DE19825960C2 - Handhabungseinrichtung für Spulen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Handhabungseinrichtung für Spulen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zum Aufspulen von Fäden, Bändchen, Filamenten oder dergleichen Spulgut werden Wickelmaschinen verwendet, die mindestens eine Spulspindel aufweisen, auf welche meist mehrere zunächst leere Spulhülsen aufgesteckt werden. Die Spulhülsen werden dann be­ wickelt. Sobald die so entstehenden Spulen einen vorgegebenen Enddurchmesser oder ein vorgegebenes Endgewicht aufweisen, wer­ den die Spulen von der Spulspindel abgenommen und verpackt oder weiterverarbeitet. Den Vorgang des Abnehmens der vollen Spulen und wieder aufstecken von Spulhülsen, also den Spulenwechsel nennt man Doffen.

Der Spulenwechsel muß naturgemäß schnell erfolgen, da die Fa­ den- oder Bändchenproduktion währenddessen weiterläuft. Bei­ spielsweise wird bei sogenannten Revolverwicklern mit zwei Spulspindeln gearbeitet, die auf einer vertikalen Drehscheibe diametral einander gegenüberliegend angebracht sind. Der Spul­ vorgang findet auf der oberen Spulspindel statt. Sobald die Spulen fertig bzw. die Spulpakete gebildet sind, wird die obere Spindel nach unten geschwenkt, so daß einerseits ein neuer Auf­ spulvorgang auf den mit der unteren Spulspindel hoch­ geschwenkten und dort aufgesteckten Spulhülsen beginnen kann, andererseits die nach unten geschwenkten Spulen abgenommen wer­ den können.

Aus der DE 195 08 740 A1 ist ein Doffer bekannt, bei welchem die Spulen mittels eines über die Spulspindel in die Spulhülsen eingreifenden Hohldornes abgenommen werden. Diese Vorrichtung ist sehr aufwendig hinsichtlich ihrer mechanischen Konstruk­ tion, insbesondere im Hinblick auf die Befestigung der Spul­ hülsen auf der Spulspindel.

Aus der EP 0 025 128 A1 ist ein Doffer für einen Revolverwickler bekannt, bei welchem das Spulpaket mittels einer Wanne abgehoben wird, in welcher die Spulen mit den Außenumfängen ihrer Wickelpakete zu liegen kommen. Pro­ blematisch bei dieser bekannten Anordnung ist die Steuerung, die über eine Vielzahl von Meßfühlern bewerkstelligt wird. Die Bewegung zum Annähern des die Spulenpakete aufnehmenden Ele­ ments an die Spulenpakete beinhaltet neben der vertikalen auch eine horizontale Komponente in Richtung des ausfahrenden Wa­ gens. Durch diese Komponente kann es beim Berühren der Spulen­ pakete zum Verschieben einzelner außen liegender Filamente kommen, zumindest so lange, bis ein dort vorgesehenes Fühler­ element diese Bewegung abschaltet. Weiterhin ist die Berührung zwischen den Spulenpaketen und dem aufnehmenden Element bzw. der Wanne im wesentlichen linienförmig. Die dabei auftretende Hertzsche Pressung kann, insbesondere bei feinen Titern und hohen Spulengewichten zu Filamentbeschädigungen führen. Die Ausfahrbewegung des Wagens kann erst dann in Gang gesetzt wer­ den, wenn ein Fühler die Berührung zwischen der Wanne bzw. dem aufnehmenden Element und dem Spulenpaket meldet, was - je nach Größe des Spulenpakets - eine gewisse zeitliche Verzögerung be­ deutet. Schließlich erfordert die notwendige Wirkbeziehung zwi­ schen den Fühlern und den abzunehmenden Spulen bzw. Spulenpa­ keten einen hohen steuerungstechnischen Aufwand.

Aus der DE 196 41 756 A1 ist eine Handhabungseinrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der Tragelemente jeweils zum separaten Anheben und Transportieren einzelner Spulen vor­ gesehen sind. Die Arbeitsgeschwindigkeit dieser Maschine ist somit beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handhabungsein­ richtung für Spulen aufzuzeigen, mittels derer ein schonendes, sicheres und schnelles Handhaben der Spulen bewerkstelligt wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Handhabungseinrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst.

Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, daß die Spu­ len nicht am Außenumfang der Spulenpakete sondern ausschließ­ lich an den Spulhülsen ergriffen werden. Dies führt zum einen dazu, daß eine Beschädigung der Wicklung nicht möglich ist, zum anderen führt dies dazu, daß man ein und dieselbe Vorrichtung auch zum Aufsetzen von Spulenhülsen auf die Spulspindel verwen­ den kann.

Es sind zum gleichzeitigen Ergreifen von mehreren Spulhülsen endseitige Tragelemente zum Ergreifen jeweils eines Endes einer Spulhülse und Zwischentragelemente zum Ergreifen von jeweils zwei nacheinander auf der Spulspindel folgender Spulhülsen vorgesehen. Die Anzahl der Tragelemente wird dadurch verringert.

Die Tragelemente sind vorzugsweise derart ausgebildet, insbe­ sondere mit axialen Anschlagelementen ausgerüstet, daß mehrere Spulhülsen in der Bedienposition auf die Tragelemente auflegbar und mit definiertem Abstand voneinander getrennt auf die Spul­ spindel aufsetzbar sind. Ein und dieselben Elemente dienen so­ mit zum Abnehmen voller Spulen wie auch zum Einsetzen leerer Spulhülsen. Besonders vorteilhaft hierbei ist die Tatsache, daß keine gesonderten und aufwendigen Elemente auf der Spulspindel vorgesehen werden müssen, um die Spulhülsen in den notwendigen korrekten Abstand voneinander zu bringen bzw. in einem entspre­ chenden Abstand voneinander auf der Spulspindel zu positionie­ ren.

Die Hubeinrichtung ist derart ausgebildet, daß die Tragelemente in der Mittelposition des Abnahmewagens in einer Hubbewegung ohne Bewegungskomponente in einer Axialrichtung der Spulspindel anhebbar und absenkbar sind. Dadurch wird in besonders einfa­ cher und dennoch effektiver Weise eine größtmögliche Schonung der Spulhülsen bewerkstelligt.

Vorzugsweise sind Hub-Steuereinrichtungen vorgesehen, die der­ art ausgebildet sind, daß sich Auflager der Tragelemente bei einem Abnehmen der Spulen in einem Vertikalabstand bzw. mit Spiel unter den Spulhülsen befinden. Dadurch wird die Steuerung beim Anheben der Tragelemente sehr einfach, da keine hohe Genauigkeit und insbesondere keine Sensoren nötig sind, um Beschädigungen zu verhindern.

Die Tragelemente sind derart geformt, daß die Spulhülsen über einen vorbestimmten Schwenkbereich der Spulspindel um eine zu ihrer Drehachse parallele, aber versetzte Schwenkachse, insbe­ sondere bei einem Revolverwickler ergreifbar sind. Dies stellt sicher, daß ein bereits beginnender Wickelvorgang zur Bildung von Spulen auf der anderen Spulspindel, der ein (im wesentli­ chen kontinuierliches) Verschwenken der Spulspindeln zur Folge hat, nicht dazu führt, daß abzunehmende Spulen nicht mehr rich­ tig bzw. korrekt und ohne sie zu verletzen ergriffen werden können.

Die Tragelemente weisen jeweils eine Auflagefläche zur Aufnahme vertikaler Kräfte beim Tragen der Spule und eine Anschlagfläche zur Aufnahme horizontaler Kräfte beim Abnehmen und oder Auf­ stecken von Spulhülsen von der Spulspindel bzw. auf die Spul­ spindel auf. Das Abnehmen geschieht also durch andere Flächen als das Tragen der Spulen.

Die Tragelemente sind bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Lagerschalen ausgebildet. Diese sind vorzugsweise derart geformt, daß die Spulen eine stabile Lage (im physikali­ schen Sinne) einnehmen können. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Tragelemente als Zangen ausgebildet, welche die Spulhülsen mindestens teilweise umgrei­ fen. Dadurch wird eine erhöhte Sicherheit auch gegenüber schnellen Bewegungen erzielt.

