DE69518310T2

DE69518310T2 - Einwickelmaschine mit pendelartiger wechselvorrichtung

Info

Publication number: DE69518310T2
Application number: DE69518310T
Authority: DE
Inventors: David Cleine
Original assignee: BHP Steel JLA Pty Ltd; KC Metal Products Pty Ltd
Current assignee: ITW Ltd
Priority date: 1994-02-14
Filing date: 1995-02-14
Publication date: 2001-03-29
Anticipated expiration: 2015-02-15
Also published as: AUPM388194A0; CN1146184A; CA2183239C; US5755083A; JPH09510677A; NZ279773A; EP0743913B1; EP0743913A1; PT743913E; DK0743913T3; BR9506792A; ATE195290T1; GR3034830T3; CA2183239A1; WO1995021769A1; DE69518310D1; TW303345B; CN1046675C; KR100307067B1; EP0743913A4

Description

TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Einwickelmaschine der Art umfassend einen Abgabe-Zubringer, von dem eine Einwickelmediumbahn gezogen wird und der um eine Endlosbahn herumfährt und dadurch einen Gegenstand oder einen Teil eines Gegenstands umkreist, der eingewickelt werden soll, insbesondere auf eine Einwickelmaschine gemäß den Merkmalen des oberbegrifflichen Teils von Anspruch 1. Eine derartige Einwickelmaschine ist aus der AU-A-2 450 692 bekannt.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

In einigen Fällen ist die Bahn einer derartigen Einwickelmaschine mit einem ringförmigen oder ähnlichen einzuwickelnden Gegenstand verbunden. In diesen Fällen umfaßt die Bahn notwendigerweise zwei Teile, die getrennt werden können, um eine Verbindung der Bahn mit dem Gegenstand zu ermöglichen, und dann wieder vereint werden können, um das weitere Einwickeln zu ermöglichen. Eines der Bahnteile kann an das andere angelenkt sein, aber vorzugsweise sind die zwei Teile der Bahn körperlich trennbar gewesen, um zwei Lücken in der Bahn zu schaffen, wenn sie getrennt werden.
Dadurch daß ein Bestandteil der vorliegenden Erfindung die Schaffung einer Lücke in der Bahn ist, ist sie besonders gut zur Anwendung bei Einwickelmaschinen geeignet, die mit ringförmigen Gegenständen verbindbar sind, wie vorher erwähnt.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Totzeit zu reduzieren, die der Arbeitsvorgang des Neubestückens oder Neueinfädelns eines Zubringers mit sich bringt.
Die Erfindung besteht aus einer Einwickelmaschine gemäß den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere aufweisend eine mehrteilige Endlosbahn, die um eine Einwickelstation herumführt, einen Zubringer zur Abgabe von Einwickelmedium, der in der Lage ist, um die Bahn herumzufahren und dadurch einen Gegenstand in der Station einzuwickeln, eine Bahn-Tragstruktur, die zum Verschieben zumindest eines Teils der Bahn bezüglich eines anderen Teils betätigbar ist, um zumindest eine Lücke zwischen diesen Teilen zu öffnen und zu schließen, einen Zubringerträger, der zumindest dann, wenn die zumindest eine Lücke weniger als ganz offen ist, zum Überbrücken der zumindest einen Lücke als Fortsetzung der Bahn darüber geeignet ist, Trägerstützmittel, die betätigbar sind, um den Träger in die zumindest eine Lücke einzusetzen und daraus zu entfernen, und eine Steuereinrichtung, die den Betrieb der Bahn und Trägerstützstruktur-steuert, wodurch ein Ersatz-Zubringer mit dem Träger eingesetzt und von dem Träger auf die Bahn verschoben werden kann, und ein gebrauchter Zubringer von der Bahn auf den Träger verschoben und mit dem Träger entfernt werden kann.
Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Wiederbeschickung einer Einwickelmaschine der Art umfassend eine Endlosbahn und einen Zubringer zur Abgabe von Einwickelmedium, der in der Lage ist, um die Bahn herumzufahren, mit den Schritten des Anspruches 18, insbesondere Bereitstellen eines bestückten Zubringers auf einem Zubringerträger, Schaffen einer Lücke in der Bahn, Einsetzen des Zubringerträgers in die Lücke, Verschieben eines aufgebrauchten oder teilweise aufgebrauchten Zubringers von der Bahn auf den Träger, Verschieben des bestückten Zubringers von dem Träger auf die Bahn, Entfernen des Trägers aus der Lücke und Schließen der Lücke.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Anhand eines Beispiels wird eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der oben beschriebenen Erfindung nachfolgend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 1 ist eine Stirnansicht einer erfindungsgemäßen Einwickelmaschine, wobei einige Teile weggeschnitten sind und andere bewegliche Teile mit durchgezogener Linie in einer "angeschlossenen" Stellung wie während eines Einwickelvorgangs und in Strichlinien in einer "nicht angeschlossenen" Stellung wie während eines Zubringerwechselvorgangs gezeigt sind.
Fig. 2 ist eine Seitenschnittansicht der Maschine nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2 dieser Figur, wobei bewegliche Bahnteile mit durchgezogener Linie in einer "geschlossenen Bahn"-Stellung und in Strichlinien in einer "offenen Bahn"-Stellung gezeigt sind.
Fig. 3 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 entlang der Linie 3-3 in Fig. 1.
Fig. 4 ist eine in größerem Maßstab gezeichnete Längsschnittansicht eines bestückten Zubringers, der ein Bauteil der Maschine gemäß Fig. 1 ist.
Fig. 5 ist eine schematische Ausschnitt-Perspektivansicht des Zubringers nach Fig. 4 und zeigt dessen enge Verbindung mit einer Bahn und Stromversorgungseinrichtung.
Fig. 6 ist eine in größerem Maßstab gezeichnete Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 2 und zeigt ein Zwischenstück und dessen Stützmittel in Bereitschaftsstellung.
Fig. 7 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 6 und zeigt das Zwischenstück und dessen Stützmittel in der Betriebsstellung.
Fig. 8 ist eine Perspektivansicht des in Fig. 6 und 7 erscheinenden Zwischenstücks und der Zwischenstück- Stützmittel.
Fig. 9 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 in Fig. 1 und zeigt einen in größerem Maßstab gezeichneten Zubringerträger.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 in Fig. 9.
Fig. 11 ist eine Perspektivansicht des in Fig. 9 und 10 erscheinenden Zubringerträgers.

