mittelschlitten 18 entfernten, in der Zeichnung dargestellten ersten Position und einer mit der zugehörigen Bordscheibe 20, 22 axial fluchtenden zweiten Position und in dieser zweiten Position außerdem in der ersten Raumrichtung 24 linear beweglich. Die besagte zweite Raumrichtung ist durch die zu den Wickelstellen 12 und 14 zugeordneten Doppelpfeile 26 verdeutlicht.

Die Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 ist zum Anlegen des Wickelguts an die jeweilige Wickelstelle 12 oder 14 in der zweiten Raumrichtung 26 verstellbar. Das ist durch den zur Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 zugeordneten Doppelpfeil 26 verdeutlicht. Die Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 ist außerdem zum traversierenden Verlegen des Wickelguts auf der jeweiligen Wickelstelle 12 oder 14 in der ersten Raumrichtung hin- und hergehend verstellbar. Das ist durch den zur Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 zugeordneten Doppelpfeil 24 angedeutet.

Die Funktionsweise der Vorrichtung 10 ist wie folgt:
In einem ersten Verfahrensschritt wird die Wickelstelle 12 in Richtung des Pfeiles 28 in der zweiten Raumrichtung 26 verstellt, bis die Wickelstelle 12 die mit der Bordscheibe 20 axial fluchtende zweite Position einnimmt. Anschließend wird der Mittelschlitten 18 in der ersten Raumrichtung 24 nach rechts verstellt, bis sich die Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 links von der Bordscheibe 20 befindet. Gleichzeitig wird die Wickelstelle 12 von der erwähnten zweiten Position in der ersten Raumrichtung 24 nach rechts verstellt, bis die Wickelstelle 12 an die Bordscheibe 20 angeflanscht, d. h. mit dieser zu einer Spule verbunden ist. Nach dem Anflanschen der Wickelstelle 12 an die Bordscheibe 20 wird die Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 in der zweiten Raumrichtung 26 zur Spule aus der Wickelstelle 12 und der Bordscheibe 20 hin bewegt und das mit Hilfe der Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 zugeführte Wickelgut, d. h. das relativ unflexible, steife Kunststoff bzw. Verbundrohr an die Wickelstelle 12 angelegt. Dieses Anlegen wird durch eine Aufsprungsicherung gesichert. Die Wickelstelle 12 wird dann mit Hilfe eines zugehörigen Drehantriebes 30 in Drehung versetzt. Die Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 wird in der zweiten Raumrichtung 26 wieder von der Spule, bestehend aus der Wickelstelle 12 und der Bordscheibe 20, weg in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt. Die Wickelgut- Zufuhreinrichtung 16 führt dann in der ersten Raumrichtung 24 eine hin- und hergehende Bewegung aus, um das Wickelgut traversierend auf der rotierenden Wickelstelle 12 zu verlegen. Während dieses Bewickelns der Wickelstelle 12 wird die zweite Wickelstelle 14 von der in der Zeichnung dargestellten ersten Position in die mit der zugehörigen Bordscheibe 22 axial fluchtende zweite Position in Richtung des Pfeiles 32 verstellt.

Kurz bevor der erste Wickel fertig ist, d. h. kurz bevor die erste Wickelstelle 12 mit dem Wickelgut fertig bewickelt ist, wird die zweite Wickelstelle 14 von ihrer zweiten Position in der ersten Raumrichtung 24 zum Mittelschlitten 18 hin bewegt, bis die zweite Wickelstelle 14 an die zugehörige Bordscheibe 22 angeflanscht ist, um eine zweite Spule zu bilden. Gleichzeitig wird die Drehgeschwindigkeit der ersten Wickelstelle 12 mit Hilfe ihres zugehörigen Drehantriebes 30 entsprechend erhöht, um - wie weiter oben ausgeführt worden ist - zwischen der Rohr-Produktionsanlage und der Vorrichtung 10 eine entsprechende Lücke zu bilden, die zeitlich dazu genutzt wird, um die Vorrichtung für den Spulenwechsel zu positionieren.

Wenn der Wickel auf der ersten Spule aus erster Wickelstelle 12 und zugehöriger Bordscheibe 20 fertig ist, wird zu diesem Zeitpunkt kein Wickelgut mehr in die Vorrichtung 10 gefördert. Diese Fördertotzeit wird dazu genutzt, von der ersten Wickelstelle 12 zur zweiten Wickelstelle 14 zu wechseln. Zu diesem Zwecke bewegt sich die gesamte Einheit aus der ersten Wickelstelle 12, der Mittelstation 18 und der zweiten Wickelstelle 14 in der ersten Raumrichtung 24 so weit nach links, bis die Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 rechts von der zweiten Bordscheibe 22 positioniert ist. Zwischenzeitlich hat das abgeschnittene Wickelgut, d. h. das relativ unflexible, steife Kunststoff bzw. Verbundrohr wieder die Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 erreicht. Die Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 wird nun wieder in der zweiten Raumrichtung 26 zur zweiten Spule aus zweiter Wickelstelle 14 und zugehöriger Bordscheibe 22 hin bewegt und das Wickelgut an die zweite Spule angelegt. Die zweite Wickelstelle 14 wird dann mit Hilfe eines zugehörigen Drehantriebes 34 in Rotation versetzt. Die Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 wird anschließend wieder in ihre Ausgangsposition in Richtung des Doppelpfeiles 26 zurückgestellt. Die Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 wird in der zurückgestellten Ausgangsposition in der ersten Raumrichtung 24 hin- und hergehend bewegt, um das Wickelgut traversierend auf der rotierenden zweiten Spule aus der zweiten Wickelstelle 14 und der zugehörigen Bordscheibe 22 zu verlegen. Gleichzeitig wird während des Bewickelns der zweiten Wickelstelle 14 die erste Wickelstelle 12 vom Mittelschlitten 18, d. h. von der zugehörigen Bordscheibe 20 getrennt, d. h. abgeflanscht und in die in der Zeichnung links dargestellte erste Position zurückbewegt.

