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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Herstellung
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rohrförmiger Bauteile aus faserverstärktem Kunststoff mit einer Einrichtung,
mit der Faserstränge mit einem wärmehärtbaren Bindemittel getränkt werden, mit mindestens
einem in eine Wickelmaschine einspannbaren Wickeldorn, auf den die getränkten Faserstränge
abgelegt werden, wobei die Wickelmaschine eine parallel zu dem Dorn hin- und herbewegliche
Führungseinrichtung für den aufzuwickelnden Faserstrang aufweist, und eine Transporteinrichtung,
mit der die gewickelten Bauteile durch einen Härteofen, zu einer Einrichtung zum
Herausziehen der Wickeldorne aus den gehärteten Bauteilen und zu wenigstens einer
Nachbearbeitungsstation befördert werden und mit der die leeren Wickeldorne wieder
über eine Dornvorbereitungsstation zur Wikkelstation zurücktransportiert werden.
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Eine derartige automatische Anlage ist bereits bekannt (Modern Plastics
Encyclopedia, 1982-1983, S. 363). Da der Dorn aus dem gehärteten Bauteil unmittelbar
nach Verlassen des Ofens herausgezogenwird, lassen sich mit der bekannten Anlage
jedoch nur Bauteile mit einer ganz bestimmten Wikkelstruktur herstellen, nämlich
mit einer Wickelstruktur, die einen konstanten Innendurchmesser aufweist. -Eine
Nachbearbeitung des Bauteils ist bei der bekannten Anlage nach dem Herausziehen
des Dorns vorgesehen.
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Aus der DE-OS 25 24 853 ist es bekannt, das Wickeln von Lichtmasten
aus faserverstärktem Kunststoff dadurch zu beschleunigen, daß eine Wickelmaschine
mit mehreren parallel zueinander angeordneten Wickeldornen verwendet wird.
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Aus der GB-PS 1 478 231 geht eine Anlage zur Herstellung rohrförmiger
Bauteile hervor, die weitgehend automatisiert ist. Dabei werden mit einem Bindemittel
getränkte Filz-
bahnabschnitte einem Wickeldorn zugeführt, der
erwärmt ist, um die Innenseite des Bauteils während des Wickelvorganges auszuhärten.
Nach Beendigung des Wickelns halten mehrere um das Bauteil angeordnete Anpreßwalzen
das Bauteil in Position, während der Wickeldorn aus dem Bauteil gezogen wird. Durch
die ausgehärtete Innenseite hält das Bauteil seine Form vorläufig bei und wird dann
einem Ofen zum völligen Aushärten sowie Nachbearbeitungseinrichtungen zugeführt.
Der Transport durch den Ofen, der mehrere Etagen aufweist, erfolgt dabei durch sich
in Förderrichtung wellenförmig auf- und abbewegende Querbalken, so daß die Bauteile
gleichzeitig rotieren. Dabei fallen die Bauteile von einer Etage auf die andere
herab. Mit der bekannten Anlage sind jedoch keine Bauteile aus gewickelten Fasersträngen
herstellbar.
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Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt
die Aufgabe zugrunde, eine automatische Anlage hoher Leistung zur Herstellung rohrförmiger
Bauteile beliebiger Wickelstruktur zu schaffen.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beispielsweise
erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch: Figur 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anlage; Figur 2 eine Seitenansicht eines Teils der an der
Wikkelmaschine angeordneten Einrichtung zur Übergabe der gewickelten Bauteile von
der Wickelmaschine an die Einrichtung zum Transport der Bauteile durch den Ofen;
Figur
3 eine Seitenansicht eines Teils der Übergabeeinrichtung nach Figur 2, jedoch in
Position an der Einrichtung zum Transport der Bauteile durch den Ofen; Figur 4 eine
Seitenansicht eines Teils der Transportkette der Einrichtung zum Transport der Bauteile
durch den Ofen in vergrößerter Wiedergabe; Figur 5 einen Schnitt durch zwei sich
gegenüberliegende Abschnitte der beiden Transportketten der Einrichtung zum Transport
der Bauteile durch den Ofen in vergrößerter Wiedergabe; Figur 6 eine Seitenansicht
des Ofens mit der Einrichtung zum Transport der Bauteile durch den Ofen; Figur 7
eine Seitenansicht eines Teils des Hubbalkenförderers, der der Einrichtung zum Transport
der Bauteile durch den Ofen nachgeordnet ist; Figur 8 ein Bauteil das keinen konstanten
Durchmesser aufweist, nach dem Aushärten in der Nachbearbeitungsstation; Figuren
9A undB einen Taktplan der Anlage.
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Gemäß Figur 1 weist die Anlage ein Gestell 1 auf, auf dem die Faserstrangvorratsspulen
2' angeordnet sind.
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Von den Vorratsspulen 2' laufen die Faserstränge 2, beispielsweise
Glasfaserstränge, zu einer Tränkeinrichtung 3, in der sie mit einem wärmehärtbaren
Bindemittel getränkt werden. Die getränkten Faserstränge 2 werden dann der Wickelmaschine
5 zugeführt.