BESTE ART, DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform, die in der Spezifikation unseres oben erwähnten australischen Patentes beschrieben ist, war der bewegliche Bahnteil an den anderen Teil angelenkt, aber in der beispielhaften Ausführungsform der nun beschriebenen Erfindung umfaßt eine Zubringerbahn 12 in Form einer Schiene oder ähnlichen Komponente, in die ein Abgabe-Zubringer 13 direkt eingreift und die den Weg des Zubringers bestimmt, zwei körperlich trennbare Bahnteile 12A bzw. 12B, die jeweils ein Spiegelbild des anderen sind. Die Bahnteile 12A und 12B sind allgemein U-förmig und umfassen jeweils einen oberen Schenkel 14, einen unteren Schenkel 15 und stoßfrei gebogene Gabelungsabschnitte, die die Schenkel zusammenschließen. Die oberen Schenkel 14 bilden eine gerade Linie und ragen zueinander hin. Dasselbe gilt für die unteren Schenkel 15. Dies ermöglicht die Weiterführung eines normalen Einwickelvorgangs, während die Bahn 12 in der "geschlossenen Bahn"-Stellung ist, in der die freien Enden der U-Schenkel des einen Teils der Bahn an denjenigen des anderen anstoßen und eine durchgehende Ringbahn bilden, wie mit durchgezogener Linie in Fig. 2 gezeigt.
Vorzugsweise sind die Bahnteile 12A und 12B so angeordnet, daß die gemeinsame Ebene, in der alle vier Schenkel liegen, eine Vertikalebene ist.
Die Zubringerbahn 12 ist durch eine feste Bahn-Tragstruktur gelagert oder definiert. Im vorliegenden Fall liegt die Bahn- Tragstruktur ebenfalls in Form von zwei separaten Teilen 16A und 16B vor. Die Teile 16A und 16B der Bahn-Tragstruktur stehen von einem Deckenträger 17 nach unten ab und sind auf eine Weise daran befestigt, die jedem von ihnen eine Hin- und Herbewegung längs des Trägers in die Stellung "Bahn offen" bzw. "Bahn geschlossen" ermöglicht.
Im vorliegenden Fall ist der Träger 17 ein Hohlkastenprofil mit vorstehenden Flanschen 18, die an seinen unteren Ecken entlang verlaufen, und in diese Flansche greifen Gleitbügel 19 ein, die ein C-Profil aufweisen und an den Teilen 16A und 16B der Bahn- Tragstruktur fest angebracht sind. Die Teile 16A und 16B der Bahn-Tragstruktur können durch beliebige geeignete Trieb- oder lineare Betätigungsmittel längs des Trägers 17 bewegt werden, im vorliegenden Fall wird die vorher erwähnte Bewegung durch doppelwirkende Hydraulikzylinder 20 bewirkt, die in dem Träger 17 eingebaut sind. Diese Zylinder 20 sind an ihren benachbarten Enden an eine zentrale Verankerung 21 angeschlossen und an ihren entgegengesetzten Enden an Auskragungen 22, die sich von den jeweiligen Bahn- Tragstrukturteilen 16A und 16B durch Schlitze in der unteren Wand des Trägers 17 hindurch erstrecken. Vorzugsweise sind die Auskragungen 22 jeweils an Gegenketten einer Endloskettenschleife (nicht gezeigt) angeschlossen, die um Kettenräder an jedem Ende des Trägers 17 gezogen sind, um sicherzustellen, daß die Bahn-Tragstrukturteile 16A und 16B bei der Hin- und Herbewegung immer den gleichen Abstand vom Mittelpunkt des Trägers 17 einhalten.
Auf diese Weise sind beide Bahnteile 12A und 12B hin- und herbeweglich, um Lücken zwischen den freien Enden ihrer oberen Schenkel 14 und ihrer unteren Schenkel 15 zu öffnen und zu schließen, aber es wird verständlich sein, daß in anderen Ausführungsformen ein Teil ortsfest sein kann, so daß die Bewegung der Bahnteile zwischen den Stellungen "Bahn offen" und "Bahn geschlossen" dann durch die Bewegung nur eines Teils bewirkt wird.
Vorzugsweise ist der Deckenträger 17 und damit die Bahn- Tragstruktur als Ganzes seitenbeweglich, d. h. in horizontaler Richtung lotrecht zur Längenausdehnung des Trägers 17 zwischen den Stellungen "angeschlossen" und "nicht angeschlossen", wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist. Zu diesem Zweck kann der Träger 17 selbst unter einer Querführungseinrichtung gelagert sein, in diesem Fall mit einer maschinell hergestellten Brückenstruktur 23 ähnlich derjenigen eines herkömmlichen Hallenbrückenkrans, und einen Deckenträger 24 umfassen, der zwischen Drehgelenken 25 verläuft, wobei er so ausgelegt ist, daß er längs Hochschienen 26 fahren oder gefahren werden kann, die an gegenüberliegenden Seiten einer Personalsperrzone entlanglaufen, in der das Einwickeln stattfindet. Die Drehgelenke 25 können, wie vorher erwähnt, durch beliebige herkömmliche motorisierte Antriebsmittel oder lineare Betätigungsmittel angetrieben sein. Im vorliegenden Fall umfaßt die seitliche Querantriebseinrichtung einen umschaltbaren Getriebemotor 34, der durch eine auf dem Deckenträger 24 befestigte Transmissionsgliederkette 35 angeschlossen ist. Die Welle 36 weist Kettenräder 37 auf, die mit Ketten 38 in Eingriff sind, die sich straff von jeweiligen Endverankerungen 39 nahe an jedem Ende der Schienen 26 erstrecken. Die Ketten 38 laufen um Umlenkkettenräder 139 auf den Drehgelenken 25. Die Ketten 38 fungieren demnach als ortsfestes Gestell, und der Antrieb des Motors 34 veranlaßt die Drehgelenke 25, die Schienen 26 zu queren.
Jedes der Bahn-Tragstrukturteile 16A und 16B umfaßt eine vertikale Platte 27 mit einer Profilkante, die mit dem Teil des Wegs des Zubringers übereinstimmt, der durch das Teil definiert ist. Diese Profilkante kann einen relativ schmalen Randflansch 28 aufweisen (siehe Fig. 4 und 5), der zusammen mit dem angrenzenden Rand der Platte 27 den Teil der T-Profil- Bahn 12 bildet, der durch das jeweilige Bauteil definiert ist. Alternativ kann eine trennbare T-Profilschiene an der Profilkante der Platte 27 angebracht sein.
Die übrigen Kanten der Platten 27 können mit Kantenversteifungsflanschen versehen sein, darunter relativ breite Gurtungsbleche 29, die an einer geraden Oberkante der Platte entlanglaufen.
