EP0995706A1

EP0995706A1 - Bobinenwechsler

Info

Publication number: EP0995706A1
Application number: EP99117345A
Authority: EP
Inventors: Matthias Horn; Thorsten Dr. Schmidt; Walter Kitzing; Ulf Ernst
Original assignee: Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2000-04-26
Anticipated expiration: 2019-09-03
Also published as: PL335828A1; DE19847160A1; EP0995706B1; US6402083B1; JP2000118811A; DE59909390D1; CN1250741A; CN1159197C

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bobinenwechsler für eine Bobinenverarbeitungsmaschine (6), mit einer Vorhaltestation (20) zur Zwischenlagerung mindestens einer Bobine (18), mit einem Fördermittel (30) zum Bewegen mindestens einer Bobine in der Vorhaltestation, und mit einem Bobinenteller mit mindestens einer Bobinenaufnahme (10a). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Fördermittel die Bobinen direkt von der Vorhaltestation (20) an den Bobinenteller übergibt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Bobinenwechsler für eine Bobinenverarbeitungsmaschine, mit einer Vorhaltestation zur Zwischenlagerung mindestens einer Bobine, mit einem Fördermittel zum Bewegen mindestens einer Bobine in der Vorhaltestation, und mit einem Bobinenteller mit mindestens einer Bobinenaufnahme. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Bobinenkernablagestation.

Bobinenwechsler für Bobinenverarbeitungsmaschinen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Bobinenwechsler dienen in Bobinenverarbeitungsmaschinen dazu, der Bobinenverarbeitungsmaschine frische Bobinen zuzuführen und abgewickelte Bobinenkerne von der Bobinenverarbeitungsmaschine wegzuführen. Eine solche Bobinenverarbeitungsmaschine kann beispielsweise eine Packmaschine für Zigaretten, eine Zigarettenstrangmaschine oder eine Filterstrangmaschine sein. Die Aufgabe eines Bobinenwechslers ist daher, den Nachschub von frischen Bobinen für die Bobinenverarbeitungsmaschine sicherzustellen. Versorgt werden derartige Bobinenwechsler im Stand der Technik zumeist von der eingangs genannten Vorhaltestation zum Zwischenlagern von Bobinen. Auf derartigen Vorhaltestationen werden eine Reihe von Bobinen vorgehalten, bis sie an den eigentlichen Bobinenwechsler übergeben werden können. Um an einem exponierten Übergabepunkt der Vorhaltestation ständig eine Bobine für die Übergabe an den Bobinenwechsler bereit zu haben, weisen derartige Vorhaltestationen zumeist Fördermittel für die Bobinen auf der Vorhaltestation auf. Mit Hilfe dieser Fördermittel können die auf der Vorhaltestation abgelegten Bobinen auf die exponierte. Übergabeposition auf der Vorhaltestation gefördert werden, um dann von einem weiteren Überführungsmittel dem eigentlichen Bobinenwechsler übergeben zu werden.

Ein derartig vorbekannter Bobinenwechsler ist bspw. aus der EP 0 820 944 bekannt. Bei diesem bekannten Bobinenwechsler ist als Vorhaltestation zum Speichern von Bobinen ein Traggestell hinter der Rückseite des Bobinentellers angeordnet. Dieses Traggestell weist Förderbänder zum Fortbewegen der in dem Traggestell gelagerten Bobinen in Richtung der Bobinentellerrückseite auf. Zusätzlich ist bei diesem bekannten Bobinenwechsler ein Überführungsmittel vorgesehen, welches die Bobinen hinter der Rückseite des Bobinentellers von dem Traggestell aufnimmt, und welches die aufgenommenen Bobinen an der Vorderseite des Bobinentellers an den Bobinenteller abgibt.

Ein weiterer Stand der Technik ist aus der DE 41 13 193 bekannt, die eine Vorhaltestation zum Speichern von Bobinen zeigt. Bei dieser Vorhaltestation sind als Fördermittel keine Förderbänder wie in der vorbenannten Druckschrift vorgesehen, sondern es sind Hubleisten zum Anheben und Vorschieben der Bobinen vorgesehen.

