DE3018628A1

DE3018628A1 - Vorrichtung zum automatischen aufwickeln von stranggut, insbesondere von draht

Info

Publication number: DE3018628A1
Application number: DE19803018628
Authority: DE
Inventors: Werner Ing.(grad.) 8540 Schwabach Lepach
Original assignee: MASCHINENFABRIK NIEHOFF KG 8540 SCHWABACH; Maschinenfabrik Niehoff GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Niehoff GmbH and Co KG
Priority date: 1980-05-16
Filing date: 1980-05-16
Publication date: 1981-11-26
Also published as: FI69042B; IT1135803B; BE888710A; FI811449L; DE3018628C2; FI69042C; FR2482570B1; FR2482570A1; IT8121721A0

Description

Anmelder: Maschinenfabrik IT.iehoff KG -.Schwabach

Vorrichtung..zum automatischen Aufwickeln von Stranggut, insbesondere von Draht

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatischen Aufwickeln von Stranggut, insbesondere von Draht, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Vorrichtungen zum automatischen Auswechseln von Spulen an Drahtspülmaschinen sind beispielsweise durch die DE-PS 153 313 bekannt geworden. Hierbei soll ein automatisches Auswechseln der vollen und leeren Spulen erreicht werden, wobei die leeren Spulen einem besonderen Magazin entnommen und die vollen Spulen in ein entlegenes Magazin transportiert werden. Die Regelung der einzelnen Arbeitsgänge erfolgt dabei über geeignete Schalt- und Regeleinrichtungen.

Die vorbekannte Anordnung ist technisch und insbesondere fertigungstechnisch nur mit einem hohen Aufwand zu realisieren und infolge ihrer Kinematik im Anwendungsbereich

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BADORiQlNAL

nur sehr begrenzt einsetzbar, insbesondere dann, wenn das Gewicht einer bewickelten Spule 400 kg und mehr beträgt.

Aus diesem Grunde sind auch die bei Spinnereimaschinen zum Einsatz gelangenden Vorrichtungen dieser Art auf Drahtaufwickelmaschinen nicht ohne weiteres übertragbar.

Darüber hinaus sind sogenannte Robotaufwickler bekannt, die neben der normalen Punktion eines vollautomatischen Doppelwicklers auch den gesamten Spulenwechsel mit Hilfe an sich bekannter numerischer Steuerverfahren durchführen.

Ein derartig großer technischer Aufwand läßt sich allenfalls für eine große Zahl von Aufwicklern eines ganzen Werkes yertreten, nicht dagegen bei einzelnen oder kleineren Anlagen, bei denen sich naturgemäß bei den zu magazinierenden Spulenkörpern recht unterschiedliche Stückzahlen ergeben. So ergibt sich einerseits, daß bei großen Spulengewichten und dünnem Wickelgut oftmals ein.einziger magazinierter Leerspulenkörper ausreicht, um die Produktion einer vollen Schicht, z.B. von 8 Stunden, bedienungsfrei aufwickeln zu können. Andererseits kommen auch Fälle vor, in denen die Füllzeiten der Spulenkörper so kurz sind, daß das Bedienungspersonal allein mit dem Auswechseln der Spulenkörper restlos überfordert wäre und keine Zeit für die Beaufsichtigung weiterer Maschinen aufbringen könnte. Hierdurch wurden, oftmals Maschinenabschaltungen und somit !Produktionsausfälle von beträchtlicher Größe auftreten. -

Zur Behebung dieser Nachteile besteht die der Erfindung ; zugrundeliegende Aufgabe in der Schaffung einer vielseitig einsetzbaren Aufwickelvorrichtung für Stranggut, insbesondere von Draht, in Form von Doppel- und Einzelspulerrt, die mit einer Vorrichtung zum automatischen Auswech-

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sein von bewickelten gegen leere Spulenkörper versehen sind, die unabhängig von den jeweiligen Füllzeiten der Spulenkörper völlig taktfrei und über einen ausreichend großen Zeitraum, z.B. einer Schicht von 8 Stunden und mehr, die Produktion bedienungsfrei und bei voller Leistung aufrecht erhalten kann. Außerdem soll der Weg zwischen der Spulspindel und dem Magazin für die bewickelten und unbewickelten Spulenkörper und deren Auswechselzeiten auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. .

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch das kennzeichnende Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der Lösung dieser Aufgabe ergaben sich erfindungsgemäß weitere Ausgestaltungen der Erfindung, die in den Unteransprüchen erfaßt sind.