Diese Gurtungsbleche 29 liegen parallel zur Bodenfläche des Deckenträgers 17 und grenzen eng daran an. Sie können die Gleitbügel 19 tragen oder mit anderen auf dem Träger 17 fest angebrachten Führungsmitteln in Eingriff gehen und für die erwähnte Bewegung der Bahnstrukturteile 16A und 16B zwischen den Stellungen "Bahn offen" und "Bahn geschlossen" sorgen.
Die oberen Schenkel 14 haben etwas gebogene Profilkanten, um eine Endlosbahn mit einer nach oben gewölbten oberen Kettenbahn bereitzustellen, wenn die Bahnstrukturteile 16A und 16B in der "geschlossenen Bahn"-Stellung zusammengebracht werden, aber die unteren Schenkel 15 sind vorzugsweise gerade und erstrecken sich als relativ flache Kragträger von den jeweiligen Gabelungsabschnitten aus. Dies stellt eine relativ lange und freie untere Kettenbahn dieser Endlosbahn bereit, die so ausgelegt ist, daß sie sich durch die Bohrung eines ringförmigen Gegenstands hindurch erstreckt und freien Raum für den Durchlaß eines Zubringers 13 durch diese Bohrung läßt.
Vorzugsweise umfaßt die Maschine eine Hebeeinrichtung, mit der die Höhe der Bahn 12 eingestellt werden kann. Im vorliegenden Fall kann dies z. B. durch Anheben und Absenken des Deckenträgers 17 bezüglich des Deckenträgers 24 erreicht werden. Zu diesem Zweck können die Enden des Trägers 17 mit Kreuzkopf-Zapfenlagern 30 ausgestattet sein, die in Vertikalführungen 31 nahe an jedem Ende des Deckenträgers 24 eingreifen, um eine gesteuerte Vertikalbewegung unter Einfluß von linearen Lastträgeraktuatoren der einen oder anderen Art zu ermöglichen. Im vorliegenden Fall wird diese Bewegung durch einen Hydraulikzylinder 32 in dem Deckenträger 24 bewirkt, der mit Ketten 33, die über strategisch plazierte Kettenräder laufen, an die Enden der Träger 17 angeschlossen ist. Der Zylinder 32 hebt den Träger 17. Das Gewicht der Träger- und Bahnstruktur reicht aus, um ihn abzusenken, obwohl der Hydraulikzylinder vorzugsweise doppelwirkend ist, damit er in der Lage ist, die Absenkgeschwindigkeit zu steuern.
Die dargestellte Einwickelmaschine umfaßt ferner eine Werkstückhalterung, die vorzugsweise aus zwei parallelen, horizontalen Rollen 40 besteht, von denen zumindest eine mit Leistung versorgt wird, wobei jeweils eine pro Seite eines Hochleistungsförderers angeordnet ist, der in diesem Fall einen Endloszug kleiner Schlitten 41 umfaßt. Die Rollen 40 sind auf hydraulischen Hebern 42 montiert und können angehoben werden, um ein schweres zylindrisches Werkstück zu heben und abzustützen, wie z. B. eine Spule 43 mit Stahlband oder dergleichen, die der Förderer in eine Einwickelstation bringt, die mit dem Standort der Rollen 40 zusammenfällt. Nachdem der Gegenstand eingewickelt ist, können die Rollen 41 abgesenkt werden, um den Gegenstand wieder auf dem Förderer abzusetzen und hinauszubefördern und durch den nächsten einzuwickelnden Gegenstand zu ersetzen. Die Rollen stützen den Gegenstand ab und drehen ihn während des Einwickelvorgangs. Wenn der Gegenstand in die Einwickelstation hineingebracht oder daraus entnommen wird, befindet sich die Bahnstruktur in der "nicht angeschlossenen" Stellung, wie nachstehend umfassender beschrieben werden wird.
In anderen Ausführungsformen kann die Werkstückhalterung als Schlitten ausgebildet sein, der quer zum Bahnarbeitsbereich verfahrbar ist, aber vorzugsweise ist die Werkstückhalterung ortsfest und die Bahn querbeweglich wie in der dargestellten Ausführungsform, wobei die Verschiebung der Bahn bezüglich der Werkstückhalterung (wie sie erforderlich ist, um das Instellungbringen und Entnehmen eines Werkstücks und dessen Verbindung mit der Bahn zu ermöglichen) durch eine Querbewegung der Drehgelenke 25 und Deckenträger 24 entlang der Hochschienen 26 zwischen den Stellungen "angeschlossen" und "nicht angeschlossen" bewirkt wird.
Wenn also angenommen wird, daß der Deckenträger 24 in der "nicht angeschlossenen" Stellung ist und die Bahnstrukturteile in der "offenen Bahn"-Stellung sind, kann eine Metallbandspule oder ein anderer Gegenstand zum Einwickeln positioniert werden, indem er/sie an einer Stelle fern von der Maschine auf den Förderer gesetzt wird, der Förderer betätigt wird, um die Spule in die Einwickelstation hineinzubringen, sie auf die Rollen 40 gehoben wird, der Deckenträger 24 ggf. in die "angeschlossene" Stellung gefahren wird, die Höhe des Deckenträgers 17 eingestellt wird, um die unteren U-Schenkel 15 der Bahnteile in Ausrichtung mit der Bohrung des Gegenstands zu bringen, die Bahnstrukturteile in die "geschlossene Bahn"-Stellung gebracht werden, so daß der Gegenstand dann die untere Kettenbahn der dann endlosen Bahn 12 umkreist, der Zubringer aktiviert wird, um den Gegenstand einzuwickeln, dann nach abgeschlossenem Einwickeln die Bahnstrukturteile 16A und 16B an dem Deckenträger 17 entlang zu ihren offenen Stellungen verschoben werden, um so die Bahnteile zu trennen, und der Deckenträger 24 quer in die "nicht angeschlossene" Stellung in Bereitschaft für den nächsten Arbeitsgang gefahren wird und der eingewickelte Gegenstand entfernt wird.
Die Einstellung der Höhe des Trägers 17 geschieht vorzugsweise automatisch, und zu diesem Zweck kann ein Streckenmeß- Senderempfänger 44 über dem Förderer angeordnet sein, der die eingehende Spule kontrolliert und darauf reagiert, indem er ein entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung der Maschine sendet.