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Die Wickelmaschine 5 ist zum gleichzeitigen Wickeln von drei Bauteilen
13, 13' und 13" ausgebildet. Sie weist dazu ein Gestell mit Teilen 6 und 7 auf,
in denen für jeden Wickeldorn jeweils eine Arbeitsspindel 8 und eine axial verschiebbare
Spannspindel 9 drehbar gelagert sind. Zwischen je einem Arbeits/Spann-Spindelpaar
8 und 9 ist ein Wickeldorn 2 einspannbar. Die Drehachsen der Arbeits/Spann#Spinde1paare
8 und 9 verlaufen horizontal und parallel zueinander. Jeder eingespannte Wickeldorn
ist dabei drehfest mit der zugehörigen Arbeitsspindel 8 verbunden, vorzugsweise
über eine Hirtverzahnung, während an jeder Spannspindel 9 eine (nicht dargestellte)
Zentrierspitze vorgesehen ist, die in eine entsprechende kegelige Zentrierbohrung
an dem Ende des betreffenden Wickeldorns eingreift.
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Zur Führung der auf die Wickeldorne aufzuwickelnden Faserstränge 2
ist an der Vorderseite der Wickelmaschine 5 eine
zu den Wickeldornen
parallel verlaufende Schiene 10 angeordnet, auf der ein Schlitten 11 hin- und herbeweglich
ist , der je Wickeldorn ein Fadenauge 12 trägt.
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Bei einer bestimmten Drehzahl der in der Wickelmaschine 5 eingespannten
Wickeldorne läßt sich so durch die Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung des
Schlittens 11 der Wickelwinkel der Faserstränge gegenüber der Längsachse des Bauteils
13 einstellen.
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Die gewickelten Bauteile 13, 13', 13" werden anschließend zusammen
mit dem Wickeldorn einer Einrichtung 14 zugeführt, mit der sie zum Aushärten des
Harzes durch einen Ofen 35 transportiert werden. Die Ubergabeeinrichtung 15 , mit
der die Bauteile 13, 13', 13" von der Wickelmaschine 5 der Ofentransporteinrichtung
14 zugeführt werden, ist außer in Figur 1 in Figur 2 und 3 teilweise dargestellt.
Sie weist einen an der Decke oder einem ~Gestell befestigten, horizontal verlaufenden
Laufkatzenträger 16 auf, der sich von der Rückseite der Wickelmaschine 5 vor die
Ofentransporteinrichtung 14 erstreckt. An der an dem Laufkatzenträger 16 verfahrbaren
Laufkatze 17 ist an beiden Seiten ein Gestell 18 um eine horizontale, zur Längsrichtung
des Trägers 16 bzw. zur Bauteildrehachse der Wickelmaschine 5 parallele Achse drehbar
angeordnet.
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An dem Gestell 18 sind für die, im vorliegenden Fall drei , gleichzeitig
an der Wickelmaschine 5 eingespannten Bauteile 13, 13' und 13" jeweils zwei im Abstand
voneinander angeordnete Greifeinrichtungen 19, 19' und 19"sowie 20, 20' und 20"
angeordnet. Jede Greifeinrichtun#19, 19', 19" sowie 20, 20' und 20" besteht aus
einer Schiene 21 mit einer Ausnehmung 22 an der Oberseite, welche Ausnehmung 22
das betreffende Bauteil 13, 13' bzw. 13" untergreift, sowie einem in Längsachse
jeder Schiene 21 verschieblich geführten Riegel 23, der über das in der Ausnehmung
22 der Schiene 21 angeordnete Bauteil 13, 13' bzw. 13" schiebbar ist. Auf diese
Weise kann jedes Bauteil 13, 13' und 13"
von je zweiGreifeinrichtungen
19, 19' bzw. 19" und 20, 20' bzw.
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20" umgriffen werden.
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Nach dem Lösen der Bauteile 13, 13' und 13" durch Axialverschiebung
der zugehörigen Spannspindel 9 werden die von den Greifeinrichtungen 19, 19 und
19" sowie 20, 20' und 20" umgriffenen Bauteile 13, 13' und 13" aus der Wickelmaschine
5 durch entsprechende Drehung des Gestells 18 aus der in Figur 2 gezeigten Position
herausgeschwenkt und mittels' der Laufkatze 17 vor die Ofentransporteinrichtung
14 gefahren, wo sie von denGreifeinrichtungen 19, 19' und 19" sowie 20, 20' und
20" in die in Figur 3 dargestellte Position verschwenkt und dann an die Ofentransporteinrichtung
14 abgegeben werden, wie nachstehend näher erläutert.
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Die Ofentransporteinrichtung 14 wird durch einen zweisträngigen Kettenförderer
gebildet, der schrittweise angetrieben wird. Jede der beiden Transportketten 24
und 2S des Kettenförderers ist dabei an den sich gegenüberliegen den Innenseiten
mit Aufnahmen 26 und 27 für die Endabschnitte der Bauteile 13 versehen. Das heißt,
der Abstand einander gegenüberliegender Aufnahmen 26 und 27 ist geringfügig größer
als die Länge der Wickeldorne bzw. Bauteile 13.
