DE60307480T2

DE60307480T2 - Aufwickelvorrichtung

Info

Publication number: DE60307480T2
Application number: DE60307480T
Authority: DE
Inventors: Martti Huttunen
Original assignee: Maillefer SA
Current assignee: Maillefer SA
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2023-06-19
Also published as: FI114017B; CN1662438A; ES2270043T3; RU2315706C2; WO2004000707A1; AU2003239631A1; ATE335700T1; CN1302974C; FI20021229A; RU2005101424A; KR20050012836A; US20050211044A1; EP1534618A1; KR100968294B1; DE60307480D1; FI20021229A0; JP2005530664A; EP1534618B1; US7150426B2; WO2004000707A8

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufwickelvorrichtung mit einer Einrichtung zum drehbaren Anbringen einer ersten Spule und einer zweiten Spule, einer Fangeinrichtung zum Führen eines aufzuwickelnden Fadens auf die erste Spule und weiter zur zweiten Spule, und einer Schneideinrichtung zum Schneiden des aufzuwickelnden Fadens, wenn der aufzuwickelnde Faden von der ersten Spule zur zweiten Spule geführt wird.
Aufwickelvorrichtungen vom oben beschriebenen Typ sind zur Zeit auf verschiedenen industriellen Anwendungsgebieten weithin bekannt. Die Elektrokabelindustrie kann als ein Beispiel für industrielle Anwendungsgebiete erwähnt werden, auf denen Lösungen dieser Art verwendet werden.
Das Grundprinzip der zuvor bekannten Lösungen war, dass nachdem eine Spule voll geworden war, der aufzuwickelnde Faden auf die Bahn der Fangeinrichtung bewegt wird, die mit einer leeren Spule rotiert. Die Fangeinrichtung greift den Faden und führt den Faden auf die leere Spule, und zieht den Faden auch, so dass der Faden gegen eine Schneideinrichtung zum Schneiden des aufzuwickelnden Fadens gezogen wird. Die Schneideinrichtung ist durch eine feststehende V-förmige Schneidklingenkonstruktion gebildet, die dazu gedacht ist, den aufzuwickelnden Faden zu schneiden, während er durch die Kraft, die durch die mit der Spule rotierende Fangeinrichtung erzeugt wird, zum Grund des V-förmigen Schlitzes gezogen wird.
Beispiele von Veröffentlichungen, in denen der Stand der Technik beschrieben wird und Lösungen offenbart werden, sind die U.S. Patente Nr. 5 716 017, 5 593 101, 4 015 785, 3 913 858, 2 674 414 und 2 546 636, und das Britische Patent Nr. 1 292 912.
Der Nachteil des Standes der Technik ist, dass schwer zu schneidende Produkte, zum Beispiel mehradrige Kabel, während des Schneidens beschädigt werden können. Dies beruht auf der Tatsache, dass ein passiver, V-förmiger Schneidschlitz benutzt wird und der Schneidvorgang so langsam ist, dass unter gewissen Umständen nur ein Teil der Adern durch den Schneidschlitz geschnitten wird und der Rest der Adern infolge der durch die Fangeinrichtung erzeugten Zugkraft zerrissen wird.
In der Kabelindustrie ist es auch bekannt, eine Schere oder scherenähnliche Werkzeuge zum Schneiden von Kabeln zu benutzen. Diese Werkzeuge sind motorbetätigte Werkzeuge. Ein typisches Beispiel für diese motorbetätigten Werkzeuge ist im U.S. Patent Nr. 4 283 851 beschrieben.
Der Nachteil der motorbetätigten Werkzeuge ist, dass ein Einsatz dieser Werkzeuge in der Praxis sehr schwierig ist. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Produktionsgeschwindigkeiten heutzutage so hoch sind, dass es in der Praxis sehr schwierig ist, den Schneidvorgang mit der Produktionsgeschwindigkeit zu synchronisieren.