Nachteilig im Stand der Technik, und insbesondere bei der in der EP 0 820 944 A1 offenbarten Vorrichtung, welche den nächstliegenden Stand der Technik bildet, ist es, daß eine aufwendige Kombination von Förderbändern und Überführungsmitteln zum Verbringen der Bobinen von ihrer Speicherposition auf der Vorhaltestation zu ihrer Position auf dem Bobinenteller notwendig sind. Diese bekannten Bobinenwechsler zeichnen sich daher durch einen hohen konstruktiven Aufwand aus.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden, und einen möglichst einfach arbeitenden Bobinenwechsler für Bobinenverarbeitungsmaschinen zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird bei einem Bobinenwechsler der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß mittels des Fördermittels zum Bewegen der Bobine auf der Vorhaltestation die Bobinen direkt an den Bobinenteller übergebbar sind.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen insbesondere darin, daß aufgrund der Erfindung auf ein zusätzliches Überführungsmittel von der Vorhaltestation auf den Bobinenteller verzichtet werden kann. Denn die im Stand der Technik von einem derartigen Überführungsmittel zuvor wahrgenommene Aufgabe der Überführung der Bobine von der Vorhaltestation auf den Bobinenteller übernimmt gemäß der Erfindung nunmehr das Fördermittel der Vorhaltestation selbst. Somit kommt es dank der Erfindung zu einer erheblichen Einsparung von konstruktivem Aufwand, der die Erfindung weniger aufwendig und weniger störanfällig macht.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Vorhaltestation frontal vor dem Bobinenteller angeordnet ist. Auf diese Art und Weise kann das Fördermittel die Bobinen von der Vorhaltestation direkt ohne Umwege frontal dem Bobinenteller bzw. einer auf dem Bobinenteller vorgesehenen Bobinenaufnahme übergeben werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Fördermittel ein Hubtisch ist, welcher derart ausgebildet ist, daß er in der Lage ist, die von der Vorhaltestation an den Bobinenteller zu übergebende Bobine an der Vorhaltestation aufzunehmen und anschließend an den Bobinenteller zu übergeben. Ein solcher Hubtisch bewegt sich bspw. auf Schienen von der Vorhaltestation zu dem Bobinenteller. Durch den erfindungsgemäßen Hubtisch läßt sich eine an den Bobinenteller zu übergebende Bobine besonders einfach von einer Vorhaltestation ergreifen und auf dem Hubtisch lagernd an den Bobinenteller bzw. an eine dort vorgesehene Aufnahme übergeben. Vorzugsweise weist der Hubtisch zu diesem Zweck Stützlager auf, zwischen denen die Bobine auf ihrem Umfang während des Transports von der Vorhaltestation zu dem Bobinenteller sicher lagern kann.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Vorhaltestation derart ausgebildet ist, daß die Bobinen auf der Vorhaltestation koaxial zueinander gespeichert werden können, wobei die Achse der Bobinenaufnahme des Bobinentellers parallel zu den Achsen der auf der Vorhaltestation gespeicherten Bobinen ausgerichtet ist. Auf diese Weise gestaltet sich die Übergabemitte für des Hubtisches von der Vorhaltestation an den Bobinenteller besonders einfach. Denn aufgrund der bereits parallel ausgerichteten Achsen läßt sich die Bobine ohne eine Schwenk- oder Drehbewegung des Hubtisches besonders einfach an den Bobinenteller übergeben. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn der Transportweg des Hubtisches zwischen der Vorhaltestation und dem Bobinenteller bzw. der in einer Aufnahmeposition des Bobinentellers verfahrenen Bobinenaufnahme geradlinig von der Vorhaltestation zu dem Bobinenteller führt. Somit muß der Hubtisch dann während des Transportweges nur eine lineare Transportbewegung zum Überbrücken des Abstandes von der Vorhaltestation zu der Bobinenaufnahme, und eine Hubbewegung zum Anheben der Bobine von der Vorhaltestation auf die Höhe der Bobinenaufnahme an den Bobinenteller ausführen. Weitere Bewegungen sind daher bei dieser Ausführungsform überflüssig, so daß es zu einer besonders einfachen und sicheren und schnellen Übergabe der auf der Vorhaltestation vorgehaltenen Bobine an den Bobinenteller kommt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Vorhaltestation zwei parallel verlaufende Schienen aufweist, auf denen die Bobinen auf ihrem Umfang stehend gespeichert werden, wobei der Hubtisch zwischen den Schienen derart vertikal verfahrbar ist, daß die Bobinen umfangsseitig von der Vorhaltestation mit Hilfe des Hubtisches abgehoben werden können. Dabei ist es bevorzugt, wenn der Hubtisch die zuvor erwähnten Stützlager zum Halten der Bobine an ihrem Umfang aufweist. Dabei ist es ebenfalls besonders bevorzugt, daß der Hubtisch mit angehobener Bobine horizontal zwischen den Schienen in Richtung auf dem Bobinenteller verfahrbar ist. Auf diese Weise kann der Hubtisch eine Bobine an einer beliebigen Position des Vorhaltetisches aufnehmen und direkt zu dem Bobinenteller verfahren. Gleichzeitig kann auf diese Weise der Hubtisch auch innerhalb der Vorhaltestation die Bobinen ordnen oder "aufschuppen", d.h. die Bobinen nacheinander in die jeweils dem Bobinenteller nächstliegende noch freie Position auf der Vorhaltestation verbringen. Diese Ausführungsform zeichnet sich daher durch eine sehr hohe Flexibilität aus. Denn mit einer entsprechenden intelligenten Steuerelektronik und entsprechenden Meßgebern zum Erkennen einer Bobine auf der Vorhaltestation kann der Hubtisch jederzeit dafür sorgen, daß eine Bobine an der dem Bobinenteller nächstliegenden Position auf der Vorhaltestation vorgehalten wird, so daß in dem Fall, in welchem der Bobinenteller durch Anbieten einer freien Bobinenaufnahme eine frische Bobine benötigt, der Hubtisch diese frische Bobine von der dem Bobinenteller nächstliegenden Position mit minimalem Zeitverlust an den Bobinenteller übergeben kann.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Aufnahme an dem Bobinenteller ein von dem Bobinenteller senkrecht abstehender Zapfen ist, welcher mit seiner Achse bevorzugt parallel zu den Achsen der auf der Vorhaltestation gelagerten Bobinen ausgerichtet ist, und daß an dem Zapfen Klemmmittel vorgesehen sind, die die von dem Hubtisch über den Zapfen des Bobinentellers gestülpte Bobine an dem Innenumfang der Bobine durch Vergrößern des Außenumfangs des Zapfens festklemmt, Somit wird die Tatsache ausgenutzt, daß der Innenumfang der Bobine meist durch einen Wegwerfkern gebildet wird, der ohne Sorge um das auf den Kern aufgewickelte Material mit derartigen Klemmkräften belastet werden kann.