-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wickelanlage entsprechend
dem Oberbegriff des Hauptanspruchs 1.
-
Anwendungsgebiet
-
Diese
Anlage ist besonders, wenn nicht ausschließlich, dazu gedacht, um einem
Draht- oder Bandwalzwerk nachgeschaltet zu werden, in dem statt
Fly-Cutting das
Walzgut in Bunde gewickelt wird
-
Stand der Technik
-
Nach
dem bisherigen Stand der Technik sind verschiedene Systeme zur Spulenwicklung
des Walzguts oder auch von Draht bekannt, zum Beispiel von anderen
Anlagen, kontinuierlich, zum Beispiel:
US-A-3-796,389 offenbart
ein Vorrichtung zur Bandwicklung in einer Beschickungslinie mit
einem Split-System für
zwei einander beim Wickeln abwechselnde Wickelmaschinen.
-
Eine ähnliche
Anlage wird in
DE-A-40
35 193 offenbart, wo im wesentlichen eine fliegende Schere und
ein Abspaltsystem vorgesehen ist, ohne das Vorrücken des Drahtes auf einer
der beiden Wickelmaschinen anzuhalten, so dass man, während in
einer Maschine gewickelt wird, mit dem Ausziehen des Bundes in der
anderen fortfahren kann.
-
Ein
andere ähnliche
Anlage wird in
EP1126933 erklärt, in der
eine Handhabungsvorrichtung mit jeder Wickelmaschine verbunden ist,
um axial das Bund aus der gestoppten Wickelmaschine herauszuziehen
und es zu Austragsmitteln zu bringen, während die andere wickelt. Weiterer
Stand der Technik ist
JP06091720 (siehe
Patent Abstracts of Japan vol. 18, no. 354 (M-1632), 5 July 1994 (1994-07-05)-&
JP06091720A Mitsuboshi:
KK), 5 April 1994 (1994-04-05). In dieser Offenbarung sind exklusive
Aufnahmemotoren M1, M2; für
die Spulen
5,
6 vorgesehen, um die Aufnahme eines
geformten Produkts b fortzusetzen, sogar während der Arbeit, um die Spulen
5,
6 zu
ersetzen. Richtrollen
54a;
54b, die Haltung und
Form des geformten Produkts b vorschreiben, sind am Lastende eines
Führungsarms
42 in
unmittelbarer Nähe
der Spulen
5,
6 vorgesehen, um in der seitlichen
Richtung und Radiusrichtung der Spulen (Haspeln) bewegt zu werden.
Jede Haspel besitzt einen Außenflansch
mit radialen Armen (
27), die mit der Dornhaspel (
26)
gelenkig verbunden sind, um außen
nahe der axialen Richtung zum Ausziehen des Bundes gedreht zu werden.
-
Nachteile des Standes der Technik
-
Die
bekannten Lösungen
haben Betriebsgeschwindigkeitsgrenzen und sind außerdem strukturell
komplex und teuer.
-
Das
Wickelverfahren kann Stops aufgrund von Verwicklung umfassen und
aufgrund der Tatsache, dass Handhabungsmaßnahmen und Lagerung des Bundes
unpraktisch und recht langsam sind.
-
Die
Maschinen sind sperrig.
-
Beide
Systeme weisen daher einen oder mehrere der obengenannten Nachteile
und Einschränkungen
auf.
-
Insbesondere
die Lösung
ist sehr komplex und ineffizient, besonders mit der beschränkten Geschwindigkeit
des Systems zur Öffnung
und Schließung
der Haspel, die mit dem System in Form einer flaggenähnlichen Öffnungskappe
erfolgt, mit allen sich ergebenden Nachteilen. Die Komplexität der letzteren
Lösung
rührt darüberhinaus
von dem Aufnahme- und Bewegungssystem der gezogenen Spule her, mittels
Bodenführungsschienen,
Katzfahrwerken und dergleichen. Alle diesen Ausführungsformen machen das System
sehr komplex, sperrig und schwer zugänglich und zu warten. Zusammenfassend,
es ist unzuverlässig.