Entsprechend wird mit der zweiten Wickelstelle 14 - in umgekehrter Reihenfolge - verfahren, so daß extrem kurze Wechselzeiten der Wickelstellen 12 und 14 erzielbar sind, wobei auch bei relativ hohen Extrusionsgeschwindigkeiten der der Vorrichtung 10 vorgeordneten Rohr-Produktionsanlage kein Speichermedium erforderlich ist, um das während des Wechselns der Wickelstellen 12 bzw. 14 extrudierte Wickelgut, d. h. relativ unflexible, steife Kunststoff bzw. Verbundrohr zwischenzuspeichern.

Erfindungsgemäß wird also nicht die Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 verfahren, um von der Wickelstelle 12 zur Wickelstelle 14 - und umgekehrt - zu wechseln, sondern die Wickelgut-Zufuhreinrichtung 16 bewegt sich quasi nur in der ersten Raumrichtung 24 hin- und hergehend zum traversierenden Verlegen des Wickelguts bzw. Rohres auf der jeweiligen Wickelstelle 12 oder 14. Die beiden Wickelstellen 12 und 14 und der Mittelschlitten 18 sind in einer Ebene angeordnet und voneinander unabhängig, aneinander angepaßt beweglich. Diese Ebene ist durch ein Gestell 36 der Vorrichtung 10 bestimmt.

Die Wickelstellen 12 und 14 und der Mittelschlitten 18 sind entlang zugehörigen Linearführungen beweglich. Die Wickelstellen 12 und 14 werden jeweils als komplette Einheit in die in der Figur gezeichnete Ruheposition und in die oben erwähnte, mit der jeweiligen Bordscheibe 20, 22 axial fluchtende zweite Position bzw. in die jeweilige Anflanschposition gefahren. Durch entsprechende Drehzahlerhöhung der jeweiligen Wickelstelle 12, 14 nach dem Abschneiden des Wickelguts und dem extrem kurzen seitlichen Wechselweg des Mittelschlittens 18 und der jeweiligen Wickelstelle 12, 14 in der ersten Raumrichtung 24 wird in vorteilhafter Weise eine Zwischenspeicherung des Wickelguts überflüssig.

Bezugsziffernliste

10

Vorrichtung

12

Wickelstelle (von

10

)

14

Wickelstelle (von

10

)

16

Wickelgut-Zufuhreinrichtung (von

10

)

18

Mittelschlitten (von

10

)

20

Bordscheibe (für

12

an

18

)

22

Bordscheibe (für

14

an

18

)

24

erste Raumrichtung

26

zweite Raumrichtung

28

Pfeil (bei

12

)

30

Drehantrieb (für

12

)

32

Pfeil (bei

14

)

34

Drehantrieb (für

14

)

36

Gestell (von

10

)

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Wickeln insbesondere von relativ unflexiblen, steifen Kunststoff bzw. Verbundrohren, mit zwei abwechselnd zu bewickelnden Wickelstellen (12 und 14) und einer Wickelgut-Zufuhreinrichtung (16), dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelgut-Zufuhreinrichtung (16) ein Mittelschlitten (18) mit zwei Bordscheiben (20 und 22) zugeordnet ist, der in einer ersten Raumrichtung (24) linear beweglich vorgesehen ist, und daß jeder Bordscheibe (20, 22) eine Wickelstelle (12, 14) zugeordnet ist, die in einer zur ersten Raumrichtung (24) senkrechten zweiten Raumrichtung (26) zwischen einer vom Mittelschlitten (18) entfernten ersten Position und einer mit der zugehörigen Bordscheibe (20, 22) axial fluchtenden zweiten Position und in der ersten Raumrichtung (24) relativ zum Mittelschlitten (18) linear beweglich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelgut-Zufuhreinrichtung (16) zum Anlegen des Wickelguts an die jeweilige Wickelstelle (12, 14) in der zweiten Raumrichtung (26) verstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelgut-Zufuhreinrichtung (16) zum traversierenden Verlegen des Wickelguts auf der jeweiligen Wickelstelle (12, 14) in der ersten Raumrichtung (24) hin- und hergehend verstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wickelstelle (12, 14) mit einem zugehörigen Drehantrieb (30, 34) mit zwei voneinander verschiedenen Betriebsdrehzahlen verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wickelstellen (12, 14) und der Mittelschlitten (18) in einer durch die erste und die zweite Raumrichtung (24, 26) bestimmten Ebene voneinander unabhängig, aneinander angepaßt linear beweglich angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wickelstelle (12, 14) eine Aufsprungsicherung zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wickelstelle (12, 14) ein Bindegerät zugeordnet ist.