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Fördermittel Erkennungsmittel aufweisen, die eine auf der Vorhaltestation gelagerte Bobine erkennen. Ein derartiges Erkennungsmittel ist bevorzugt ein am Rand eines Hubtisches angebrachter Lichttaster, der ständig abfragt, ob sich über dem Hubtisch eine Bobine befindet. Mit Hilfe eines solchen Erkennungsmittels kann der Hubtisch so lange an der Vorhaltestation entlang fahren, bis er auf eine Bobine trifft. Anschließend kann der Hubtisch so lange weiterfahren, bis das Erkennungsmittel erneut erkennt, daß das Ende der Bobine erreicht ist. In diesem Moment fährt der Hubtisch dann vertikal nach oben, um die Bobine von der Vorhaltestation anzuheben.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß an dem Hubtisch nur ein Lichttaster auf der dem Bobinenteller zugewandten Seite angebracht ist. Ein derartiger mit einem Erkennungsmittel versehener Hubtisch fährt dann so lange an der Vorhaltestation entlang, bis der Lichttaster von einer Bobine verdeckt wird. Anschließend hebt der Hubtisch die Bobine an und kann diese somit in Richtung auf dem Bobinenteller transportieren. Besonders bevorzugt ist es dabei, daß der Hubtisch nach dem Erkennen der Bobine vor dem Anheben der erkannten Bobine ein wenig in die Gegenrichtung zurückfährt, um den in ursprünglicher Fahrtrichtung hintenliegenden Lichttaster wieder freizugeben. Dieser kann dann anschließend beim Zurücktransportieren der angehobenen Bobine in Richtung auf dem Bobinenteller dazu dienen, zu erkennen, ob sich eine Bobine im Transportweg des mit der Bobine beladenen Hubtisches befindet. Erkennt der Lichttaster beim Transportieren einer Bobine eine weitere Bobine, so kann ein Zusammenstoßen der transportierten Bobine mit der auf der Vorhaltestation lagernden Bobine verhindert werden, indem bei Ansprechen des Lichttasters der Hubtisch die aufgenommene Bobine direkt neben der von dem Lichttaster beim Fahren erkannten Bobine ablegt.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bobinenwechslers sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Bobinenkernablagestation. Die erfindungsgemäße Bobinenkernablagestation zeichnet sich durch einen Greifer aus, mit dem die Bobinenkerne von einem Bobinenteller abgreifbar sind und auf der Ablagestation ablegbar sind. Eine derartige Bobinenkernablagestation läßt sich vorteilhafterweise im Zusammenspiel mit einem Bobinenteller nutzen, um die von der Bobinenverarbeitungsmaschine zurückgelassenen Bobinenkerne von dem Bobinenteller abnehmen zu können.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bobinenkernablagestation zeichnet sich dadurch aus, daß der Greifer beim Ablegen eines Bobinenkerns bereits auf der Ablagestation vorhandene Bobinenkerne in eine auf der Ablagestation befindliche Kernwanne schiebt, zum Aufnehmen der Bobinenkerne auf ihrem Umfang. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bobinenkernablagestation wird daher der erfindungsgemäße Greifer vorteilhafterweise nicht nur zum Greifen der Bobinenkerne von dem Bobinenteller, sondern gleichzeitig auch zum Weiterschieben der bereits in die Kernwanne der Ablagestation abgelegten, bevorzugt koaxial ausgerichteten Bobinenkerne verwendet.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Bobinenkernablagestation zeichnet sich dadurch aus, daß die Bobinenkerne auf der Bobinenablagestation von dem Greifer mit ihren Achsen parallel zu den Schienen der Vorhaltestation des erfindungsgemäßen Bobinenwechslers ausgerichtet werden. Aufgrund dieser Ausführungsform läßt sich die Gesamtkombination aus Bobinenwechsler und Bobinenkernablagestation besonders raumsparend vor dem Bobinenteller anordnen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zum Positionieren eine Bobine vor dem Bobinenteller, insbesondere zum Positionieren einer Bobine vor dem als Aufnahmedorn für die Bobine dienenden Zapfen des Aufnahmetellers ein an einem Hebel angeordneter Lichttaster vorgesehen. Dieser bevorzugt zwischen Vorhaltestation und Bobinenteller angeordnete Lichttaster tastet die von dem Hubtisch anzuhebende Bobine von dem Bobinenteller her ab und erkennt vorzugsweise die Öffnung des Bobinenkerns. Mit Hilfe eines derartigen Lichttasters kann vorteilhafterweise eine genaue Zentrierung des Bobinenkerns auf den Aufnahmezapfen an dem Bobinenteller sichergestellt werden. Zu diesem Zweck wird die Bobine von dem Hubtisch solange angehoben, bis der auf dem Hebel angeordnete Lichttaster zwischen Zapfen und Bobine die Öffnung des Bobinenkernes erkennt. Sobald der Lichttaster diese Öffnung erkennt, wird das Anheben der Bobine mit Hilfe des Hubtisches beendet und der Hebel mit dem Lichttaster aus dem Zwischenraum zwischen Zapfen und Bobine weggeschwenkt. Da der Lichttaster bzw. der den Lichttaster tragende Hebel in seiner Arbeitsstellung zwischen Zapfen und Bobine derart angeordnet ist, daß er die Öffnung des Bobinenkerns genau dann erkennt, wenn sich die Bobine mit ihrem Bobinenkern genau zentriert vor dem Zapfen befindet, ist im Moment des Erkennens des Bobinenkerns durch den Lichttaster die Bobine exakt auf den Zapfen mit ihrem Bobinenkern zentriert. Somit kann nach Herausschwenken des Hebels die derart zentrierte Bobine direkt auf den Zapfen des Bobinentellers geschoben werden.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Bobinenkernablagestation sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es werden nun Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: eine erste Ausführungsform eines Bobinenwechslers in einer Ansicht, die den Bobinenteller von vorne zeigt;
Fig. 2 bis 8: mehrere Seitenansichten des Bobinenwechslers der Fig. 1 mit verschiedenen Bobinen- und Fördermittelpositionen;
Fig. 9: den Bobinenwechsler der Fig. 1 in einer Draufsicht;
Fig. 10 bis 13: mehrere Draufsichten auf den Bobinenwechsler der Fig. 1;
Fig. 14: eine zweite Ausführungsform eines Bobinenwechslers in einer Ansicht, die den Bobinenteller von von vorne zeigt;
Fig. 15: die Ausführungsform der Fig. 14 mit hereingeschwenktem Lichttaster; und
Fig. 16: die Ausführungsform der Fig. 14 in einer Seitenansicht.

