DE3633897C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung mit einem oder zwei beidseitig angeordneten Führungsrahmen für die Schiebelager der Wickelwellen für aufzuwickelnde Materialbahnen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Unter Materialbahnen sind im Sinne der Erfindung Papierbahnen, nicht gewebte Stoffbahnen, Textilbahnen, Folienbahnen aus Kunststoffmaterial z. B. aus thermoplastischem Material, sowie Metallfolienbahnen, wie z. B. aus Aluminium oder Kupfer zu verstehen, weiterhin auch bahnförmiges Verbundmaterial, wie z. B. beschichtete Papierbahnen, mehrschichtige Kunststoffbahnen, deren einzelne Schichten aus verschiedenem thermoplastischem Material bestehen.

Die Vorrichtung dient zum Umwickeln von großen Wicklungen zu Wicklungen von kleinerem Durchmesser und kleinerer Breite, sie dient weiterhin als Arbeitsstation in Anlagen, die Breitschlitzdüsen zum Extrudieren von plastifiziertem thermoplastischem Material zu Kunststoffbahnen aufweisen.

Ein generelles Problem besteht darin, die Betriebsunterbrechungen beim Wickelwechsel möglichst gering zu halten bzw. die Vorrichtung so auszubilden, daß sie kontinuierlich arbeitet.

Zum kontinuierlichen Betrieb sind Wendewickler bekannt, die nach dem Prinzip des Drehkreuzes angeordnete Wickelwellen aufweisen. Dabei sind jedoch aufwendige Zusatzeinrichtungen erforderlich, damit der kontinuierliche Betrieb störungsfrei abläuft.

Wickelvorrichtungen mit einem Führungsrahmen der eingangs erwähnten Art sind ebenfalls bekannt (EP 01 45 029). Im Einlaufbereich der Materialbahnen werden die freien Endabschnitte der Wickelwellen, auf die Wickelhülsen aufgeschoben sind, mit einem weiteren Schiebelager gekoppelt und anschließend in die Arbeitsstellung verfahren, in der die Materialbahn zu Wicklungen mit vorgewähltem Durchmesser aufgewickelt wird. Im einfachsten Fall weist die Vorrichtung auf der dem Führungsrahmen gegenüberliegenden Seite der einlaufenden Materialbahn eine vertikal ausgerichtete Säule mit einem höhenverstellbaren Schiebelager auf, das in seiner obersten Stellung jeweils mit dem freien Endabschnitt einer Wickelwelle gekuppelt ist und dann mit dem im Führungsrahmen geführten Schiebelager in seine unterste Stellung, die gleichzeitig die Arbeitsstellung für die Wickelwelle ist, verfahren wird.

Nach dem Wickeln der jeweiligen Wicklung wird das in der Säule geführte Schiebelager entkuppelt, während das in dem Führungsrahmen geführte Schiebelager mit der Wickelwelle und der darauf befindlichen gewickelten Wicklung in den Entnahmebereich für die Wicklung verbracht wird, wobei sich der freie Endabschnitt der Wickelwelle auf einer Führungsschiene abstützt.

In dieser Zeit wird das in der Säule geführte Schiebelager in seine obere Position verfahren, mit dem freien Endabschnitt der nächsten Wickelwelle gekoppelt, die dann in die Arbeitsstellung zum Wickeln der nächsten Wicklung gebracht wird usw.

Es ist auch bekannt, diese Vorrichtung im kontinuierlichen Betrieb arbeiten zu lassen, indem anstelle der Führungssäule für das höhenverstellbare Schiebelager ein weiterer Führungsrahmen mit zwei Kupplungseinrichtungen vorgesehen ist, wobei die eine Kupplungseinrichtung mit der Wickelwelle gekuppelt ist, auf der eine Wicklung gewickelt wird, während die zweite Kupplungseinrichtung mit der Wickelwelle des nächsten, im Führungsrahmen geführten Schiebelagers gekuppelt wird und die Wickelwelle mit dem Schiebelager und dieser zweiten Kupplungsrichtung in Richtung zur Arbeitsstellung verfahren wird, wobei gleichzeitig in Abhängigkeit von dem sich bildenden Durchmesser der zu wickelnden Wicklung die betreffende Wickelwelle mitsamt dem Schiebelager und der ersten Kupplungsrichtung in Richtung zur Entnahmestation transportiert wird, und zwar derart, daß nach dem Wickeln der letzten Wickellage die Bahn quer zu ihrer Einlaufrichtung durchschnitten und der gebildete neue Bahnanfang ohne Betriebsunterbrechungen der Wickelhülse auf der nachfolgenden Wickelwelle zugeführt wird.

Probleme können insbesondere dann auftreten, wenn die Taktzeiten, d. h. die Wickelzeiten für die einzelnen Wicklungen sehr kurz werden.

Bei diesem Führungsrahmen können jedoch noch weitere Probleme auftreten, die dadurch bedingt sind, daß die von dem Innenrahmen und dem Außenrahmen begrenzte geschlossene Führungsbahn, geometrisch bedingt, einem Rechteck oder einer Raute entspricht und daß in den Eckpunkten dieser Führungsbahn für die Schiebelager instabile Zustände auftreten können, da ein flächenmäßiges Abstützen an den Eckpunkten des Innenrahmens nicht möglich ist.

