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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufrollen
eines Kabels, Drahts, Seils oder dergleichen auf einen Ring. Die
Erfindung bezieht sich ebenso auf eine Vorrichtung zum Ausführen des
Verfahrens.
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Kabel
werden in verschiedenen Längen
aufgerollt auf einen Ring bereitgestellt. Der Ring aus Kabel wird
in verschiedenen Arten von Verpackungen verpackt. Eine üblicherweise
auf dem Markt erhältliche
Verpackung besteht aus einem dünnen
Film aus Verpackung, welche aus einem wiederverwendbaren Kunststoff
erzeugt ist. Um zu verhindern, dass der Ring aus Kabel sich natürlich abwickelt,
bevor er von der Filmverpackung eingeschlossen ist, wird ein Band
oder dergleichen diametrisch um den Ring gebunden.
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Das
Vorsehen eines auf einen Ring aufgerollten Kabels mit einem diametrisch
um den Ring angeordneten Band bedeutet eine Erhöhung der zum Verpacken des
Rings benötigten
Zeit sowie eine erhöhte
Verwendung von Ressourcen, da mehr Material erforderlich ist, um
den Ring zu verpacken. Das Band stellt lediglich eine Hilfe während der
Verpackung des Kabels dar, stellt jedoch keine Funktion zur Verfügung, wenn
das Kabel einmal mittels der Filmverpackung eingeschlossen ist.
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Ein
Ziel der Erfindung ist daher, das Erfordernis für ein Band oder dergleichen,
welches diametrisch um ein auf einen Ring aufgerolltes Kabel gebunden
ist bevor der Ring auf Kabel mittels der Verpackung eingeschlossen
ist, zu eliminieren.
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Dies
ist mittels des Verfahrens gemäß Anspruch
1 erzielt. Das Fixieren des Endteils des Kabels zwischen dem Ring
und der Abstützung
verhindert, dass der Ring sich abwickelt, wenn er auf der Abstützung befördert wird.
Die geometrische Form des Rings kann daher beibehalten werden, bis
die Filmverpackung den Ring eingeschlossen hat. Das Ergebnis dessen
ist, dass ein Band oder dergleichen, welches diametrisch um den
Ring gebunden ist, überflüssig wird.
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Auf
dem Markt sind eine Vielzahl von Vorrichtungen oder Maschinen, die
Kabel oder dergleichen auf einen Ring aufrollen und den Ring in
einer Verpackung verpacken, erhältlich.
Da die Längen
der Kabel, die verpackt werden, insgesamt sehr groß sind und
da jede Verpackung mit einem auf einen Ring aufgerollten Kabel eine
begrenzte Länge
des Kabels enthält,
ist die Anzahl von verpackten Ringen sehr groß. Es ist daher wünschenswert,
die Menge an Verpackungsmaterial, welches erforderlich ist, um jeden
Ring aufgerollten Kabels zu verpacken, zu minimieren.
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Dokument
US-A-4883230 bezieht sich auf eine Kabel-Schaltvorrichtung, die einen drehbaren Führungsarm
aufweist, der das Kabel abstützt
und geeignet ist, auf eine erste oder alternativ auf eine zweite
Trommel oder auf eine Schneidvorrichtung gerichtet zu werden. Ein
Befestigungsarm ist dazu geeignet, das Kabelende zu einem Haken
zu transferieren, der in der Lage ist, das Kabelende zu halten und
dieses zusammen mit der Trommel während des anschließenden Aufwickelns
auf die Trommel zu rotieren.
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Aufgrund
der großen
Länge eines
Kabels, welches verpackt ist, ist es ebenso wünschenswert, die Produktionsrate
zu erhöhen,
um dadurch die Produktionskosten zu reduzieren. Durch das Reduzieren der
Zeit, die zwischen dem abschließenden
Aufrollen eines Rings bis zum Beginn des Aufrollens des nächsten Rings
benötigt
wird, kann die Anzahl von verpackten Ringen pro Zeiteinheit erhöht werden.
Ein Wunsch ist der, die Stillstandzeit zwischen jedem begonnenen
Aufrollen des Kabels zu eliminieren, sodass das Aufrollen und Verpacken
des Kabels kontinuierlich in der Vorrichtung voranschreiten kann.
