DE4210648A1 - Vorrichtung zum Spulenwechsel und insbesondere zum Wechseln einer mit metallischem Stranggut gefüllten vollen Spule gegen eine leere Spule in einer Verlitzmaschine - Google Patents
Vorrichtung zum Spulenwechsel und insbesondere zum Wechseln einer mit metallischem Stranggut gefüllten vollen Spule gegen eine leere Spule in einer VerlitzmaschineInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Spulenwechsel und insbesondere zum Wechseln einer mit me
tallischem Stranggut gefüllten vollen Spule gegen eine
leere Spule in einer Verlitzmaschine.
Mit der DE 35 00 949 C2 ist eine automatisch arbeitende
Spulenwechselvorrichtung für eine Doppelschlagverlitzma
schine bekannt geworden. Sei dieser bekannten Vorrichtung
ist eine Verlegerolle vorgesehen, die die fertiggestellte
Litze an einer Aufwickelspule entlangführt, um eine
gleichmäßige Verlegung des Wickelgutes zu gewährleisten.
Sobald der vorbestimmte Füllungsgrad der Spule erreicht
ist, wird der Fertigungsvorgang und das Aufspulen der Lit
ze auf die Spule so lange fortgesetzt, bis die Verlegerol
le eine vorbestimmte Position am Seitenflansch der Spule
erreicht hat. Anschließend wird die Spule von einem Hub
tisch aufgenommen und aus ihrer horizontalen Lage in der
Maschine abgesenkt, wobei die Spule aber weiterhin mit der
in der Maschine befindlichen Litze verbunden ist. Um einen
übermäßigen Zug in der Litze zu vermeiden, wird die Spule
beim Absenken rückwärts gedreht. Nach dem Absenken der
Spule wird die Litze mit einer Halte- und Schneideinrich
tung durchtrennt und das zur Maschine laufende Ende der
Litze festgehalten. Die auf dem Hubtisch befindliche Spule
wird dann durch ein Schwenkgestell ergriffen und aus der
Maschine herausgeschwenkt.
Obwohl diese Vorrichtung zufriedenstellend arbeitet, hat
sich doch gezeigt, daß sie die heutigen, erhöhten Ansprü
che an die Genauigkeit der Produktionslängen einerseits
und an den Automatisierungsgrad andererseits nicht zu er
füllen vermag. So ist es ein grundsätzlicher Nachteil der
bekannten Vorrichtung, daß die Verlegebewegung immer so
lange fortgesetzt werden muß, bis sich die Verlegerolle in
einer bestimmten Endlage im Bereich des dazu vorbestimmten
Spulenflansches befindet. Im ungünstigsten Fall müssen
also nach dem Erreichen der gewünschten Meterzahl auf der
Spule noch fast zwei weitere Wickellagen aufgebracht wer
den, bis sich die Verlegerolle in der Endlage befindet, in
der ein Spulenwechsel möglich ist. Aufgrund der Abmessun
gen derartiger Rollen kann dies bedeuten, daß mehrere hun
dert Meter Litze zusätzlich auf die Rolle aufgewickelt
werden müssen.
Dies bedeutet zum einen einen wirtschaftlichen Verlust für
den Drahthersteller, wichtiger ist jedoch die Tatsache,
daß die auf der Spule befindliche Überlänge die weitere
Drahtherstellung erheblich beeinträchtigen kann. Dies ist
z. B. dann der Fall, wenn aus mehreren dünnen Litzen eine
dickere Litze hergestellt werden soll. Da die dickere Lit
ze nur so lang sein kann, wie die kürzeste auf den Zuführ
spulen befindliche Litze, kann die auf den einzelnen Spu
len befindliche Überlänge nicht verwendet werden, sondern
muß manuell von den Spulen entfernt werden. Die Kabelher
steller legen deshalb großen Wert darauf, daß alle bewickelten
Spulen exakt die gleiche Kabellänge aufweisen.
Ein weiteres Problem bei derartigen Wechselvorrichtungen
ist die Bereitstellung eines ausreichend langen, nach au
ßen geführten inneren Endes der Litze. Die Litzen werden
in der Regel nach ihrer Fertigstellung in einem konti
nuierlichen Prozeß mit Kunststoff ummantelt. Um diesen
Prozeß nicht zu unterbrechen, muß das innere Ende derjeni
gen Spule, von welcher der Draht gerade abgezogen wird,
mit dem äußeren Ende der nachfolgenden Spule verschweißt
oder verlötet werden. Dazu muß das aus der fertigen Spule
herausgeführte innere Ende eine gewisse Länge aufweisen,
die bei der bekannten Vorrichtung jedoch sehr begrenzt
ist. Weiterhin ist es nicht möglich, den Automatisierungs
grad der bekannten Vorrichtung mit angemessenem Aufwand zu
erhöhen.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu
grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wechseln
einer gefüllten Spule gegen eine leere Spule in einer
Spuleinrichtung und insbesondere in der Spuleinrichtung
einer Doppelschlagverlitzmaschine zu schaffen, welche bzw.
welches das Wechseln der Spule ermöglicht, sobald die vor
bestimmte Menge von strangförmigem Gut auf die Spule auf
gewickelt ist, welches in kurzer Zeit durchgeführt werden
kann, und welches es ermöglicht, ein langes inneres Ende
des Stranggutes für die Weiterverarbeitung zur Verfügung
zu stellen und den Spulenwechselvorgang vollständig zu
automatisieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung
gemäß Anspruch 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des Anspru
ches 12.