Das Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels derer die Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden können. Dieses Ziel wird mit der vorliegenden Erfindung erreicht. Die Aufwickelvorrichtung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung mindestens eine Schneidklinge umfasst, welche aufgrund der Spannung des zu schneidenden Fadens in zumindest der Schneidrichtung bewegt wird.
Der Hauptvorteil der Erfindung ist, dass sogar schwer zu schneidende Kabel sehr effektiv mittels der vorliegenden Erfindung geschnitten werden können. Die vorliegende Erfindung ist außerdem für hohe Produktionsgeschwindigkeiten sehr geeignet, da die Synchronisation, die beim Stand der Technik Probleme verursachte, ganz automatisch geschieht. Der Vorteil der Erfindung ist auch ihre Einfachheit, wodurch die Umsetzung der Erfindung vorteilhaft ist, d.h. es werden keine komplexen Strukturen benötigt und Wartungskosten sind niedrig.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform detaillierter beschrieben, die in der beigefügten Zeichnung gezeigt ist, in der:
1 schematisch eine Anfangssituation zeigt, unmittelbar bevor der aufzuwickelnde Faden auf eine leere Spule bewegt wird,
2 einen Fadenverlauf direkt nach dem Einfangen und unmittelbar vor dem Schneiden des Fadens zeigt,
3 die Situation zeigt, nachdem der Faden geschnitten wurde und das Aufwickeln auf die leere Spule fortgesetzt wird,
4 schematisch eine Ausführungsform der Schneideinrichtung der Erfindung zeigt, und
5 ein alternatives Detail der Ausführungsform aus 4 zeigt.
Die 1-3 zeigen schematisch Grundschritte des kontinuierlichen Aufwickelns. Der aufzuwickelnde Faden ist mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Der Begriff Faden muss in diesem Zusammenhang breit verstanden werden, d.h. der Faden kann ein blanker Faden, ein isolierter Faden, ein Draht, eine Faser, ein Faserbündel, ein mehradriges Kabel, ein Seil, usw. sein. Die Spule, die beim Aufwickeln voll wurde, ist mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet, und die leere Spule ist mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet. Das Bezugszeichen 4 zeigt die Fangeinrichtung zum Greifen des Fadens und zum Führen desselben auf die leere Spule 2, und das Bezugszeichen 5 zeigt die Schneideinrichtung zum Schneiden des aufzuwickelnden Fadens.
Die Spulen 2, 3 werden mittels des Aufwicklers gemäß den in den 1-3 gezeigten Pfeilen gedreht, womit sich der aufzuwickelnde Faden in für sich bekannter Art und Weise von selbst auf die Spulen wickelt. Der Klarheit halber sind nur die für die Erfindung wesentlichen Teile in den 1-3 gezeigt. Der allgemeine Aufbau und die Funktionsweise eines Aufwicklers sind einem Fachmann auf dem Gebiet vollständig bekannt, weshalb sie in diesem Zusammenhang nicht näher behandelt werden. Es wird in diesem Zusammenhang nur angemerkt, dass nachdem die zweite Spule 2 voll geworden ist, der aufzuwickelnde Faden durch einen geeigneten Mechanismus auf die Bahn der Fangeinrichtung 4 bewegt wird, die mit der leeren Spule 3 rotiert. Die Fangeinrichtung 4 ist beispielsweise auf einer Platte befestigt, die Teil der Strukturen ist, auf denen die Spule angebracht ist, womit die Fangeinrichtung zusammen mit der Spule mit derselben Geschwindigkeit wie die Spule rotiert. Wenn sich der aufzuwickelnde Faden auf die Bahn der Fangeinrichtung bewegt, greift die Fangeinrichtung 4 den Faden und führt den Faden auf die leere Spule. Die Fangeinrichtung 4 zieht den aufzuwickelnden Faden außerdem gegen die Schneideinrichtung 5. Im Stand der Technik ist die Fangeinrichtung typischerweise durch einen feststehenden, V-förmigen Klingenaufbau gebildet, und die Fangeinrichtung, die mit der Spule gedreht wird, zieht den aufzuwickelnden Faden in den V-förmigen Schlitz mit scharfen Rändern und weiter zum Grund des V-förmigen Schlitzes, wodurch der Faden geschnitten wird.