Die Fig. 1 zeigt einen Bobinenwechsler 1 in einer Ansicht, die einen Bobinenteller 2 des Bobinenwechslers 1 von vorne zeigt. Der Bobinenteller 2 des Bobinenwechslers 1 ist an einem Drehpunkt 4 an einem Gehäuse 6 aufgehängt. Das Gehäuse 6 ist über Stützen 8a auf einem (nicht dargestellten) Boden abgestellt. Der Bobinenteller 2 ist vertikal angeordnet.

Der Bobinenteller 2 weist zwei Bobinenaufnahmen 10a und 10b auf. Die Bobinenaufnahmen 10a und 10b sind als Zapfen ausgebildet. Die Zapfen stehen senkrecht von dem Bobinenteller 2 ab. Die Zapfen sind jeweils in einem 180° Winkel zueinander benachbart zu dem Außenrand 12 des Bobinentellers 2 angeordnet. Die in der Fig. 1 rechts dargestellte Bobinenaufnahme 10b hat eine Bobine 14 aufgenommen. Von der Bobine 14 wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 eine Materiallage 16 von einer nicht dargestellten Verarbeitungsmaschine nach oben in der Fig. 1 abgenommen. Während des Abnehmens der Lage 16 von der Bobine 14 steht der Bobinenteller 2 still.

Die in der Fig. 1 links dargestellte Bobinenaufnahme 10a hat in der dargestellten Situation keine Bobine aufgenommen. Die Bobinenaufnahme 10a ist daher zur Aufnahme einer frischen Bobine bereit. Eine frische Bobine 18 ist in der Fig. 1 gestrichelt dargestellt. Diese gestrichelt dargestellte Bobine 18 befindet sich in der in der in Fig. 1 dargestellten Situation noch auf einer Vorhaltestation 20 zur Zwischenlagerung von Bobinen 18. Wie durch die gestrichelte Bobine 18 angedeutet, werden die frischen Bobinen 18 auf der Vorhaltestation 20 auf ihrem Umfang 22 vertikal stehend aufgenommen. Zur sicheren Aufnahme der vertikal stehenden Bobinen 18 weist die Vorhaltestation 20 auf Ständern 24 angeordnete Schienen 26 auf. Die Ständer 24 sind wiederum mit Stützen 8b auf dem (nicht dargestellten) Boden abgestellt.

Die Schienen 26 verlaufen parallel zueinander und sind senkrecht zu dem Bobinenteller 2 angeordnet. Die Schienen 26 weisen zueinander in einem Winkel von etwa 90° angeordnete Flächen 28 auf. Auf diesen Flächen 28 der Schienen 26 der Vorhaltestation 20 werden die Bobinen 18 auf ihrem Umfang 22 abgestellt. Die Schienen 26 der Vorhaltestation 20 sind beabstandet zueinander angeordnet. Der Abstand der Schienen 26 ist so gewählt, daß die abzustellenden Bobinen 18 problemlos auf ihrem Außenumfang 22, sich gegen die Flächen 28 der Schienen 26 drückend, lagern können.

Zwischen den Schienen 26 ist an der Vorhaltestation 20 ein als Fördermittel dienender Hubtisch 30 angeordnet. Der Hubtisch 30 läßt sich mit Hilfe einer von einem Antrieb 32 angetriebenem Hubspindel 34 vertikal zwischen den Schienen 26 verfahren. Weiterhin läßt sich der Hubtisch 30 horizontal mit Hilfe eines Linearantriebs 36 und einer Linearführung 40 (siehe Fig. 2) entlang der Schienen 26 verfahren. Der Hubtisch 30 weist an seiner in der Fig. 1 oben dargestellten Seite zwei beweglich gelagerte Stützlager 38 auf. Wenn der Hubtisch 30 mit Hilfe der Hubspindel 34 vertikal nach oben in Richtung auf eine Bobine 18 verfahren wird, so kann der Hubtisch 30 - wenn eine Bobine 18 vorhanden ist - mit Hilfe der Stützlager 38 die entsprechende Bobine von den Schienen 26 der Vorhaltestation 20 abheben. Dabei dienen die Stützlager 38 dazu, sich mit ihren Oberflächen dem Außenumfang 22 der entsprechenden Bobine anzupassen. Auch hier wird - wie mit Hilfe der Flächen 28 der Schienen 26 - die entsprechend angehobene Bobine durch die Oberflächen der Stützlager 38, die ebenfalls zueinander geneigt sind, durch die Schwerkraft sicher zwischen den Stützlagern 38 auf dem Hubtisch 30 gehalten.

Die Arbeitsweise des Bobinenwechslers 1, und insbesondere die Arbeitsweise des Hubtisches 30 wird mit Bezug auf die Fig. 2 bis 8 unten erläutert.