Zu bevorzugende Weiterbildungen der Vorrichtung bzw. des
Verfahrens sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Durch die Erfindung wird es ermöglicht, den Spulenwechsel
auszuführen, sobald die vorbestimmte Menge des Stranggutes
auf die Spule aufgewickelt ist. Sobald diese vorbestimmte
Menge erreicht ist, wird die Spule stillgesetzt. In diesem
Zustand befindet sich die Verlegeeinrichtung, die sich
parallel zur Spulenachse bewegt, in einer beliebigen Posi
tion in bezug auf die Innenflansche der Spule. Nach dem
Stillsetzen der Spule wird eine Stranggut-Greifeinrichtung
von einer ersten Position, die sich in einem Abstand zur
Spule befindet, in eine zweite Position in die Nähe der
Spule, und zwar in den Bereich zwischen der Spule und der
Verlegeeinrichtung gebracht. Während dieses Vorganges be
findet sich die Greifeinrichtung vorzugsweise in einer
Position in der Nähe eines der beiden Innenflansche der
Spule. Anschließend wird die Greifeinrichtung parallel zur
Spulenlängsachse bewegt, bis sie in Kontakt mit dem
Stranggut kommt, welches sich zwischen der stillstehenden
Spule und der stillstehenden Verlegeeinrichtung befindet.
Die Greifeinrichtung ergreift das Stranggut und bewegt
sich von der Spule weg, und zwar vorzugsweise in ihre er
ste Position zurück, wobei dies allerdings in einer Ebene
senkrecht zur Spulenlängsachse erfolgt, die der Ebene ent
spricht, in der sich die Verlegerolle zum Zeitpunkt des
Stillsetzens der Spuleinrichtung befindet. Während des
Zurückfahrens der Greifeinrichtung wird die Spule entgegen
ihrer üblichen Drehrichtung zum Aufspulen des Stranggutes
gedreht, so daß ein Teil des Stranggutes wieder abge
wickelt wird. Dadurch bildet sich zwischen der gefüllten Spu
le, der Greifeinrichtung und der Verlegeeinrichtung eine
Stranggutschleife.
Anschließend wird das Stranggut in der Nähe der gefüllten
Spule mit einer Schneideinrichtung geschnitten und mit
einer Halteeinrichtung festgehalten, so daß die Stranggut
schleife nun zwischen der Verlegerolle und dieser Halte
einrichtung besteht.
Die gefüllte Spule kann nun durch eine Handhabungseinrich
tung aus der Spuleinrichtung entnommen und eine leere Spu
le eingesetzt werden.
Nach dem Einsetzen der Leerspule wird das Ende des Strang
gutes, das in der Halteeinrichtung gehalten ist, in eine
Klemmeinrichtung im Bereich des Außenflansches der Leer
spule festgeclemmt und mit der Greifeinrichtung in den
Spulenwickelraum zwischen den beiden Spuleninnenflanschen
gelegt. Danach kann das Aufspulen auf die Leerspule erfol
gen.
Der gesamte Wechselvorgang wird durch eine Steuereinrich
tung gesteuert und überwacht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße
Verfahren erlauben es, eine genau definierte Stranggutlän
ge auf die Spule aufzuwickeln, da die Spule unmittelbar
nach Erreichen der vorbestimmten Länge gestoppt wird und
der Spulenwechsel aus jeder Stellung der Verlegeeinrich
tung heraus erfolgen kann. Da die Position des strangför
migen Gutes während des Spulenwechsels durch die Greifein
richtung einerseits und die Halteeinrichtung andererseits
sehr genau definiert ist, kann das Einbringen des Strang
gutes in die Klemmeinrichtung mit hoher Zuverlässigkeit
erfolgen, wodurch Betriebsstörungen vermieden werden. Die
ses ist sehr wichtig, da derartige Anlagen, insbesondere
während der Nachtschichten, ohne Bedienungspersonal arbei
ten können sollen.
Die Zuverlässigkeit wird weiter erhöht, wenn die Klemmein
richtung, gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfin
dung, durch eine über die Steuereinrichtung steuerbare
Betätigungseinrichtung betätigt wird. Damit wird eine
Fehlfunktion der Klemmeinrichtung, wie z. B. ein versehent
liches Öffnen vor dem Wiederanlaufen der Spuleinrichtung,
vermieden.
Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung ist es, daß die ein
zelne Bauelemente an vorhandene Maschinen, insbesondere
Doppelschlagverlitzmaschinen, nachgerüstet werden können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine
Abklebeeinrichtung vorgesehen, durch welche sowohl das
äußere Ende des Stranggutes als auch, nach einem Überwer
fen des inneren Endes des Stranggutes auf die Wicklungen,
das innere Ende festgeklebt werden kann. Das Festkleben
kann mit Klebeband oder Etiketten erfolgen, so daß der
Spulenwechselvorgang mit allen Einzelvorgängen vollständig
automatisiert ist. Das Abkleben erfolgt vorzugsweise im
eingespannten Zustand der Spule, so daß deren Drehantrieb
für das Abkleben genutzt werden kann.
Wenn die Spule in der Spuleinrichtung, was zu bevorzugen
ist, mit horizontaler Achse gehalten ist, erfolgt das Aus
bringen der gefüllten Spule aus der Spuleinrichtung vor
zugsweise mit einem Hubtisch, welcher in eine Position
unterhalb der gefüllten Spule gebracht und anschließend
angehoben wird, um die Spule aufzunehmen. Sobald die Spule
in entsprechender Weise auf dem Hubtisch aufliegt, wird
die Spanneinrichtung der Spule gelöst und die Spule mit
dem Hubtisch abgesenkt. Der Hubtisch ist vorzugsweise um
eine vertikale Achse schwencbar, so daß die Spule durch
eine Drehung um einen vorgegebenen Winkel, unter Beibehal
tung ihrer horizontalen Lage, aus der jeweiligen Spulein
richtung bzw. der Maschine ausgebracht werden kann. Bei
einem vollständig automatisierten System wird die volle
Spule dann durch eine Greifeinrichtung aufgenommen und
durch eine leere Spule ersetzt, die dann wieder mittels
des Hubtisches in eine position vertikal unterhalb der
Wickelposition geschwenkt und in die Spannposition gehoben
wird. Im Unterschied zum Stand der Technik kann der Hub
tisch wesentlich einfacher ausgeführt werden, da die Spule
während des Absenkens nicht drehbar gelagert werden muß.
Nach dem Festspannen der Spule wird das durch die Handha
bungseinrichtung gehaltene innere Ende dann in die Klemm
einrichtung eingelegt.