Es sind motorisierte Zubringer 13 vorgesehen, die jeweils so ausgelegt sind, daß sie auf der T-Profilbahn fahren können. Zu diesem Zweck kann jeder Zubringer 13 mit vier Bahnradanordnungen 45 versehen sein, wobei jede Anordnung drei Räder umfaßt, die so positioniert sind, daß sie die Seitenflächen bzw. eine Kantenfläche des Kopfflansches 28 der T-Profilbahn berühren. Der Zubringer 13 kann ferner ein in eine entlang des Flansches 28 verlaufende Zahnstange 47 eingreifendes Triebzahnrad 46 sowie einen Motor 48 und eine Leistungsübertragung zum Antrieb des Triebrads 46 umfassen. Der Zubringer 13 kann ferner Schleifkontakte 49 umfassen, die dazu geeignet sind, auf Netzanschluß-Stromschienen 50 zu gleiten, die auf dem Schenkel 27 der T-Profilbahn montiert sind, um den Zubringermotor 48 zu aktivieren.
Der Zubringer 13 trägt eine Rolle 51 mit Einwickelmedium, beispielsweise Streckform-Kunststoff-Folie, und in bevorzugten Fällen eine herkömmliche Spann-, Vordehn-, Brems- und Sammeleinrichtung 52 für eine von der Spule gezogene Mediumbahn.
Die Einwickelmaschine kann manuell gesteuert sein, aber vorzugsweise arbeitet sie automatisch unter Steuerung einer programmierbaren Logiksteuereinrichtung (PLC).
Die PLC steuert nicht nur den Antrieb der größeren mechanischen Bauteile der Maschine, sondern auch den Betrieb des Zubringers über die Steuerung der Stromversorgung der Stromschienen 50 und Zusatzbauteile, wie z. B. einen an die Bahnhaltevorrichtung 53 angrenzenden Heizdraht-Bahnenschneider zum Fassen des sonst losen Endes der Einwickelmediumbahn, die sich bei Einwickelbeginn vom Zubringer aus erstreckt, und zum Abtrennen der Bahn, wenn ein Einwickelvorgang beendet ist, und im vorliegenden Fall den Betrieb der Zubringerwechselausrüstung, die kennzeichnend für die Erfindung ist.
Die vorliegende Erfindung benötigt solche Bahnstützmittel, daß zumindest ein Teil der Bahn bezüglich einem anderen Teil beweglich ist, um eine Lücke zwischen diesen Teilen zum Zwecke des Zubringerwechsels zu öffnen und zu schließen. Im vorliegenden Fall ist für diesen Zweck nicht mehr als eine geeignete Steuerung der Positionen der Bahnstrukturteile 16A und 16B auf dem Deckenträger 17 erforderlich.
Gleicherweise ist in anderen Einwickelmaschinen, bei denen die Bahn mit dem einzuwickelnden Gegenstand verbindbar ist, nicht mehr als die Steuerung des Mechanismus erforderlich, welcher auch immer zum Trennen der Bahnteile vorgesehen sein mag, um das Zustandekommen der Verbindung zu ermöglichen.
Die Erfindung erfordert auch einen Zubringerträger, der zum Einsetzen als temporäres Teil in die Bahn geeignet ist. Insbesondere ist der eingesetzte Zubringerträger im vorliegenden Fall zwischen den Enden der unteren Schenkel 15 der Bahnteile 12A und 12B angeordnet, so daß er Teil einer verlängerten unteren Kettenbahn der Endlosbahn 12 wird.
Der bevorzugte Zubringerträger 54 kann also eine Unterlänge der T-Profilbahn 55 umfassen, komplett mit Stromschienen 56 und Zahnstange 57, ähnlich wie die Hauptbahn 12 selbst. Der Träger 54 kann mit denselben Endgestaltungen und Stromschienen mit Endkontakten versehen sein, wie sie auch an den Enden der Schenkel 15 der Hauptbahn vorgesehen sind, um eine paßgenaue Raststellung mit dem Gegenstück und Kontinuität der Stromversorgung von einem Teil zum anderen zu gewährleisten.
Die Trägerstromschienen 56 sind jedoch vorzugsweise in zwei Teile geteilt. Diese Teile sind bei 58, an oder nahe an der Halblänge des Trägers, voneinander getrennt oder isoliert. Man kann also sagen, daß der Träger ein Stirnseitenteil 54A und ein Rückseitenteil 54B aufweist, die dadurch voneinander unterscheidbar sind, daß die Stromschienen 56 jedes Teils unabhängig gespeist werden können.
Vorzugsweise ist die Zahnstange 57 des Trägers auch zurückziehbar, so daß sie vom Triebrad 46 eines darauf ruhenden Zubringers ausgerückt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Zahnstange 57 unabhängig von der Länge der Bahn 55 auf Hydraulikbetätigungsmitteln 59 montiert. Dies erleichtert die manuelle Verschiebung eines Zubringers auf dem Träger, wenn er in Bereitschaftsstellung ist, wie es dann erwünscht sein kann, um die manuelle Verschiebung eines Zubringers von einem Trägerteil zum anderen zu erleichtern.
Vorzugsweise ist auch ein Zwischenstück 60 mit einer ähnlichen Länge der T-Profilbahn wie der Träger 54, aber mit durchgehenden Stromschienen, zum Einsatz zwischen den Enden der oberen Schenkel 14 der Hauptbahn vorgesehen, um die Endloscharakteristik der erweiterten Bahn aufrechtzuerhalten.
Der Träger 54 kann auf einem Trägerauflager 61 befestigt sein, das durch ein lineares Unterflur-Betätigungsmittel 63 (vorzugsweise ein sogenannter stangenloser Zylinder) auf Trägerschienen 62 hin- und hergefahren werden kann, um es aus einer von der Sperrzone freien Bereitschaftsstellung in eine Ladestellung zu bewegen, wo es innerhalb der Sperrzone, aber frei von der Werkstückhalterung und einem möglicherweise darauf liegenden Gegenstand ist.
Wenn der Träger 54 in der Ladestellung ist, ist er mit der Zubringerbahn 12 ausgerichtet, wenn sie in der nicht angeschlossenen Stellung ist, ist parallel zu den unteren Bahnschenkeln 15 und auf einer Höhe innerhalb des Höhenbereiches, der für diesen Schenkel verfügbar ist.
Das Zwischenstück 60 kann auf einem Schwenkbügel 64 befestigt sein, der an einer Seite des Deckenträgers 17 angelenkt ist. Dieser Bügel kann durch einen oder mehr lineare Aktuatoren 65, die an einem Ende am Träger 17 und am anderen Ende am Bügel 64 schwenkbar gelagert sind, aus einer Bereitschaftsstellung (wie in Fig. 6 zu sehen), wo das Zwischenstück 60 frei von der oberen Kettenbahn der Bahn 12 ist, in eine Ladestellung (wie in Fig. 7 und 8 zu sehen) verschwenkt werden, wo das Zwischenstück 60 in Ausrichtung mit den oberen Schenkeln 14 der Hauptbahn und zwischen diesen angeordnet ist. Es ist natürlich wesentlich, daß die Lücke zwischen den zwei Bahnteilen ganz offen ist, damit das Zwischenstück 60 in seine Ladestellung gelangen kann.
