DE3018628C2

DE3018628C2 - Vorrichtung zum automatischen Aufwickeln von Stranggut, insbesondere von Draht

Info

Publication number: DE3018628C2
Application number: DE3018628A
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: 1982-06-09
Also published as: FI811449L; DE3018628A1; IT8121721A0; BE888710A; FR2482570A1; IT1135803B; FI69042C; FR2482570B1; FI69042B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatischen Aufwickeln von Stranggut, insbesondere von Draht, gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüehe 1 und 2.

Vorrichtungen zum automatischen Auswechseln von Spulen an Drahtspulmaschinen sind beispielsweise durch die DE-PS 133 313 bekanntgeworden. 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 nur sehr begrenzt einsatzbar, insbesondere dann, wenn das Gewicht einer bewickelten Spule 400 kg und mehr beträgt

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

Darüber hinaus sind sogenannte Robotaufwickler bekannt, die neben der normalen Funktion 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 vertreten, nicht dagegen bei einzelnen oder kleineren Anlagen, bei denen sich naturgemäß bei den zu magazinierenden Spulen recht unterschiedliche Stückzahlen ergeben. So ergibt sich einerseits, daß bei großen Spulengewichten und dünnem Wickelgut oftmals eine einzige magazinierte Leerspule ausreicht, um die Produktion einer vollen Schicht, ζ. Β. von 8 Stunden, bedienungsfrei aufwickeln zu können. Andererseits kommen auch Fälle vor, in denen die Füllzeiten der Spulen so kurz sind, daß das Bedienungspersonal allein mit dem Auswechseln der Spulen restlos überfordert ist und keine Zeit für die Beaufsichtigung weiterer Maschinen aufbringen kann. Hierdurch treten oftmals Maschinenabschaltungen und somit Produktionsausfälle von beträchtlicher Größe auf.

Zur Behebung dieser Nachteile besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in der Schaffung vielseitig einsetzbarer Vorrichtungen zum automatischen Aufwickeln von Stranggut, insbesondere von Draht, bei Doppel- und Einzelspulern, die mit einer Vorrichtung zum automatischen Auswechseln von bewickelien gegen leere Spulen versehen sind, mit deren Hilfe unabhängig von den jeweiligen Füllzeiten der Spulen 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 werden kann. Außerdem soll der Weg zwischen der Spulspindel und dem Magazin für die bewickelten und unbewickelten Spulen und deren Auswechselzeiten auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

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 einer Spule die bereits vorher bewickelte Spule, sowie etwaige, auf der Tragvorrichtung bereits gespeicherte volle Spulen zu beliebiger Zeit, z. B. zum Ende einer 8stündigen Schicht, fortgeschafft werden, d. h. daß die erfindungsgemäße, aus einem Spuler mit einem Spulenmagazin bestehende Vorrichtung solange ohne eine Bedienungsperson arbeiten kann, bis die letzte leere Spule bewickelt ist.

In den Figuren ist die Erfindung anhand von

Ausführungsbeispielen dargestellt Es zeigt

F i g. 1 in Ansicht einen Einzelspuler gemäß der Erfindung mit einem quer zur Spulspindellängsachse verschiebbaren Transportwagen mit aufgebauter Tragvorrichtung, und F i g. 2 die entsprechende Draufsicht;

Fig.3 in Ansicht einen Einzelspuler nach der Erfindung gemäß der Schnittlinie HI-III der Fig.4 mit einem in Richtung der Spulspindellängsachse verschiebbaren Transportwagen und separat angeordneter Tragvorrichtung, und

F i g. 4 die entsprechende Draufsicht;

F i g. 5 in Draufsicht die Ausbildung einer Tragvorrichtung nach der Erfindung in vergrößertem Maßstabe mit sechs Spulenträgern, und

Fig.6 in Ansicht eine solche Tragvorrichtung mit Spulenträgern, die in verschiedenen horizontalen Ebenen untergebracht sind;

Fig. 7 in Draufsicht einen Doppelspuler mit in Längsrichtung der Spulspindeln verschiebbaren Transportwagen gemäß der Erfindung, die außerhalb des Spulergehäuses drehbar sind und zwei oder mehrere Lagerflächen für Spulen aufweisen, sowie eine mögliche Ausführungsform für die Zu- und Abführung der leeren bzw. bewickelten Spulen, und

Fig. 8 die entsprechende Ansicht gemäß der Schnittlinie VII-VH der F i g. 7.