Die Betriebsgeschwindigkeit wird von der komplexen Struktur der
Systeme zur Drahteingangsführung
und Steuerung des Bundes nach der Bildung für die Aufnahme noch mehr eingeschränkt.
-
Ziel der vorliegenden Erfindung
-
Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die obengenannten Nachteile
zu vermeiden und die Leistung der Anlage zu verbessern, um die Qualität zu verbessern
und/oder die Kosten des behandelten Materials zu reduzieren. Zusammenfassung
der Erfindung
-
Der
Wickelanlage nach der vorliegenden Erfindung ist entsprechend den
Merkmalen des Hauptanspruchs 1 die endgültige Form gegeben.
-
Die
Merkmale der Unteransprüche
beziehen sich auf besonders vorteilhafte Lösungen.
-
Vorteile
-
Die
erreichten Vorteile erreichen die vorgefassten Ziele und gestatten
insbesondere eine hohe funktionale Leistung und außerdem ein
qualitativ gutes Produkt zu verringerten Produktionskosten.
-
Dies
wird offensichtlich von dem Bundauszugssystem mit senkrechter Achse
begünstigt.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Die
Merkmale der Erfindung und andere diesbezügliche Merkmale werden mit
Hilfe der als nicht einschränkendes
Beispiel beigefügten
Zeichnungen besser verstanden werden, in denen:
-
1 stellt
eine schematische Seitenansicht im Aufriss der Wickelanlage dar,
die an dem Ende einer Walzwerklinie angebracht wurde, während der Wickelphase
oder des Wickelns in einer ersten Wickelmaschine von zwei koordinierten
benachbarten Wickelmaschinen, die von einem Rangierer mit verbundener
fliegender Schere beliefert werden,
-
1A stellt
die Phase des Ablegens des Bundes in der Bindestation dar.
-
2 stellt
eine Übersicht
der Anlage in 1 dar, wobei die beiden benachbarten
Wickelmaschinen zu einem flaggenähnlichen
Transfer verbunden sind, und zwar mit einer Säule mit einem rotierenden fliegend
angeordneten Arm, um die Spulen aus einer der Wickelmaschinen herauszuziehen
und die Spulen in einer Binde-, Transfer- und Lagerstation abzuladen 2A.
-
3A und 3B zeigen,
in einer Seitenansicht von oben, den Pfosten-Transfer wie in den vorherigen
Figuren, und zwar ohne Bund, abgesenkt bzw. mit Bund, das für den Transfer
per Rotation angehoben wurde.
-
3C stellt
eine Draufsicht der Bundaufnahmevorrichtung mit vier Backen dar,
die am Ende plaziert sind, unter dem Portalarm der Pfosten-Transfer-Vorrichtung,
-
4, 4A zeigen
eine Seitenansicht im Aufriss bzw. eine Draufsicht einer Wickelmaschine, von
der Beschickungsseite des zu windenden Drahtes (AB) aus gesehen,
mit dem Paar Drahtführungsbacken,
die um die Wickelhaspel des Drahtes herum abgesenkt wurden, um die
automatische Einfädelung des
Drahtes zu gestatten, der von der vorgeschalteten fliegenden Schere
(4C-2, 3) umgeleitet wurde, während das
Rollenpaar, das das Bund kompakt hält, am Ende der Wicklung von
dem Wickler (4B-422) nach oben gedreht wird.
-
5 zeigt
eine Ansicht der Phase gleich nach der Einfädelung des Drahtes und dem
Start des Wickelns (f), wobei die gegenüberliegenden Backen der Drahtführung (4C-431)
sofort angehoben werden, mit einer kleinen Abkupplungsbewegung von der
vorherigen Drahtführungsposition,
wobei diese Bewegung sehr schnell ist, da sie nicht in den gesamten
Abkupplungsmechanismus integriert ist, der in einer folgenden Phase
stattfindet.
