DE3215573A1

DE3215573A1 - Einzelspuler mit automatischem spulenwechsel zum aufwickeln von stranggut, insbesondere von draht

Info

Publication number: DE3215573A1
Application number: DE3215573A
Authority: DE
Inventors: Günther Engmann; Werner Ing.(grad.) 8540 Schwabach Hagen; Hermann 8541 Kammerstein Heider
Original assignee: MASCHINENFABRIK NIEHOFF KG 8540 SCHWABACH; Maschinenfabrik Niehoff GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Niehoff GmbH and Co KG
Priority date: 1982-04-27
Filing date: 1982-04-27
Publication date: 1983-11-03
Also published as: JPH0124704B2; DE3215573C2; IT1160794B; DD209609A5; BE896432A; BR8301879A; US4483490A; IT8320647A0; JPS58193867A

Description

Einzel snul er mit automat Lr. am μη Spulenwechsel zum Aufwickeln von Stranggut, insbe/'ondore von Draht

Die Erfindung bezieht sich auf einen Eiir,;elspuler mit automatischem Spulenwechsel zum Aufwickeln von Stranggut, insbesondere von Draht, nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Einzelspuler dieser Art sind beispielsweise durch die DS-OS 28 33 955 bekannt geworden und haben sich in der Praxis gut bewährt. Es hat sich ,jedoch gezeigt, daß ein nachträglicher Einbau des Manipulators in bereits vorhandene Wickelmaschinen nur mit großem Aufwand durchführbar ist. Ferner ergeben sich bei starren und wenig flexiblen Drähten Schwierigkeiten bezüglich der Drahtumlenkungen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Schaffung eines im Aufbau einfachen und übersichtlichen Einzelsnulers mit einem Manipulator, der auch an vorhandene Spuler nachträglich anbau- bzw. so beistellbar ist, daß ein Minimum an Umlenkstellen für den Draht auftritt und somit auch starre bzw. nur wenig flexible Drähte v/esentlich leichter aufgewickelt werden können. Außerdem sollen beide Wicklungsenden der vollen Spule unbeschädigt und ausreichend lang sein, um diese mit anderen Spulenenden zu einem möglichst langen Strang zusammenschweißen zu können, ohne j daß für die Herstellung der langen Drahtenden beim Einzel- [

spuler eine besondere Hilfssnule erforderlich ist. Ferner ? soll der Einzelspuler und. der Manipulator .-iusreicheiid Platz' für die Unter- bzw. Anbringung von Trenn- und Festlegegeräten für den Draht aufweisen und so aufgebaut sein, daß ein vollautomatischer Wickel- und Spulenwechselbetrieb auch für relativ hohe Spulengewichte ermöglicht wird.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Einzelspuler nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen erfaßten Merkmale erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Der Einselspuler gemäß der Erfindung zeichnet sich den bekannten Vorrichtungen gegenüber vor all era dadurch aus,

, daß er infolge der räumlichen Trennung des Fianroulators

vom Einzelspuler die Schneid-, Klemm- und Festlegevorrichtungen für den Draht übersichtlicher angeordnet und auch

j leichter für die Wartung zugänglich sind. Ferner können

mit dieser Vorrichtung auch verhältnismäßig dicke bzw. weniger flexible Drähte mit geringerem Energieaufwand auf-

! gewickelt werden, da praktisch keine Umlenkstellen für dei

Draht vorhanden sind.

j In den Figuren ist die Erfindung anhand von Ausführungει beispielen dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 in Draufsicht den Einzelspuler gemäß eier Eriindur mit vollgewickelter Spule und geöffneter Pinole,

Fig. 2 in Vorderansicht die entsprechende Stellung des σ gehörigen Manipulators, und

Fig. 5 in Draufsicht den Einzelspuler e.em-TB 'er Erfirjdur wobei die vollgewickelte Spule art' dein Pirjoioribereich hinausgerollt ist, υιια das Eixde der -,'ic^lur. mit einem eingeschwenkten Dr^ht'or-t-lö^er f.-:nt':elegt wird, und

Fi,-;. Li in Vordcjvmcicht π ir· en Ls/rc. choruH- ·" ;■] du· .'.tcllu (.!(?.<■;. wan.i. nula tore wie in Fi/'. ? , ι j r ^ i ^r''exi r>i>.:? nvr Wicklun/r liegend ι r Drahtfestleger, ur.d