Abhilfe wäre dadurch möglich, daß in den Fällen, in denen zum Transportieren der Schiebelager in den einzelnen Abschnitten der Führungsbahn jeweils ein im betreffenden Abschnitt des Außenrahmens umlaufendes Mitnehmerband zum Einsatz kommt, dieses zusätzlich mit Klinken versehen werden kann, die die Schiebelager in der Weise hintergreifen, so daß in den Eckbereichen die Instabilitäten vermieden werden. Diese Ausführungsform ist jedoch konstruktiv aufwendig und erlaubt keinen kontinuierlichen Betrieb bei aufzuwickelnden Materialbahnen mit unterschiedlich großem Durchmesser.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit mindestens einem Führungsrahmen für die Schiebelager der Wickelwellen für aufzuwickelnde Materialbahnen der vom Oberbegriff des Anspruchs 1 umrissenen Art derart weiterzubilden, daß in den Eckpunkten der geschlossenen Führungsbahn die Instabilitäten für die Schiebelager vermieden werden und daß weiterhin auch bei extrem hohen Bahngeschwindigkeiten der aufzuwickelnden Materialbahnen trotz unterschiedlich großer Durchmesser bei aufeinanderfolgenden aufzuwickelnden Wicklungen ein kontinuierlicher Betrieb sichergestellt ist, falls ein solcher gefordert ist, wobei die Schiebelager die Antriebe aufweisen und als autonome Einheiten umlaufen können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In den Zwischenstellungen des Innenrahmens zum Außenrahmen ist die Führungsbahn in sich geschlossen, während wechselweise in den Anlagestellungen des Innenrahmens am Außenrahmen der eine Abschnitt geschlossen und der andere freigegeben ist, bzw. der eine freigegeben und der andere geschlossen ist. Im einfachsten Fall besteht der Führungsrahmen aus zwei zueinander distanzierten parallelen waagrechten Führungsbahnabschnitten und zwei lotrechten zueinander distanzierten Führungsbahnabschnitten, die eine rechteckige geschlossene Führungsbahn bilden. Die beiden waagrechten zueinander distanzierten Führungsbahnabschnitte können zueinander parallel verschoben sein, so daß sie mit den beiden anderen zueinander distanzierten Führungsbahnabschnitten einen in sich geschlossenen Führungsrahmen bilden, der ein Parallelogramm ist.

Während z. B. der sich im Einlaufbereich der aufzuwickelnden Materialbahn befindliche lotrechte Führungsbahnabschnitt geschlossen ist, ein Schiebelager im unteren waagrechten Führungsbahnabschnitt sich befindet und auf der Wickelhülse seiner Wickelwelle eine Wicklung aufgewickelt wird, wird im oberen waagrechten Führungsabschnitt ein Schiebelager, auf dessen Wickelwelle sich bereits eine Wickelhülse befindet, in Richtung zum Einlaufbereich der aufzuwickelnden Materialbahn bis zum Anschlag verschoben.

Da der lotrechte Führungsbahnabschnitt im Einlaufbereich geschlossen ist, befindet sich das Schiebelager im oberen waagrechten Führungsbahnabschnitt in einer stabilen Lage.

Sobald die Wicklung auf der in der Arbeitsstellung befindlichen Wickelwelle gewickelt ist, wird die einlaufende Materialbahn stillgesetzt und senkrecht zur Transportrichtung durchschnitten.

Die Wickelwelle mit der fertiggewickelten Wicklung wird entkuppelt und in Richtung zum Entnahmebereich transportiert, während das die Kupplung aufweisende Schiebelager in der Säule in die oberste Stellung verfahren und mit dem freien Endabschnitt der Wickelwelle für die anschließend zu wickelnde Wicklung gekuppelt wird.

Nach dem Kuppeln wird der Innenrahmen in seine andere Anlageposition am Außenrahmen gebracht, so daß im Einlaufbereich der aufzuwickelnden Bahn der vertikale Führungsbahnabschnitt geöffnet wird, die Wickelwelle mit den beiden Schiebelagern in die Arbeitsstellung verfahren wird und die Materialbahn auf der Wickelhülse befestigt und anschließend zu einer neuen Wicklung weitergewickelt wird.

In dieser Zeit wird die zuvor gewickelte Wicklung in der Entnahmestation von der Wickelwelle abgezogen und das Schiebelager mit der von der Wicklung befreiten Welle derart verfahren, daß das Schiebelager - nach dem Verbringen des Innenrahmens in seine Anlagestellung im Einlaufbereich der Materialbahn - längs des geöffneten vertikalen Führungsbahnabschnittes im Entnahmebereich bis zum oberen Anschlag transportiert werden kann. Anschließend wird der Innenrahmen in seine Anlagestellung im Entnahmebereich unter Schließen dieses Führungsbahnabschnittes gebracht, so daß das Schiebelager mit der von der Wicklung befreiten Wickelwelle sich ebenfalls in einer stabilen Eckposition befindet.

Das Schiebelager wird in Richtung zum Einlaufbereich im oberen Führungsbahnabschnitt transportiert, wobei nach Fertigstellung der neuen Wicklung und dem Verbringen des Schiebelagers mit der Wickelwelle zum Aufwickeln der nächstfolgenden Wicklung in die Arbeitsstellung der Innenrahmen wieder in seine Anlagestellung im Einlaufbereich der Materialbahn gebracht wird.