Die Klemmeinrichtung ist vorzugsweise an einer Scheibe
befestigt, die parallel zu einem Außenflansch der Spule
angeordnet ist, und welche einen umlaufenden Ringvorsprung
aufweist, auf den ein Teil des Stranggutes aufgewickelt
wird. Dazu wird die Spule in der entsprechenden Wickel
richtung gedreht und die Greifeinrichtung gleichzeitig auf
die Spule zubewegt, so daß ein Teil dieser gebildeten
Drahtschleife auf diesen Ringvorsprung aufgespult wird.
Anschließend kann dann die Greifeinrichtung derart verfah
ren werden, daß das Stranggutende von der Position außer
halb des Wickelraumes in eine Position innerhalb des Wic
kelraumes zwischen den Innenflanschen der Spule überführt
wird. Sobald diese Position erreicht ist, wird die Greif
einrichtung in einer solchen Weise parallel zur Spulen
längsachse der Leerspule bewegt, daß sich das Stranggut
von der Greifeinrichtung löst und die Greifeinrichtung in
ihre erste Warteposition zurückgefahren werden kann.
Während die Hubeinrichtung vorzugsweise unmittelbar an der
Spuleinrichtung, also z. B. an der Doppelschlagverlitzma
schine befestigt ist, sind die übrigen Bestandteile der
Spulenwechselvorrichtung, d. h. insbesondere die Greifein
richtung, die Halte- und Schneideinrichtung, die Klebeein
richtung usw., zu einer Manipulationseinrichtung zusammen
gefaßt, die vorzugsweise in bezug auf die Spuleinrichtung
verfahrbar ist. Dadurch ist es möglich, mit einer einzel
nen Spulenwechselvorrichtung bzw. Manipulationseinrich
tung, den Spulenwechsel an einer Vielzahl von entsprechend
gestalteten Spuleinrichtungen durchzuführen. Dies bedeutet
eine wesentliche Reduzierung der Investitionskosten für
die Spulenwechselvorrichtung.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit
der Zeichnung. Darin zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer Doppelschlagverlitzma
schine mit der erfindungsgemäßen Spulenwechsel
vorrichtung,
Fig. 2 eine Vorderansicht der Manipulationseinrichtung
der Spulenwechselvorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Manipulationseinrichtung
gemäß der Darstellung in Fig. 2,
Fig. 4 eine Prinzipdarstellung der Hubeinrichtung für
das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Hubeinrichtung gemäß
Fig. 4 und
Fig. 6 bis 8 Skizzen zur Erläuterung des Vorganges
des Spulenwechsels im Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 1.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Vor
deransicht einer Doppelschlagverlitzmaschine mit einer
Spulenwechselvorrichtung gemäß der Erfindung.
014
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Der insgesamt mit 1 bezeichneten Doppelschlagverlitzma
schine wird (von links in der Darstellung in Fig. 1) ein
Drahtbündel 2 zugeführt, welches in der Doppelschlagver
litzmaschine zu einer Litze geformt wird. Die Doppel
schlagverlitzmaschine weist dazu, wie im Stand der Technik
bekannt, ein oder zwei Bügel 3 auf, welche durch eine (in
Fig. 1 nicht sichtbare) Antriebseinrichtung, im üblichen
Fall ein Elektromotor, in Drehung versetzt werden. Die
Drehachse liegt dabei in der Zeichenebene der Fig. 1.
Eine Wickelspule 5, deren Längsachse 6 in der Darstellung
gemäß Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene ist, ist in der
Doppelschlagverlitzmaschine angeordnet, um die fertigge
stellte Litze aufzuspulen. Die Spule rotiert mit den Bü
geln 3 und um ihre Längsachse, um die Litze aufzuwickeln.
Die Vorrichtung wird insgesamt durch eine Steuereinrich
tung 8 gesteuert, die schematisch in Form eines Schalt
schrankes neben der Doppelschlagverlitzmaschine darge
stellt ist. Ein Portalgerüst 10 ist vorgesehen, an dem
eine Spulentransportvorrichtung 11, sowie die nun in bezug
auf die Fig. 2 und 3 beschriebene Manipulationseinrichtung
9 verfahrbar befestigt ist.
Die Manipulationseinrichtung 9 ist, wie insbesondere in
Fig. 3 zu erkennen ist, mittels eines vertikalen Stützträ
gers 12 an einem Querträger 13 des Portalgerüstes befe
stigt. Parallel zum vertikalen Stützträger 12 ist eine
Spindel 14 angeordnet, welche durch eine (nicht darge
stellte) Antriebseinrichtung gedreht werden kann. Auf der
Spindel ist eine Spindelmutter 16 befestigt, die eine Hub
bewegung nach oben oder nach unten ausführt, wenn die
Spindel 14 gedreht wird.
Die Spindelmutter 16 ist ihrerseits über eine Tragplatte
17 mit einem, sich ebenfalls im wesentlichen in vertikaler
Richtung erstreckenden Tragrahmen 19 verbunden.
An diesem vertikalen Tragrahmen 19 und in einem spitzen
Winkel 21, der vorzugsweise etwa 45° beträgt, ist ein wei
terer Tragrahmen 22 befestigt, der die ausfahrbare Strang
gut-Greifeinrichtung 24 aufnimmt, die nachfolgend kurz als
Greifeinrichtung bezeichnet wird.
Die Greifeinrichtung 24 weist eine Stange 26 auf, welche
verschieblich in bezug auf den Tragrahmen 22 gelagert ist.
Am unteren Ende der Stange 26 ist ein Winkel 28 vorgese
hen, welcher zwei nach vorne vorspringende Platten 30a,
30b aufweist, die elektrisch gegeneinander isoliert sind.
Die Platten 30a und 30b sind jeweils mit der Steuerein
richtung 8 verbunden.
Im unteren Bereich des Winkels 28 ist eine drehbare Rolle
32 befestigt, in welche sich das strangförmige Gut ein
hängt.