Die Hubeinrichtung umfaßt bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Scheren-Hebeeinrichtung. Diese stellt in einfacher Weise sicher, daß eine ausschließlich vertikale Bewe­ gung der Tragelemente erfolgt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen. Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Aus­ führungsformen, und anhand von Abbildungen näher erläutert.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Ausfüh­ rungsform der Erfindung in einer Ansicht entlang der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine noch weiter schematisierte Darstellung der Er­ findung in einer Ansicht ähnlich der nach Fig. 1, je­ doch in zwei Betriebszuständen,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 mit IV be­ zeichneten Abschnitts, und

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich der nach Fig. 2 jedoch einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.

In Fig. 1 ist eine Wickelmaschine 9 in einer Teilansicht ge­ zeigt, die einen Revolver 8 aufweist, der um eine Schwenkachse S schwenkbar ist. Am Revolver 8 sind zwei Spulspindeln 3 und 3' drehbar befestigt, die jeweils um eine Drehachse X beziehungs­ weise X' beim Aufspulen von fadenförmigem Material drehen. Der­ artige Spulmaschinen sind bekannt.

Auf der oberen Spulspindel 3' sind noch zu bewickelnde leere Spulhülsen 2 in definierten Abständen d voneinander festge­ klemmt. Während des Bewickelns dreht der Revolver um die Schwenkachse S, bis dann die voll bewickelten Spulen endgültig in die in Fig. 2 gezeigte untere Position gefahren werden.

Im unteren Bereich der Wickelmaschine 9 sind schienenförmige Führungselemente 13 befestigt, auf denen ein Abnahmewagen 10 bewegbar ist. Der Abnahmewagen 10 umfaßt ein oberes Gestellteil 11 und ein unteres Gestellteil 12, das auf den Führungsele­ menten 13 mit geringer Reibung in einer Richtung entsprechend der Drehachse X der Spulspindel 3 bewegbar ist.

Das obere Gestellteil 11 ist am unteren Gestellteil 12 mittels einer Hubeinrichtung 20 befestigt, die zwei Paare von ersten Kreuzbalken 14 und zweiten Kreuzbalken 15 umfaßt, die jeweils über ein Gelenk 16 miteinander verbunden sind. Im unteren Ge­ stellteil 12 ist ein Hubzylinder 17 derart montiert, daß die unteren Enden der Kreuzbalken 14 und 15 in horizontaler Rich­ tung voneinander fort und aufeinander zu bewegt werden können. Die oberen Enden der Kreuzbalken 14 sind in einer Gleitführung gelagert, so daß bei einem Ausfahren der Hubzylinder 17 das obere Gestellteil 11 abgesenkt und bei einem Einfahren der Hub­ zylinder 17 das obere Gestellteil 11 angehoben wird.

Am oberen Gestellteil 11 sind Tragelemente 30-34 vertikal nach oben ragend befestigt. Die Abstände der Tragelement 30-34 ent­ sprechen im wesentlichen den axialen Längen der Spulhülsen 2.

Die oberen Enden der Tragelemente 31 bis 33 sind in Fig. 4 ge­ nauer gezeigt und weisen einen mittleren Abschnitt auf, dessen Höhe im wesentlichen der Dicke der Spulhülsen 2 entspricht. Die den Enden der Spulhülsen 2 zugewandte Flächen 35, 35' sind so voneinander beabstandet, daß sie im wesentlichen dem Abstand d zwischen den Spulhülsen 2 entsprechen. Diese Flächen 35, 35' bilden axiale Anschlagelemente derart, daß bei einem Bewegen der Tragelemente in horizontaler Richtung die Spulhülsen 2 in dieser Richtung verschoben werden.

Die Tragelemente 31 bis 33 weisen weiterhin auf beiden Seiten der als Anschlagelemente 35, 35' wirkenden Flächen Auflager­ flächen 36, 36' auf, die derart ausgebildet sind, daß die Spul­ hülsen 2 auf ihnen aufliegen können. Die endseitigen Tragele­ mente 30, 34 unterscheiden sich von den zwischen zwei Spulhül­ sen 2 angeordneten Tragelementen 31 bis 33 dadurch, daß ledig­ lich eine der Auflagerflächen 36 (beim Tragelement 34) bezie­ hungsweise 36' (beim Tragelement 30) vorgesehen sind.