Prinzipiell ist es möglich, durch einen entsprechenden technischen Aufwand auch mit einem Führungsrahmen, der nur einen verschiebbaren Innenrahmen aufweist, im kontinuierlichen Betrieb die Materialbahnen zu Wicklungen zu wickeln. Eine erhebliche Vereinfachung ergibt sich jedoch für den Fall, daß die Vorrichtung zwei Führungsrahmen aufweist. Dadurch, daß an die Stelle einer Säule mit dem vertikal verschiebbaren Schiebelager, das eine Kupplung aufweist, ein zweiter Führungsrahmen tritt, der ebenfalls Schiebelager aufweist, die im vorliegenden Falle dann sämtlich eine Kupplungseinrichtung aufweisen, wird erreicht, daß ohne weiteres die Endabschnitte von zwei und mehr aufeinander folgenden Wickelwellen mit den zugeordneten Schiebelagern des zweiten Führungsrahmens gekuppelt werden können, so daß einerseits der bisherige konstruktive Aufwand vermieden wird, und daß weiterhin kurze Taktzeiten auch im kontinuierlichen Betrieb möglich sind.

Es ist möglich, den oberen horizontalen Führungsbahnabschnitt gewissermaßen als Magazin auszubilden und je nach seiner Länge eine entsprechende Anzahl von Schiebelagern mit Wickelwellen vorzusehen, der eine entsprechende Anzahl von Schiebelagern im oberen Führungsbahnabschnitt des zweiten Führungsrahmens entspricht.

In den Ansprüchen 2 bis 9 sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Mit der im Anspruch 2 angegebenen Ausgestaltung der Erfindung wird sichergestellt, daß auch bei sehr kurzen Taktzeiten das Wickeln der aufeinander folgenden Wicklungen kontinuierlich erfolgt.

Im Rahmen der Erfindung sind unter Antriebseinrichtungen Elektromotore bzw. hydraulische Motore und dgl. zu verstehen, die auf der von den Wickelwellen abgewandten Seite der Führungsrahmen an den Schiebelagern angeflanscht sind bzw. in sie integriert sind.

Prinzipiell können diese Antriebseinrichtungen mit ihren Abtriebsritzeln mit Transportrollen in Eingriff stehen. Wenn diese Rollen gemäß Anspruch 7 gelagert sind, können sie derart gesteuert werden, daß sie längs des betreffenden Führungsbahnabschnittes, in dem sie transportiert werden, ohne Betriebsunterbrechungen einzeln frei laufen können.

Prinzipiell kann dies dadurch erfolgen, daß der Außenrahmen und/oder der Innenrahmen eine Nut aufweisen, deren Boden nach dem Prinzip der Zahnstange eine Riffelung aufweist, die mit einer zugeordneten als Ritzel ausgebildeten Transportrolle des Schiebelagers in Eingriff steht.

Zum Transportieren der Schiebelager in den vertikalen Führungsbahnabschnitten können auch pneumatische bzw. hydraulische Arbeitszylinder vorgesehen sein, die am Außenrahmen angeflanscht sind, mit ihren Kolbenstangen durch Durchbrüche des Außenrahmens hindurchgreifen und während des Transportes der Schiebelager gegen diese anstehen bzw. mit ihnen gekuppelt sind.

Durch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 3 bis 6 und aufgrund der Verschiebbarkeit des Innenrahmens wird erreicht, daß die Schiebelager voneinander unabhängig und einzeln - soweit es ihre gegenseitige Position zuläßt - in der Führungsbahn umlaufen können.

Die im Anspruch 8 angegebene Ausgestaltung der Erfindung gilt auch für den Fall, daß die Vorrichtung zwei Führungsrahmen aufweist.

Durch die im Anspruch 9 angegebenen Maßnahmen wird erreicht, daß die Schiebelager zusätzlich die Funktion einer Wechselvorrichtung für den verschiebbaren Innenrahmen haben.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

In dieser zeigt

Fig. 1 schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel mit einem Führungsrahmen,

Fig. 2 + 3 Seitenansichten des Führungsrahmens in den beiden Anlagestellungen des Innenrahmens am Außenrahmen,

Fig. 4 schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel mit zwei Führungsrahmen,

Fig. 5 + 6 Seitenansichten des einen Führungsrahmens der Fig. 4 in den beiden Anlagestellungen des Innenrahmens am Außenrahmen,

Fig. 7 + 8 Seitenansichten des anderen Führungsrahmens der Fig. 4 in den beiden Anlagestellungen des Innenrahmens am Außenrahmen,

Fig. 9 schematisch und in Seitenansicht eine Wickelwelle und zwei Schiebelager,

Fig. 10 schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Schiebelagers,

Fig. 11 einen Schnitt durch das Schiebelager der Fig. 10,

Fig. 12 in der Darstellung der Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schiebelagers,

Fig. 13 einen Ausschnitt des Führungsrahmens der Fig. 1 im Einlaufbereich,

Fig. 14 in der Darstellung der Fig. 13 ein weiteres Ausführungsprinzip für das Verschieben des Außenrahmens und

Fig. 15 einen Schnitt gemäß XV und XV der Fig. 14.

Fig. 1 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Vorrichtung weist im Einlaufbereich A einer zu Wicklungen D aufzuwickelnden Materialbahn B an der einen Seite der Materialbahn einen Führungsrahmen 1 und an der anderen Seite eine Säule 2 auf. Ein Pfeil zeigt die Transportrichtung der Materialbahn an. Die fertigen Wicklungen D werden in einen Entnahmebereich C verschoben.

Der Führungsrahmen 1 besteht aus einem feststehenden Außenrahmen 3 und einem in der Ebene des Führungsrahmens in dem Außenrahmen verschiebbar angeordneten Innenrahmen 4, die beide eine geschlossene Führungsbahn 5 für Schiebelager 6.1, 6.2, 6.3 und 6.4 begrenzen.

In den Schiebelagern 6.1 bis 6.4 sind Wickelwellen 7 gelagert, die mit ihrem einen, dem Führungsrahmen 1 benachbarten Endabschnitt in ihrem jeweiligen Schiebelager frei drehbar sind.