Die Verschiebung der Stange 26 erfolgt mittels eines pneu
matischen Zylinders 33, der parallel zur Stange 26 ange
ordnet ist, und in dem ein Kolben längsbeweglich gelagert
ist. Im Unterschied zu herkömmlichen Kolben-Zylinder-An
ordnungen ist der Kolben jedoch nicht mit einer Kolben
stange verbunden, sondern mit einem Seilzug 35, der am
Kolben befestigt ist und über Rollen 36, 37, die am Trag
rahmen 22 gehalten sind, geführt ist. Der Seilzug 35 ist
fest mit einer Hülse 38 verbunden, die ihrerseits über
einen Winkel 39 an der Stange befestigt ist. Die Hülse 38
ist außerdem mit einem Ring 40 verbunden, der gleitbeweg
lich an dem Außenumfang des Zylinders 33 geführt ist.
Durch diese Gestaltung ist es möglich, die Stange 26 mit
vergleichsweise geringem Aufwand über eine große Strecke
zu verschieben. Außerdem wird durch die Verwendung des
Seilzuges eine lange Kolbenstange eingespart, die die Ge
samtlänge der Vorrichtung wesentlich erhöhen würde.
Ein besonderer Vorteil dieser Bauweise ist die exakt ein
stellbare Verschiebekraft. Bei den Funktionen, bei denen
ein Zurückfahren der Greifeinrichtung erforderlich ist,
wird der Druck im Zylinder 33 und damit die Kraft einge
stellt, daß sie durch den von der Spule aufgebrachten Lit
zenzug kompensiert oder überwunden werden kann, ohne daß
die Litze reißt.
Statt der vorbeschriebenen Bauweise ist es auch möglich,
die Stange 26 auf andere Art und Weise in Längsrichtung zu
verschieben. So kann z. B. die Stange 26 als sogenannte
Rund-Zahnstange ausgeführt werden, und dann über einen
Elektromotor oder einen sonstigen Antrieb bewegt werden,
der über ein Ritzel in die Verzahnung der Rund-Zahnstange
eingreift.
Ebenfalls am vertikalen Tragrahmen 19 ist in einem spitzen
Winkel 41, der vorzugsweise 60° beträgt, ein weiterer
Tragrahmen 42 angeordnet. Am unteren Ende des Tragrahmens
42 ist eine Halte- und Schneideinrichtung 43 vorgesehen,
deren Aufbau im Stand der Technik bekannt ist. Die Betäti
gung der Halte- und Schneideinrichtung erfolgt über einen
Pneumatikzylinder, dessen Zuführungen 44 in Fig. 3 schema
tisch mit eingezeichnet sind.
Die Schneid- und Halteeinrichtung 43 ist in bezug auf den
Tragrahmen 42 beweglich, d. h. sie kann in Richtung des
Pfeiles 45 in Fig. 3, d. h. parallel zum Tragrahmen 42,
ausgefahren und eingefahren werden, wobei der Antrieb über
einen Pneumatikzylinder erfolgt.
Am Tragrahmen 19 ist ferner über ein Traggestell 50 eine
Platte 51 befestigt, auf der eine Betätigungseinrichtung
53 angeordnet ist. Die Betätigungseinrichtung 53 weist
einen pneumatischen Zylinder auf, in dem ein Stößel 55 in
Richtung des Doppelpfeiles 56 beweglich angeordnet ist.
Die pneumatischen Zuführungen zur Betätigungseinrichtung
53 sind durch Stutzen 58 angedeutet.
Die Tragplatte 51 nimmt weiterhin die Überwerfeinrichtung
60 auf, welche ebenfalls einen pneumatischen Zylinder auf
weist, der einen beweglichen Stößel 61 aufnimmt. Der Stö
ßel 61 ist in Richtung des Doppelpfeiles 62 bewegbar. Die
pneumatischen Anschlußstutzen sind mit dem Bezugszeichen
63 gekennzeichnet.
Am vorderen, vom pneumatischen Zylinder abgewandten Ende
des Stößels 61 ist mittels eines Winkels 64 ein Überwerf
stift 65 befestigt.
Am vertikalen Tragrahmen 19 ist weiterhin mittels Zwi
schenträgern 70, 71 ein als Pneumatikzylinder gestalteter
vertikaler Führungszylinder 72 befestigt, durch welche
eine Abklebeeinrichtung 74 geführt ist.
Die Führung der Abklebeeinrichtung 74 erfolgt über eine
Zylinderhülse 76, die längsverschieblich an dem Führungs
zylinder 72 angeordnet ist. Die Zylinderhülse 76 ist dazu
über eine Befestigungseinrichtung 78 mit einem Seilzug 79
verbunden, der zu einem (nicht dargestellten) Kolben in
dem Führungszylinder 72 geführt ist. Der Antrieb der Zy
linderhülse 76 erfolgt also in gleicher Weise wie der An
trieb der Stange 26.
An der Zylinderhülse 76 ist ein horizontaler Tragrahmen 84
befestigt, an dem die Abklebeeinrichtung 74 drehbeweglich
angeordnet ist, wobei die Drehachse 86 vertikal verläuft.
Die Drehbewegung wird durch einen horizontal liegenden
pneumatischen Drehzylinder 87 bewirkt, der eine Drehung
der Abklebeeinrichtung zwischen zwei festgelegten Dreh
punkten um einen Winkel von 180° ermöglicht.
Die Abklebeeinrichtung weist eine erste Rolle 90 auf, über
welche ein mit Etiketten beklebtes Band 91 geführt ist.
Eine Rolle 92 dient als Andruckrolle für die von der Rolle
90 abgenommenen Etiketten. Zum Abnehmen der Etiketten ist
ein Blech 94 vorgesehen, über welches das Etikettenband 91
geführt ist. Die Breite der Abklebeeinrichtung und der
Rollen 90, 92 ist so bemessen, daß das Band auch unmittel
bar am Spulenflansch anliegend auf das Litzenende geklebt
werden kann.