• » ψ · • · β

Fig. 5 in Draufsicht den Elnzel.spuler gemäß der Erfindung, wobei Gi-r Draht vom ausgeschwenkten. Arm der- Manipulators festgeklemmt und spulenseitig abgerchr.itte ist, und

Fig. 6 i:i Voiv"f:.rmifiiclvt öer. M.-iuipulftor nil. dem festgoholtenen, abgeschnürteneii Drahtende, und

Fig. 7 in Draufsicht den Ein^elspuler gemäß der Erfindung, v/obei der Ann de 3 KanLpulators in seine ober ο Arbeitolane gebracht vv^rdi?, um den Draht in din 'iD.e::s.ispalt einbringen 211 können, und

Fig. a in Vorderansicht den Manipulator mit seinem Arm in der oberen Arbeitslage, und

Fig. 9 in Draufsicht den Einzelspuler gemäß der Erfindung, v/obei die volle Spule in eine seitliche Lage abtransportiert und die leere Spule in die Eirrollposition gebracht worden ist, und

Fi:?. 10 die entsprechende Vorderansicht des Manipulators, wobei der Arm mit dem Draht durch Abknickung und Absenkung in die Ebene des Klemmspaltes gebracht v-'ord en i st, und

Fig. Ί1 in Vorderansicht ds?η Äinzelspuler rait Manipulator, wobei der Arm des Manipulators mit dem Draht in seiner unteren Arbeit^lage liegt und der Draht in . den KIemmsDalt eingeführt, die Leerr.pule zwischen die Pirolen eingerollt und erforderlichenfalls .--..It einem schematisch dargestellten Hebetisch achsflucbtend engehoben worden ist, und

Fig. 12 die entsprechende Draufsicht, unc

Fig. 13 · dia Seitenansicht im Schnitt gemäß der Linie XIIl-XI] wobei ein Drahtmagazin schematisch dargestellt ist, und

Fig. 14 in Vorderansicht άέη Einzel'spuler gemäß der Erfindung, wobei die Leerspule mit der beweglichen Pinole eingespannt ist, der Draht im Klemmspalt eingeklemmt und dieser - bei abgesenktem Hebetisch beim Anfahren durch seitliche Bewegung der Verlegerolle über den Spulenflansch auf den Spulenkern übergeleitet wird, und

Fig. 15 in Vorderansicht und in vergrößertem Maßstabe eine Teil des schwenkbaren Manipulatorarmes mit dem Festhalte- und Schneidkopf, und

Fig. 16 die entsprechende Draufsicht, und

Fig. 17 in Draufsicht den Klemmkopf mit dem Draht,der im angepreßten Zustand durch eine heiße Flamme an der Trennstelle geschmolzen wird, und

Fig. 18 ebenfalls in Draufsicht den Klemmkopf mit dem Drahi der die beiden unter Spannung stehenden Elektroden überbrückt und infolge dos überhöhten Stromes erwärmt und ebenfalls geschmolzen wird.

Der mit 1 bezeichnete Sinzelspuler besteht im v/es entlichen aus einer axial beweglichen Pinole 2 und einer ortsfest gelagerten Gegenpinole 3 in Form einer Antriebswelle, die über Keilriemen 4 oder sonstige Antriebsmittel mit einem zeichnerisch nicht"dargestellten Motor angetrieben wird. Die bewegliche Pinole 2 ist ebenfalls durch einen zeichnerisch nicht dargestellten Motor in Richtung des Doppelpfeiles 5 hin und her beweglich, so daß die Spule 6 und die seitlich von ihr angeordneten Klernmscheiben 7 und 8 zusammengepreßt, oder - wenn die bewegliche Pinole Z in entgegengesetzter Richtung bewegt wird - gelöst v/erden. Der letztgenannte Betriebszustand ist in Fig. 1 dargestellt.

Die Verlegerolle 9 führt den Draht 10 in bekannter Weise auf die Spule 6.