Die Säule 2 weist ein höhenverstellbares Schiebelager 8 mit einem Elektromotor 9 auf, dessen Antriebswelle 10 über eine Kupplung 11 mit den zur Säule zeigenden, freien Endabschnitten der Wickelwellen 7 kuppelbar ist.

Die Säule 2 weist weiterhin eine um eine lotrechte Achse verschwenkbare Führungsschiene 12 auf, die bis in die Ebene einer Stirnfläche 3′ des Außenrahmens 3 reicht.

Die Wickelwellen 7 sind nach dem Prinzip von Spannwellen bzw. Spanndornen ausgebildet, so daß auf sie aufgeschobene Wickelhülsen verspannt werden können.

Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils eine Seitenansicht des Führungsrahmens 1 in der Fig. 1, und zwar in den beiden Anlagestellungen des Innenrahmens 4 am Außenrahmen 3.

Die Führungsbahn 5 weist zwei zueinander distanzierte, parallele, waagrechte Führungsbahnabschnitte 13 und 14 und zwei zueinander distanzierte, parallele, lotrechte Führungsbahnabschnitte 15 (Fig. 2) und 16 (Fig. 3) auf und ist in den Zwischenstellungen zwischen den beiden Anlagestellungen des Innenrahmens am Außenrahmen in sich geschlossen.

In Fig. 2 ist der lotrechte Führungsbahnabschnitt 16 im Entnahmebereich C geschlossen, so daß die Führungsbahn 5 zum Verschieben bzw. Transportieren der Schiebelager 6.1 bis 6.4 aus den verbleibenden Führungsbahnabschnitten 13, 14 und 15 besteht, während in Fig. 3 der lotrechte Führungsbahnabschnitt 15 im Einlaufbereich geschlossen ist und die Führungsbahn aus den aus den anderen Führungsbahnabschnitten 13, 14 und 16 gebildet ist.

Gemäß Fig. 2 ist dem Schiebelager 6.3 eine fertiggewickelte Wicklung zugeordnet, während die einlaufende Materialbahn auf der dem Schiebelager 6.2 zugeordneten Wickelhülse bereits die ersten Lagen der neuen Wicklung gebildet hat.

Das Schiebelager 6.3 befand sich während des Wickelns der ihm zugeordneten Wicklung in der Position des Schiebelagers 6.2 der Fig. 2, wobei der freie Endabschnitt seiner Wickelwelle 7 mit dem Elektromotor 9 des längs der Säule 2 höhenverstellbaren Schiebelagers 8 gekuppelt war und die Winkelgeschwindigkeit der Wickelwelle bei konstanter Zugspannung der einlaufenden Materialbahn geregelt wurde.

Während des Wickelns der Wicklung auf der Wickelwelle des Schiebelagers 6.3 befand sich das Schiebelager 6.2 in der Position des Schiebelagers 6.1 mit einer auf seine Wickelwelle 7 bereits aufgeschobenen Wickelhülse (Fig. 1).

Nach dem Durchschneiden der Materialbahn und dem Entkuppeln des freien Endabschnittes der Wickelwelle 7 des Schiebelagers 6.3 von der Abtriebswelle 10 wird das Schiebelager 6.3 mit der fertiggewickelten Wicklung längs des unteren waagrechten Führungsbahnabschnittes 14 in Pfeilrichtung in den Entnahmebereich C transportiert bzw. geschoben.

Das längs der Säule 2 höhenverstellbare Schiebelager 8 wird nach dem Entkuppeln der Wickelwelle 7 des Schiebelagers 6.3 in der Säule 2 in seine obere Position verfahren und mit dem freien Endabschnitt der Wickelwelle 7 des Schiebelagers 6.2, das sich in der Position des Schiebelagers 6.1 in Fig. 3 befindet, gekuppelt.

Während dieser Zeit wird der Innenrahmen 4 in seine aus Fig. 2 ersichtliche Anlagestellung im Entnahmebereich C am Außenrahmen 3 gebracht und das Schiebelager 6.3 mit der fertigen Wicklung weiter in Pfeilrichtung längs des unteren waagrechten Führungsbahnabschnittes 14 transportiert.

Die beiden Schiebelager 6.2 und 8 werden in die untere Position gebracht, wobei das Schiebelager 6.2 die in Fig. 2 dargestellte Position einnimmt.

Die Materialbahn B wird auf der Wickelwelle 7 des Schiebelagers 6.2 befestigt, die Wickelwelle 7 in Rotation versetzt und die Transportgeschwindigkeit der zuvor in Ruhe befindlichen Materialbahn B so geregelt, daß die Zugspannung der einlaufenden Materialbahn im wesentlichen konstant ist.

Während eine neue Wicklung auf der Wickelwelle 7 des Schiebelagers 6.2 gewickelt wird, wird das Schiebelager 6.3 in den Entnahmebereich C für die fertig gewickelte Wicklung gebracht.

Zu diesem Zweck wurde nach dem Entkuppeln der Wickelwelle des Schiebelagers 6.3 ihr freier Endabschnitt von der parallel zum Führungsrahmen 1 verschwenkten Führungsschiene 12 übernommen.

Gemäß den Fig. 1, 2, 3 ist der untere waagerechte Führungsbahnabschnitt 14 um einen Entnahmebahnabschnitt 20 verlängert. Das Schiebelager 6.3 wird bis zum Anschlag 21 dieses Führungsbahnabschnittes 20 weitertransportiert.

Anschließend fährt im Entnahmebereich C ein Hubtisch 23 hoch, der die Wicklung aufnimmt. Durch Verfahren des Hubtisches 23 in Achsenrichtung der Wickelwelle 7 wird die fertige Wicklung abgezogen.