Das Entnehmen der gefüllten Spule aus der Doppelschlagver
litzmaschine erfolgt mit einer Hubeinrichtung, wie schema
tisch in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Die insgesamt
mit 100 bezeichnete Hubeinrichtung weist eine vertikale
Tragsäule 101 auf, an der ein Führungszylinder 104 durch
eine (nicht dargestellte) Antriebseinrichtung, vorzugswei
se eine Kolben-Zylinder-Einheit, in Richtung des Doppel
pfeiles 105 nach oben und nach unten bewegt werden kann.
Dazu ist der Führungszylinder 104 über einen horizontalen
Tragarm 106 mit einer Tragplatte 107 verbunden. Auf der
Tragplatte 107 befinden sich zwei parallel zueinander an
geordnete horizontale Stützbleche 109, 110, auf welchen
die, in Fig. 4 schematisch angedeutete, Spule während des
Entnehmens aufliegt.
Eine weitere Antriebseinrichtung ist vorgesehen, um den
Arm 106 und die Platte 107 um die senkrechte Tragsäule 101
in Richtung des Pfeiles 112 zu schwenken. Der Schwenkwin
kel beträgt vorzugsweise 90°, so daß eine auf der Hubein
richtung befindliche Spule, deren Längsachse parallel zu
den Tragblechen 109, 110 ist, von einer Stellung, in der
sie vertikal in bezug auf die Zeichenebene gemäß Fig. 1
steht, in eine Ebene geschwenkt wird, in der die Längsach
se parallel zur Zeichenebene gemäß Fig. 1 ist.
Die Funktion der Hubeinrichtung wird, wie auch die übrige
Funktion der Doppelschlagverlitzmaschine durch die Steuer
einrichtung 8 gesteuert.
Die vorstehend beschriebene Manipulationseinrichtung 9 ist
dafür vorgesehen, an einer Vielzahl von Doppelschlagver
litzmaschinen, die in einer Reihe zueinander angeordnet
sind, verwendet zu werden. Um die optimale Steuerung der
einzelnen Maschinen und der Manipulationseinrichtung si
cherzustellen, ist jede Doppelschlagverlitzmaschine mit
einer Steuereinrichtung 8 verbunden. Zusätzlich ist eine
übergeordnete (nicht dargestellte) Zentralsteuereinrich
tung vorgesehen, die z. B. die Fahrbewegung des Portalgerü
stes 10 und die Bewegung der Transporteinrichtung 11 steu
ert. Um eine optimale Funktion der Doppelschlagverlitzma
schinen und der Spulenwechselvorrichtung sicherzustellen,
sind die Steuereinrichtung 8 und die Zentralsteuereinrich
tung so beschaffen, daß die Steuerung der Spulenwechsel
vorrichtung durch die Steuereinrichtung 8 übernommen wird,
sobald das Portalgerüst 10 sich an der entsprechenden
Stelle befindet. Dazu ist eine elektro-mechanische oder
aber auch eine logische Umschalteinrichtung vorgesehen,
die bewirkt, daß die Steuereinrichtung 8 die Steuerung des
Portalgerüstes 10 und der Manipulationseinrichtung 9 über
nimmt, sobald der Spulenwechsel dort auszuführen ist.
Die Funktion des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 bis
5 wird nun in bezug auf die Fig. 6 bis 8 weiter erläutert.
Dabei wird zur besseren Verdeutlichung, vor der Spule 5
die zur Spuleneinrichtung gehörende Mitnehmerscheibe 128
mit dargestellt, die im wesentlichen den gleichen Durch
messer aufweist, wie die Flansche der Spule 5.
Die Doppelschlagverlitzmaschine 1 weist eine Sensorein
richtung, vorzugsweise einen Meterzähler auf, der ein Si
gnal an die Steuereinrichtung 8 ausgibt, sobald die vor
bestimmte Litzenlänge auf der Spule 5 erreicht ist. Dar
aufhin wird die Doppelschlagverlitzmaschine sofort defi
niert stillgesetzt, was bedeutet, daß die Rotorbügel hori
zontal ausgerichtet sind und daß die Verlegung und die
Spule in der jeweils eingenommenen Position fixiert wer
den. Die horizontale Fixierung erfolgt durch (nicht darge
stellte) pneumatisch betätigte Indexbolzen.
Anschließend wird zunächst das lange innere Litzenende für
die nächste Spule gebildet. Dazu wird die Manipulations
einrichtung 9 mit dem Portalgerüst 10 an die Doppelschlag
verlitzmaschine 1 angekoppelt und die Steuerung der Mani
pulationseinrichtung durch die Steuereinrichtung 8 über
nommen. Die Stranggut-Greifeinrichtung 24 wird, wie es in
Fig. 6 dargestellt ist, so weit ausgefahren, daß sie sich
in einer Position zwischen der Verlegeeinrichtung 120 und
der Wickelspule 5 befindet. Dann wird das Portalgerüst 10
senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 1 bewegt, wodurch die
Greifeinrichtung 24 sich parallel zu der horizontal ange
ordneten Spulenachse 6 bewegt. Diese Bewegung wird so lange
fortgesetzt, bis die gefertigte Litze in Kontakt mit den
Platten 30a und 30b an der Greifeinrichtung 24 kommt. Da
durch werden die elektrisch gegeneinander isolierten Plat
ten elektrisch miteinander verbunden, und die Steuerein
richtung 8 stoppt die Bewegung des Portalgerüstes 10. Nun
wird die Greifeinrichtung 24 mit einem Gegendruck beauf
schlagt, der sie mit definierter Kraft in die Richtung zur
ersten Position drückt, wodurch die drehbare Rolle 32 in
Kontakt mit der in Fig. 6 mit L bezeichneten Litze kommt.
Nun wird die Spule 5 in Richtung des Pfeiles 122 gedreht,
d. h. entgegengesetzt zur normalen Spulrichtung, um die
erforderliche Litzenlänge freizugeben. Die Drehung erfolgt
über die Antriebseinrichtung der Doppelschlagverlitzma
schine.