Durch die Erfindung können einerseits kostspielige und für den rauhen Betrieb überempfindliche technische Geräte eingespart werden. Andererseits kann unabhängig vom Zeittakt der Maschine während des Bewicklungsvorganges eines Spulenkörpers der bereits vorher bewickelte Spulenkörper, sowie etwaige auf der Tragvorrichtung bereits gespeicherte volle Spulenkörper zu beliebiger Zeit, z.B. zum Ende einer 8-stündigen Schicht, fortgeschafft werden, d.h. daß die erfindungsgemäße, aus einem Spuler mit einem Spulenkörpermagazin bestehende Vorrichtung solange ohne eine Bedienungsperson arbeiten kann, bis der letzte leere Spulenkörper bewickelt ist.

In den Figuren ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 in schematisch dargestellter Ansicht einen Einzelspuler mit einem quer zur Spulspindellängsachse verschiebbaren Spulenwagen mit aufgebauter Tragvorrichtung, und

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Pig. 2 die entsprechende Draufsicht,

Pig. 3 in Ansicht einen Einzelspuler mit einem in Richtung der Spulspindellängsachse verschiebbaren Spulenwagen und separat angeordneter Tragvorrichtung, und

Pig. 4 die entsprechende Draufsicht,

Pig. 5 in Draufsicht die Ausbildung einer Tragvorrichtung in vergrößertem Maßstabe mit drei Spulenträgerzapfenpaaren bzw. sechs Zapfen, und

Pig. 6 in Ansicht eine solche Tragvorrichtung mit Spulenträgerzapfenpaaren, die in verschiedenen horizontalen Ebenen untergebracht sind, und

Pig. 7 in schematischer Darstellung die Ansicht eines Doppelspulers im Schnitt gemäß der Linie VII-VII mit einem in Längsrichtung der Spulspindel verschiebbaren Spulenwagen, welcher außerhalb des Spulergehäuses drehbar ist und zwei oder mehrere Lagerstellen für Spulenkörper aufweist, sowie eine mögliche Ausführungsform für die Zu- und Abführung der leeren bzw. bewickelten Spulenkörper, und

Pig. 8 die entsprechende Draufsicht.

In Pig. 1 und 2 ist ein Einzelspuler mit 1 bezeichnet, dessen Spulspindel 2 in den Lagern 3 und 4 gelagert ist und die auf ihrem freien Ende eine Aufspanneinrichtung für einen Spulenkörper 6 aufweist, der den aufzuwickelnden Draht 7 über eine Verlegerrolle 8 zugeführt bekommt. Ale Aufspanneinriohtung für die Spulspindel 2 können spreizbare Keile verwendet werden, die in bekannter Weise durch mechanische Gestänge oder durch flüssige bzw. gasförmige Druckmittel automatisch den Spulenkörper zentrieren bzw. befestigen und ihn auch wieder freigeben.

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SobaldderSpulenkörper 6 die vorher festgelegte Drahtmenge 7 aufweist, wird die Spulspindel 2 und die weitere Drahtzufuhr stillgesetzt, beispielsweise durch einen Meterzähler oder durch eine auf den Füllungsgrad des Spulenkörpers ansprechende Selenzellensteuerung bekannter Art, -wonach ein Strahl der Lichtquelle 9 durch den bei voller Spule gebildeten Wickelkörper 10 unterbrochen wird, und die Selenzelle 11 entweder durch Schließung oder Öffnung der Kontakte 12 den weiteren Ablauf der automatischen Steuerung in bekannter Weise in Gang setzt.

Der Spulenwechsel erfolgt in der Weise, daß zunächst die Äufspanneinrichtung 5 für den Spulenkörper 6 gelöst wird. Dann wird der nunmehr frei bewegliche, bewickelte Spulenkörper 6 mit Hilfe einer Schubkraft, die über die Kolbenstange 13 und den mit Flüssigkeit oder Gas beaufschlagten; und sich im Zylinder 15 bewegenden Kolben H auf den Spulenkörper 6 ausgeübt wird, auf den Zapfen 16 der Tragvorrichtung 17 geschoben, die auf dem Transportwagen 18 angeordnet ist. Der Transportwagen 18 ist in Richtung des Doppelspeiles 19 auf den Schienen 20 verschiebbar.