-
6 und 6A zeigen
eine Ansicht derselben Vorrichtung wie in den vorherigen Figuren, wobei
aber die gegenüberliegenden
Drahtführungsbacken
vollständig
mittels Rotation auf ein anderes Gelenk verlagert sind, vom Wickler
(AV) weg, während
die beiden Paare gegenüberliegender
Rollen (422) zum Drahtbund hin gedreht wurden, der durch Rotation
gebildet wurde (B).
-
7 stellt
in einer erweiterten Ansicht die konstruktiven Einzelheiten der
Drahtwickelhaspel (Wickler) zur Bildung des Bundes dar, in teilweisem Axialschnitt,
um den betreffenden Bewegungsmechanismus und die Kühlvorrichtung
zu veranschaulichen.
-
Besagter
Wickler oder Wickelhaspel ist in Wickelposition.
-
7A stellt
eine Ansicht des Wicklers (AV) dar wie in der vorherigen Figur,
in der in teilweisem Axialschnitt der Bewegungsmechanismus noch sichtbar
ist und letzterer von einer geschlossenen Haspel in eine konische
Haspel (410) umgewandelt wurde, wobei der obere Flansch
der Haspel (411) nach oben gedreht ist, und zwar zur Achse
hin und zu der Außenseite,
um das axiale Ausziehen des Bundes zu gestatten (b).
-
7B stellt
eine Draufsicht der Haspel-Dorn-Sektoren dar, von denen es insgesamt
vier gibt, die beweglich die Wickelhaspel bilden, und zwar der Kern
der Wickelhaspel,
mit einer schraffierten Ansicht der inneren
Aushöhlungen,
wobei diese Kanäle
für den
Kühlwasserkreislauf
sind und daher für
die Dispersion der Wärme,
die der warmgewalzte Draht in das Wickeln des Bundes einführt, zusammen
mit der besonderen äußeren gewellten
Form der Quetschwalzen/Dorn-Sektoren, um den Kontakt mit dem Draht
zu minimieren und um die optimale Streuung der Hitze mittels Anreicherung
mit Sauerstoff zu gestatten.
-
8 stellt
eine Vorderansicht einer Quetschwalze (410) des Dornes
der Haspel dar, mit einer Ansicht des inneren Hin- und Her-Serpentinenkanals
(4102) für
ihre Kühlung.
-
Ausführliche
Beschreibung der Anlage in Verbindung mit den Figuren
-
Wie
in den vorherigen Figuren offenbart, umfasst die Wickelanlage (siehe 1-1A; 2-2A)
ein Spaltsystem der bekannten Art mit einer fliegenden Schere, die
mit (1) schematisiert ist und den Draht auf zwei Linien
umleitet, alternativ auf die eine oder auf die andere (2)
zu einer oder der anderen zweier benachbarter Wickelmaschinen (4), mit
Hilfe von passenden Drahtführungsmitteln
der bekannten Art (3) zur Spulenwicklung (b).
-
Während sich
ein Bund in einer Wickelmaschine bildet, wird in der benachbarten
Wickelmaschine, die angehalten wird, die Aufnahme des vervollständigten
Bundes durchgeführt,
mit Transfer (5', ...; 521).
-
Bundtransfer (5, 1, 1A; 2, 2, 2A; 3B; 3A; 3B; 3C)
-
Der
Bundtransfer (5' ...; 521) 1, 521) 1, 1A,
ist mit Portal, und zwar mit einer Säule (51), mit einem
flaggenähnliche
Dreharm (S2-510), dessen Ende (521) eine Öffnungsklemmvorrichtung mit
einem Paar von Klammern oder gegenüberliegenden Backen (522)
trägt,
für die
Aufnahme und das axiale Ausziehen des Bundes (b) aus der Wickelmaschine
(AV) der Wickelvorrichtung (4, 4a), um ihn (2)
von der gestoppten Wickelmaschine zu einer Zug-/Binde-Station zu übertragen,
mittels zwei gegenüberliegender
Bindemaschinen oder Zugmaschinen nach dem Stand der Technik (6) 2A,
wobei darüberhinaus
der Transfer des Bundes zur Lagerung von gebundenen Spulen (81)
vorgesehen ist.