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Wenn
das Kabel auf einen Ring aufgerollt wird, kann manchmal das Problem
auftreten, dass das Kabelende schief aufläuft, so dass dieses nicht fixiert
werden kann, bevor das Aufrollen beginnt. Dies bedeutet, dass es
nicht möglich
ist, einen Ring aus Kabel zu erzeugen, wodurch eine oft kostenintensive Unterbrechung
der Produktion eintritt.
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Anstrengungen
wurden ebenso gemacht, um eine Aufroll- und Verpackungs-Vorrichtung
in das Kabel-Herstellungsverfahren zu integrieren. Das Isolierungsmaterial
wird auf den Leiter durch beispielsweise Extrusion aufgebracht,
was mit einer relativ hohen Förderrate
für den
Leiter erfolgt. Dies bedeutet, dass die Förderrate für das fertiggestellte Kabel
hoch ist. Um in der Lage zu sein, das fertiggestellte Kabel direkt
nach der Herstellung aufzurollen, müssen die Auf roll- und Verpackungs-Vorrichtung
bei im wesentlichen der gleichen Förderrate wie die Extrusionsvorrichtung
betrieben werden.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, die für das Verpacken des Kabels
oder dergleichen aufgebrachte Produktionszeit zu reduzieren.
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Ein
weiteres Ziel ist es, die Beständigkeit während des
Verpackens des Kabels oder dergleichen zu erhöhen, um Produktions-Stillstände zu verhindern.
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Noch
ein weiteres Ziel ist es, die Vorrichtung zum Aufrollen eines Kabels
oder dergleichen auf einen Ring in eine Kabel-Herstellungsvorrichtung zu integrieren.
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Dies
ist durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch
4 erreicht.
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Eine
derartige Vorrichtung sichert, dass die Stillstandszeit zwischen
dem Aufrollen von zwei Ringen aus Kabel eliminiert ist, was bedeutet,
dass die Anzahl von verpackten Ringen pro Zeiteinheit angehoben
wird, wodurch die Produktionskosten reduziert werden. Die Förderrate
des Kabels in der Vorrichtung kann ebenso erhöht werden, was bedeutet, dass
die Vorrichtung in eine Kabel-Herstellungsvorrichtung integriert
werden kann. Das abwechselnde Aufwickeln des Kabels auf dem ersten
und zweiten Spulenkopf bedeutet, dass ein Kabelende schief zu Beginn
eines jeden Aufrollvorgangs auslaufen kann, was die Beständigkeit
erhöht
und das Risiko von Produktions-Stillständer eliminiert.
Bei Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es ebenso
möglich, eine
vorab bestimmte Länge
des auf einen Ring aufgewickelten Kabels genau zu erzielen.
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Die
Erfindung wird nunmehr detaillierter unter Bezug auf eine in den
beiliegenden Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschrieben, wobei
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1 eine Ansicht von oben
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
zeigt,
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2 eine Vorderansicht der
Vorrichtung aus 1 zeigt,
und
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3 eine geschnittene Ansicht
entlang der Linie III-III in 1 zeigt.
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1 zeigt eine Ansicht einer
Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung
von oben. Die Vorrichtung 1 umfasst einen ersten und zweiten
Spulenkopf 2 und 4, die jeweils mit einem axial
verschiebbaren Kern 6 versehen sind. Ein Kabel 8 ist
angeordnet, um auf den Kern 6 des jeweiligen Spulenkopfs 2, 4 aufgerollt zu
werden. Jeder Kern 6 umfasst eine Greifvorrichtung 10 zum
Sichern des Kabels 8 sowie eine Schneidvorrichtung 12 zum
Schneiden des Kabels 8. Die Greifvorrichtung 10 umfasst
ein Element, welches an der Endfläche 14 des jeweiligen
Kerns 6 profiliert ist, und die Schneidvorrichtung 2 umfasst
eine Schneidkante, die an der Endfläche 14 des jeweiligen Kerns 6 angeordnet
ist. Der jeweilige Kern 6 ist ein im wesentlichen kreisförmiger Zylinder
und umfasst um seine Umfangsfläche
eine Vielzahl von angeordneten Rippen 16, die radial verschiebbar
sind, um in der Lage zu sein, den Durchmesser des Kerns 6 zu
variieren.