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Die zur Aufnahme eines Wickeldorns einander gegenüberliegenden Aufnahmen
26 und 27 sind jeweils in einer horizontalen Ebene angeordnet. Der Abstand der Aufnahmen
26 und 27 in Förderrichtung entspricht dabei dem Weg, um den sich die Transportketten
24 und 25 je Schritt vorwärtsbewegen.
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Wie Figur 4 und 5 zu entnehmen, kann jede Aufnahme 26 und 27 einen
an den Innenseiten der Transportketten 24 und 25 befestigten Klotz 28 bzw. 28' umfassen,
der eine nach oben offene Ausnehmung aufweist.
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In die Ausnehmungen der Aufnahmen 26 und 27 rollen dann nach dem
Entriegeln durch Zurückfahren der Riegel 23 die Bauteile 13, 13' und 13" aus den
Ausnehmungen der Greifeinrichtungen 19, 19' und 19" und 20, 20' und 20". Zu diesem
Zweck verläuft der Kettenförderer an diesem Abschnitt 29 schräg von unten nach oben
von der Wickelmaschine 5 weg, während die Schienen 21 der Greiforgane 19 und 20
eine zu dem schrägen Abschnitt 29 senkrechte Position einnehmen.
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Damit kein Bindemittel während des Transports der Bauteile 13 in den
Ofen abtropfen kann, weist die Ofentransporteinrichtung 14 eine Einrichtung auf,
mit der die Bauteile 13 in Umdrehung versetzt werden (Figuren 4 und 5).
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Diese Einrichtung besteht aus einer Antriebsspindel 30 und einer axial
verschiebbaren Spannspindel 31, die jeweils an einander gegenüberliegenden Aufnahmen
26 und 27 der beiden Transportketten 24 und 25 angeordnet und in der betreffenden
Transportkette 24 bzw. 25 und der Klötze 28 bis 28' gelagert sind.
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Die Wickeldorne der in den Aufnahmen 26 und 27 mit den Greiforganen
19, 19' und 19" sowie 20, 20' und 20" abgelegten Bauteile 13, 13' und 13" lassen
sich so drehfest mit der Antriebsspindel 30 verbinden, und zwar wiederum bevorzugt
über eine Hirtverzahnung, wobei die Spannspindel 31 mit ihrer Zentrierspitze 32
in die erwähnte kegelige Zentrierbohrung an diesem Ende des betreffenden Wickeldorns
eingreift. Dadurch wird ein Gleiten der Bauteile 13 in den Aufnahmen 26 und 27 und
damit ein Auftreten von Gleitflächen an der Außenumfangsfläche an den Enden der
Bauteile 13 verhindert.
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Die Spannspindel 31 weist an dem von der Zentrierspitze 32 abgewandten
Ende, das aus der Kette 35 ragt, einen Kopf 32' auf. Weiterhin ist eine Zugfeder
32" vorgesehen, die am Kopf 32' und an der Kette befestigt ist. Dadurch ist die
Spannspindel 31 auf die Antriebsspindel 30 zu federbela stet. Damit an der Stelle,
an der die Bauteile 13, 13' und 13" von den Greifeinrichtungen 19, 19' und 19" freigegeben
werden, die Bauteile 13, 13' und 13" in die Ausnehmungen der Aufnahmen 26 und 27
bzw. Klötze 28 und 28' rollen können, muß die Spannspindel 31 aus der Ausnehmung
gezogen werden. Dazu ist an dieser Stelle der Ofentransporteinrichtung eine nicht
dargestellte, pneumatisch betätigbare Einrichtung vorgesehen, die am Kopf 32' angreift
und die Spannspindel entgegen der Kraft der Feder 32" in den KlOtz 28' hineinzieht.
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Die Antriebsspindeln 30 werden von einer der Transportkette 24 benachbarten
Rollenkette 33 angetrieben, und zwar jeweils über ein mit der Antriebsspindel 30
drehfest ver bundenes koaxiales Ritzel (Figur 5).
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An dem schrägen Abschnitt 29 des Kettenförderers werden die Bauteile
13 nach oben in Höhe der obersten Etage 36 des drei Etagen 36, 37 und 38 umfassenden
Ofens 35 transportiert, mit dem das Bindemittel ausgehärtet wird (Figur 6) In der
obersten Etage 36 ist dabei die Vorerwärmungszone 39 vorgesehen. Die Haupterwärmungszone
40 umfaßt die ober ste Etage 36 und die mittlere Etage 37 und schließt sich der
Vorerwärmungszone 39 an. In der untersten Etage 38 befindet sich die Kühlzone 41.
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In der Vorerwärmungszone 39, die beispielsweise einen IR-Strahler
aufweist, werden die Bauteile schnell aufgeheizt.