Die-Tragvorrichtung 17 weist einen weiteren Zapfen 21 auf, der den leeren Spulenkörper 22 trägt. Beide Zapfen 16 und 21 .sind ah dem gleichen Drehteil 23 befestigt, Durch Schwenkung des Drehteiles 23 um 180° steht nunmehr die leere Spule 22 gleichachsig unmittelbar vor der Spulspindel 2 und kann mit Hilfe der Kolbenstange 13 auf die Spulspindel 2 gezogen und durch die Aufspanneinrichtung 5 zentriert und festgeBpannt und alsdann der Wickelvorgang in bekannter Weise wieder eingeleitet werden»

Das Drehteil 23 is t auch in Form eines Zylinders und eines KoIbene ausführbar und die HÖhenveratellbarkeit der Zapfen T6 und 21 kann durch Ein- und Auslassen eines DruekmittelB durch das Rohr 24 bewerkstelligt werden.

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ORiGlNALJiSlSPECTED

Statt der beiden Zapfen 16 und 21, die ein Zapfenpaar bilden, können auch mehrere Zapfenpaare angebracht werden. Hierdurch kann die Produktionszeit ohne personelle Bedienung wesentlich erhöht werden.

In Fig. 3 und 4 sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Anordnung unterscheidet sich von der in Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung lediglich dadurch, daß der Transportwagen 27 nur in Richtung der Längsachse der Spulspindel 2, nämlich in Richtung des Doppelpfeiles 25 bewegbar und die Tragvorrichtung 26 dem Transportwagen 27 freistehend zugeordnet ist. Ferner wird hierbei nicht der bewickelte Spulenkörper 6 unmittelbar von der Kolbenstange 13 herabgeschoben, sondern die Kolbenstange 13 ist direkt am Transportwagen 27 befestigt. Hierdurch kann der Spulenkörper - nach Lösung der Aufspann- und Zentriervorrichtung 5 - auf den höhenverstellbaren Transportwagen 27 abgelegt und alsdann durch Beaufschlagung des Zylinders 15 unmittelbar auf den Zapfen 28 geschoben werden. Anschließend erfolgt die Drehung des Drehteiles 23 um 180°, so daß der leere Spulenkörper 29 auf den ausgefahrenen Transportwagen 27 abgelegt und durch Rückfahrt des Transportwagens 27 vom Zapfen 30 abgezogen und auf die Spulspindel 2 aufgeschoben wird. Die Höhenverstellbarkeit der Tragvorrichtung kann in gleicher Weise wie bei der Tragvorrichtung 17 (Fig. 1 und 2) erfolgen.

In Fig. 5 ist die Tragvorrichtung 26 in Draufsicht und in vergrößertem Mäßstabe dargestellt. Im vorliegenden Falle besteht die Tragvorrichtung im wesentlichen aus den drei Spulenträgerzapfenpaaren 31, 32, 33-· Der linke Zapfen 31 steht der Spulspindel 2 mit dem bewickelten Spulenkörper 6 gleichachsig gegenüber. Alle anderen Spulenkörper sind noch leer. Die Tragvorrichtung 26 dient somit ebenfalls als Magazin für leere und/oder bewickelte Spulenkörper.

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In Fig. 6 ist die Tragvorrichtung 26 in Ansicht dargestellt, tun -die Antriebsmöglichkeiten der sich bewegenden Teile besser erkennen zu können. Die drehbare Tragsäule ist mit 34 bezeichnet und weist am unteren Ende ein Zahnrad 35 auf, welches durch den Motor M₁ über das Ritzel 36 angetrieben wird. Die Tragsäule 34 wird von der großflächigen Tragplatte 37 getragen, die gleichzeitig als Oberteil eines Kugel- oder Kegellagers 38 ausgebildet sein kann, um die gesamte Tragvorrichtung als solche drehen zu können. Letzteres kann besonders beim Abtransport der bewickelten Spulenkörper von Vorteil sein.

Sie Tragsäule 34 ist ferner in ihrer Längsrichtung mit einer Zahnstange 39 versehen, in die die Zahnritzel 40 und 41 der Motoren Mp und M-, eingreifen, die auf getrennten Spulenträgern fest angeordnet sind und mit ihnen auf- und abbewegt werden können. Die Spulenträger befinden sich somit in zwei horizontalen Ebenen, so daß diese Tragyorriehtüng für insgesamt 12 Spulenkörper als Magazin dienen kann.Durch Anordnung weiterer Spulenträger in verschiedenen Ebenen läßt sich die Zahl der speicherbaren Spulenkörper noch beträchtlich erhöhen.