Die Greifeinrichtung 24 fährt dabei vollständig zurück und
befindet sich dann wieder in der Position, die in Fig. 6
mit festen Linien eingezeichnet ist. Die Litze bildet dann
eine Schleife, welche aus den Litzensträngen La und Lb be
steht. Nun wird die Halte- und Schneideinrichtung 43, die
sich in einer Ebene, senkrecht zur Spulenlängsachse 6 mit
der Greifeinrichtung 24 befindet, auf die Spule 5 zube
wegt, und in eine Endposition gebracht, die in Fig. 6 dar
gestellt ist. In dieser Position wird die Litze durchge
schnitten und festgehalten, wodurch der Litzenstrang Lc
entsteht. Die zwischen der Verlegeeinrichtung 120, der
Greifeinrichtung 24 und der Halteeinrichtung 43 gebildete
Litzenschleife besteht also nur noch aus den Litzensträn
gen 2a und 2c.
Anschließend wird die Abklebeeinrichtung 74, deren Rollen
90 und 92 sich ebenfalls in der gleichen Ebene senkrecht
zur Spulenachse befinden, wie die Rolle 32 und die Schnei
de- und Halteeinrichtung 43, auf die Spule abgesenkt und
mit definiertem Druck im Zylinder 72 gegen diese gepreßt.
Die Spule wird nun wieder in der üblichen Wickelrichtung
gedreht und das äußere Litzenende mit Etiketten vom Eti
kettenband 91 festgeklebt. Da die Halte- und Schneidein
richtung die Litze immer an der gleichen Stelle durch
trennt, ist die Position des Litzenendes exakt vorgegeben.
Nach dem Abkleben des äußeren Litzenendes wird die gesamte
Manipulationseinrichtung 9 sowie die Verlegeeinrichtung
120 zum vorderen (in der Darstellung gemäß Fig. 1) Innen
flansch der Spule 5 gefahren. Dann wird die Platte 51 nach
unten verfahren und die Klemmeinrichtung 125 mit dem Stö
ßel 55 (Fig. 6) über den Öffnungshebel 126 geöffnet. Da
durch löst sich das über den Flansch geführte innere Ende
der auf der Spule 5 befindlichen Litze aus der Klemmein
richtung. Um den Kontakt zwischen Stößel 55 und Hebel 126
zu bewirken, wird die Spule in Wickelrichtung gedreht, bis
der Hebel 126 gegen den Stößel 55 stößt. Dann wird der
Überwerfstift 65 in Kontakt mit dem Spulenflansch gebracht
und die Spule entgegen ihrer üblichen Wickelrichtung ge
dreht, um das herausgeführte innere Ende auf die Wicklun
gen in der Spule zu legen. Die Abklebeeinrichtung 74 wird
durch den Drehzylinder 87 um 180° geschwenkt und am Spule
ninnenflansch in Kontakt mit der Wicklung gebracht. Dann
wird das herausgeführte innere Ende der Litze mit den Eti
ketten vom Etikettenband 91 auf den Wicklungen festge
klebt. Dadurch ist die auf der Spule befindliche Litze
vollständig von der Maschine und der Spuleinrichtung ge
trennt.
Nun wird der Hubtisch 107 an der Säule 102 nach oben ge
fahren, bis das Gewicht der Spule auf den Tragblechen 109,
110 aufliegt. Die Pinolen der Spuleinrichtung werden ge
öffnet und die Spule nach unten gesenkt und durch eine
Drehung um 90° in Richtung des Pfeiles 112 aus der Maschi
ne herausbefördert. Die Spule steht dann auf den Tragble
chen 109, 110, wobei die Längsachse parallel zur Zeichen
ebene in Fig. 1 ausgerichtet ist. Die volle Spule wird nun
mit der Transporteinrichtung 11 ergriffen und in eine War
teposition gebracht und eine leere Spule auf den Hubtisch
aufgesetzt. Dann schwenkt der Hubtisch zurück und wird
wieder nach oben gefahren, so daß die Leerspule von der
Spuleinrichtung gespannt werden kann.
Sobald die Leerspule aufgenommen ist, wird die Schneide-
und Halteeinrichtung 43 so weit ausgefahren, daß sich die
daran gehaltene Litze bei einer Drehung der Spule in die
an einer Mitnehmerscheibe 128 angeordnete Klemmeinrichtung
125 einklemmen kann. Gleichzeitig fährt die Greifeinrich
tung 24 etwas in Richtung auf die Spule hin, so daß sich
die Gesamtlänge der Litzenstränge La und Lc nicht ändert.
Die Litze wird nun durch die Klemmeinrichtung 125 und die
Greifeinrichtung 24 gehalten. Anschließend wird die Spule,
wie Fig. 8 zeigt, entgegen der üblichen Wickelrichtung
gedreht, wodurch sich die Litze L auf einen Ringvorsprung
133 an der Mitnehmerscheibe 128 auflegt. Dabei bewegt sich
die Greifeinrichtung 24 auf die Spule zu. Sobald eine vor
bestimmte Menge der Litze L auf den Ringvorsprung 133 auf
gewickelt ist, wird die Manipulationseinrichtung mit der
Greifeinrichtung 24 aus der in Fig. 8 gezeigten Position
in den Wickelraum zwischen den Spuleninnenflanschen
zurückbewegt. Dadurch wird die Litze L über die
Klemmscheibe und den Flansch der Spule in den Wickelraum
verbracht, wobei gleichzeitig auch die Verlegeeinrichtung
120 aus ihrer Position gemäß Fig. 8 zurückbewegt wird. Die
Greifeinrichtung 24 fährt dann etwas weiter aus und wird
parallel zur Spulenlängsachse vom vorderen Flansch wegbe
wegt, wodurch sich die Litze L von der Rolle 32 löst. Dann
wird die Greifeinrichtung 24 in ihre Ausgangsposition zu
rückgebracht und die Doppelschlagverlitzmaschine gestar
tet.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel wurde in bezug auf
eine Doppelschlagverlitzmaschine erläutert. Es soll jedoch
darauf hingewiesen werden, daß die Vorgangsweise prinzi
piell bei allen Spuleinrichtungen angewendet werden kann,
bei denen eine volle Spule gegen eine leere Spule gewech
selt werden muß.