Nun kann die Steuereinrichtung, die den Betrieb der dargestellten Ausführungsform der Erfindung regelt, und dieser Betrieb selbst beschrieben werden.
Die Gründe, aus denen der Wechsel eines Folienabgabe- Zubringers 13 nötig werden kann, können variieren, aber überwiegend wird ein Wechsel aus dem einen oder anderen der folgenden Hauptgründe erforderlich sein:
(a) die Bedienperson hat einen kleineren Fehler entdeckt oder vermutet einen solchen bei einem Zubringer und möchte den Zubringer zwecks Inspektion und/oder Reparatur aus dem Verkehr ziehen,
(b) die routinemäßige Wartung eines Zubringers ist fällig, und dieser Zubringer soll abmontiert werden, um diese Wartung auszuführen,
(c) der Zubringer ist aufgebraucht, d. h. die Rolle mit Einwickelmedium auf dem Zubringer ist zu Ende gegangen, und deshalb muß die Maschine neu beschickt werden, was in Übereinstimmung mit der Erfindung dadurch geschieht, daß der aufgebrauchte Zubringer durch einen ersetzt wird, der bereits mit einer neuen Rolle Einwickelmedium befüllt ist, oder
(d) die Einwickelmediumbahn ist unterbrochen oder hat sich während eines Einwickelzyklus abgelöst (allgemein als "Abriß" bezeichnet), und es kann einfacher sein, einen Zubringerwechsel durchzuführen und den Zyklus dann neu zu beginnen, als das Abrißproblem zu beseitigen und die Bahn durch den teilweise aufgebrauchten Zubringer hindurch mit der Hand "wieder einzufädeln".
Egal, welche Gründe die Notwendigkeit der Einleitung eines Zubringerwechsels bestimmen, kann ein solcher Wechsel entweder mittels der Bedienperson unter Verwendung des Maschinenbedienungspults in den Fällen a, b, c und d oder vollautomatisch in den Fällen c und d verfügt werden.
In diesen letztgenannten Fällen kann die automatische Einleitung eines Zubringerwechsels von einem Zustandsmeßfühler ausgelöst werden, der auf einen beliebig begründeten Spannungsverlust in der Bahn anspricht (einschließlich des augenscheinlichen Spannungsverlustes aufgrund einer fehlenden Bahn). Der Zustandsmeßfühler kann ein Signal zur Übertragung an die PLC erzeugen, oder er kann eine passive Einheit sein, die so ausgelegt ist, daß sie von der PLC überwacht oder abgefragt wird, so daß die PLC auf das Erfassen einer Zustands- oder Beschaffenheitsänderung des Meßfühlers hin einen Zubringerwechsel einleiten kann.
Im vorliegenden Fall schließt der Zubringer 13 Zwischenspeichermittel ein, die eine wechselnde Länge einer gespannten Bahn enthalten, um Schwankungen in der Geschwindigkeit auszugleichen, mit der die Bahn vom Zubringer abgezogen wird. Diese Zwischenspeichermittel weisen Rollen 66 auf, die sich hin- und herbewegen, um die Bahn aufzunehmen oder hinauszulassen, und es ist zweckdienlich, diese Bewegung zur Bestimmung der Anwesenheit oder Abwesenheit einer gespannten Bahn zu verwenden. Wenn die Zwischenspeicherteile für irgendeine Zeitspanne in der "Bahnauflauf"-Stellung bleiben, die größer ist als die Dauer, die normalerweise während des Einwickelvorgangs erreicht werden mag, dann kann abgeleitet werden, daß die Bahn unterbrochen ist oder daß die Rolle mit Einwickelmedium erschöpft ist.
Demzufolge kann der Zustandsmeßfühler ein Schalter sein, der strategisch auf dem Zubringer befestigt ist, so daß eine Betätigung des Schalters bewirkt wird, wenn die beweglichen Zwischenspeicher-Bauteile in der "Bahnauflauf"-Stellung angeordnet sind. Obwohl viele herkömmliche Arten einer Schaltvorrichtung verwendet werden könnten, ist der bevorzugte Schalter ein mechanisch betätigter elektrischer Begrenzungsschalter oder Mikroschalter mit normalerweise offenen elektrischen Kontakten. Wenn die beweglichen Zwischenspeicher-Bauteile in der "Bahnauflauf-Stellung" ruhen, sind die elektrischen Schaltkontakte geschlossen und vervollständigen dadurch einen elektrischen Schaltkreis, der seinerseits eine Eingabe an die PLC liefert.
Der Zustandsmeßfühler-Schalter kann über eine ihm zugeordnete der Stromschienen 50 und einen zugehörigen Schleifkontakt 49 an die PLC angeschlossen sein.
Das Vorsehen von Stromschienen um die Bahn herum zusätzlich zu denjenigen, die den Zubringermotor mit Leistung versorgen, ist jedoch umständlich, und ein bevorzugteres Verfahren zur Übertragung des Schaltsignals vom Zubringer zur PLC ist das Verfahren mittels einer Funkbrücke. Demgemäß kann ein von dem Meßfühlerschalter gesteuerter Miniatur-Hochfrequenzsender, der in der Lage ist, ein Signal zu einem in unmittelbarer Nähe des beweglichen Zubringers angeordneten Empfänger zu übertragen, eine "fest verdrahtete" elektrische Verbindung ersetzen. Dieselbe Schalteranordnung wie zuvor beschrieben kann noch auf dem Zubringer verwendet werden, wenn die Kontakte des Schalters jedoch geschlossen werden, wird der Miniatursender aktiviert und überträgt seinerseits ein Hochfrequenzsignal an den Empfänger, wobei die Dauer mit der Zeitspanne übereinstimmt, während der die Schaltkontakte geschlossen sind. Der Empfänger, der mit der PLC verdrahtet ist, liefert daraufhin ein Relaisausgabesignal, das der auf dem Zubringer vorkommenden Schaltdauer entspricht. Diese Signale werden von der PLC ausgerichtet und überwacht, und falls die Dauer des Signals diejenige übersteigt, die für den Einwickelzyklus normal ist, dann wird dies erfaßt, und die PLC leitet entweder ein Zubringerwechselverfahren ein oder erhebt den entsprechenden Alarm oder initiiert eine gewünschte Verfahrensreihe, wie sie in die PLC einprogrammiert ist.