In der Fig. 1 rechts neben der Vorhaltestation 20 ist eine Bobinenkernablagestation 50 angeordnet. Die Bobinenkernablagestation 50 ist über einen parallel zu dem Bobinenteller 2 verlaufenden Arm 52 an der Vorhaltestation 20 angebracht. Die Bobinenkernablagestation 50 weist eine Bobinenkernwanne 54 auf. Die Bobinenkernwanne 54 verläuft mit ihrer Längsachse parallel zu den Schienen 26 der Vorhaltestation 20. Die Bobinenkernwanne 54 dient zur Aufnahme von abgelegten Bobinenkernen. Ein solcher Bobinenkern ist unter dem Bezugszeichen 56 gestrichelt oberhalb der Bobinenkernwanne 54 abgebildet. In der Bobinenkernwanne 54 liegen die abgelegten Bobinenkerne 56 koaxial zueinander hintereinander (siehe auch Fig. 10).

Weiterhin weist die Bobinenkernablagestation 50 einen Greifer 58 auf. Der Greifer 58 greift die Bobinenkerne von der entsprechenden Aufnahme 10a oder 10b ab, wenn die Lage 16 von einer Bobine abgewickelt ist. Ist bspw. die Lage 16 von der Bobine 14 auf der Aufnahme 10b des Bobinentellers abgewickelt, so dreht der Bobinenteller 2 sich um den Drehpunkt 4 so lange, bis gemäß Fig. 1 die Aufnahme 10b innerhalb des gestrichelt dargestellten Bobinenkerns 56 fluchtend zu liegen kommt. Diese Position der Aufnahme 10b ist in der Fig. 11 dargestellt. In dieser Position stoppt der Bobinenteller 2 seine Drehbewegung. Anschließend fährt der Bobinenkerngreifer 58 in Richtung auf den Bobinenteller 2 (Fig. 11). Sobald der Bobinenkerngreifer 58 an dem Bobinenteller 2 angelangt ist, greift er einen Bobinenkern von der Aufnahme 10b. Anschließend fährt der Bobinenkerngreifer 58 horizontal und senkrecht von dem Bobinenteller 2 weg, um den Bobinenkern (wie durch das Bezugszeichen 56 angedeutet) in Richtung der Kernwanne 54 zu transportieren (siehe auch Fig. 12).

Sobald der Bobinenkerngreifer 58 über der Kernwanne 54 angelangt ist, öffnet der Bobinenkerngreifer 58, so daß der Bobinenkern 56 vertikal nach unten auf die Kernwanne 54 fällt. Dann ist der Bobinenkerngreifer 58 erneut zum Ergreifen eines weiteren Bobinenkerns 56 bereit. Bevor er dies tut, schiebt er jedoch die in der Bobinenkernwanne 54 befindlichen Bobinenkerne 56 formschlüssig weiter in die Kernwanne 54 hinein (siehe die Fig. 12 und 13).

Die Anordnung der Bobinenkernablagestation 50 ist auch in der Fig. 9 dargestellt. Man erkennt - wie auch insbesondere in den Fig. 10 bis 13 - die parallele Anordnung der Bobinenkernwanne 54 zu den Schienen 26 der Vorhaltestation 20. Weiterhin ist der Bobinenkerngreifer 58 dargestellt. Der Kerngreifer 58 ist zum einen mit durchgezogenen Linien an der dem Bobinenteller zwar nächstliegenden Position auf der Kernwanne 54 dargestellt; zum anderen ist der Bobinenkerngreifer 58 mit gestrichelten Linien in seiner einen Bobinenkern von einer Aufnahme des Bobinentellers 2 abnehmenden Position dargestellt (Bezugszeichen 58'). Der Bobinenkerngreifer 58 verfährt von der Bobinenkernwanne 54 in Richtung auf den Bobinenteller 2 auf einer Schiene 60.

In der Fig. 9 ist jedoch der Bobinenteller 2 in einer Position, in der sich der Bobinenteller 2 auch in der Fig. 1 befindet. Das bedeutet, daß sich die Aufnahme 10a bzw. 10b jeweils nicht in einer Position befinden, in der ein Bobinenkern 56 abgegriffen werden könnte. Zum Abgreifen eines Bobinenkerns 56 muß daher die oben beschriebene Drehbewegung des Bobinentellers 2 um den Drehpunkt 4 erfolgen.

Weiterhin zeigt die Fig. 9 den Hubtisch 30 zwischen den Schienen 26 der Vorhaltestation 20. Zu erkennen ist die fluchtende Anordnung der Aufnahme 10a und des Hubtisches 30 bzw. der Schienen 26. Auch zeigt die Fig. 9 die senkrecht zu dem Bobinenteller 2 angeordneten Schienen 26 deutlich.

Die Arbeitsweise des Bobinenwechslers 1, und insbesondere die Arbeitsweise des Hubtisches 30 in dem Bobinenwechsler 1 soll nun anhand der Fig. 2 bis 8 erläutert werden.

Die Fig. 2 zeigt einen Bobinenwechsler 1 in einer Seitenansicht. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile wie in der Fig. 1. Zusätzlich ist die Linearführung 40 des Hubtisches 30 dargestellt. Die Linearführung 40 verläuft parallel zu den Schienen 26 der Vorhaltestation 20. Die Linearführung 40 überragt die Schienen 26 in Richtung auf den Bobinenteller 2 derart, daß der Hubtisch 30 entlang der Linearführung 40 bis an den Bobinenteller 2 heranfahren kann, um eine Bobine 18 an die Aufnahme 10a übergeben zu können.