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Die Haupterwärmungszone 40 ist als Umluftofen ausgebildet.
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Damit keine Lösungsmitteldämpfe austreten können, ist an den Ofen
35 eine nicht dargestellte Absaugeinrichtung angeschlossen, mit der ein leichter
tfberdruck im Ofen 35 erzeugt wird.
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Damit die Verweilzeit in der Haupterwärmungszone 40 möglichst groß
ist, und aus Platzersparnis die Kühlzone 41 unter der Haupterwärmungszone 40 angeordnet
werden kann, ist in dem Ofen 35 eine S-förmige Streckenführung des Kettenförderers
vorgesehen, wobei sich , wie in Figur 6 dargestellt, die zwischen den Antriebsspindeln
30 und Spannspindeln 31 mit ihren Wickeldornen eingespannten Bauteile 13 zweimal
durch fast die volle Länge der Haupterwärmungszone 40 bewegen.
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Dazu werden die Transportketten 24 und 25 nacheinander durch folgende
Umlenkradpaare umgelenkt, nämlich ein erstes Umlenkradpaar 42 am vorderen Ende des
schrägen Abschnitts 29, also in Höhe der untersten Etage 38, ein zweites Umlenkradpaar
43 am oberen Ende des schräqen Abschnitts 29, also in Höhe der obersten Etage 36
vor der Vorerwärmungszone 39 schräg über dem ersten Umlenkradpaar 42, ein drittes
Umlenkradpaar 44 in der obersten Etage 36 im hinteren Bereich der Haupterwärmungszone
40, ein viertes Umlenkradpaar 45 in der mittleren Etage im vorderen Bereich der
Haupterwärmungszone 40, ein fünftes Umlenkradpaar 46 in der Kühlzone 41 unterhalb
des vierten Umlenkradpaares 45 sowie ein sechstes Umlenkradpaar 47 , das außerhalb
des Ofens 35 in Höhe der untersten Etage 38 angeordnet ist.
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Die Umlenkräder wenigstens eines Umlenkradpaares 42 bis 47 sind dabei
drehfest miteinander verbunden, beispielsweise durch eine Welle, wobei die Drehachsen
der Umlenkradpaare 42 bis 47 horizontal und parallel zueinander verlaufen.
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Damit die Anlage der Länge der herzustellenden Bauteile 13 angepaßt
werden kann, sind die Umlenkräder der Umlenkrad paare 42 bis 47 gegenüber einander
verschieblich. Dazu können die beispielsweise von der Transportkette 24 umschlungenen
Umlaufräder der Umlauf radpaare 42 bis 47 in einem Gestell 50 gelagert sein, das
gegenüber dem Gestell 50', in dem die von der anderen Transportkette 25 umschlungenen
Umlaufräder der Umlaufradpaare 42 bis 47 ge lagert sind, verschiebbar ist (Figur
1).
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An die Ofentransporteinrichtung 14 bzw. den Kettenförderer schließt
sich ein Hubbalkenförderer 51 an. Der Hubbalkenförderer 51 weist zwei außen liegende
stationäre Balken 52 und 53 sowie zwei innen liegende Hubbalken 54 und 55 äuf.
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Die stationären Balken 52 und 53 sowie die Hubbalken 54 und 55 sind
dabei mit Aufnahmen 56 und 57 bzw. 58 und 59 für die Bauteile auf ihrer Oberseite
versehen.
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Der Abstand der Aufnahmen 56 und 57 der stationären Balken 52 und
53 sowie der Abstand der Aufnahmen 58 und 59 der Hubbalken 54 und 55 entspricht
dabei dem Weg, um den sich die Hubbalken 54 und 55 je Takt vorwärts bewegen. Der
Transport der Bauteile 13 durch den Hubbalkenförderer 51 erfolgt also dadurch, daß
die in den Aufnahmen 56 und 57 der stationären Balken 52 und 53 liegenden Bauteile
13 von den Hubbalken 54 und 55 mit deren Aufnahmen 58 und 59 untergriffen und ,
in den Aufnahmen 58 und 59 der Hubbalken 54 und 55 liegend, angehoben und in die
nächsten Aufnahmen 56 und 57 der stationären Balken 52 und 53 abgelegt werden.
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An dem dem Hubbalkenförderer 51 benachbarten Ende ist eine nicht dargestellte
pneumatisch betätigbare Einrichtung vorgesehen, mit der die Spannspindeln 31 (Figur
5) zurückgezogen werden, so daß die Bauteile 13 lose in den Aufnahmen 26 und 27
der Transportketten 24 und 25 zu liegen kommen.
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Die Ubergabe der Bauteile 13 von der Ofentransporteinrichtung bzw.
dem Kettenförderer 14 erfolgt durch eine Wippe 60 mit Aufnahmen 61. Die Wippe 60
untergreift dabei mit ihren Aufnahmen 61 das am Ende des Kettenförderers befindliche
Bauteil 13, hebt es aus den entsprechenden Aufnahmen 26 und 27 heraus und legt ,
nach dem sie entsprechend verschwenkt worden ist, das Bauteil 13 in die benachbarten
Aufnahmen 56 und 57 der stationären Balken 52 und 53 des Hubbalkenförderers 51.