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Der
erste und zweite Spulenkopf 2, 4 umfasst jeweils
einen oberen und unteren Flansch 18, 20. Der obere
Flansch 18 ist axial zusammen mit dem Kern 6 verschiebbar.
Der obere Flansch 18 kann jedoch axial fixiert werden,
so dass der Kern 6 in Bezug auf den oberen Flansch 18 axial
verschiebbar ist. Der jeweilige untere Flansch 20 ist auf
dem aufgerollten Kabel 8 abgesetzt. Der untere Flansch 20 formt ebenso
ein Gegenlager für
die Greif- und Schneidvorrichtungen 10, 12, welche
detaillierter unten beschrieben werden. Die Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung
umfasst ebenso eine Kabelführung 24,
die entlang einer Achse 22 beweglich ist und welche in einer
ersten Endposition 26 das Kabel 8 derart ausrichtet,
dass das Kabel 8 mit einer Linie 28, die sich von
der Kabelführung 24 zu
dem Umfang eines auf dem zweiten Spulenkopf 4 aufgerollten
Kabels 8 erstreckt, übereinstimmt,
wobei sich die Linie 28 durch eine Region erstreckt, die
von dem axialen Ausmaß des
Kerns 6 des ersten Spulenkopfs 2 besetzt ist. 1 zeigt zur Klarstellung,
wie die Kabelführung 24 in
einer ersten und zweiten Endposition 26, 30 platziert
ist. In der ersten Endposition 26 aus 1 ist die Kabelführung 24 lediglich
mit einer gepunkteten Linie dargestellt.
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In
der zweiten Endposition 30 der Kabelführung 24 richtet die
Kabelführung 24 das
Kabel 8 in korrespondierender Weise derart aus, dass das
Kabel 8 mit einer Linie 32, die sich von der Kabelführung 24 auf
den Umfang eines auf dem ersten Spulenkopf 2 aufgerollten
Kabels 8 erstreckt, aus, wobei die Linie 32 sich
durch einen Abschnitt erstreckt, der durch das axiale Ausmaß des Kerns 6 des
zweiten Spulenkopfs 4 besetzt ist.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst ebenso einen Kolben 34,
der angeordnet ist, um ein Endteil 36 des Kabels 8 zu
entfernen, wann immer ein Ring 38 eines Kabels 8 auf
einen der Spulenköpfe 2, 4 aufgerollt
ist. Das Kabel 8 wird entfernt, so dass das Niveau für einen
Abschnitt des Ausmaßes
des Kabels 8 unterhalb einer horizontalen Ebene endet,
die mit dem jeweiligen unteren Flansch 20 des Spulenkopfs 2, 4 übereinstimmt.
Dies bedeutet, dass der Endteil 36 des Kabels 8 unterhalb
des unteren Flanschs 20 eingeführt werden kann, nachdem das
Kabel 8 mittels der Schneidvorrichtung 12 geschnitten
wurde. Das Einführen
des Endteils 36 unterhalb des Flanschs 20 wird
unter Verwendung eines Gleitblocks 40, der in der Vorrichtung 1 verschiebbar
ist, ausgeführt.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst ebenso einen Fördergurt 42, der in
Lateralrichtung verschiebbar ist, und auf dem auf Ringe 38 aufgerollte
Kabel 8 von dem jeweiligen Spulenkopf 2, 4 zu
der Verpackungsvorrichtung (nicht gezeigt) transportiert werden.
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Die
Arbeit der Vorrichtung 1, sowie das Verfahren zum Aufrollen
des Kabels 8 unter Verwendung der Vorrichtung 1,
werden unten beschrieben.