In F i g. 1 und 2 ist ein Einzelspuler 1 dargestellt, dessen Spulspindel 2 in den Lagern 3 und 4 gelagert ist und die auf ihrem freien Ende eine Aufspanneinrichtung 5 für eine Spule 6 aufweist, die den aufzuwickelnden Draht 7 über eine Verlegerrolle 8 zugeführt bekommt. Als Aufspanneinrichtung für die Spulspindel 2 können spreizbare Keile verwendet werden, die in bekannter Weise durch mechanische Gestänge oder durch flüssige bzw. gasförmige Druckmittel automatisch die Spule zentrieren bzw. befestigen und sie auch wieder freigeben. Sobald die Spule 6 die vorher festgelegte Menge des Drahtes 7 aufweist, wird die Spulspindel 2 und die weitere Drahtzufuhr stillgesetzt, beispielsweise durch einen Meterzähler oder durch eine auf den Füllungsgrad der Spule ansprechende Selenzellensteuerung bekannter Art, wonach ein Strahl der Lichtquelle 9 durch die bei voller Spule gebildete Wicklung 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 Aufspanneinrichtung 5 für die Spule 6 gelöst wird. Dann wird die nunmehr frei bewegliche, bewickelte Spule 6 mit Hilfe einer Schubkraft, die über die Kolbenstange 13 und den mit Flüssigkeit oder Gas beaufschlagten und sich im Zylinder 15 bewegenden Kolben 14 auf die Spule 6 ausgeübt wird, auf den Spulenträger (Zapfen) 16 der Tragvorrichtung 17 geschoben, die auf dem Transportwagen 18 angeordnet ist. Der Transportwagen 18 ist in Richtung des Doppelpfeiles 19 auf den Schienen 20 verschiebbar.

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

Das Drehteil 23 ist auch in Form eines Zylinders und eines Kolbens ausführbar und die Höhenverstellbarkeit der Spulenträger (Zapfen) 16 und 21 kann durch Ein- und Auslassen eines Druckmittels durch das Rohr 24 vorgenommen werden. Statt der beiden Spulenträger (Zapfen) 16 und 21, die um 180° gegeneinander versetzt angeordnet sind, könen auch mehrere, beispielsweise um 120° oder 90° versetzt angeordnete Spulenträger (Zapfen) angebracht werden. Hierdurch kann die Produktionszeit der Wickelmaschine 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 F i g. 1 und 2 dargestellten Anordnung lediglich dadurch, daß einerseits anstelle des seitlich in Pfeilrichtung 19 verschiebbaren Transportwagens 18 eine höhenverstellbare Tragvorrichtung 26 angeordnet und dem parallel zu der Spulspindel 2 in Pfeilrichtung 25 verschiebbaren Transportwagen 27 freistehend zugeordnet ist und andererseits die bewikkelte Spule 6 nicht unmittelbar von der Kolbenstange 13 hinausgeschoben wird, sondern die Kolbenstange 13 unmittelbar am Transportwagen 27 befestigt ist. Hierdurch kann die bewickelte Spule 6 — nach Lösung der Aufspann- und Zentriervorrichtung 5 — auf die höhenverstellbare Plattform P des Transportwagens 27 abgelegt und alsdann durch Beaufschlagung des Zylinders 15 berührungslos, d. h. ohne Reibung zwischen Spulenbohrung und Spulspindel 2 von dieser auf den Spulenträger (Zapfen) 28 geschoben werden. Anschließend erfogt die Drehung des Drehteiles 23 um 180°, so daß die leere Spule 29 auf die Plattform P des ausgefahrenen Transportwagens 27 abgelegt und durch Rückfahrt des Transportwagens 27 vom Spulenträger (Zapfen) 30 abgezogen und auf die Spulspindel 2 aufgeschoben wird. Die Höhenverstellbarkeit der Tragvorrichtung 26 kann in gleicher Weise wie bei der Tragvorrichtung 17 (Fig. 1 und 2) erfolgen. Ebenso ist es möglich, die Tragvorrichtung 26 aus F i g. 4 anstelle des Transportwagens 18 in F i g. 2 zu setzen und umgekehrt.

In F i g. 5 ist die Tragvorrichtung 26 in Draufsicht und in vergrößertem Maßstabe dargestellt. Im vorliegenden Falle besteht die Tragvorrichtung im wesentlichen aus den sechs Spulenträgern (Zapfen) 31 bis 33 und 31a bis 33a. Der Spulenträger (Zapfen) 31 steht der Spulspindel 2 mit der bewickelten Spule 6 gleichachsig gegenüber. Alle anderen Spulen sind noch leer. Die Tragvorrichtung 26 dient somit als Magazin für leere und/oder bewickelte Spulen.

In F i g. 6 ist die Tragvorrichtung 26 in Ansicht dargestellt, um die Antriebsmöglichkeiten der sich bewegenden Teile besser erkennen zu können. Mit 34 ist eine drehbare Tragsäule bezeichnet. Sie weist am unteren Ende ein Zahnrad 35 auf, welches durch einen Motor M\, über ein Ritzel 36 angetrieben wird. Die Tragsäule 34 wird von einer 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. Letzeres kaiiii besonders beim Abtransport der bewickelten Spulen von Vorteil sein.