Das Schiebelager 6.3 wird in die Position des Schiebelagers 6.4 nach Fig. 2 und der Innenrahmen 4 in die Anlagestellung am Außenrahmen 3 gemäß Fig. 3 gebracht. Nun wird das Schiebelager 6.3 durch den geöffneten linken lotrechten Führungsbahnabschnitt 16 gemäß Fig. 3 zum oberen horizontalen Führungsbahnabschnitt 13 transportiert bzw. geschoben (vgl. Position des Schiebelagers 6.1 (6.4) in Fig. 2 (3)).

In dieser Zeit hat das Schiebelager 6.1 seine Position nach Fig. 2 verlassen und wird in seine Position nach Fig. 3 gebracht, in der es nach dem Wickeln der Wicklung auf dem Schiebelager 6.2 mit der Abtriebswelle 10 des Elektromotors 9 gekuppelt und in die Arbeitsposition des Schiebelagers 6.2 gebracht wird, nachdem dieses die Arbeitsposition mit der fertigen Wicklung verlassen hat.

Die anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebene Vorrichtung setzt voraus, daß bei jedem Wechsel der Wickelwellen die Materialbahn gestoppt wird.

Anstelle der dargestellten vier Schiebelager 6.1, 6.2, 6.3 und 6.4 kann die Führungsbahn zusätzlich nicht dargestellte Schiebelager mit Wickelwellen aufweisen, wobei die Anordnung und der Transport der Schiebelager so erfolgt, daß die zusätzliche Anzahl der Schiebelager sich stets im oberen waagrechten Führungsbahnabschnitt 13 befindet. Dieser Führungsbahnabschnitt hat dann zusätzlich die Funktion eines Magazins.

Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit zwei Führungsrahmen 25 und 26. Der Führungsrahmen 25 ist mit dem Führungsrahmen 1 in Fig. 1 identisch und weist Schiebelager 6.1, 6.2, 6.3 und 6.4 mit Wickelwellen 7 auf. Der Führungsrahmen 26 ersetzt die Säule 2 in Fig. 1. Mit der Fig. 1 gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Der in Fig. 4 rechts dargestellte Führungsrahmen 26 weist einen Außenrahmen 27 und einen Innenrahmen 28 auf, der die Abmessungen des Innenrahmens 4 hat und mit diesem synchron aus der Anlagestellung im Einlaufbereich A der Materialbahn B in die Anlagestellung im Entnahmebereich C der fertigen Wicklungen D gebracht wird.

Der feststehende Außenrahmen 27 und der in der Ebene des Führungsrahmens 26 in dem Außenrahmen verschiebbar angeordnete Innenrahmen 28 begrenzen eine geschlossene Führungsbahn 5′ für Schiebelager 6.1′, 6.2′, 6.3′ und 6.4′.

Diese Schiebelager sind identisch mit dem Schiebelager 8 aus Fig. 1 und weisen jeweils einen Elektromotor auf, dessen Abtriebswelle über eine Kupplung mit den freien zum rechten Führungsrahmen 26 zeigenden Endabschnitten der Wickelwellen 7 kuppelbar ist.

Der rechte Führungsrahmen 26 weist weiterhin eine Führungsschiene 32 auf, die bis in die Ebene der Stirnfläche 3′des Außenrahmens 27 reicht.

Die Fig. 5 und 6 zeigen jeweils eine Seitenansicht des Führungsrahmens (1) 25 der Fig. 4, die bis auf die Position einzelner Schiebelager mit den Fig. 2 und 3 identisch sind.

Die Fig. 7 und 8 zeigen die Projektion des rechten Führungsrahmens 26 und seiner Schiebelager 6.1′, 6.2′, 6.3′ und 6.4′ in die Ebene E. gemäß Fig. 4 in Pfeilrichtung.

Zur Vereinfachung der Darstellung bewegen sich die Schiebelager 6.1 und 6.1′, 6.2 und 6.2′, 6.3 und 6.3′, 6.4 und 6.4′ gemäß den Fig. 5 bis 8, so als ob sie alle über die entsprechenden Kupplungen miteinander gekuppelt wären. Tatsächlich ist dies nur für die zugeordneten Schiebelager der Fall, die tatsächlich miteinander gekuppelt sind, und zwar vom Einlaufbereich der Bahn bis zum Entnahmebereich der Wicklung.

Die Führungsbahn 5′ weist gemäß den Fig. 4, 7 und 8 die beiden zueinander distanzierten, parallelen, waagerechten Führungsabschnitte 13′ und 14′ und die beiden zueinander distanzierten, parallelen, lotrechten Führungsbahnabschnitte 15′ (Fig. 7) und 16′ (Fig. 8) auf und ist in den Zwischenstellungen zwischen den beiden Anlagestellungen des Innenrahmens 28 am Außenrahmen 27 in sich geschlossen.

In Fig. 7 ist der lotrechte Führungsbahnabschnitt 16′ im Entnahmebereich C geschlossen, so daß die Führungsbahn zum Verschieben bzw. Transportieren der Schiebelager aus den verbleibenden Führungsbahnabschnitten 13′, 14′ und 15′ besteht, während in Fig. 8 der Führungsbahnabschnitt 15′ im Einlaufbereich A geschlossen ist und die Führungsbahn aus den anderen Führungsbahnabschnitten 13′, 14′ und 16′ gebildet ist.