Anstelle der Zahnstange 39 mit den Zahnritzeln 40 und 41 und der Motoren M₂ und M, kann für die Auf- und Abbewegung der Spulenträger mit den Zapfenpaaren auch eine sehraubenlinienförmige Nut N verwendet werden, die im Mantelteil der Tragsäule 34 eingearbeitet ist. Die Mitnähme der Spulenträger erfolgt dann zweckmäßig durch einen am Spulenkörper angebrachten und in die Nut einklinkbaren Bolzen, der bei Drehung der Tragsäule 34 und einem im Jtaum nicht drehenden Spulenträger - also bei einem, z.B. durch einen seitlich eingeschwenkten Anschlag oder dgl.,an der Drehung verhinderten Spulenträger in der Nut N geführt wird und J.e nach der Drehrichtung der Tragsäule 34 auf- oder abbewegt werden kann. Wenn die Steigung der schraubenllnienförmigen Nut N entsprechend klein gewählt wird, kann eine Selbsthemmung des Spulenkörpers bewirkt werden. Auf diese Weise können nicht

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nur Spulenträger mit mehreren Zapfenpaaren in verschiedenen Ebenen um die Tragsäule 34 magaziniert, sondern auch einzelne, einseitig an einem Spulenträger angeord-.nete Zapfen mit Spulenkörpern in verschiedenen Ebenen untergebracht werden.

In Fig. 7 ist der Gegenstand der Erfindung bei einem Doppelspuler in Ansicht und im Schnitt dargestellt, der mit zwei Transportwagen 42 und 43 versehen ist, die in der Höhe verstellbare Spulenkörperträger 44 bzw. 45 aufweisen. Diese sind als Zylinder eines Flüssigkeits- oder Gasmotors ausgebildet, in deren Innenraum ein unbeweglicher Kolben 46 angeordnet ist. In der Längsachse des Kolbens 46 ist eine Bohrung 47 eingebracht, die mit einem Zu- und Abführungsrohr 48 für das Druckmittel in Verbindung steht. Zwischen Spulenkörperträger bzw. Motorzylinder 45 und dem Kolben 46 sind Dichtungen 49 und 50 angeordnet, von denen die Dichtungen 49 in den stillstehenden Kolben 46 und die Dichtungen 50 in den Spulenkörperträger bzw. Motorzylinder 44 bzw. 45 festhaftend eingelassen sind.

Fig. 8 stellt die entsprechende Draufsicht des Doppelspulers dar. Die Verlegerolle 8 ist in bekannter Weise für beide Spulerseiten verwendbar. Sobald der rechte Spulenkörper 51 auf der Spulspindel 52 bewickelt ist, wird der Draht auf den Spulenkörper 54 übergeleitet, so daß der Aufwickelvorgang als solcher nicht unterbrochen wird. Eine automatische Steuerung sorgt dafür, daß der Spulenkörperträger 45 eine Lage einnimmt, in der der Transportwagen 43 bei seiner Bewegung in Richtung des Pfeiles 55 den bewickelten Spulenkörper 51 von der Spulspindel 52 abzieht und diesen auf den Spulenkörperträger 45 ablegt. Jetzt erfolgt eine Schwenkung um 180°, so daß der leere Spulenkörper 56 vor die Spulspindel 52 gelangt und der Transportwagen nunmehr in Richtung des Pfeiles 57 gefahren und damit der leere Spulenkörper auf die Spulspindel 52 geschoben, zentriert und befestigt wird. Alsdann wird der Spulenkörperträger 45 abgesenkt,

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so daß der leere Spulenkörper 56 für einen neuen Wickelvorgang bereitsteht, wenn der Wickelvorgang des benachbarten Spulenkörpers 54 auf der Spulspindel 53 beendet ist. Zur weiteren Beförderung der bewickelten Spulen steht ein Übergabeblech 58/59 zur Verfügung, welches diese auf ein bereitstehendes Transportband 60 bzw. 61 leitet. Der Nachschub für leere Spulenkörper 66 kann durch ein Transportband 62 erfolgen, welches die leeren Spulenkörper auf die Übergabestation 63 bringt. Von hier aus gelangen die Leerspulen jeweils in Richtung der Pfeile 64 bzw. 65 auf die höhenverstellbare Plattform des Transportwagens 42 bzw. 43.