Die Fig. 2 zeigt den Bobinenwechsler 1 mit einer Vorhaltestation 20, in der keine Bobinen 18 zwischenlagern. Der Hubtisch 30 befindet sich an der dem Bobinenteller 2 nächstliegenden Position unterhalb der Schienen 26 der Vorhaltestation 20. Diese Position sei im folgenden Bereitstellungsposition genannt. Dabei befindet sich der Hubtisch 30 auch in einer Ruheposition, d.h. der Hubtisch 30 ist nicht angehoben.

Die Fig. 3 zeigt erneut den Bobinenwechsler 1. Auf den Schienen 26 der Vorhaltestation 20 befinden sich nun jedoch mehrere Bobinen 18. Die Bobinen 18 sind auf den Vorhalteschienen 26 koaxial angeordnet. Der Abstand der Bobinen 18 zueinander ist unterschiedlich und ist im übrigen beliebig. Die Bobinen 18 liegen mit ihrem Außenumfang 22 auf den Oberflächen 28 der Schienen 26 auf. Der Hubtisch 30 befindet sich weiter unterhalb der Bereitstellungsposition in seiner Ruheposition.

Die Fig. 4 zeigt den Bobinenwechsler 1 in einem weiteren Zustand. In dem Zustand des Bobinenwechslers 1 gemäß Fig. 4 befindet sich der Hubtisch 30 nicht mehr unterhalb der Bereitstellungsposition. Der Hubtisch 30 ist vielmehr von dem Bobinenteller 2 weggefahren, entlang der Schienen 26 in Richtung auf die vorgehaltenen Bobinen 18.

Der Hubtisch 30 hat bei seiner Fahrt in Richtung auf die Bobinen 18 mit Hilfe eines Lichttasters 42 erkannt, daß sich eine Bobine 18 über ihm auf den Schienen 26 befindet. Der Lichttaster 42 ist auf der dem Bobinenteller 2 zugewandten Seite des Hubtisches 30 an diesem angebracht. In der dargestellten Ausführungsform fährt der Hubtisch 30 bei Ansprechen des Lichttasters 42 wieder etwas in Richtung auf den Bobinenteller 2 zurück, um den Lichttaster 42 wieder frei zu geben. Dieses Zurückfahren ist in einer nicht dargestellten Steuerelektronik des Hubtisches 30 einprogrammiert. Der Zurückfahrweg des Hubtisches entspricht der parallel zu den Schienen 26 gemessenen Ausdehnung des Lichttasters 42.

Nachdem der Lichttaster 42 durch das Zurücksetzen des Hubtisches 30 in Richtung auf den Bobinenteller 2 wieder frei geworden ist, hält der Hubtisch 30 an. Anschließend fährt der Hubtisch 30 mit seinen Stützlagern 38 hoch, um eine Bobine 18 von den Schienen 26 anzuheben. Mit freigelegtem Lichttaster 42 und angehober Bobine 18 befindet sich der Hubtisch in einer Transportposition. Diese Position ist in der Fig. 4 dargestellt.

Der Hubtisch 30 kann nun die Bobine 18 in Richtung auf den Bobinenteller 2 entlang der Schienen 26 transportieren. Dieser Transport einer Bobine 18 mit Hilfe des Hubtisches 30 kann bis zu der oben erwähnten Bereitstellungsposition erfolgen. Eine solche Situation ist in der Fig. 5 dargestellt.

In der Fig. 5 ist eine Bobine 18 in der Bereitstellungsposition auf den Schienen 26 der Vorhaltestation 20 abgelegt. Der Hubtisch 30 befindet sich in seiner Ruheposition. Ein solches Vorgehen, bzw. ein solcher Zwischenstop der Bobine 18 auf dem Weg in Richtung der Aufnahme 10a an dem Bobinenteller 2 empfiehlt sich und wird von der Steuerelektronik des Bobinenwechslers 1 entsprechend geregelt, wenn die Aufnahme 10a noch nicht bereit ist zur Übernahme einer Bobine 18. Es ist jedoch auch möglich, daß der Hubtisch 30 die gemäß Fig. 4 in die Transportposition verbrachte Bobine 18 direkt entlang der Linearführung 40 bis an den Bobinenteller 2 heranverfährt, und auf diese Weise eine Bobine 18 ohne Zwischenstop direkt an eine Aufnahme 10a weitergibt. Anschließend fahren an der Aufnahme 10a an ihrem Außenumfang angebrachte (nicht dargestellte) Klemmmittel nach außen, um die Bobine an ihrem Innenumfang auf der Aufnahme 10a festzusetzen.

Die Fig. 6 zeigt einen Hubtisch 30 bei der Übergabe einer von der Vorhaltestation 20 abgenommenen Bobine an die Aufnahme 10a. Die Fig. 6 zeigt, daß der Hubtisch 30 die Bobine 18 soweit anhebt, daß sie in eine koaxiale Position mit der Aufnahme 10a kommt. Dadurch kann die zapfenförmig ausgebildete Aufnahme 10a in den Bobinenkern der Bobine 18 hineinfahren und anschließend - wie oben erwähnt - die Bobine 18 auf der Aufnahme 10a von innen festsetzen. Sobald die Bobine 18 auf der Aufnahme 10a festgesetzt ist, kann der Hubtisch 30 wieder nach unten in Richtung auf die Linearführung 40 vertikal verfahren. Widerum anschließend bewegt sich der Hubtisch 30 entlang der Linearführung 40 in Richtung auf die Vorhaltestation 20 bzw. anschließend entlang der Schienen 26 in Richtung auf die weiteren auf der Vorhaltestation 20 gelagerten Bobinen 18.