Der Manipulator 11 ist seitlich der Bahn 12 der ausrollende Spule 6 angeordnet. Er kann mit dem Einzelspuler 1 eine bauliche Einheit bilden; er kann jedoch auch als getrennte Baueinheit im Abstand vom Einzelspuler ortsfest angeordnet oder parallel zum Draht 10 verschiebbar angeordnet werden. Er besteht im wesentlichen aus einem Arm 13, der vorzugsweise am freien Ende einer heb- und senkbaren Traverse 14 schwenkbar angeordnet ist. Der Manipulator 11 selbst und auch dessen be-* wegliche Teile sind automatisch fernsteuerbar und sind in programmgesteuerten Betriebsabläufen integrierbar. Letzteres gilt auch für den Einzelspuler 1 sowie für dessen Einzelteil« wie z.B. für die Bewegung der Pinole 2,der Verlegerolle 9 sowie für die Ein- und Ausschaltung des Einzelspulerantriebe:

Das freie Ende des Schwenkarmes 13 ist mit einem Festhalte- und Schneidkopf 15 für den Draht 10 versehen, d.er in Fig. 2 sein Grundstellung eingenommen hat, d.h. daß der Festhalte- und Schneidkopf 15 nach unten gerichtet ist. Die Betätigung des Festhalte- und Schneidkopfes 15 erfolgt ebenfalls durch eine Programmsteuerung bekannter Art.

Diese Grundstellung des Schwenkarmes 13 wird eingenommen, wenn der Einzelspuler 1 wegen einer gefüllten Spule 6 stillgesetzt ist und wenn zur Entnahme der vollen Spule β die bewegliche Pinole 2 zurückgefahren wurde, wie dies in Fig. 1 zeichnerisch dargestellt ist.

Die volle Spule 6 wird durch eine geringfügige seitliche Bewegung in Richtung des Pfeiles 16,beispielsweise durch zeich nerisch nicht angedeutete Druckfedern, von der Gegenpinole 3 abgeschoben. "

O C NJ/ J

Der Manipulator 11 ist gemäß""eier Darstellung der Fig. 1 auf einer Grundplatte 17 mit Hilfe von Schrauben 18 in einem Langloch 19 befestigt. Durch Verschiebung des Manipulators in Richtung des Pfeiles 20 kann die Entfernung vom Einzelspuler 1 verändert werden.

Die volle Spule 6 rollt alsdann auf der Bahn 12, die in Form einer schiefen Ebene ausgebildet cein kann, hinab und gelangt beispielsweise auf ein Transportband 21, auf dem schon seitlich eine leere Spule 22 bereitliegt, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Der Draht 10 spannt sich dabei von der Verlegerolle 9 bis zu der auf dem Transportband 21 liegenden Spule 6. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Manipulator 11 gleichzeitig noch Träger einer Festlegevorrichtung 23 für den Draht 10. Diese besteht im wesentlichen aus einem schwenkbaren Arm 24, der an seinem freien Ende mit einem Vorrats- und Abgabegerät 25 für die Festlegemittel, z.B. für Klebestreifen,versehen ict, und kann ebenfalls im Zuge des ablaufenden Programms zur bestimmten Zeit automatisch betätigt werden. Die Arbeitsiege des schwenkbaren Ame: 24 ist in Fig. 3 und 4 in vollen Linien dargestellt, während seine Ruhelage in Fig. 4 gestrichelt angedeutet wurde. Statt des schwenkbaren Armes 24 kam dieser ,jedoch auch teleskopartig ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, die Festlegevorrichtung 23 nicht am Manipul.-.cor 11 zu befestigen, sonderr diese als getrennte Baueinheit --uszubilden.

Fig. 5 und 6 zeigen, wie der Schwenkarm 13 i.^ri Richtung des Pfeiles 26, beispielsweise um den V/inkel cC von etwa 30 , hochgeschwenkt wurde und dieser .-"abei mit Hilfe des Festhalte- und Schneidkopfes 15 den Draht 10 erfaPt, diesen klemmt und den zur Spule 6 weiterlaufenden Draht 10' abschneidet.

Gemäß den Figuren 7 und 8 ist cu-r Schwenkarm '\*> des M.cnirailators 11 mit dem von ihm festgehaltenen Drant IG in Richtung des Pfeiles 27 in seine obere Lr'/re gebracht '.-.'orden, um oen-

ORiQiNAL INSPECTED

JZ I OD / J

Draht 10 später über die IQei?.mscheibe ? in *£left*auf der Gegenpinole 3 angeordneten Klemmspalt 28 einführen zu könne]