In anderen Ausführungsformen können ähnliche Signal- und Steueranordnungen verwendet werden, wobei das Signal durch Geräte übertragen wird, die andere Strahlungen als elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung verwenden, z. B. Infrarot-, Ultraschall-, Laser- oder eine andere Lichtenergie.
Wenn erfaßt wird, daß eine Bahn abgerissen oder zu Ende gegangen ist, kann die PLC einen Anzeigewechsel auf dem Bildschirmgerät einer Bedienperson veranlassen, um die Bedienperson von einer Alarmsituation in Kenntnis zu setzen. Gleichzeitig wird ein Verfahren "Zubringerrückkehr zur Parkstellung" eingeleitet, das den Einwickelzyklus unterbricht, die Bewegung des Zubringers auf "Trott"-Geschwindigkeit verlangsamt und ihn zu einer vorbestimmten Parkposition auf der Bahn fährt, bevor es stoppt. Die Ankunft des Zubringers an der Parkposition kann der PLC durch einen Annäherungsmeßfühler 67 angezeigt werden, der direkt neben der Bahn an dieser Stelle angeordnet ist.
Die vorher erwähnte "Trott"-Geschwindigkeit kann durch Herabsetzen der Frequenz der Stromzufuhr an den Zubringermotor 48 bestimmt werden.
Falls bevorzugt, kann der Bildschirmalarm von einem hörbaren Alarm begleitet werden. Das Bildschirmgerät wird veranlaßt, eine Alarmmeldung anzuzeigen, die der Bedienperson Bescheid gibt, daß eine Folie abgerissen oder zu Ende gegangen ist, und auch vorzugsweise ein Auswahlmenü mit zwei Alternativen anbietet, unter denen die Bedienperson wählen kann. Diese Wahlmöglichkeiten sind:
(a) "Einwickelzyklus fortsetzen", was es der Bedienperson dann ermöglicht, das auf dem Zubringer aufgetretene Problem manuell zu korrigieren und dann wieder neu mit dem Einwickeln zu beginnen, falls diese Option gewählt wird, oder
(b) "Zubringerwechsel einleiten", was eine automatische Zubringerwechselabfolge startet, falls dies von der Bedienperson gewählt wird.
Alternativ könnte die Steuereinrichtung so programmiert sein, daß sie gleich einen Zubringerwechsel einleitet, d. h. ohne daß die Bedienperson eine Entscheidung oder Wahl treffen braucht.
Wie dem auch sei, wenn die PLC einen Zubringerwechsel einleitet, gibt sie Steuerbefehle aus, die die folgende Ereignisfolge veranlassen:
- der auszutauschende aufgebrauchte oder teilweise aufgebrauchte Zubringer 13 wird zur Parkposition gefahren und dort angehalten,
- dann werden die Zylinder 20 betätigt, um zu bewirken, daß sich die Bahnstrukturteile 16A und 16B in die offene Bahnstellung bewegen, wodurch Lücken in den oberen und unteren Kettenbahnen der Bahn 12 erzeugt werden und die von dem gerade eingewickelten Gegenstand 43 freien unteren Bahnschenkel 15 zurückgezogen werden,
- dann wird der Deckenträger 24 seitlich in die nicht angeschlossene Stellung verschwenkt, wobei die Bahnstruktur zu einer Seite der Werkstück-Stützrollen 40 angeordnet und davon beabstandet ist,
- dann wird der Deckenträger 17 angehoben oder abgesenkt, um die Bahnschenkel auf eine vorbestimmte Ladehöhe zu bringen,
- dann wird das lineare Betätigungsmittel 63 aktiviert, um das Trägerauflager 61 und den Träger 54 mit einem vorher bestückten Zubringer auf dessen Stirnseitenabschnitt aus der Bereitschaftsstellung in die Ladestellung zwischen den unteren Bahnschenkeln 15 und in Ausrichtung damit zu bringen,
- die linearen Aktuatoren 65 der Zwischenstück-Bügel werden betätigt, um das Zwischenstück 60 aus seiner Bereitschaftsin die Ladestellung zwischen den oberen Bahnschenkeln 14 und in eine Reihe damit zu bringen,
- die Zylinder 20 werden wieder betätigt, um die Bahnteile in dem Maße zusammenzubringen, daß sie an dem Träger und dem Zwischenstück anliegen und eine erweiterte Endlosbahn bilden,
- die Bahn-Stromschienen 50 und diejenigen des Rückseitenabschnitts des Trägers 54 werden gespeist, so daß der aufgebrauchte oder teilweise aufgebrauchte Zubringer dazu veranlaßt wird, mit gemächlicher Geschwindigkeit weiterzuwandern, bis er am unbesetzten Rückseitenabschnitt des Trägers 54 angeordnet ist, wo er angehalten wird,
- dann werden die Bahn-Stromschienen 50 und diejenigen des Stirnseitenabschnitts des Trägers 54 aktiviert, um einen am Stirnseitenabschnitt des Trägers positionierten bestückten Zubringer zu veranlassen, mit gemächlicher Geschwindigkeit weiterzuwandern, bis er die Parkstellung auf der Bahn erreicht, und dann anzuhalten,
- diese Bewegung des bestückten Zubringers bewirkt, daß eine Einwickelmaterialbahn davon abgezogen wird (wobei das lose Ende der Rolle vorher an einem Bahnenhalter 68 auf dem Trägerauflager 61 gesichert wurde, als der Zubringer damit bestückt wurde), und der Bahnenhalter 53 nimmt diese Bahn auf, hält sie fest, und sein Abschneider wird betätigt (wie es am Ende eines normalen Einwickelvorgangs ist), um die Bahn zwischen dem bestückten Zubringer und dem Träger abzutrennen, während er das Ende der sich von dem Zubringer weg erstreckenden Bahn weiterhin festhält,
- dann werden die Zylinder 20 erneut betätigt, um die Bahnstrukturteile in die offene Bahnstellung mitzunehmen, das Trägerauflager 61 und der Zwischenstück-Bügel 64 werden in ihre Bereitschaftsstellungen zurückgesetzt, der Motor 34 wird aktiviert, um die Deckenträger 24 in die angeschlossene Stellung zu bringen, der Zylinder 32 wird betätigt, um die Bahnteile auf die richtige Einwickelhöhe zu bringen, die Zylinder 20 werden betätigt, um die Bahnteile zusammenzubringen und die Lücken dazwischen zu schließen, wobei sich die unteren Schenkel 15 dann durch die Bohrung des gerade eingewickelten Gegenstands 43 erstrecken, und der Einwickelzyklus wird erneut gestartet.
Schließlich kann die Bedienperson den aufgebrauchten Zubringer wieder mit einer frischen Rolle Einwickelmedium bestücken und ihn zum Stirnseitenabschnitt des Trägers schieben, wo er für den nächsten Zubringeraustauschvorgang bereitgehalten wird.