Die oberen Konturen der Tragelemente 30-34 beziehungsweise der Auflagerflächen 36, 36' sind - wie insbesondere aus Fig. 2 er­ sichtlich - zylinderabschnittsförmig geformt, wobei die Radien den Kreisbögen entsprechen, welche die Spulhülsen 2 beim Ver­ schwenken des Revolvers 3 um die Schwenkachse S beschreiben.

Es ist eine (hier nicht gezeigte) Steuereinrichtung zum Steuern des Hubzylinders 17 vorgesehen, die derart ausgebildet ist, daß beim Hochfahren des oberen Gestellteils 11 mit den darauf befe­ stigten Tragelementen 30-34 in eine Spulenabnahmestellung, wie diese in Fig. 4 genauer gezeigt ist, die Tragelemente 30-34 mit ihren Enden beziehungsweise den Auflagerflächen 36, 36' kurz unter den Umfangsflächen der Spulhülsen 2 liegen, während die axialen Anschlagelemente 35, 35' an den stirnseitigen Enden der Spulhülsen 2 stehen. Wenn in dieser, insbesondere in den Fig. 2 und 4 gezeigten Stellung der Revolver 8 die Spulspin­ deln 3 verschwenkt, so findet keine Berührung zwischen den Spulhülsen 2 und den Auflagerflächen 36, 36' statt. Der Abstand zwischen diesen und den Spulhülsen 2 bleibt im wesentlichen konstant. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß über einen Schwenkwinkel δ (siehe Fig. 2), der durch die Breite der Trag­ elemente 30-34 bestimmt ist, die Spulhülsen 2 bei einem Hin­ unterfallen der Spulen auf den Auflagerflächen 36, 36' zu lie­ gen kommen.

Zum Abziehen der Spulen werden also die Tragelemente 30-34 bis in die in Fig. 4 gezeigte Position hochgefahren. Dann wird der Abnahmewagen 10 herausgefahren, also von der Wickelmaschine 9 fortbewegt, wobei die axialen Anschlagelemente, bei der in den Abbildungen gezeigten Situation also die rechten Anschlagele­ mente (Anschlagelement 35' in Fig. 4) die Spulen 1 an ihren Spulhülsen 2 mitnehmen. Sobald die Spulhülsen 2 von der Spul­ spindel 3 abgezogen sind, fallen sie (natürlich nur um sehr ge­ ringe Beträge) nach unten und kommen auf den Auflagerflächen 36, 36' zu liegen. Wenn dann der Abnahmewagen 10 ganz herausge­ fahren ist, können die abgenommenen Spulen in an sich bekannter Weise weitertransportiert, zum Beispiel einem anderen Trans­ portwagen übergeben oder von Hand abgenommen werden.

Zum Beginnen eines neuen Wickelvorgangs werden in der in Fig. 3 (rechts) gezeigten Situation nach dem Abnehmen der Spulen 1 neue, unbewickelte Spulhülsen 2 auf die Auflagerflächen 36 der Tragelemente 30-34 zwischen die axialen Anschlagelemente 35, 35' eingelegt, wobei die axialen Anschlagelemente zwischen den Spulhülsen 2 die definierten Abstände d gewährleisten. Die kon­ kave Form der Auflagerflächen 36, 36' führt dazu, daß die Spul­ hülsen 2 nach unten rollen und im wesentlichen fluchten. Wenn die obere Spulspindel 3 also an ihrem höchsten Punkt steht, so kann nun der Transportwagen 1 eingefahren werden und schiebt dabei die Spulhülsen 2 auf die Spulspindel 3 auf. Sobald die korrekte Einfahrposition erreicht ist, werden die Spulhülsen 2 auf der Spulspindel 3 in an sich bekannter Weise festgesetzt. Ein neuer Spulvorgang kann beginnen.