Fig. 9 und 10 zeigt, wie die volle Spule 6 und die leere Spt Ie 22 in Richtung des Pfeiles 29 seitlich verschoben wurden so dai3 die leere Spule 22, beispielsweise mit Hilfe eines automatisch betätigbaren Schiebers 30, die Rollbahn in Richtung des Pfeiles 31 bis in den Bereich der Pinolen 2 und 3 hineingeschoben werden kann. Ferner ist der Draht 10 durch Schwenkung des Armes 13 in Richtung des gestrichelt gezeichneten Pfeiles 32 zunächst in die Schräglage gebracht und al* dann durch Absenkung in Richtung des Pfeiles 33 in den von den Klemmscheibe!! 7 und 8 gebildeten Klemmspalt 28 eingefühi worden. Anstelle der Klemmscheibe 7 kann auch der entsprechende Flansch der Spule 22 verwendet werden. Ebenso ist es auch möglich, den Spulenwechsel der Spulen 6 und 22 statt mit dem Transportband 21 mit einem greiferartigen, automatisch gesteuerten Roboter durchzuführen. Auf diese Weise kör. nen Spulen mit unterschiedlichen Flanschdurchmessern in beliebiger Reihenfolge bewickelt werden.

Um die Bohrung der Spulen konzentrisch zu den Pinolen 2 und einstellen zu können, ist hierfür gemäß Fig. 11 bis 13 ein hub- und senkbarer Tisch 34 vorgesehen, der so automatisch steuerbar ist, daß nach erreichter Zentrierung die beweglich Pinole 2 eingefahren und durch die seitliche Verschiebung de Spule 22 der Draht 10 im Klernmspalt 28 fest eingeklemmt wir Wie aus Fig. 13 ferner ersichtlich ist, ist außerdem noch ein Drahtspeicher 35 in Tänzerform vorgesehen, mit dessen Hilfe eine zusätzliche Drahtlsnge gespeichert werden kann. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die volle Spule einen verhältnismäßig langen Rollweg zurückzulegen hat, d.h. wenn die volle Spule 6 aus der in Fig. 1 gezeigten Lage in die Lage rollt, wie sie in Fig, 3 zeichnerisch dargestellt ist. Statt des Drahtspeicher 35 kann zur Erzielung der gleichen Wirkung die Steuerung der zugeordneten Drahtziehmaschine so erfolgen, daß ^sie während des Abrollvorganges der vollen Spule, beispielsweise im Schleichgang, für kurze

OZ I O P I O

Zeit weiter betrieben wird"uri:I noch* die verhältnismäßig geringe Drahtinenge produziert.

Fig. 14 zeigt den Einzelspuler 1 mit ausgefahrener Pinole 2, so daß die leere Spule 22 sowie der Draht 10 im Klemmspalt 28 fest eingeklemmt sind. Der Maninulator 11 mit seinem Schwenkarm 13 hat den Draht bereits freigegeben und ist in seine Grundstellung zurückgekehrt. Alsdann fährt der 3inzelspuler 1 an und mit ihm bewegt sich gleichzeitig die Verlegerolle 9 in Richtung des Pfeiles 36, so daß der Draht 10 vom Klemmspalt 28 über den Spulenflansch 37 geleitet und auf den Kern der Spule 22 aufgewickelt wird.

Die Spule 22 wird mit normaler Arbeitsgeschwindigkeit bewickelt und bei Erreichen eines bestimmten Füllungsgrades automatisch stillgesetzt. Alsdann beginnt der gleiche Zyklus, wie er anfänglich für die Spule 6 beschrieben wurde.

In Fig. 15 bis 18 sind einige Ausführungsbeispiele für den Festhalte- und Schneidkopf 15 des Manipulators 11 dargestellt. Mittels zweier Führungsbolzen 38 und 39, die beispielsweise hydraulisch in Richtung des Pfeiles 40 automatisch bewegbar sind, wird der Draht 10 durch das Preß- und Auffangstück 41 gegen die Klemmfläche ^-2 ge-oreßt und gleichzeitig an der anderen Seite an der vorstehenden Schneidkette 43 abgeschnitten, wie dies in Fig, 15 ur:d 16 dargestellt ist.

Ger: \ß Fitj. 17 wird der Schneidvoiv-jan^ des Lrshtee 10 nit HiI-. fe eines Schneidbrenners 44 durchgeführt, dessen Ga^flainne 45 aus der Gasflasche 46 über ein .-mtcmatisch zu betätigendes Ventil 47 gespeist wird.