Im Stand der Technik traten Probleme im Zusammenhang mit der Schneideinrichtung auf. Diese Probleme traten insbesondere im Zusammenhang mit mehradrigen Kabeln und hohen Produktionsgeschwindigkeiten auf, wie oben erwähnt. Der Zweck der Erfindung ist es, die Probleme zu beseitigen, die im Zusammenhang mit der Schneideinrichtung des Standes der Technik auftraten.
Gemäß der Grundidee der Erfindung wird ein aktiver Schneidmechanismus anstelle eines im Stand der Technik eingesetzten passiven Mechanismus verwendet, und die Spannung des zu schneidenden Fadens wird dazu genutzt, den aktiven Schneidmechanismus zu aktivieren.
4 zeigt eine Ausführungsform der Schneideinrichtung der Erfindung. Der in 4 gezeigte Mechanismus kann sich auf die in den 1-3 gezeigte Weise in einem Aufwickler befinden und deswegen ist der Schneidmechanismus in 4 allgemein mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet.
Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die Schneideinrichtung zwei Schneidklingen 6, 7. In der Ausführungsform der 4 wurden die Schneidklingen über einen Drehpunkt 8 schwenkbar aneinander angelenkt, so dass sich eine Schneidklinge 7 in der Schneidrichtung bewegen kann. Diese Bewegung ist in 4 durch einen Pfeil K dargestellt. Die Anordnung, die die Klingen 6, 7 und den Drehpunkt 8 umfasst, kann sich als eine Einheit bewegen, wie in 4 durch einen Pfeil N gezeigt.
Die Schneidklinge 7 lehnt sich an eine Gegenfläche 9, welche diese Schneidklinge dazu drängt, um den Drehpunkt 8 zu schwenken. Diese Bewegung wird erreicht, weil die Gegenfläche 9 und die durch den Pfeil N angezeigte Richtung unter einem Winkel zueinander angeordnet sind. Das Bezugszeichen 10 zeigt ein Federelement.
Wenn die Fangeinrichtung 4 den aufzuwickelnden Faden 1 im Weg greift und den Faden auf die Spule 3 lenkt, wie in 2 gezeigt, bewegt sich der Faden 1 in den Schlitz zwischen den Klingen 6 und 7, wie in 4 gezeigt. Die Spule 3 und auch die Fangeinrichtung 4 drehen sich weiter und der zunehmende Zug des Fadens 1 veranlasst die Schneideinrichtung 5, sich gegen die Kraft des Federelements 10 zu bewegen, und diese Bewegung zwingt die Klinge 7, um den Drehpunkt 8 zu schwenken, wie durch den Pfeil K gezeigt, wodurch eine wirksame zangenartige Schneidwirkung erzielt wird und der Faden 1, wie in 3 gezeigt, geschnitten wird. In diesem Zusammenhang ist es sehr wichtig zu erkennen, dass der Schneidvorgang durch die Spannung des Produkts aktiviert wird, d.h. durch die Spannung des aufzuwickelnden Fadens. Diese Eigenschaft ist sehr wichtig, weil alle Synchronisationsprobleme des Standes der Technik mit der Erfindung beseitigt werden können. Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Synchronisation des Schneidvorgangs automatisch ausgeführt, d.h. der Prozess aktiviert die Schneideinrichtung, und deshalb findet das Schneiden immer zur richtigen Zeit statt, sogar bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten.