Die Tragsäule 34 ist ferner in ihrer Längsrichtung mit einer Zahnstange 39 versehen, in die Zahnritzel 40 und 41 von Motoren M2 und M3 eingreifen, die auf getrennten Spulenträgern (Zapfen) 70 bis 73 fest

angeordnet sind und mit ihnen auf- und abbewegt werden können. Die Spulenträger (Zapfen) 70 bis 73 befinden sich somit in zwei horizontalen Ebenen, so daß diese Tragvorrichtung für insgesamt zwölf Spulen als Magazin dienen kann. Durch Anordnung weiterer Spulenträger (Zapfen) in verschiedenen Ebenen läßt sich die Zahl der speicherbaren Spulen noch beträchtlich erhöhen.

Anstelle der Zahnstange 39 mit den Zahnritzeln 40 und 41 und der Motoren M₂ und M₃ kann für die Auf- und Abbewegung der Spulenträger (Zapfen) auch eine schraubenlinienförmige Nut N verwendet werden, die im Mantelteil der Tragsäule 34 eingearbeitet ist. Die Mitnahme der Spulenträger (Zapfen) erfolgt dann zweckmäßig durch einen an der Spule angebrachten und in die Nut einklinkbaren Bolzen, der bei Drehung der Tragsäule 34 und einem im Raum nicht drehenden Spulenträger (Zapfen) — also bei einem, z. B. durch einen seitlich eingeschwenkten Anschlag oder dgl, an der Drehung verhinderten Spulenträger (Zapfen) — in der Nut N geführt wird und je nach der Drehrichtung der Tragsäule 34 auf- oder abbewegt werden kann. Wenn die Steigung der schraubenlinienförmigen Nut N entsprechend klein gewählt wird, kann eine Selbsthemmung der Spule bewirkt werden. Auf diese Weise können nicht nur Spulen in verschiedenen Ebenen um die Tragsäule 34 magaziniert, sondern auch einzelne, einseitig an der Tragsäule 34 angeordnete Spulenträger (Zapfen) mit Spulen in verschiedenen Ebenen untergebracht werden.

F i g. 7 zeigt in Draufsicht einen Doppelspuler, dessen Verlegerrolie 8 in bekannter Weise für beide Spulerseiten verwendbar ist. Sobald die Spule 51 auf der Spulspindel 52 bewickelt ist, wird der Draht auf die Spule 54 übergeleitet, so daß der Aufwickelvorgang als solcher nicht unterbrochen wird. Beide Seiten des Doppelspulers weisen als Tragvorrichtung 17 je einen Spulenträger 44 bzw. 45 in Form eines Zylinders auf, der jeweils einem ruhenden Kolben 46 zugeordnet ist. Ferner sind die Spulenträger 44 und 45 jeweils mit einem Transportwagen 42 bzw. 43 verbunden, welche in Richtung der Pfeile 55 bzw. 57 verschiebbar sind. Eine automatische Steuerung sorgt dafür, daß durch Heben der Spulenträger 44 bzw. 45 mit den beiden Plattformen P\ und P₂ die bewickelte Spule 51 auf der Plattform P\ aufliegt so daß der Transportwagen 43 bei seiner Bewegung in Richtung des Pfeiles 55 die bewickelte Spule 51 berührungslos von der Spulspindel 52 abzieht.

Wenn die bewickelte Spule 51 von der Spulspindel 52 abgezogen worden ist, erfolgt eine Schwenkung des Spuienirägers 45 um iSö^c, so daß die ieere Spule 56 vor die Spulspindel 52 gelangt und der Transportwagen 43 nunmehr in Richtung des Pfeiles 57 gefahren und damit die leere Spule 56 auf die Spulspindel 52 geschoben, zentriert und beispielsweise durch spreizbare Keile in bekannter Weise befestigt wird. Alsdann wird der Spulenträger 45 mit seinen an ihm befestigten Plattformen P\ und Pr abgesenkt, so daß die Ieere Spule 56 für einen neuen Wickelvorgang bereitsteht, wenn der Wickelvorgang der benachbarten Spule 54 auf der Spulspindel 53 beendet ist.

Zur weiteren Beförderung der bewickelten Spulen steht ein Übergabeblech 58 bzw. 59 zur Verfügung, welches diese auf ein bereitstehendes Transportband 60 bzw. 61 leitet.

Der Nachschub für leere Spulen 66 kann durch ein Transportband 62 erfolgen, welches diese auf die Übergabestation 63 bringt. Von hier aus gelangen die Leerspulen jeweils in Richtung der Pfeile 64 bzw. 65 auf

ίο die höhenverstellbaren Plattformen P₁ und P₂ der Spulenträger 44 bzw. 45.