Mit ein und derselben Vorrichtung können also volle Spulen ab­ genommen und leere Spulhülsen aufgesetzt werden.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 5 angedeutet ist, sind die Tragelemente 30-34 von einer ersten Zangenhälfte 37 und einer zweiten Zangenhälfte 38 gebildet, welche die Spulhülsen 2 an ihren Enden zum Abziehen und zum Wiederaufsetzen umfassen. Die Querschnittsform entspricht allerdings wieder der in Fig. 4 gezeigten Form, umfaßt also axiale Anschlagflächen und (radiale) Auflagerflächen. Auch diese Anordnung kann zum Beispiel durch eine entsprechende Formgebung der Aufnahmebereiche der Zangen 37, 38 beziehungs­ weise durch ein entsprechendes Mitbewegen dieser Zangen gewähr­ leisten, daß ein Abnehmen der vollen Spulen innerhalb eines Winkelbereichs δ (wie in Fig. 2 gezeigt) stattfinden kann. Die axialen Anschlagflächen können hier auch entfallen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Spule

2

Spulhülse

3

Spulspindel

8

Revolver

9

Wickelmaschine

10

Abnahmewagen

11

oberes Gestellteil

12

unteres Gestellteil

13

Führungselement

14

erster Kreuzbalken

15

zweiter Kreuzbalken

16

Gelenk

17

Hubzylinder

18

Gleitführung

20

Hubeinrichtung

30-34

Tragelement

35

axiales Anschlagelement

36

Auflagefläche

37

erste Zangenhälfte

38

zweite Zangenhälfte
X Drehachse
S Schwenkachse
d Spulenabstand
δ Schwenkbereich

Claims (9)

1. Handhabungseinrichtung für Spulen an einer Wickelmaschine zum Aufspulen von Fäden, Bändchen, Filamenten oder der­ gleichen Spulgut auf Spulhülsen (2), umfassend
einen Abnahmewagen (10), der so ausgebildet und in die Wickelmaschine integriert ist, daß er von einer Ruheposi­ tion innerhalb der Wickelmaschine über eine Mittelposition außerhalb des Untergestelles der Wickelmaschine bis zu einer Bedienposition zum Abtransportieren der Spulen bewegbar ist;
eine am Abnahmewagen (10) angebrachte Hubeinrichtung (20) zum Transportieren der Spulen (1) in eine ergonomisch günstige Abnahmeposition,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum gleichzeitigen Ergreifen von mehreren Spulhülsen (2) endseitige Tragelemente (30-34) zum Ergreifen jeweils eines Endes einer Spulhülse (2) und Zwischen-Tragelemente (31-33) zum Ergreifen von jeweils zwei nacheinander auf der Spulspindel (3) folgenden Spulhülsen (2) vorgesehen sind.

2. Handhabungseinrichtung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (30-34) derart ausgebildet, insbesondere mit axialen Anschlagelementen (35) ausgerüstet sind, daß mehrere Spulhülsen (2) in der Bedienposition auf die Trag­ elemente (30-34) auflegbar und mit definiertem Abstand voneinander getrennt auf die Spulspindel (3) aufsetzbar sind.

3. Handhabungseinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (20) derart ausgebildet ist, daß die Tragelemente (30-34) in der Mittelposition des Abnahmewa­ gens (10) in einer Hubbewegung ohne Bewegungskomponente in einer Axialrichtung der Spulspindel (3) anhebbar und ab­ senkbar sind.

4. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Hub-Steuereinrichtungen vorgesehen sind, die derart ausge­ bildet sind, daß sich Auflager (36) der Tragelemente (30- 34) bei einem Abnehmen der Spulen (1) in einem Vertikalab­ stand bzw. mit Spiel unter den Spulhülsen (2) befinden.

5. Handhabungseinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (30-34) derart geformt sind, daß die Spulhülsen (2) über einen vorbestimmten Schwenkbereich (δ) der Spulspindel (3) um eine zu ihrer Drehachse (X) parallele aber versetzte Schwenkachse (S) insbesondere bei einem Revolverwickler ergreifbar sind.

6. Handhabungseinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (30-34) jeweils eine Auflagefläche (36) zur Aufnahme vertikaler Kräfte beim Tragen der Spule (1) und eine Anschlagfläche (35) zur Aufnahme horizontaler Kräfte beim Abnehmen und/oder Aufstecken der Spulhülsen (2) von der Spulspindel (3) bzw. auf die Spulspindel (3) aufweisen.

7. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (30-34) als Lagerschalen ausgebildet sind.

8. Handhabungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (30-34) als Zangen zum mindestens teil­ weisen umgreifen der Spulhülsen (2) ausgebildet sind.

9. Handhabungseinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (20) eine Scheren-Hubeinrichtung umfaßt.