Die Fig. 7 zeigt den Zustand kurz nach der Situation nach Fig. 6. Die Bobine 18 ist - wie bezüglich der Fig. 6 erwähnt - inzwischen von dem Hubtisch 30 auf der Aufnahme 10a abgelegt worden. Der Hubtisch 30 seinerseits ist bereits wieder unterhalb einer Bobine 18 in Position gegangen. Dabei hat der Hubtisch 30 - wie oben erwähnt - mit Hilfe des Lichttasters 42 eine Bobine 18 erkannt und ist anschließend widerum leicht in Richtung auf den Bobinenteller 2 zurückgefahren, um den Lichttaster 42 erneut freizugeben.

Das Zurückfahren des Hubtisches 30 bzw. das Freigeben des Lichttasters 42 dient dazu, daß der Hubtisch 30 den Lichttaster 42 beim Zurücksetzen mit angehobener Bobine auf den Bobinenteller 2 dazu verwenden kann, einen Zusammenstoß mit einer bspw. durch einen Arbeiter in der Zwischenzeit zwischen dem Bobinenteller 2 und der derzeit transportierten Bobine 18 abgelegten Bobine 18 zu verhindern. Denn sobald der Lichttaster 42 des Hubtisches 30 bei der Rückfahrt des Hubtisches 30 in Richtung des Bobinenteller 2 eine Bobine auf den Schienen 26 erkennt, hält der Hubtisch 30 auf Befehl der mit dem Lichttaster 42 verbundenen (nicht dargestellten) Steuerelektronik an und setzt die angehobene Bobine 18 benachbart zu der von dem Lichttaster 42 erkannten Bobine 18 ab.

Die Fig. 8 zeigt eine solche Situation, in der eine Bobine 18 zwischen der Bereitstellungsposition und dem gerade eine Bobine 18 anhebenden Hubtisch 30 auf den Schienen der Vorhaltestation 20 abgelegt wurde. Eine solche Bobine 18 läßt sich dann beim Verfahren des Hubtisches 30 in Richtung auf den Bobinenteller 2 von dem Lichttaster 42 erkennen, so daß das oben erwähnte Anhalten des Hubtisches 30 und Absetzen der Bobine 18 benachbart zu der als Hindernis wirkenden Bobine 18 erfolgen kann. Zur Verdeutlichung ist in der Fig. 8 die als Hindernis wirkende Bobine 18 mit H bezeichnet und die benachbart liegende Absetzposition einer Bobine 18 mit gestrichelten Linien und dem Bezugszeichen A angedeutet.

Die Fig. 14 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Bobinenwechslers 1 in einer Ansicht, die den Bobinenteller 2 des Bobinenwechslers 1 von vorne zeigt. Teile, die mit den Teilen der ersten Ausführungsform des Bobinenwechslers 1 gemäß Fig. 1 übereinstimmen, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet. Auf eine erneute Beschreibung der übereinstimmenden Teile wird daher hier verzichtet.

Zusätzlich zur ersten Ausführungsform weist diese zweite Ausführungsform des Bobinenwechslers 1 einen Hebel 60 auf. Der Hebel 60 ist an der Linearführung 40 schwenkbar gelagert (siehe auch Fig. 16). Die Schwenkachse des Hebels 60 verläuft dabei parallel zum Drehpunkt 4 des Bobinentellers. Der Hebel 60 trägt an seinem der Linearführung 40 abgewandten Ende 62 einen Lichttaster 64. Die Fig. 14 zeigt den Hebel 60 in seiner Ruhestellung. Die Ruhestellung zeichnet sich dadurch aus, daß der Hebel 60 sich am weitesten entfernt von dem Drehpunkt 4 befindet. In seiner Ruhestellung ist der Hebel 60 soweit herausgeschwenkt, daß eine Bobine 18, wie sie in der Figur 14 gestrichelt angedeutet ist, von dem Hubtisch 30 problemlos an dem Hebel 60 vorbei in Richtung auf den Bobinenteller 2 verfahren werden kann.

Die Fig. 15 zeigt den Hebel 60 in seiner Arbeitsposition. In dieser Arbeitaposition ist der Hebel 60 etwa um 80° gegenüber seiner Ruheposition in Richtung auf die Drehachse 4 verschwenkt. In der Arbeitsposition befindet sich der Lichttaster 64 genau in Höhe des unteren Randes 66 der linken Bobinenaufnahme 10a des Bobinentellers 2. Dabei befindet sich der Hebel 60 zwischen der Bobinenaufnahme 10a und der auf dem Hubtisch 30 wartenden Bobine 18 (siehe auch Fig. 16). Der Lichttaster 64 tastet in Richtung auf die Bobine 18 auf dem Hubtisch 30 die Bobine 18 ab. Sobald die Bobine 18 mit dem unteren Rand 68 der Bobinenöffnung 70 von dem Lichttaster 64 erfaßt wird, hält der Hubtisch 30 mit seiner die Bobine anhebenden Bewegung an. Anschließend wird der Hebel 60 wieder in die in Fig. 14 dargestellte Ruhestellung aus dem Fahrweg des Hubtisches 30 herausgeschwenkt. Somit kann wiederum anschließend der Hubtisch 30 die Bobine 18 auf die Bobinenaufnahme 10a aufschieben.