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Die Wippe 60 kann durch einen Kontakt, eine Fotozelle oder dergleichen
betätigt werden, der bzw. die wirksam wird, wenn sich ein Bauteil 13 der Stelle
des Kettenförderers nähert, an dem die Wippe 60 am Bauteil 13 angreift.
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Die Bauteile 13 werden mit dem Hubbalkenförderer 51 zu einer Schleifeinrichtung
62 bewegt. Mit der Schleifeinrichtung 62 wird die Umfangsfläche der Bauteile 13
geschliffen, gegebenenfalls nur bestimmte Umfangsflächenabschnitte, beispielsweise
die Endabschnitte der Bauteile 13, um darauf irgendwelche Anschlußteile aufstecken
zu können.
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Die Schleifeinrichtung 62 weist dazu eine Einrichtung zum Einspannen
der Wickeldorne der Bauteile 13 auf sowie eine Schleifscheibe 63, die zu dem so
eingespannten Bauteil 13 hin sowie quer zum Hubbalkenförderer 51 entlang dem Bauteil
13 beweglich ist.
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Die Schleifeinrichtung 62 ist oberhalb des Hubbalkenförderers 51 angeordnet.
Den Transport der Bauteile 13 von den Aufnahmen 56 und 57 der stationären Balken
52 und 53 zu der Schleifeinrichtung 62 übernimmt dabei ein Hubtisch 64 (Figuren
1 und 7), der Aufnahmen 65 für das
betreffende Bauteil 13 aufweist
und zwischen den Hubbalken 54 und 55 angeordnet ist.
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Die nächste Station am Hubbalkenförderer 51 nach der Schleifeinrichtung
62 stellt die Einrichtung 66 dar, mit der die Wickeldorne aus den Bauteilen 13 herausgezogen
werden.
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Die Wickeldorn-Auszieheinrichtung 66 umfaßt eine Greifeinrichtung
67 und einen Anschlag 68. Sie ist oberhalb des Hubbalkenförderers 51 angeordnet.
An der Wickelddrn-Auszieheinrichtung 66 ist ein Hubtisch 69 mit Aufnahmen70 angeordnet,
der in gleicher Weise ausgebildet ist wie der der Schleifeinrichtung 62 zugeordnete,
vorstehend näher erläuterte Hubtisch 64.
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Der Anschlag 68 besteht aus einer Platte mit einer nach unten offenen,
schlitzförmigen Ausnehmung 71. Die Ausnehmung 71 weist #ine#.Breite auf, die nur
geringfügig größer ist als derAußendurchmesser des Wickeldorn 72.
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Weiterhin ist der Anschlag 68 gegenüber dem Hubbalkenförderer 51 bzw.
dem Hubtisch 64 so angeordnet, daß der Hubtisch 64 das Bauteil 13 mit dem einen
Ende des Wickeldorns 72 in die schlitzförmige Ausnehmung 71 des Anschlags 68 schiebt.
Die Wickeldorne 72 werden nämlich, wie in Figur 1 angedeutet, beim Wickeln nicht
vollständig umwickelt, sondern derart, daß ihre beiden Enden aus dem Bauteil 13
ragen.
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Das in die Ausnehmung 71 geschobene eine Ende des Wickeldorns 72 ragt
aus dem Anschlag 68 heraus.
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Die Greifeinrichtung 67, die vorzugsweise als Spannfutter ausgebildet
und quer zur Hubbalkenfördereinrichtuflg hin-und herbeweglich ist, erfaßt nun das
ihr zugewandte, aus dem Anschlag 68 ragende Ende des Wickeldorns 72 und zieht ihn
aus dem Bauteil 13 heraus, das vom Anschlag 68 gehalten wird (Figur 1).
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In einer Bahn oberhalb der Bewegungsbahn der Greifeinrichtung 67
ist eine weitere nicht dargestellte Greifeinrichtung an einem Hubzylinder 73 angeordnet.
Die Greifeinrichtung am Hubzylinder 73 erfaßt den mit der Greifeinrichtung 67 aus
dem Bauteil 13 herausgezogenen Wickeldorn 72, worauf er mit dem Hubzylinder 73 nach
oben und dann zu der Einrichtung 74 zum Rückstransport der Wickeldorne 72 zur Wickelmaschine
5 bewegt wird.
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Die Wickeldorn-Rücktransporteinrichtung 74 ist als zweisträngiger,
schrittweise angetriebener Kettenförderer ausgebildet. Sie verläuft parallel zur
Ofentransporteinrichtung 14 und zum Hubbalkenförderer 51.