Der Gegenstand der Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele, sondern er kann in mannigfacher Weise abgewandelt werden. So ist es beispielsweise möglich, den in Pig. 7 und 8 dargestellten Spulenkörperträger 44 bzw. 45 nicht nur bei Doppelspule™, sondern in gleicher Weise auch bei Einzelspulern zu verwenden. Letzteres gilt sinngemäß auch für die Einrichtungen zum Zu- und Abführen der leeren bzw. bewickelten Spulenkörper durch Transportbänder und Übergabestationen. Ebenso ist es bei Doppelspulern möglich, den Spulenkörperträger in Porm eines nicht drehbaren Spulenwagens — wie in Pig. 4 dargestellt - zu verwenden.

Ebenso ist es mit der in den Pig. 5 und 6 dargestellten Anordnung möglich, nicht nur eine Schwenkbewegung des Spulenkörperträgers um 180° zu vollziehen, sondern hierbei genügt bereits jeweils eine Schwenkung von 60°, um zum nächstliegenden.Spulenkörper zu gelangen.

Die beweglichen und antreibbaren Vorrichtungsgegenstände sind mit zeichnerisch nicht dargestellten Steuerventilen, Verriegelungs- und Endschaltern, sowie mit Steuer- und Regelkoiitakten bekannter Art versehen, so daß zur Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung jede bekannte

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Programm- oder Polgeschaltung einfachster Art verwendet werden kann. Da Einzelteile dieser Art auch in ablegenen Teilen der Welt erhältlich sind, können eventuelle Störungsfälle leicht und in kürzester Zeit behoben werden.

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Claims

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P at entansp rüc he

1-·.- Vorrichtung zum automatischen Aufwickeln von Stranggut, insbesondere von Draht, auf Spulenkörper, die auf Spulspindeln von Einzel- oder Doppelspulera mit Hilfe von .Spulenwagen oder Schub- und Ziehvorrichtungen aufsetzbar und von diesen wieder entfernbar sind., dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Spuler -zugeordnete Tragvorrichtung (17,26) mit einer drehbaren, in der Höhe verstellbaren Hub- und Senkvorrichtung versehen ist> die ein oder mehrere, mit der Spulspindel (2,52,53) fluchtende und in achsgleiche Höhe brinbare Spulenträgerzapfenpaare ( 16,21 j 28,30;31 ;32;33". aufweist, wobei jeweils ein Spulenkörper(6,22,29,51,54,56) von einem der Zapfen (16,21,28,30) der Tragvorrichtung (17,26) mit Hilfe des Spulenwagens (27) und/oder der Schub- und Ziehvorrichtung (13) auf die Spulspindel(2,52,53) in die Wickelstellung bringbar und weitere leere oder bewickelte Spulenkörper auf den übrigen Zapfen der Tragvorrichtung (17,26) magazinierbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenwagen (42,43) zur gleichzeitigen Aufnahme

; wenigstens zweier Spulenkörper (51,56) als Doppelwagen mit einer karussellartigen Drehvorrichtung mit einer entsprechenden Zahl von SpulenkÖrperlagerplätzen ausgebildet ist, .auf die jeweils ein bewickelter Spulenkörper (6,51) von der Spulspindel (2,52) ablegbar, durch Ausfahren des S-pülenwagens abziehbar und durch Schwenkung der Drehvorrichtung ein dort bereitstehender leerer Spulenkörper(29,56) durch Einfahren des Spulenwagens auf die Spulspindel aufschiebbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung der Tragvorrichtung (17,26) oder der Aufnahmeplatte über ein Getriebe (35,36) erfolgt, das elektromagnetisch oder hydraulisch bezw. pneumatisch angetrieben wird.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Tragvorrichtung (26) mit mehreren, in verschiedenen horizontalen Ebenen angeordneten Spulenträgerzapfenpaaren (31,32,33) versehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ebene der Spulenträgerzapfenpaare (31,32,33) für sich in der Höhe verstellbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Führung der- Zapf en (1. S, 21 ,28,30) und zugleich der Magazinisierung der Spulenkörper dienende Mittelsäule (34) der Tragvorrichtung (26) eine schraubenlinienförmige Nut (N) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenlinienförmige Nut (N) eine Steigung solcher Größe aufweist, daß sie selbsthemmend wirkt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zu- und Abführen von leeren und/oder bewickelten Spulenkörpern(51,54,56,66) seitlich angebrachte Übergabebleche (58,59)· oder eine Übergabestation (63) und Transportbänder (60,61,62) dienen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Transportwagen (42,43) ein einfacher, nicht schwenkbarer Transportwagen (27) verwendet wird. -

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