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Das
Kabel 8 kommt von einer Extrusions-Vorrichtung oder einem
Magazin, so wie beispielsweise einem Kabel-Abroller (nicht gezeigt),
der eine große
Länge eines
Kabels 8 einhaust, in die Vorrichtung 1. Das Kabel 8 läuft über die
Kabelführung 24,
die vor und zurück
verfährt
und zwei Laufrollen 44 umfasst. Von der Kabelführung 24 wird
das Kabel 8 zu den Spulenköpfen 2, 4 geführt. Um
das Kabel 8 auf den ersten Spulenkopf 2 aufzurollen,
wird der Kern 6 des ersten Spulenkopfs 2 anfänglich axial
um eine Distanz von dem unteren Flansch 20 des ersten Spulenkopfs 2 verschoben.
Die Kabelführung 24 wird vorzugsweise
von Beginn an in ihrer ersten Endposition 26 platziert,
die mit der links in 1 gezeigten Endposition übereinstimmt.
Das Kabel 8 wird so gestreckt, dass das Kabel 8 sich
entlang einer Linie 28 durch einen von dem axialen Ausmaß des Kerns 6 des
ersten Spulenkopfs 2 besetzten Bereich streckt. In dieser
Position wird der Kern 6 des ersten Spulenkopfs 2 mit
einer Kraft in axialer Richtung auf den unteren Flansch 20 hin
geführt,
so dass das Kabel 8 zwischen der Greifvorrichtung 10 an
der Endfläche 14 des
Kerns 6 und dem unteren Flansch 2 ergriffen wird.
Zur gleichen Zeit wird das Kabel 8 mittels der Schneidvorrichtung 12,
die an der Endfläche 14 des Kerns 6 angeordnet
ist, geschnitten. Anschließend wird
der erste Spulenkopf 2 rotiert, so dass das Kabel 8 auf
den Kern 6 des ersten Spulenkopfs 2 aufgerollt wird.
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Wenn
das Kabel 8 auf den Kern 6 des ersten Spulenkopfs 2 aufgerollt
wurde, bewegt sich die Kabelführung 24 in
der Richtung auf ihre zweite Endposition 30 hin. Der Kern 6 des
zweiten Spulenkopfs 4 wird dann axial um eine Distanz von
dem unteren Flansch 20 des zweiten Spulenkopfs 4 verschoben, so
dass sich das Kabel 8 entlang einer Linie 32,
die sich durch einen Bereich erstreckt, der von dem axialen Ausmaß des Kerns 6 des
zweiten Spulenkopfs 4, wie dies in 1 gezeigt ist, besetzt ist, erstreckt. Wenn
die gewünschte
Länge auf
dem Kern 6 des ersten Spulenkopfs 2 aufgerollt
wurde, wird der Kern 6 des zweiten Spulenkopfs 4 mit
Kraft in axialer Richtung auf den unteren Flansch 20 hingeführt, sodass das
Kabel 8 zwischen der Greifvorrichtung 10 an der Endfläche 14 des
Kerns 6 und dem unteren Flansch 20 ergriffen wird.
Zur gleichen Zeit wird das Kabel 8 mittels der Schneidvorrichtung 12,
welche an der Endfläche 4 des
Kerns 6 angeordnet ist, geschnitten. Anschließend wird
der zweite Spulenkopf 4 rotiert, sodass das Kabel 8 auf
den Kern 6 des zweiten Spulenkopfs 4 aufgerollt
wird.
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Vor
oder während
das Kabel 8 mittels der Schneidvorrichtung 12 an
dem Kern 6 des zweiten Spulenkopfs 4 geschnitten
wird, wird der Kolben 34 in Richtung auf das Kabel 8 nach
unten geführt
und entfernt das Kabel 8, sodass ein Abschnitt des Ausmaßes des
Kabels 8 auf einem Level unterhalb einer horizontalen Ebene,
die mit dem unteren Flansch 20 des ersten Spulenkopfs 2 übereinstimmt,
endet. Dies wird am besten in 2 gezeigt,
welche eine vereinfachte Frontalansicht der Vorrichtung 1,
gesehen in Richtung des Pfeils P aus 1,
darstellt.
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Wenn
ein Abschnitt des Kabels 8 mittels des Kolbens 34 verschoben
wurde und das Kabel 8 mittels der Schneidvorrichtung 12 an
dem Kern 6 des zweiten Spulenkopfs 4 geschnitten
wurde, sodass ein Endteil 36 des Kabels 8 ausgeformt
wurde, wird der Endteil 36 unterhalb des unteren Flanschs 20 des ersten
Spulenkopfs 2 mit der Hilfe des verschiebbaren Gleitblocks 40,
der am besten in den 1 und 3 gezeigt ist, geführt. 3 stellt eine geschnittene
Ansicht entlang der Linie III-III in 1 dar.