Gemäß den Fig. 5 und 7 sind den Schiebelagern 6.3 und 6.3′ eine fertiggewickelte Wicklung zugeordnet, während die einlaufende Materialbahn B auf der dem Schiebelager 6.2 und 6.2′ zugeordneten Wickelhülse bereits die ersten Lagen der neuen Wicklung bildet.

Die Schiebelager 6.3 und 6.3′ befanden sich zu Beginn des Wickelns in der Position der Schiebelager 6.2 und 6.2′ der Fig. 5 und 7, wobei der freie Endabschnitt ihrer Wickelwelle mit dem Elektromotor der Schiebelager 6.3′ gekuppelt war und seine Winkelgeschwindigkeit bei konstanter Zugspannung der einlaufenden Materialbahn B geregelt wurde.

Während des Wickelns der Wicklung auf der Wickelwelle der Schiebelager 6.3 und 6.3′ bewegen sich die Schiebelager aus der Position der Schiebelager 6.2 und 6.2′ in die in den Fig. 5 und 7 dargestellte Position, d. h. aus dem rechten lotrechten Führungsbahnabschnitt 15 bzw. 15′ in den unteren waagrechten Führungsbahnabschnitt 14 bzw. 14′.

Nach dem Durchschneiden der Materialbahn B werden die Schiebelager 6.3 und 6.3′ mit der fertiggewickelten Wicklung längs des unteren waagrechten Führungsbahnabschnittes 14 bzw. 14′ in Pfeilrichtung in den Entnahmebereich C bis zum Anschlag des Schiebelagers 6.3′ am Außenrahmen 27 transportiert bzw. geschoben.

In dieser aus den Fig. 5 und 7 ersichtlichen Position der Schiebelager 6.3 und 6.3′ wird die Wickelwelle 7 von dem Schiebelager 6.3′ entkuppelt und der freie Endabschnitt der Wickelwelle von der Führungsschiene 32 übernommen.

Anschließend wird die fertige Wicklung in den Entnahmebereich C bis zum Anschlag des Schiebelagers 6.3 am Außenrahmen 3 transportiert und die Wicklung - wie oben beschrieben - entnommen. Das Schiebelager 6.3 bewegt sich mit seiner Wickelwelle anschließend in die dem Schiebelager 6.4 entsprechende Position (vgl. Fig. 5).

Während der Zeit, in der das Schiebelager 6.3 sich im Entnahmebahnabschnitt 20 bewegt, haben die Schiebelager 6.2 und 6.2′ den rechten lotrechen Führungsbahnabschnitt 15 bzw. 15′ aus den Positionen in den Fig. 5 und 7 verlassen und bewegen sich in den unteren waagrechten Führungsbahnabschnitt 14 bzw. 14′. In dieser Zeit werden die Innenrahmen 4 und 28 in ihre aus den Fig. 6 und 8 ersichtliche Anlagestellung im Einlaufbereich A am Außenrahmen 3 bzw. 27 gebracht.

Die beiden Schiebelager 6.3 und 6.3′ werden aus ihrer den Schiebelagern 6.4 und 6.4′ entsprechende Position in den Fig. 5 und 7 entlang dem linken lotrechten Führungsbahnabschnitt 16 bzw. 16′ in den oberen waagrechten Führungsbahnabschnitt 13 bzw. 13′ transportiert (vgl. die Position der Schiebelager 6.4 und 6.4′ in den Fig. 6 und 8), wo nach dem Aufspannen einer Wickelhülse auf die Spannwelle deren freier Endabschnitt mit der Abtriebswelle des Motors im Schiebelager 6.3′ gekoppelt wird.

Die Schiebelager 6.3 und 6.3′ werden in die Position der Schiebelager 6.4 und 6.4′ nach den Fig. 6 und 8 gebracht. Während auf der Wickelwelle der Schiebelager 6.2 und 6.2′ die neue Wicklung weiter gewickelt wird, bewegen sich die Schiebelager 6.2 und 6.2′ in Pfeilrichtung im unteren waagrechten Führungsbahnabschnitt 14 bzw. 14′.

Die Innenrahmen 4 und 28 werden zur Anlage an ihrem Außenrahmen 3 bzw. 27 im Entnahmebereich C für die Wickelwellen gebracht und der rechte lotrechte Führungsbahnabschnitt 15 bzw. 15′ (vgl. Fig. 5 und 7) freigegeben.

Die Bewegung der Schiebelager 6.1 und 6.1′ in dem rechten lotrechten Führungsbahnabschnitt 15 bzw. 15′ wird derart gesteuert, daß nach dem Herstellen der Wicklung auf der Wickelwelle der Schiebelager 6.2 und 6.2′ die Wickelhülse eine Umfangsgeschwindigkeit hat, die der Bahngeschwindigkeit der einlaufenden Materialbahn B entspricht. Diese wird durchschnitten und der gebildete neue Anfang der Materialbahn B ohne Betriebsunterbrechungen, d. h. im fliegenden Wechsel der Wickelwelle der Schiebelager 6.1 und 6.1′ zum Wickeln einer neuen Wicklung zugeführt.

Entsprechend wird - wie oben beschrieben - die fertiggewickelte Wicklung entnommen und die neue gewickelt.

Die Vorrichtung nach den Fig. 4 bis 8 kann sowohl im kontinuierlichen Betrieb, wie oben beschrieben, als auch im diskontinuierlichen Betrieb entsprechend der in den Fig. 1 bis 4 beschriebenen Vorrichtung arbeiten.

Fig. 9 zeigt eine Ansicht in radialer Richtung auf eine Wickelwelle 7 mit zwei Schiebelagern 6 a und 6. a′ (a = 1, 2, 3 oder 4).