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Die beiden Transportketten 75 und 76 des Kettenförderers sind um jeweils
ein Umlenkradpaar 77, 78 und 79, 80 an dem der Wickeldorn-Auszieheinrichtung 66
benachbarten Ende und dem der Wickelmaschine 5 benachbarten Ende des Kettenförderers
angeordnet. Die Umlenkradpaare 77, 78 sowie 79, 80 sind dabei beispielsweise durch
Wellen drehfest miteinander verbunden, wobei die Drehachsen der Umlenkradpaare 77,
78 sowie 79, 80 horizontal und parallel zueinander verlaufen.
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Jede Transportkette 75 und 76 der als Kettenförderer ausgebildeten
Wickeldorn-Rücktransporteinrichtung 74 ist mit Aufnahmen 81 bzw. 82 versehen. Die
Abstände der Aufnahmen 81 bzw. 82 in Transportrichtung entsprechen dem Weg , den
-der Kettenförderer je Takt durchführt.
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In den Aufnahmen 81 und 82 werden die Wickeldorne 72 von der am Hauptzylinder
73 angeordneten Greifeinrichtung abgelegt.
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An die Stelle, an der die an dem Hubzylinder 73 angeordnete Greifeinrichtung
die Wickeldorne 72 ablegt, schließt sich in Förderrichtung eine Einrichtung 83 zum
Reinigen der Wickeldorne, beispielsweise von ausgehärteten Bindemittelresten, an.
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Bei der Reinigugnseinrichtung 83 kann es sich beiSpielsweise um umlaufende
Bürsten handeln.
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Der Reinigungseinrichtung 83 folgt eine Einrichtung 84 zum Auftragen
eines Trennmittels auf die Wickeldorne 72 Das Trennmittel dient zum besseren Lösen
der Wickeldorne 72 von den Bauteilen 13 mit der Wickeldorn-Auszieheinrichtung 66.
Das Trennmittel kann ein Wachs oder ein wachsähnliches Produkt sein.
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Zum Aufbringen des Trennmittels auf die Wickeldorne wird bevorzugt
eine (nicht dargestellte) mit einer saugfähigen, weichen Oberfläche versehene Walze
vorgesehen, der eine Trennmittel-Lösung zugeführt wird und die an den Wickeldornen
72 sich abrollt.
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Der Trennmittel-Auftragseinrichtung 84 schließt sich dann eine Einrichtung
85 zum Absaugen des Lösungsmittels der Trennmittel-Lösung auf den Wickeldornen an.
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Der Absaugeinrichtung 85 kann eine Einrichtung 86 zum Polieren der
Wickeldorne 72 nachgeordnet sein. Die Poliereinrichtung 86 kann beispielsweise eine
(nicht dargestellte) umlaufende Filzscheibe aufweisen.
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Die Reinigungseinrichtung 83, die Trennmittel-Auftragseinrichtung
84, die Absaugeinrichtung 85 und die Poliereinrichtung 86 sind oberhalb der als
Kettenförderer ausgebildeten Wickeldorn-Rücktransporteinrichtung 74 angeordnet.
Zur Bewegung der Wickeldorne von den Aufnahmen 81 und 82 der Transportketten 75
und 76 des Kettenförderers zu den Einrichtungen 83 bis 86 ist jeweils ein
(nicht
dargestellter) Hubtisch mit Aufnahmen für die Wickeldorne vorgesehen, wobei die
Hubtische dem vorstehend näher erläuterten Hubtisch 64 an der Schleifeinrichtung
62 des Hubbalkenförderers 51 entsprechen und zwischen den Transportketten 75 und
76 angeordnet sein können.
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An die Wickeldorn-Rücktransporteinrichtung 74 schließt sich eine Einrichtung
88 zur Ubergabe der Wickeldorne 72 von der Wickeldorn-Rücktransporteinrichtung 74
zu der Wickelmaschine 5 an.
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Die Ubergabeeinrichtung 88 umfaßt eine Wippe 89 mit Aufnahmen 90 und
91 für die Wickeldorne 72, sowie Greifeinrichzungen 94 und 95, die an einem Gestell
92 angeordnet sind, das an der Laufkatze 93 angelenkt ist.
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Die Laufkatze 93 ist an einem Laufkatzenträger, beispielsweise dem
Laufkatzenträger 16 verfahrbar und zwar von der Wippe 89 zur Wickelmaschine 5. Der
Laufkatzenträger erstreckt sich also von der dem Fadenauge 12 der Wickelmaschine
gegenüberliegenden Seite der Wickelmaschine 5 zur Wippe 89, wobei letztere auf der
der Wickelmaschine 5 gegenüberliegenden Seite des Laufkatzenträgers 16 angeordnet
ist.
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Im übrigen ist die Ausbildung und die Anordnung dert,reifeinrichtungen
94 und 95an der Laufkatze 93 die Gleiche, wie vorstehend im Zusammenhang mit den
Greifeinrichtungen 94 und 95 und der Laufkatze 17 der Einrichtung 15 zur Ubergabe
der Bauteile von der Wickelmaschine 5 zur Ofentransporteinrichtung 15 beschrieben.