Claims

1. Einwickelmaschine aufweisend:

- eine mehrteilige Endlosbahn (12), die um eine Einwickelstation herumführt;

- einen Zubringer (13) zur Abgabe von Einwickelmedium, der in der Lage ist, um die Bahn herumzufahren und dadurch einen Gegenstand in der Station einzuwickeln;

- eine Bahn-Tragstruktur (16A, 16B), die zum Verschieben zumindest eines Teils der Bahn (12A) bezüglich eines anderen Teils (12B) betätigbar ist, um zumindest eine Lücke zwischen diesen Teilen zu öffnen und zu schließen;

- einen Zubringerträger (54), der zumindest dann, wenn die zumindest eine Lücke weniger als ganz offen ist, zum Überbrücken der zumindest einen Lücke als Fortsetzung der Bahn darüber geeignet ist;

- Trägerstützmittel (61), die betätigbar sind, um den Träger in die zumindest eine Lücke einzusetzen und daraus zu entfernen; und

- eine Steuereinrichtung, die den Betrieb der Bahn (12) und Trägerstützstruktur (16A, 16B) steuert,

dadurch gekennzeichnet, daß

ein Ersatz-Zubringer mit dem Träger eingesetzt und von dem Träger auf die Bahn verschoben werden kann, und ein gebrauchter Zubringer von der Bahn auf den Träger verschoben und mit dem Träger entfernt werden kann.

2. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die zwei Bahnteile (12A, 12B) körperlich trennbar sind, um eine zweite Lücke sowie die zumindest eine Lücke zu öffnen und zu schließen, und ferner umfassend ein Zwischenstück (60), das zumindest dann, wenn die zweite Lücke weniger als ganz offen ist, zum Überbrücken der zweiten Lücke als Fortsetzung der Bahn (12) darüber geeignet ist, und Zwischenstück-Stützmittel (65), so daß das Zwischenstück (60) in die zweite Lücke eingesetzt und daraus entfernt werden kann.

3. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 1, wobei jeder Zubringer (13) elektrisch angetrieben ist und wie vorstehend unter der Steuerung der Steuereinrichtung verschoben wird.

4. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 1, ferner umfassend eine Querführungseinrichtung (23), wodurch die Bahn- Tragstruktur (16A, 16B) und die Bahn (12A, 12B) zwischen einer angeschlossenen Stellung, in der die Bahn (12A, 12B) mit der Einwickelstation zusammenfällt, und einer nicht angeschlossenen Stellung, die zu einer Seite der Einwickelstation beabstandet ist, hin- und hergeschoben werden können.

5. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 4, wobei die Querführungseinrichtung (23) eine Schiebebrücke umfaßt, an der die Bahn-Tragstruktur (16A, 16B) hängend angeordnet ist.

6. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die Querführungseinrichtung (23) unter der Steuerung der Steuereinrichtung arbeitet.

7. Einwickelmaschine gemäß einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, ferner umfassend eine Hebeeinrichtung (32, 24), wodurch die Bahn-Tragstruktur (16A, 16B) und die Bahn (12) bezüglich der Einwickelstation angehoben und abgesenkt werden können.

8. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 7, wobei die Hebeeinrichtung (24, 32) unter der Steuerung der Steuereinrichtung arbeitet.

9. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung einen Streckenmeß-Senderempfänger aufweist, um die Höhe eines eingehenden einzuwickelnden Gegenstands beim Einbringen in die Einwickelstation zu kontrollieren.

10. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die Trägerstützmittel (61) einen Schlitten, Führungsschienen (62) für den Schlitten und eine Einrichtung (63) zum Bewegen des Schlittens längs der Schienen umfassen.

11. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 10, wobei die Einrichtung zum Bewegen des Schlittens ein lineares Betätigungselement (63) umfaßt.

12. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei die Einrichtung zum Bewegen des Schlittens unter der Steuerung der Steuereinrichtung arbeitet.

13. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 2, wobei die Zwischenstück-Stützmittel (65) unter der Steuerung der Steuereinrichtung arbeiten.

14. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 1, ferner umfassend eine Lastabstützeinrichtung (40, 42) für die Rotationsabstützung eines zylindrischen Gegenstands in der Einwickelstation.

15. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 14, ferner umfassend einen Förderer für den Transport eines einzuwickelnden Gegenstands durch die Maschine, und wobei die Lastabstützeinrichtung (40, 42) eine Anhebevorrichtung (42) umfaßt, die es der Lastabstützeinrichtung ermöglicht, den Gegenstand von dem Förderer in die Einwickelstation hineinzuheben und danach den eingewickelten Gegenstand auf den Förderer abzusenken.

16. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 15, wobei die Anhebevorrichtung (42) unter der Steuerung der Steuereinrichtung arbeitet.

17. Einwickelmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrteilige Endlosbahn (12) eine zweiteilige Endlosbahn (12A, 12B) ist, die um die Einwickelstation herumführt, daß der Zubringer (13) zur Abgabe von Einwickelmedium elektrisch angetrieben ist, daß die Bahn-Tragstruktur (16A, 16B) dergestalt ist, daß zumindest ein Teil der Bahn (12A) bezüglich eines anderen Teils (12B) beweglich ist, um eine erste und eine zweite Lücke zwischen den Teilen der Bahn zu öffnen und zu schließen, daß der Zubringerträger (54) zum Überbrücken der ersten Lücke als Fortsetzung der Bahn (12) darüber geeignet ist, daß die Trägerstützmittel (61) dergestalt sind, daß der Träger in die erste Lücke eingesetzt und daraus entfernt werden kann, wobei die Einwickelmaschine ferner umfaßt: ein Zwischenstück (60), das zum Überbrücken der zweiten Lücke als Fortsetzung der Bahn darüber geeignet ist, Zwischenstück-Stützmittel (65), so daß das Zwischenstück (60) in die zweite Lücke eingesetzt und daraus entfernt werden kann, eine Querführungseinrichtung (23), wodurch die Bahn-Tragstruktur (16A, 16B) und die Bahn (12A, 12B) zwischen einer angeschlossenen Stellung, in der die Bahn mit der Einwickelstation zusammenfällt, und einer nicht angeschlossenen Stellung, die zu einer Seite der Einwickelstation beabstandet ist, hin- und hergeschoben werden können, eine Hebeeinrichtung (24, 32), wodurch die Bahn-Tragstruktur (16A, 16B) und die Bahn (12) bezüglich der Einwickelstation angehoben und abgesenkt werden können, eine Lastabstützeinrichtung (40) für die Rotationsabstützung eines zylindrischen Gegenstands in der Einwickelstation, einen Förderer für den Transport eines einzuwickelnden Gegenstands durch die Maschine, und eine Anhebevorrichtung (42), die es der Lastabstützeinrichtung (40) ermöglicht, den Gegenstand von dem Förderer in die Einwickelstation hineinzuheben und danach den eingewickelten Gegenstand auf den Förderer abzusenken, wobei die Steuereinrichtung eine programmierbare Steuereinrichtung ist, die den Betrieb der Maschine insgesamt steuert und einen gebrauchten Zubringer aktiviert, von der Bahn auf den Träger zu fahren, und einen frischen Zubringer aktiviert, von dem Träger auf die Bahn zu fahren, wenn der Träger (54) und das Zwischenstück (60) die erste bzw. zweite Lücke überbrücken.

18. Verfahren zur Wiederbeschickung einer Einwickelmaschine der Art umfassend eine Endlosbahn (12) und einen Zubringer (13) zur Abgabe von Einwickelmedium, der in der Lage ist, um die Bahn herumzufahren, mit den Schritten: Bereitstellen eines bestückten Zubringers auf einem Zubringerträger (54), Schaffen einer Lücke in der Bahn, Einsetzen des Zubringerträgers (54) in die Lücke, Verschieben eines aufgebrauchten oder teilweise aufgebrauchten Zubringers (13) von der Bahn auf den Träger, Verschieben des bestückten Zubringers von dem Träger auf die Bahn, Entfernen des Trägers aus der Lücke und Schließen der Lücke.