Im Schiebelager 6.a ist die Wickelwelle 7 frei drehbar gelagert. Auf ihr ist eine Wickelhülse 7′ angeordnet, auf der eine Wicklung D gewickelt wird. Der freie Endabschnitt der Wickelwelle 7 ist als Zapfen 33 mit einer stirnseitigen Kreisscheibe 34 mit größerem Durchmesser als die Wickelwelle ausgebildet. Im Gehäuse 35 des Schiebelagers 6.a ist eine axial ausrückbare Kupplung 36 angeordnet, deren Kupplungsbacken 37 und 38 die Kreisscheibe 34 im gekuppelten Zustand hintergreifen.

Nach Lösen der Kupplungsbacken 37 und 38 wird der freie Endabschnitt bzw. Zapfen 33 von der Führungsschiene 12 (Fig. 1) bzw. 32 (Fig. 4) zugeführt.

Die Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Schiebelager 6 a bzw. 6 a′. Es weist ein Gehäuse 39, in dem frei drehbar die Wickelwelle 7 gelagert ist, und weiterhin auf der Oberseite, in Richtung zum Außenrahmen 3 bzw. 27, eine Transportrolle 40 und auf der Unterseite, in Richtung zum Innenrahmen 4 bzw. 28, eine entsprechende in Fig. 11 dargestellte Transportrolle 42 auf. Beide Transportrollen 40, 42 sind als Ritzel ausgebildet und stehen mit den als Zahnstangen ausgebildeten waagrechten Führungsbahnabschnitten 13 und 14 bzw. 13′ und 14′ in Eingriff.

Zum Führen der Schiebelager in den lotrechten Führungsbahnabschnitten 15, 16 bzw. 15′, 16′ sind im Einlaufbereich A bzw. Entnahmebereich C unterhalb des Außenrahmens 3, 27 hydraulische bzw. pneumatische Arbeitzszylinder angeordnet, die nicht dargestellt sind und die mit ihren Kolbenstangen die Außenrahmen über Durchbrüche durchfahren und die Schiebelager anheben bzw. absenken.

Fig. 11 zeigt einen Schnitt durch das Schiebelager 6 a bzw. 6.a′. Es weist einen Elektromotor auf, dessen Abtriebsritzel 41 mit der oberen Transportrolle 40 und der unteren Transportrolle 42 in Eingriff steht.

Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schiebelagers 6 a bzw. 6.a′. Es weist zusätzliche Transportrollen 43 und 44 auf, die als Ritzel ausgebildet sind und mit den ebenfalls nach dem Zahnstangenprinzip ausgebildeten vertikalen Führungsbahnabschnitten 15 bzw. 16 oder ggfs. 15′ bzw. 16′ in Eingriff stehen.

Fig. 13 zeigt in der Darstellung der Fig. 1 bzw. 4 den Führungsrahmen 1 im Ausschnitt und in vergrößerter Darstellung im Einlaufbereich A der Materialbahn B. Die Ausbildung der Führungsbahnabschnitte nach dem Zahnstangenprinzip ist für den Führungsbahnabschnitt 14 durch die Zahnung des Bodens 45 einer Führungsnut 47 dargestellt. Sowohl die Außenrahmen 3, 27 als auch die Innenrahmen 4, 28 weisen derartige Führungsnuten 47 mit einer Zahnung auf.

In Abwandlung der in den Fig. 10, 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispiele für die Schiebelager 6.a und 6.a′ weisen die Schiebelager 6.1, 6.2 und die nicht dargestellten Schiebelager 6.3 und 6.4 zusätzlich Elektroantriebe 48 auf, mit deren Abtriebswellen die Wickelwellen 7 verbunden sind. Die nicht dargestellten Schiebelager 6.a′ weisen für die freien Endabschnitte der Wickelwellen 7 lediglich Kupplungen auf, sowie gegebenenfalls zusätzliche Antriebe mit Abtriebsritzel 41 (Fig. 11) für Transportrollen 40, 42 und ggfs. 43.

Zum Verschieben der Innenrahmen 4, 28 in die beiden Anlagestellungen in den zugeordneten Außenrahmen 3, 27 weisen die Außenrahmen angeflanschte hydraulische bzw. pneumatische Arbeitszylinder 49 auf, die während des Verschiebens mit ihren Kolbenstangen 50 Durchbrüche der Außenrahmen 3, 27 durchfahren und gegen die Innenrahmen 4, 28 wechselweise anstehen (Fig. 1 bis 8). Diese Arbeitszylinder bilden mit ihrer nicht dargestellten Steuerung eine Wechselvorrichtung.

An die Stelle der Arbeitszylinder 49 können auch Schiebekeile 51 treten, die in entsprechende Sacklöcher 52 der Innenrahmen 4, 28 während des jeweiligen Verschiebens der Innenrahmen treten (Fig. 13).

Fig. 14 zeigt in der Darstellung der Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Verschieben des Innenrahmens, 4 bzw. 28. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

An die Stelle der mit dem Außenrahmen 3 verbundenen Wechselvorrichtung treten die Schiebelager, die zusätzlich die Funktion einer Wechselvorrichtung übernehmen.

Der verschiebbare geführte Innenrahmen 4 weist im Bereich der waagrechten Führungsbahnabschnitte 13 und 14 jeweils eine Nut 53 bzw. 54 auf, deren Boden mit einer Zahnung 55 versehen ist. Die Schiebelager weisen, wie dies für das Schiebelager 6.1 dargestellt ist, als Verriegelungselement einen höhenverstellbaren Bolzen 57 auf, der in ein Sackloch 58 (vgl. Fig. 15) während des Verschiebens des Innenrahmens 4 eintaucht und das betreffende Schiebelager am Außenrahmen 3 verriegelt.