In F i g. 8 ist der Doppelspuler in Ansicht gemäß der in Fig. 7 angedeuteten Schnittlinie VII-VIl dargestellt. Die beiden Transportwagen 42 und 43 weisen Spulenträger 44 bzw. 45 auf, die mit höhenverstellbaren Plattformen P\ und P₂ versehen sind. Die Spulenträger 44 bzw. 45 sind als Flüssigkeits- oder Gasmotor mit einem ruhenden Kolben 46 ausgebildet, welcher mit dem Transportwagen 42 bzw. 43 eine Einheit bildet. 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 Spulenträger bzw. Motorzylinder 45 und dem Kolben 46 sind Dichtungen 49 und 50 angeordnet, von denen die Dichtungen 49 im ruhenden Kolben 46 und die Dichtungen 50 im Spulenträger 44 bzw. 45 im betreffenden Motorzylinder festhaftend angebracht sind.

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 F i g. 7 und 8 dargestellten Spulenträger 44 bzw. 45 mit deren Transportwagen 42 und 43 nicht nur bei Doppelspulern, sondern in gleicher Weise auch bei Einzelspulern zu verwenden. Letzteres gilt sinngemäß auch für die Einrichtungen zum Zu- und Abführen der leeren bzw. bewickelten Spulen durch Transportbänder und Übergabestationen. Ebenso ist es auch bei Doppelspulern möglich, den Transportwagen 42 bzw. 43 — wie in F i g. 4, Position 27, dargestellt — ohne den drehbaren Spulenträger 44 bzw. 45 zu verwenden und achsgleich zwei Tragvorrichtungen 26 — wie in Fig.4 — den beiden Spulenwellen 52 bzw. 53 zuzuordnen.

Ebenso ist es mit der in den F i g. 5 und 6 dargestellten Anordnung möglich, nicht nur eine Schwenkbewegung des Spulenträgers (Zapfens) um 180° zu vollziehen, sondern hierbei genügt bereits jeweils eine Schwenkung von 60°, um zur nächstliegenden Spule zu gelangen.

Die beweglichen und antreibbarcn Vonichtangsgcgenstände sind mit zeichnerisch nicht dargestellten Steuerventilen, Verriegelungs- und Endschaltern, sowie mit Steuer- und Regelkontakten bekannter Art versehen, so daß zur Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Vorrichtung jede bekannte Programm- oder Folgeschaltung 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.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum automatischen Aufwickeln von Stranggut, insbesondere von Draht, auf auf Spulspindeln von Einzel- oder Doppelspulern befindlichen Spulen und zum automatischen Wechseln der jeweils vollen Spule gegen eine leere Spule mit Hilfe von Transportwagen oder Schub- und Ziehvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Spuler zugeordnete Tragvorrichtung (17, 26) mit einer drehbaren, in der Höhe verstellbaren Hub- und Senkvorrichtung (23, 34) versehen ist, die mit der Spulspindel (2) fluchtende und in achsgleiche Höhe bringbare, als Spulenträger (16, 21,28,30 bis 33,31a bis 33a, 70 bis 73) dienende Zapfen aufweist, und daß jeweils eine Spule (6, 22, 2S) von einem der Spulenträger (16,21,28,30 bis 33, 31a bis 33a, 70 bis 73) der Tragvorrichtung (17, 26) mit Hilfe des Transportwagens (18,27) und/oder der Schub- und Ziehvorrichtung (13) auf die Spulspindel (2) in die Wickelstellung bringbar und weitere leere oder bewickelte Spulen auf den übrigen Zapfen der Tragvorrichtung (17,26) magazinierbar sind.

2. Vorrichtung zum automatischen Aufwickeln von Stranggut, insbesondere von Draht, auf auf Spulspindeln von Einzel- oder Doppelspulern befindlichen Spulen und zum automatischen Wechseln der jeweils vollen Spule gegen eine leere Spule mit Hilfe von Transportwagen oder Schub- und Ziehvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportwagen (42 oder 43) zur gleichzeitigen Aufnahme wenigstens zweier Spulen (51 und 56 oder 54 und 56) mit einer Tragvorrichtung (17) versehen ist, welche eine drehbare, in der Höhe verstellbare Hub- und Senkvorrichtung (44, 45, 46), bestehend aus als Spulenträger ausgebildete Plattformen (Pu P2), aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung {i7, 26) mit mehreren, in verschiedenen horizontalen Ebenen angeordneten Spulenträgern (Zapfen) (16, 21,31 bis 33,31 a bis 33a, 70 bis 73) versehen ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ebene der Spulenträger (Zapfen) (70 bis 73) für sich in der Höhe « einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Tragsäule (34) aufweisende Tragvorrichtung (17, 26) eine schraubenlinienförmige Nut (N) trägt. 5»

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenlinienförmige Nut (N) eine selbsthemmende Steigung aufweist.