Der Gleitblock 40 platziert den Endteil 36 des
Kabels 8 unterhalb des Flanschs 20, so dass der
Endteil 36 sich im wesentlichen linear erstreckt und sodass
der lineare Abschnitt des Endteils 36 zumindest teilweise
mit einer Richtung der Zufuhr für
den aufgerollten Ring 38 des Kabels 8 übereinstimmt.
Anschließend
werden der Kern 6 und der obere Flansch 18 (Lacuna)
des ersten Spulenkopfs 2 in der Richtung weg von dem unteren
Flansch 20 verschoben, sodass der ausgeformte Ring 38 aus
Kabel 8 aus dem ersten Spulenkopf 2 mit der Hilfe
eines Ausführmechanismus 46, wie
er in 3 gezeigt wird,
herausgeführt
werden kann und auf dem Fördergurt 42,
der eine Abstützung 48 für das aufgerollte
Kabel ausformt, platziert wird. Der Endteil 36 des Kabels 8 wird
dabei zwischen dem aufgerollten Ring 38 des Kabels 8 und
der Abstützung 48,
auf der der aufgerollte Ring 38 aus Kabel 8 mit
der Hilfe des Gewichts des aufgerollten Rings 38 aus Kabel 8 platziert
ist, fixiert. Der aufgerollte Ring 38 aus Kabel 8 wird
anschließend
auf dem Fördergurt 42 zu
einer Verpackungsvorrichtung (nicht gezeigt) zugeführt.
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Wenn
das Kabel 8 auf dem Kern 6 des zweiten Spulenkopfs 4 aufgerollt
wird und wenn gleichzeitig der aufgerollte Ring 38 aus
Kabel 8 aus dem ersten Spulenkopf 2 herausgeführt wird,
bewegt sich die Kabelführung 24 zurück in Richtung
auf ihre erste Endposition 26 hin. Der Kern des ersten
Spulenkopfs 2 wird dann axial um eine Distanz von dem unteren Flansch 20 des
ersten Spulenkopfs 2 verschoben, sodass sich das Kabel 8 entlang
einer Linie 28, die sich durch einen Bereich erstreckt,
der von dem axialen Ausmaß des
Kerns 6 des ersten Spulenkopfs 2 besetzt ist,
erstrecken kann. Wenn die gewünschte Länge auf
dem Kern 6 des ersten Spulenkopfs 2 aufgerollt
wurde, wird der Kern 6 des ersten Spulenkopfs 2 mit
Kraft in einer axialen Richtung auf den unteren Flansch 20 hin
geführt,
so dass das Kabel 8 zwischen der Greifvorrichtung 10 an
der Endfläche 14 des Kerns
und dem unteren Flansch 20 ergriffen wird. Gleichzeitig
wird das Kabel 8 mittels der Schneidvorrichtung 12,
welche an der Endfläche 14 des
Kerns 6 angeordnet ist, geschnitten. Wenn das Kabel 8 auf den
Kern 6 des zweiten Spulenkopfs 4 aufgerollt wurde,
wurde der Fördergurt 42 in
Lateral-Richtung verschoben und vor dem zweiten Spulenkopf 4 platziert.
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Vor
oder während
das Kabel 8 mittels der Schneidvorrichtung 12 an
dem Kern 6 des ersten Spulenkopfs 2 geschnitten
wurde, wird der Kolben 34 nach unten in Richtung auf das
Kabel 8 geführt
und verschiebt das Kabel 8 derart, dass der Gleitblock 40 das
Endteil 36 des Kabels 8 unterhalb den unteren Flansch 20 des
ersten Spulenkopfs 2 führen
kann. Gleichzeitig wird begonnen, das Kabel 8 auf den zweiten
Spulenkopf 4 aufzurollen, wie dies oben beschrieben wurde,
so dass ein wechselseitiges Aufrollen des Kabels 8 in der
Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung
erzielt wird.