Claims

Bobinenwechsler für eine Bobinenverarbeitungsmaschine,

mit einer Vorhaltestation (20) zur Zwischenlagerung mindestens einer Bobine (18),

mit einem Fördermittel (30, 32, 34, 36, 38) zum Bewegen mindestens einer Bobine (18) in der Vorhaltestation (20), und

mit einem Bobinenteller (2) mit mindestens einer Bobinenaufnahme (10a, 10b),
dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel (30, 32, 34, 36, 38) die Bobinen (18) direkt von der Vorhaltestation (20) an den Bobinenteller (2) übergibt.
Bobinenwechsler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel (30, 32, 34, 36, 38) ein Hubtisch (30) ist, welcher ausgebildet ist, um die von der Vorhaltestation (20) an den Bobinenteller (2) zu übergebende Bobine (18) von der Vorhaltestation (20) anzuheben und anschließend dem Bobinenteller (2) zu übergeben.
Bobinenwechsler nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Vorhaltestation (20) derart ausgebildet ist, daß die gelagerten Bobinen (18) koaxial zueinander ausgerichtet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Bobinenaufnahme (10a, 10b) parallel zu den Achsen der auf der Vorhaltestation (20) gespeicherten Bobinen (18) ist.
Bobinenwechsler nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorhaltestation (20) mindestens eine im wesentlichen horizontal verlaufende Schiene (26) aufweist, auf der die Bobinen (18) gelagert werden, wobei die Schiene (26) parallel zu der Achse der Bobinenaufnahme (10a, 10b) verläuft.
Bobinenwechsler nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorhaltestation (20) zwei parallel verlaufende Schienen (26) aufweist, auf denen die Bobinen (18) auf ihrem Umfang (22) stehend gelagert werden, wobei der Hubtisch (30) zwischen den Schienen (26) derart vertikal verfahrbar ist, daß die Bobinen (18) von der Vorhaltestation (20) abgehoben werden können.
Bobinenwechsler nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hubtisch (30) mit angehobener Bobine (18) horizontal zwischen den Schienen (26) der Vorhaltestation (20) verfahrbar ist.
Bobinenwechsler nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Hubtisch (30) mit angehobener Bobine (18) direkt von der Vorhaltestation (20) zu dem Bobinenteller (2) verfahrbar ist.
Bobinenwechsler nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (10a, 10b) an dem Bobinenteller (2) ein Zapfen ist, an dem Klemmmittel vorgesehen sind, die die über den Zapfen des Bobinentellers (2) gestülpte Bobine (18) an ihrem Innenumfang durch Vergrößern des Außenumfangs des Zapfens festklemmt.
Bobinenwechsler nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Fördermittels (30, 32, 34, 36, 38) eine auf der Vorhaltestation (20) befindliche Bobine (18) von jeder Position auf der Vorhaltestation (20) abhebbar und an jeder anderen Position der Vorhaltestation (20) absetzbar ist.
Bobinenwechsler nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Fördermittels (30, 32, 34, 36, 38) eine Bobine (18) von jeder Position auf der Vorhaltestation (20) auf eine Bereitstellungsposition auf der Vorhaltestation (20) verfahrbar ist.
Bobinenwechsler nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bereitstellungsposition die Position auf der Vorhaltestation (20) ist, die dem Bobinenteller (2) am nächsten liegt.
Bobinenwechsler nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel (30, 32, 34, 36, 38) Erkennungsmittel (42) aufweist, die eine auf der Vorhaltestation (20) gelagerte Bobine (18) erkennen.
Bobinenwechsler nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel (30, 32, 34, 36, 38) eine Bobine (18) nur so lange auf der Vorhaltestation (20) verfährt, bis es mit Hilfe der Erkennungsmittel (42) eine weitere Bobine (18) erkennt.
Bobinenwechsler nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel (30, 32, 34, 36, 38) derart ausgelegt ist, daß es nacheinander alle auf der Vorhaltestation (20) befindlichen Bobinen (18) auf die Bereitstellungsposition verfährt.
Bobinenwechsler nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel (30, 32, 34, 36, 38) derart ausgelegt ist, daß es bei bereits besetzter Bereitstellungsposition die zu diesem Zeitpunkt beförderte Bobine (18) auf der der Bereitstellungsposition unmittelbar benachbarten Position ablegt.
Bobinenwechsler nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel (30, 32, 34, 36, 38) derart ausgelegt ist, daß es sukzessive alle der Bereitstellungsposition benachbarten Positionen auf der Vorhaltestation (20) mit auf der Vorhaltestation (20) befindlichen Bobinen (18) auffüllt.
Bobinenkernablagestation,
gekennzeichnet durch einen Greifer (58), mit dem abzulegende Bobinenkerne (56) von einem Bobinenteller (2) abgreifbar sind und auf der Bobinenkernablagestation (50) ablegbar sind.
Bobinenkernablagestation,
wobei die Bobinenkernablagestation (50) eine Kernwanne (54) zum Aufnehmen der Bobinenkerne (56) auf ihrem Umfang stehend aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (58) beim Ablegen eines Bobinenkerns (56) bereits auf der Bobinenkernablagestation (50) vorhandene Bobinenkerne (56) mit Hilfe des abzulegenden Bobinenkerns (56) koaxial zueinander in die Kernwanne (54) schiebt.
Bobinenwechsler nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
gekennzeichnet durch eine Bobinenkernablagestation (50) nach Anspruch 17 oder 18.
Bobinenwechsler nach den Ansprüchen 5 und 19 und ggf. nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bobinenkerne (56) auf der Bobinenablagestation (50) von dem Greifer (58) mit ihren Achsen parallel zu den Schienen (26) der Vorhaltestation (20) ausgerichtet werden.
Bobinenwechsler nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Vorhaltestation (20) und Bobinenteller (2) ein Abtastmittel (60, 64) zum Abtasten der relativen Position der Bobine (18) bezüglich einer Bobinenaufnahme (10a, 10b) vorgesehen ist.