Claims (13)
1. Vorrichtung zum Wechseln einer gefüllten Spule gegen
eine leere Spule in einer Spuleinrichtung, und ins
besondere in der Spuleinrichtung einer Doppelschlag
verlitzmaschine, in welcher die Spule durch eine Spu
lenantriebseinrichtung um ihre Längsachse gedreht
wird, um ein mittels einer Verlegeeinrichtung der
Spule zugeführtes strangförmiges Gut aufzuspulen,
mit:
einer Steuereinrichtung (8), durch welche zumindest der Betrieb der Spulenwechselvorrichtung gesteuert wird;
einer ersten Sensoreinrichtung, welche ein Signal an die Steuereinrichtung zum Stillsetzen der Spulein richtung ausgibt, sobald die vorbestimmte Menge des Stranggutes (L) auf die Spule (5) aufgewickelt ist;
einer Schneid- und Halteeinrichtung (43), durch wel che das Stranggut zwischen der gefüllten Spule und der Spuleinrichtung gehalten und geschnitten und das zur Spuleinrichtung führende Ende des Stranggutes festgehalten wird;
einer Handhabungseinrichtung (107), durch welche die gefüllte Spule aus der Spuleinrichtung entnommen und eine leere Spule in die Spuleinrichtung eingebracht wird;
einer Klemmeinrichtung (125), durch welche das von der Schneid- und Halteeinrichtung gehaltene Stranggut zum Fixieren an der Leerspule eingeklemmt wird;
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stranggut-Greifeinrichtung (24) vorgesehen ist, welche eine erste Antriebseinrichtung aufweist, um die Stranggut-Greifeinrichtung von einer ersten Position, in der sie sich im Abstand von der Spule (5) befindet, in eine zweite Position zu bringen, in welcher sie sich nahe der Spule und im Bereich zwi schen der Spule und dieser Verlegeeinrichtung (120) befindet, bzw. umgekehrt;
daß diese Stranggut-Greifeinrichtung eine zweite An triebseinrichtung aufweist, durch welche die Greif einrichtung im wesentlichen parallel zur Spulenlängs achse (6) bewegbar ist;
daß eine zweite Sensoreinrichtung (30a, 30b) vorgese hen ist, welche ein Signal an die Steuereinrichtung ausgibt, sobald die Greifeinrichtung in Kontakt mit dem zwischen der gefüllten Spule und der Verlegeein richtung befindlichen Stranggut kommt;
daß die Steuereinrichtung (8) ein Signal ausgibt, um diese zweite Antriebseinrichtung der Greifeinrichtung stillzusetzen, sobald dieses Signal der zweiten Sen soreinrichtung empfangen wird, und um die Greifein richtung mit dem von dieser gehaltenen Stranggut im wesentlichen in diese erste Position zurückzuführen, um eine Stranggutschleife (La, Lb) zwischen der Ver legeeinrichtung und der gefüllten Spule zu bilden, wobei gleichzeitig ein Signal an die Spulen-Antriebs einrichtung ausgegeben wird, um die Spule um einen vorbestimmten Drehwinkel zurückzudrehen; und
daß die Steuereinrichtung ein Signal an die Halte und Schneideinrichtung ausgibt, um das Stranggut in der Nähe der gefüllten Spule zu schneiden und zu hal ten, sobald die Greifeinrichtung diese Stranggutschleife gebildet hat.
einer Steuereinrichtung (8), durch welche zumindest der Betrieb der Spulenwechselvorrichtung gesteuert wird;
einer ersten Sensoreinrichtung, welche ein Signal an die Steuereinrichtung zum Stillsetzen der Spulein richtung ausgibt, sobald die vorbestimmte Menge des Stranggutes (L) auf die Spule (5) aufgewickelt ist;
einer Schneid- und Halteeinrichtung (43), durch wel che das Stranggut zwischen der gefüllten Spule und der Spuleinrichtung gehalten und geschnitten und das zur Spuleinrichtung führende Ende des Stranggutes festgehalten wird;
einer Handhabungseinrichtung (107), durch welche die gefüllte Spule aus der Spuleinrichtung entnommen und eine leere Spule in die Spuleinrichtung eingebracht wird;
einer Klemmeinrichtung (125), durch welche das von der Schneid- und Halteeinrichtung gehaltene Stranggut zum Fixieren an der Leerspule eingeklemmt wird;
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stranggut-Greifeinrichtung (24) vorgesehen ist, welche eine erste Antriebseinrichtung aufweist, um die Stranggut-Greifeinrichtung von einer ersten Position, in der sie sich im Abstand von der Spule (5) befindet, in eine zweite Position zu bringen, in welcher sie sich nahe der Spule und im Bereich zwi schen der Spule und dieser Verlegeeinrichtung (120) befindet, bzw. umgekehrt;
daß diese Stranggut-Greifeinrichtung eine zweite An triebseinrichtung aufweist, durch welche die Greif einrichtung im wesentlichen parallel zur Spulenlängs achse (6) bewegbar ist;
daß eine zweite Sensoreinrichtung (30a, 30b) vorgese hen ist, welche ein Signal an die Steuereinrichtung ausgibt, sobald die Greifeinrichtung in Kontakt mit dem zwischen der gefüllten Spule und der Verlegeein richtung befindlichen Stranggut kommt;
daß die Steuereinrichtung (8) ein Signal ausgibt, um diese zweite Antriebseinrichtung der Greifeinrichtung stillzusetzen, sobald dieses Signal der zweiten Sen soreinrichtung empfangen wird, und um die Greifein richtung mit dem von dieser gehaltenen Stranggut im wesentlichen in diese erste Position zurückzuführen, um eine Stranggutschleife (La, Lb) zwischen der Ver legeeinrichtung und der gefüllten Spule zu bilden, wobei gleichzeitig ein Signal an die Spulen-Antriebs einrichtung ausgegeben wird, um die Spule um einen vorbestimmten Drehwinkel zurückzudrehen; und
daß die Steuereinrichtung ein Signal an die Halte und Schneideinrichtung ausgibt, um das Stranggut in der Nähe der gefüllten Spule zu schneiden und zu hal ten, sobald die Greifeinrichtung diese Stranggutschleife gebildet hat.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Handhabungseinrichtung als Hubeinrichtung
(107) ausgebildet ist, welche die Spule aus einer
Einspannposition mit horizontaler Spulenachse (6)
aufnimmt und absenkt bzw. umgekehrt.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hubeinrichtung mit einer Schwenkeinrichtung
versehen ist, um die Spule nach dem Absenken unter
Beibehaltung der horizontalen Spulenposition im we
sentlichen um 90° zu schwenken.
4. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungs
vorrichtung (53) vorgesehen ist, welche die Klemmein
richtung (125), die benachbart zum Außenflansch der
Spule in der Spuleinrichtung angeordnet ist, zu öff
nen und zu schließen, um das Ende des strangförmigen
Gutes dort einzuklemmen bzw. zu lösen.
5. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwerfein
richtung (60) vorgesehen ist, um das innere Ende des
Stranggutes (L) nach dem Füllen der Spule und nach
dem Lösen der Klemmeinrichtung (125) in den Spulen
wickelraum zwischen den Innenflanschen der Spule
überzuwerfen.
6. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abklebeein
richtung (74) vorgesehen ist, welche von einer ersten
Position, im Abstand von der Spule, in eine zweite
Position bewegbar ist, in welcher die Abklebeeinrich
tung an dem Stranggut der gefüllten Spule anliegt, um
das äußere und/oder das auf die Wicklung übergeworfe
ne innere Ende des Stranggutes zu kleben.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abklebeeinrichtung (74) eine Dreheinrichtung
(87) aufweist, durch welche die Abklebeeinrichtung um
180° gedreht werden kann, so daß das Abkleben des
äußeren Endes des Stranggutes in einer ersten Dreh
richtung der Spule und das Abkleben des inneren Endes
des Stranggutes in der entgegengesetzten Drehrichtung
erfolgen kann.
8. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte- und
Schneideinrichtung (43) derart in bezug auf die Grei
feinrichtung angeordnet ist, daß sich die Greifein
richtung und die Halte- und Schneideinrichtung im
wesentlichen immer in der gleichen Ebene senkrecht
zur Längsachse der Wickelspule befinden.
9. Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneid- und
Halteeinrichtung (43), die Stranggut-Greifeinrichtung
(24) und/oder die Betätigungseinrichtung (53) zum
Betätigen der Klemmeinrichtung, und/oder die Überwer
feinrichtung zum Überwerfen des inneren Endes des
Stranggutes auf die Wicklung, und/oder die Abklebe
einrichtung (24) in einer Baueinheit zu einer Mani
pulationseinrichtung (9) zusammengefaßt sind.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Manipulationseinrichtung an einem Portalge
rüst (10) angeordnet ist, welches einen ersten, im
wesentlichen vertikalen Tragbalken, einen zweiten, im
wesentlichen vertikalen Tragbalken und einen dritten,
im wesentlichen horizontalen Tragbalken aufweist,
welcher die beiden vertikalen Tragbalken verbindet,
wobei die Manipulationseinrichtung (9) in bezug auf
den horizontalen Tragbalken heb- und senkbar ist.
11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß das Portalgerüst vorzugsweise auf Laufrol
len, verschiebbar ist, um eine Bewegung des Portalge
rüstes in bezug auf die Spuleinrichtung zu ermögli
chen.
12. Verfahren zum Wechseln einer Spule in einer Spulein
richtung, und insbesondere in einer Spuleinrichtung
einer Doppelschlagverlitzmaschine, in welcher die
Spule durch eine Spulenantriebseinrichtung um ihre
Längsachse gedreht wird, um ein mittels einer Verle
geeinrichtung der Spule zugeführtes strangförmiges
Gut aufzuspulen, gekennzeichnet durch folgende Ver
fahrensschritte:
- a) Stillsetzen der Spule in einer vorbestimmten Winkelposition, sobald die Spule (5) mit einer vorbestimmten Menge des strangförmigen Gutes gefüllt ist;
- b) Überführen einer Stranggut-Greifeinrichtung (24) von einer ersten Position, in welcher sie von der Spule entfernt ist, in eine zweite Position, in der sie sich im Bereich der Spule und der Verlegeeinrichtung (120) befindet;
- c) Bewegen der Stranggut-Greifeinrichtung in dieser zweiten Position im wesentlichen parallel zur Längsachse (6) der Spule (5);
- d) Anhalten der Spulengreifeinrichtung, sobald durch eine Sensoreinrichtung festgestellt wird, daß die Spulengreifeinrichtung im Kontakt mit dem Stranggut ist;
- e) Zurückfahren der Spulengreifeinrichtung aus die ser zweiten Position zur Bildung einer Schleife des strangförmigen Gutes, wobei gleichzeitig die Spule (5) entgegen ihrer üblichen Wickelrichtung zurückgedreht wird;
- f) Betätigen einer Schneid- und Halteeinrichtung (43), um das Stranggut in der Nähe der gefüllten Spule abzuschneiden und das zur Greifeinrichtung (24) führende Ende festzuhalten;
- g) Ausbringen der gefüllten Spule aus der Spulein
richtung;
h) Einbringen einer Leerspule in die Spuleinrich tung; - i) Verfahren der Schneid- und Halteeinrichtung in eine vorbestimmte Position in bezug zu einer Klemmeinrichtung für das strangförmige Gut;
- j) Einklemmen des strangförmigen Gutes in dieser Klemmeinrichtung außerhalb des Spulenwickelrau mes;
- k) Überlegen des Drahtes von dieser Klemmeinrich tung über den Spulenflansch in den Spulenwickel raum zwischen den Spulenflanschen; und
- l) Starten der Spuleinrichtung.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausbringen der Spule durch eine Hubeinrich
tung erfolgt, durch welche die Spule aus ihrer Spul
position abgesenkt und aus der Spuleinrichtung her
ausgeschwenkt wird.
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