Es sind lediglich die Aufnahmen der Greifeinrichtungen 94 und,dem Durchmesser der
Wickeldorne 72 angepaßt.
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Das heißt, die Greifeinrichtungen 94 und 95 sind mitden Wickeldornen
72 um eine waagrechte, sich in Längsrichtung des Laufkatzenträgers 16 erstreckende
Achse von der der Wippe 89 zugewandten Seite zu der der Wickelmaschine 5 zugewandten
Seite des Laufkatzenträgers 16 verschwenkbar und zum Positionieren der Wickeldorne
72 zwischen den A# beitsspindeln 8 und den Spannspindeln 9 der Wickelmaschine ausgebildet.
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Die Wippe 89 ist um eine horizontale quer zum Kettenförderer 74 verlaufende
Achse aus demselben heraus ver schwenkbar. Sie weist Aufnahmen für so viele Wickeldorne
auf, wie die Greifeinrichtungen 94 und 95 der Laufkatze gleich zeitig aufnehmen
können, also beispielsweise Aufnahmen für drei Wickeldorne 72. Das heißt, die Anzahl
der Aufnahmen der Wippe 89 ist der Anzahl der Bauteile 1#, 13' und 13" angepaßt,
die von der Wickelmaschine 5 gleichzeitigqewikkelt werden können.
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Nach dem Herausziehen der Wickeldorne 72 aus den Bauteilen 13 können
letztere mit dem Hubbalkenförderer 51 noch weiteren Nachbearbeitungseinrichtungen
zugeführt werden, beispielsweise der Nachbearbeitungseinrichtung 96. Die Nachbearbeitungseinrichtung
96 weist ein Fräswerkzeug auf, mit dem Schlitze und andere Ausnehmungen in das Bauteil
gefräst werden können. Handelt es sich bei dem herzustellenden Bauteil beispielsweise
um eine Lenksäule, so kann mit dem Fräswerkzeug ein Längsschlitz in die Lenksäule
gefräst werden, der zur Aufnahme des Sperrbolzens des Lenk radschlosses dient.
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Die Bewegung der Bauteile zu der oberhalb des Hubbalken förderers
51 angeordneten Einrichtung 96 erfolgt wiederum mit einem Hubtisch 97, der entsprechend
dem vorstehend näher erläuterten Hubtisch 64 der Schleifeinrichtunq 62 ausgebildet
ist und Aufnahmen 98 aufweist.
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Die so hergestellten Bauteile werden dann von dem Hubbalkenförderer
51 an einen Transportbehälter 99 abgegeben.
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Zur Herstellung eines Bauteils mit einem Halsabschnitt und einem Hauptabschnitt
großen Innendurchmessers wird das Bauteil 13' gemäß Figur 8 gewickelt, dessen Endabschn'itte
1311 einen geringen und dessen mittlerer Hauptabschnitt 13" ' einen großen Innendurchmesser
aufweist. Der Dorn 72' besteht entsprechend aus zwei Endabschnitten mit geringem
und einem mittleren Hauptabschnitt mit großem Außendurchmesser.
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Das Bauteil 13' wird nach dem Aushärten im Ofen 35 der Bearbeitungsstation
62 zugeführt. Diese weist gemäß Figur 8 eine Trennscheibe t00 auf, so daß bei rotierendem
Bauteil 13' dasselbe an der Stelle 101 durchtrennt wird.
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Alsdann wird, wie in Figur 8 gestrichtelt dargestellt ist, mit der
Greifeinrichtung 67 der Dornauszieheinrichtung 66 der Dorn 72' mit dem Wickelreststück
zwischen Trennstelle 101 und Greifeinrichtung 67 aus dem Bauteil 13' entfernt, wobei
letzteres durch einen Anschlag an der Trennstelle 101 fixiert wird.
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Sämtliche Transporteinrichtungen der Anlage, also Wickeldorneinspanneinrichtung
8, 9 der Wickelmaschine, die Ubergabeeinrichtung 15, die Ofentransporteinrichtung
14, die Wickeldornspanneinrichtung 30, 31-, der Hubbalkenförderer, die Wippe 60,
die Wickeldorn-Auszieheinrichtung 66, der Hubzylinder 73, die Wickeldorn-Rücktransporteinrichtung
74, die Übergabeeinrichtung 88, einschließlich der Wippe 89 sowie die Hubzylinder
64, 69, 97 usw. laufen synchron und nach dem gleichen Takt.