-
Der
Pfosten-Transfer ist daher mit Portal, und sein rotierender Arm
(52) kann mittels eines Flüssigkeitskolbens (520)
zur Aufnahme und Ablage angehoben und abgesenkt werden, während die
Rotation des Motors/Ratiomotors (510) an der Basis der Säule auf
dem Axialdrucklager (5101) garantiert ist.
-
Die
Hebung und Senkung des Armes (52) wird von einer Führung mit
geknickter Platte (520) mit Paaren von gegenüberliegenden
Führungsrollen (5201)
gesichert, die auf der Säule
mit Doppel-T-Querschnitt gleiten.
-
Die
Aufnahme der Spulen wird von der Klemmvorrichtung mit vier Klammern
erleichtert, die auf dem Bund selbstzentrieren (b), Öffnung und Schließung erfolgt
mittels Öffnungs-
und Schließ-Flüssigkeitszylinder
(5220).
-
Hierdurch
wird verständlich,
dass die Bewegung des Transfers sehr schnell ist, und da sie Freiluftauslenkung
hat, behindert sie nicht die umliegenden Bereiche, was außerdem eine
größere Kompaktheit
der Anlage gestattet. Darüberhinaus
ist die Art der Bewegung deutlich sehr einfach und sehr zuverlässig mit
stark verringerter Wartung.
-
Wickelgruppen (4, 4A; 48;
AC, 4, 4A; 5, 6, 6A)
-
Die
beiden Wickelgruppen sind identisch und benachbart, wobei eine Drahtwickelhaspel
(f) eine Haspel aufweist, die, mit einer senkrechten Achse, geöffnet (AV)
werden kann.
-
Jede
Gruppe umfasst zusätzlich
zu dem zentralen Wickler (AV-41) zwei gegenüberliegende Bundkompaktiervorrichtungen
(4b) in Paaren von Rollen (422) und zwei selbsteinführende Drahtführungsbacken,
um den Draht am Anfang des Wickelns (4C) automatisch zu
führen.
-
In
der Mitte hat die Haspel (41) eine zu öffnende Wickelhaspel (AV).
-
Gegenüberliegende
Bundkompaktiervorrichtung (4B)
-
Sie
umfassen zwei angelenkte Vorrichtungen (42), die auf einer
Seite plaziert wurden und aufeinander bezüglich der Wickelhaspel (AV)
in bezug auf die Vorrücklinie
des Drahtes, der seitlich in die Haspel (AB) passt.
-
Die
Rollen sind auf einen Gliederarm (421) montiert, der mit
der Grundstruktur (420) gelenkig verbunden ist (420)
und von einer beabstandeten Position (4) in eine
Position gegen das Bund (b) 6 gedreht
wird. Die Bewegung erfolgt durch einen Basisflüssigkeitszylinder (4212)
auf einem reagierenden Arm (4210).
-
Besagte
Rollen (422, siehe 6A) sind
ein Paar, das auf einem Parallelogramm (4222) in Paaren
von gegenüberliegenden
Armen montiert ist, die auf Stützrollen
(4220) montiert sind und unter Druck von den Mitteln mit
Flüssigkeitszylinder
(4221) elastisch bewegt werden.
-
Auf
diese Weise ist die Bewegung einfach und zuverlässig, und die unveränderte Ausrichtbarkeit
der Rollen ist garantiert, für
die passende Kontrolle der Abschlusswindungen des Bundes (b) in dem
Wickler (4V-41), um Schlaffheit vor der Aufnahme
zu vermeiden.