Bei der Ausführungsform der 4 wird das Schneiden einzig durch die Spannung des aufzuwickelnden Fadens ausgeführt. Es ist jedoch im Rahmen der Grundgedanken der Erfindung gut möglich, eine Verstärkungseinrichtung zu verwenden, um die Bewegung der Klinge in der Richtung des Schneidens, d.h. um den Drehpunkt 8, zu unterstützen. Diese Verstärkungseinrichtung kann beispielsweise ein pneumatischer Zylinder oder ein hydraulischer Zylinder sein, der durch die Bewegung der Schneideinrichtung 5 oder der Klinge 7 aktiviert wird. Die Verstärkungsseinrichtung ist in 4 schematisch durch gestrichelte Linien und ein Bezugszeichen 11 dargestellt.
Die Klinge 7 kann so angeordnet sein, dass sie entlang der Gegenfläche 9 gleitet, wie in 4 gezeigt, oder es ist alternativ möglich, ein Rollelement zwischen der Klinge 7 und der Gegenfläche 9 anzuordnen, wie in 5 gezeigt, um den Reibungseffekt zu verringern.
Die oben beschriebene Ausführungsform ist keinesfalls dazu gedacht, die Erfindung einzuschränken, sondern die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche frei verändert werden. Es ist somit für die Vorrichtung der Erfindung und ihre Einzelheiten nicht notwendig, genau so zu sein, wie in den Figuren gezeigt, sondern es sind andere Lösungsarten ebenso möglich. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der sich eine Klinge in der Schneidrichtung bewegt. Es ist jedoch gut möglich, die Konstruktion so zu verwirklichen, dass sich beide Klingen in der Schneidrichtung bewegen. Es ist ebenso gut möglich, die Schneideinrichtung so auszuführen, dass es mehr als zwei Schneidklingen gibt, etc. Die Schneideinrichtung kann auf die in den 1-3 gezeigte Weise angeordnet sein, aber es muss angemerkt werden, dass die Erfindung keineswegs auf diese Schneideinrichtungsposition beschränkt ist. Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, die Schneideinrichtung beispielsweise außerhalb des Aufwicklers zu platzieren und den aufzuwickelnden Faden zum Schneiden zur Schneideinrichtung zu führen. Es ist außerdem gut möglich, die Vorrichtung so zu verwirklichen, dass die Schneideinrichtung eine austauschbare Einheit ist, so dass die Schneideinrichtung je nach dem bestehenden Bedarf ausgewählt werden kann.

Claims

Aufwickelvorrichtung mit einer Einrichtung zum drehbaren Anbringen einer ersten Spule (2) und einer zweiten Spule (3), einer Fangeinrichtung (4) zum Führen eines aufzuwickelnden Fadens (1) auf die erste Spule (2) und weiter zur zweiten Spule (3), und einer Schneideinrichtung (5) zum Schneiden des aufzuwickelnden Fadens, wenn der aufzuwickelnde Faden von der ersten Spule (2) zur zweiten Spule (3) geführt wird, wobei die Schneideinrichtung (5) mindestens zwei Schneidklingen (6, 7) umfasst, von denen sich zumindest eine (7) aufgrund der Spannung des zu schneidenden Fadens (1) zumindest in der Schneidrichtung (K) bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidklingen (6, 7) durch einen Drehpunkt (8) schwenkbar aneinander gelagert sind und sich die in der Schneidrichtung (K) bewegende Schneidklinge (7) an eine Gegenfläche (9) anlehnt, welche die Schneidklinge (7) dazu drängt, um den Drehpunkt (8) zu schwenken, während die Schneideinrichtung (5) durch die Spannung des zu schneidenden Fadens (1) in eine Richtung (N) bewegt wird, die in einem Winkel zur Gegenfläche (9) liegt.
Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung des zu schneidenden Fadens (1) die Schneideinrichtung (5) gegen die Kraft eines Federelements (10) bewegt.
Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Schneidklinge (7) in der Schneidrichtung (K) durch eine Verstärkungseinrichtung (11) unterstützt wird.
Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinrichtung (11) durch die Anfangsbewegung der Schneideinrichtung (5) und/oder der Schneidklinge (7) aktiviert wird.