Wie in Fig. 13 dargestellt, wird der Schneidvorgan·.; des Drahtes elektrisch durchgeführt. Der in gleicher '»eise - vie oben erwärmt - festgeklemmte Draht 10 wird Über zwei Elektroden 45 und 49 geführt, die an einer Stromquelle 50 angeschlossen sine

fNSPECTED

und liber automatisch zv betätigende Schalten oder 51 ζ-λ- WCiC. ab;?c-scha.ltet v/erden können. In der Ei.nschaltstellung eier Schaltglieder 51 wird der Stromkreis über das zwisch den beiden Slektrooen 48 und Ay liegende Drahtstück geschlossert, wobei dieses Draht ,stück den auerschriittsmäßig schwächsten Leiterteil im Kurzschlußkreis darstellt und durchschinilzt, ohne daß dabei die Drahtenden in irgendeiner Weise beschädigt werden.

Der Gegenstand der Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern er kann in mehrfacher Weise abgewandelt werden. So ist es z.B. vorteilhaft, wenn die Trennung von recht dicken und harten Drähten mittels einer Säge oder Schleifscheibe erfolgt, wobei die do.-bei entstehenden Späne oder der Schleifstaub durch Staubsauger bekannter Art aufgefangen werden können.

Ferner ist es möglich, daß die einzelnen Positionen des Festhalte-- und Schneidkopfes 15 des Manipulators 11 ausschließ-· lieh in geradlinigen Bewegungen und/oder in kurvenförmigen Bahnen angefahren v/erden.

Claims

Patentansprüche:

1. Einzelspuler mit automatischem Spulenwechsel zu:n Aufwickeln von Stranggut, insbesondere von Draht, auf einen zweiflanschigen Spulenkörper, der mit einer automatischen Spannvorrichtung festklemmbar ist und. der mit einem seiner Flansche und einer benachbarten Klemmscheibe oder mit zwei getrennten Klemmscheiben außerhalb des Spulenkörpers einen Klemraspalt für den Draht bilde-%, der ferner einen Manipulator aufweist, der beim Spulenwechsel den Draht festhält und spulenseitig abschneidet und ihn in dar. Klemmspalt einführt, von wo aus der Dreht nach dem Einbringen der nächsten Lcercpule auf diese übergeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (11) sliulenp.rtig ausgebildet und von der 'Jickelstelle getrennt angeordnet und mit einem heb- und senkbartn, sowie schwenkbar befestigten Ar;ri (13) versehen ist, der an seinem frc-j en Binde einen Festhalte- und Schneidkopf (15) auiwei;--t, der in den Bereich dea in der Abzugslinie des beim Ausrollen der vollen Spule (6) sich ι bildenden Drahtstranges bringbar ist.

2. Einzelspuler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (10) durch eine vorzugsweise am I-ianiOulator (11) anbringbare Schneidkante (43) od.tr eine Abschneidvorrichtung (^/j4) trennbar lot.

BAD OR1G1N^AL

COPY

3. Einzelspuler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (11)" zwischen dem Einzelspuler (1) und einem Transportgerät (21) oder zwischen einer Spulenwechselststion in Form eines Hebezeuges für die leeren und bewickelten Säulen (22,6) angeordnet ist.

4. Einzelspuler nach Anspruch 1 bis 3, aadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (11) mit dein Einzelspuler (1) eine Baueinheit bildet.

5. Einzelspuler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Manipulator (11) für sich eine Baueinheit bildet, die en vorhandene Einzelspuler (1) anbaubar ist.

6. Einzelspuler nach Anspruch 1 bis 5, dadurch geksmizeichnet, daß der Manipulator (11) eine Grundplatte (1?') aufweist, auf dor er in Richtung des Drahtstranges (10) verschiebbar en^eordnet ist.

Ό ^l

7. Einzelspuler nach Anspruch "· bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der;) Kanroulator (11) ein Drahtspeicher (35) zugeordnet ist, der zur Speicherung der beim Ausrollvorgang der vollen Spule (6) benötigten Drahtmenge dient.

8. Einzelspuler nach Anspruch 1 bis 6,

daß die zugehörige Drahtziehmaschine, vorzugsweise iir·. Schleichgan^;, während des Aurrollvorgarirer· der vollen Spule (6) einschaltbar i^t, um die für ο''·η Ausrollvorgang der vollen Spule (6) benötigte Drsht-nt-nge zu liefern.

9. Einzeispuler nach Anspruch 1 bis 8, äp.c\:r-ch p^key:nzeiciinet daß eier Manipulator (11) gleichzeitig als Träger Γ-'ir eine Drahtfestlegevorrichtung (23) .für can Wickelond-c der vollen Spule (6) dient.

BAD ORIGiNAL