-
Drahtführungsagruppe
(4C)
-
Die
Drahtführungsgruppe
umfasst zwei gegenüberliegende
halbrunde Drahteintritts-Führungsbacken
(431), die seitlich horizontal gelenkig verbunden (430)
sind und von einem sich schnell bewegenden Flüssigkeitszylinder (4311)
am Ende der Bewegungsarmbacke (4310) kontrolliert werden,
der seitlich mit der Basismaschine (4301) gelenkig verbunden
ist und mittels eines zurücksendenden Armes (43101)
weg- und wieder zurückgedreht,
der von einem Basis-Flüssigkeitszylinder
(43102) angetrieben wird.
-
Hierdurch
wird verständlich,
dass, während mit
den gegenüberliegenden
durch Flüssigkeit
angetriebenen Basis-Zylindern (43102) die Entfernung und
Annäherung
der Drahteinführungsbacken
(431) durchgeführt
wird, wobei ihre Endbewegung genau und schnell ist, um den Draht
einzulegen und auszurücken,
mit unabhängiger,
kurzer, genauer und schneller Aktion (4311) die sonst mit
dieser Leistung von seiten der Annäherungs- und Entfernungsvorrichtung
mit weiter Auslenkung (43102) unmöglich wäre.
-
Daher
gestattet die obige eine sehr hohe Geschwindigkeit und gute Leistung,
ohne Gefahr des Verwickelns oder die Notwendigkeit, die Vorrückgeschwindigkeit
des Drahtes zu reduzieren oder das Anpassens der Geschwindigkeit
der Drahtschleifen.
-
Die
kurze Einlege- und Ausrückbewegung
ist in 5 gut zu sehen.
-
Zentrale Wickelgruppe-Wickelhaspel (4A, 7, 7A; 7B; 8)
-
Sie
umfasst die zentrale Wickelhaspel (41) mit einer verschließbaren und
zu öffnenden
Haspel (AV), die Öffnung
und Schließung
der Haspel (AV):
Wenn die Öffnung
und Schließung
der Haspel (AV), die notwendig ist, um das Bund (b) herauszuziehen, beendet
ist, was mittels vier drehbarer Blattflanschsektoren (411)
erfolgt, mit einem reagierenden Arm, (4111) der von einer
Hülse (413)
bewegt wird, die sich axial mittels eines Flüssigkeitszylinders (4131-4132)
bewegt, der von einem Schaltkreis angetrieben wird, mit dynamischer
Flüssigkeit
(4133) mit Übertragung
zu der Basishaspel (41330) auf einer nicht-rotierenden koaxialen
Achse in bezug auf die rotierende Haspel (AV).
-
Der
Vorteil dieser Lösung
ist sehr wichtig für die
Kompaktheit und Einfachheit der Rotation, die durch das Verbindungswellenende
(4131) in bezug auf die Hülse (413) garantiert
wird.
-
Veränderung
der äußeren Form
des Haspeldornes (AV)
-
Der
Haspeldorn (AV) besteht aus vier Sektoren, und zwar vier Quetschwalzen
(410), die mit der Basis (4121) einer unteren
Flanschauflagebundhaspel (412) gelenkig verbunden sind.
-
Auf
dem Oberteil sind die beweglichen Sektoren des Haspeldorns (410)
an der axial beweglichen Hülse
(413) angelenkt (4112).
-
Auf
diese Weise sind, wenn die bewegliche Hülse (413) angehoben
wird, die oberen Flanschblätter
(411) offen, und zwar rechtwinklig zu der Haspelachse,
und gestatten die Bundbildung (b) während des Wickelns, und die
Sektoren des Haspeldorns (410) sind parallel und bilden
einen Zylinder (7).