Die Schiebelager weisen weiterhin einen nicht dargestellten Antrieb mit einem Abtriebsritzel 59 auf, das mit der Zahnung 55 der betreffenden Nut 53 bzw. 54 in Eingriff steht.

Zum Verschieben des Innenrahmens 4 aus der in Fig. 14 dargestellten Position in die andere Position am Außenrahmen 3 werden die betreffenden Schiebelager in den waagrechten Führungsbahnabschnitten 13 und 14 so verschoben, daß die Verriegelungsbolzen 57 in die Sacklöcher 58 eintauchen können.

Durch Ansteuern der nicht dargestellten Antriebe werden die Abtriebsritzel 59 beaufschlagt, die nach dem Zahnstangenprinzip mit der Zahnung 65 im Boden der Nuten 53 bzw. 54 in Eingriff stehen und den Innenrahmen 4 in die andere Endstellung verschieben.

Anschließend werden die Antriebe der Abtriebsritzel 59 abgeschaltet und die Verriegelungsbolzen 57 in die Ruhestellung verbracht. Die Schiebelager werden dann - wie oben beschrieben - weiter transportiert.

Claims (9)

1. Wickelvorrichtung mit einem oder zwei beidseitig angeordneten Führungsrahmen für die Schiebelager der Wickelwellen für aufzuwickelnde Materialbahnen, wobei der Führungsrahmen einen Außenrahmen und einen Innenrahmen aufweist, die in einer geschlossenen Führungsbahn aus je zwei parallel verlaufenden Führungsbahnen die Schiebelager der Wickelwellen führen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene des oder jeden Führungsrahmens (1; 25, 26) der Innenrahmen (4, 28) zu dem Außenrahmen (3, 27) verschiebbar angeordnet ist und daß der oder die Innenrahmen (4, 28) in zwei einander gegenüberliegenden Anlagestellungen an dem oder den Außenrahmen (3, 27) wechselweise zwei einander gegenüberliegende, lotrecht oder schräg zur Horizontalen verlaufende Abschnitte (15, 16 bzw. 15′, 16′) der geschlossenen Führungsbahn (5 bzw. 5′) freigibt bzw. freigeben.

2. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Schiebelager (6 .a bzw. und 6 .a′ für a = 1 bis 4) des Führungsrahmens (1) bzw. der Führungsrahmen (25, 26) Antriebseinrichtungen zum wahlweisen Verschieben und/oder Verfahren der Schiebelager in der bzw. den geschlossenen Führungsbahn(en) (5 bzw. 5′) und/oder Antriebseinrichtungen (9) zum Antreiben der Wickelwellen (7) und/oder Kupplungseinrichtungen (11, 36) für die Wickelwellen (7) aufweisen.

3. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum wechselweisen Freigeben der beiden gegenüberliegenden Abschnitte (15, 16 bzw. 15′, 16′) der geschlossenen Führungsbahn(en) (5 bzw. 5′) der oder die Außenrahmen (3, 27) eine bzw. jeweils eine Wechselvorrichtung (49, 50; 51, 52) aufweist bzw. aufweisen und die Wechselvorrichtung (49, 50; 51, 52) bzw. die synchron gesteuerten Wechselvorrichtungen mit dem bzw. den Innenrahmen (4, 28) abwechselnd mit den beiden einander gegenüberliegenden Seiten des Innenrahmens (4, 28) kuppelbar ist bzw. sind.

4. Wickelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Verbringens des Innenrahmens (4) bzw. der Innenrahmen (4, 28) in die jeweilige Anlagestellung am bzw. an den Außenrahmen (3, 27) die Schiebelager (6 .a bzw. und 6 .a′ für a = 1 bis 4) Zwangsführungen für den bzw. die Innenrahmen (4, 28) bilden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselvorrichtung(en) auf Rollen geführte und mit dem Innenrahmen (4, 28) kuppelbare Schiebekeile (51) aufweist (aufweisen).

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselvorrichtung(en) Arbeitszylinder (49) aufweist (aufweisen) und die Arbeitszylinder (49) zum Verbringen des Innenrahmens (4, 28) in die jeweilige Anlagestellung am Außenrahmen (3, 27) mit ihren Kolbenstangen (50) durch den (die) Außenrahmen hindurch gegen den (die) Innenrahmen während des Verbringens anstehen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebelager (6 .a bzw. 6 .a′) Transportrollen (40, 42 und ggf. 43, 44) aufweisen und diese Transportrollen mit dem Innenrahmen (4, 28) und/oder mit dem Außenrahmen (3, 27) abschnittsweise in Eingriff stehen bzw. bringbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Innenrahmen (4, 28) auf der von den Wickelwellen (7) abgewandten Seite Einrichtungen für die Energieversorgung der Antriebe (9) der Schiebelager (6 .a bzw. und 6 .a′) aufweisen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum wechselweisen Freigeben der beiden gegenüberliegenden lotrechten Abschnitte (15, 16) der geschlossenen Führungsbahn (5 bzw. 5′) die Schiebelager (6 .a bzw. und 6 .a′ für a = 1 bis 4) Verriegelungselemente (57, 58) und Antriebselemente (59, 55) aufweisen, in den beiden gegenüberliegenden waagrechten Abschnitten (13, 14) während des Freigebens die Verriegelungselemente (57, 58) die Schiebelager am Außenrahmen (3, 27) verriegeln und die Antriebselemente (59, 55) mit dem Innenrahmen (4, 28) in Eingriff stehen.