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Figur 9A und B stellt den Taktplan der Anlage dar. Die Anlage taktet
dabei folgendermaßen: 1) Wickelvorgang der Wickelmaschine (5); 2) das Gestell 18
wird in Anlage an die Bauteile 13, 13' und 13'' in der Wickelmaschine 5 verschwenkt,
deren Wickeldoyne 72 in je einem Arbeits/Spannspindel-Paar 8 und 9 eingespannt sind;
3) die Riegel 23 des Gestells 18 werden geschlossen; 4) die Spannspindeln 9 der
Wickelmaschine 5 werden geöffnet; 5) das Gestell 18 und die damit verriegelten Bauteile
13, 13' und 13" werden aus der Wickelmaschine 5 heraus verschwenkt; 6) die Laufkatze
17 wird entlang dem Laufkatzenträger 16 vor die Ofentransporteinrichtung 14 gefahren;
7) die Laufkatze 93 wird mit von der Wickeldorn-Rücktransporteinrichtung 74 übergebenen
Wickeldornen 72 in den Greifeinrichtungen 94 und 95 entlang dem Laufkatzenträger
16 vor die Wickelmaschine 5 gefahren und die Greifeinrichtungen 94 und 95 werden
in die Wickelmaschine 5 verschwenkt; 8) die Wickeldorne 72 werden mit den Spannspindeln
9 in der Wickelmaschine 5 eingespannt; 9) die Verriegelungen der Greifeinrichtungen
94 und 95 werden geöffnet;
10) die Greifeinrichtungen 94 und 95
werden aus der Wikkelmaschine 5 heraus verschwenkt; 11) die Laufkatze 93 wird entlang
dem Laufkatzenträger 16 vor die Wickeldorn-Rücktransporteinrichtung 74 gefahren;
12) die Greifeinrichtungen 94 und 95 werden in die in Figur 1 gezeigte Position
zur Aufnahme von der Wickeldorn-Rücktransporteinrichtung 74 zu übergebenden Wickeldornen
72 verschenkt; 13) die Greifeinrichtungen 94 und 95 werden nach Aufnahme der Wickeldorne
72 verriegelt; 14) das Gestell 18 mit den Bauteilen 13, 13' und 13'' wird in die
in Figur 3 dargestellte Position vor der Ofentransporteinrichtung 14 verschwenkt;
15) das Gestell 18 wird von der in Figur 3 dargestellten Position auf die Transportketten
24 und 25 zu bewegt und damit die Wickeldorne 73 der Bauteile 13, 13' und 13'' in
die Aufnahmen 26 und 27 gelegt;
16) die Riegel 23 des Gestells
18 werden geöffnet, 17) die Transportketten 24 und 25 des Kettenförderers der Ofentransporteinrichtung
14 werden um eine Teilung gefahren, um die Dorne 72 mit den Bauteilen 13, 13' und
13 " aus dem Gestell 18 zu heben; 18) das Gestell 18 wird in die in Figur 3 darge#tellte
Position zurück gefahren; 19) das Gestell 18 wird aus der, in Figur 3 dargestellten
Position in die in Figur 2 darqestellte Winkelposition verschwenkt; 20) die Laufkatze
17 wird zur Wickelmaschine 5 zurückgefahren; 21) Takt der Wippe 60 und Takt des
Hubblakenförderers 51; 22) Anheben der Wickeldorne 72 der Bauteile 13 mit dem Hubtisch
64, Einspannen des Wickeldorns 72 in die Nachbearbeitungseinrichtung (z. B. Schleifmaschine
62); 23) Nachbearbeiten in der Nachbearbeitungseinrichtung; 24) Entspannen der Wickeldorne
72 der Bauteile 13; 25) Wickeldorn-Rücktransporteinrichtung 74; 26) Anheben der
Wickeldorne 72 mit den Bauteilen 13 mit dem Hubtisch 69 und Herausziehen der Wickeldorne
72 aus den Bauteilen 13 mit der Wickeldornauszieheinrichtung 66; und
27)
Transport der Wickeldorne 72 mit der Greifeinrichtung von der Auszieheinrichtung
66 zur Wickeldornrücktransporteinrichtung 74.
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Wie daraus ersichtlich, beträgt der Takt 23) ein Drittel von to, da
die drei Wickeldorne 13, 13' und 13'' mit der Wickelmaschine 5 gleichzeitig gewickelt
werden Der Wickelmaschine 5, der Übergabeeinrichtung 15, der Ofentransporteinrichtung
14, dem Hubbalkenförderer 51, der Wickeldornauszieheinrichtung 66 und der Wickeldornrücktransporteinrichtung
74 ist jeweils eine eigene abgeschlossene Steuereinheit St, S2, S3, S4, S5 und 56
zugeordnet.
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Die Steuereinheiten S1 bis S6 sind seriell verknüpft und durch Signalaustausch
miteinander verkettet. D. h. die Steuereinheit Sn gibt an die Steuereinheit Sn+1
das Signal, daß der Vorgang bei der Einrichtung, dim die Steuereinheit der Dorn
72 Bauteil ist, worauf die Steuereinheit Sn+ worauf die bzw.
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an die Steuereinheit Sn eine Rückmeldung abgibt, nämlich daß die Einrichtung,
der die Steuereinheit Sn+1 zugeordnet ist, das Bauteil 13 bzw. den Dorn 72 abgeholt
hat.
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Der Vorteil dieser Steuerung liegt insbesondere in ihrer Einfachheit
sowie darin, daß bei Störungen des Betriebsablaufs einer dieser Einrichtungen für
ein Zwischenlager weitergefertigt werden kann.