-
Wenn
das Bund beendet ist, zieht sich, um leichtes Ausziehen zu gestatten,
die bewegliche innere Hülse
(413) nach unten zurück
und treibt gleichzeitig an:
- – die Blätter des
oberen Flanschs der Haspel, die sich wie eine Blume nach oben schließen,
- – die
Sektoren des Kerns, die auf das Oberteil (410, 7A)
zurückkehren,
so dass eine konische Form entsteht, deren obere Basis kleiner als die
untere Basis ist.
-
Auf
diese Weise wird das Ausziehen des Bundes (B) mittels der Backen
der Klemmvorrichtung (522) ermöglicht und erleichtert. Kühlsystem
-
Die
Sektoren oder Quetschwalzen des halbrund geformten Haspeldornes
(410) sind innen mit Kanälen (4102) durchlöchert. Die
Kanäle
befördern auf
einer Verbindungsleitung (41020) mit einer Leitung in einem
doppelten koaxialen Kanal (41021, 41022).
-
Auf
diese Weise ist die Kühlung
der Haspel garantiert.
-
Darüberhinaus
ist die äußere Form
der Kernquetschwalzen oder Sektoren mittels abwechselnder Längswellen
(4101) gewellt.
-
Auf
diese Weise ist der Kontakt der Oberfläche des Haspeldornes (AV) mit
dem Bund (b) verringert, und ein Luftumlauf durch diese Längswellen wird
erleichtert.
-
Die
Haspel (AV) rotiert koaxial zu der zentralen Achse mittels Motorisierung
bekannter Art mit Verbindung mit Kegelradtrieb (40, 401-402).
-
Wickelzyklus
-
Der
Spulenwicklungsstart erfolgt durch besagte Vorrichtung mit beweglichen
halbrunden gegenüberliegenden
Backen (431) in Verbindung mit dem Drahteinführungssystem
(AB) für
erste anliegende Windungen an der Basisseite oder Flansch der Haspel
(AV) der Wickelmaschine.
-
Diese
Vorrichtung empfängt
den Draht (f) von dem Verteiler (2-3), während er
an den Haspeldorn dicht anliegt (AV), und nach der Vorbereitung der
ersten Drehung muss sie schnell die Bundbildungsfläche freigeben.
-
Um
dies so effizient wie möglich
zu tun, wird die schnelle Bewegung der schnellen Verschiebung (kurze
Rotation 4310; 5) benutzt.
-
Anschließend wird
mit weiteren langsameren und ausladenderen Rotationsbewegungen (4310-43102)
die Entfernung der Drahtführungsbacken
durchgeführt,
unter Freilassung des Raumes für die
Annäherung
der letzten Bundwindungen der Steuerungsrollen (422).
-
Auf
diese Weise werden, wenn das Bund anhält, die letzten Windungen geschlossen
gehalten, bis die Klemmvorrichtung (522) des Transfers
(5) eingreift, deren vier Backen auf 45° gedreht werden, um das Bund
(b) zwischen besagten Rollen (422) zu klammern.
-
Anschließend bewegen
sich die Rollen (422) weg, und das Bund (b) bleibt noch
von der Klemmvorrichtung geklammert.
-
Gleichzeitig
wird auch die Haspel (AV) geöffnet
und zieht so die oberen Flanschblätter fest und schließt sie,
die nach oben orientiert sind.
-
Auf
diese Weise ist das geschlossene Bund auch innen gelockert, und
es kann leicht mit dem Heben des Armes (52) des Pfosten-Transfers
(5) nach oben entfernt werden, und es kann zur Ablagerung
in die Bindemaschine mit zwei gegenüberliegenden Bindegruppen (6)
nach hinten gedreht werden.
-
An
diesem Punkt wiederholt sich der Zyklus, also mit Zurückbringen
der Vorbereitungs-Drahtführungsbacken
in die Position angrenzend an den Haspeldorn (AV), um einen neuen
Draht (F) zu empfangen und zu winden (4).