EP2698332A2 - Vorrichtung zum Aufwickeln von bandförmigen Material auf Spulen - Google Patents

Vorrichtung zum Aufwickeln von bandförmigen Material auf Spulen Download PDF

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EP2698332A2
EP2698332A2 EP13003624.7A EP13003624A EP2698332A2 EP 2698332 A2 EP2698332 A2 EP 2698332A2 EP 13003624 A EP13003624 A EP 13003624A EP 2698332 A2 EP2698332 A2 EP 2698332A2
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EP
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rotary
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winding axis
winding
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Frank Bauer
Thomas Standke
Mirko Lindenmann
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Schroeder and Bauer GmbH and Co KG
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Definitions

  • the invention relates to a device for winding strip-shaped material according to claim 1.
  • contact elements for electrical engineering are now produced in large quantities by punching.
  • the contact elements leave the punching machine attached to at least one carrier strip so that a band-shaped material is present, which consists of the aforementioned at least one carrier strip and the stamped contact parts.
  • the strip-shaped material is wound onto coils. Cardboard bobbins are often used for this purpose.
  • cardboard spools have the advantage of a low price and a low weight, which keeps the transport costs low. They also have the advantage that they can be recycled immediately after use.
  • Such a cardboard spool has a spool core and two circular side walls, which are held on the spool core and, ideally, extend parallel to one another.
  • a device for winding the strip-like material on such a coil has in the simplest case a drive motor which can set a rotary body in rotation. From this rotary body extends a shaft on which the coil is attached. From the rotary body further extend, for example, mandrels, which drill in a side wall of such a cardboard spool, so that a temporary rotationally fixed connection between the rotary body and the cardboard spool is formed.
  • the coils, when full, are changed by a person by hand.
  • a problem that often occurs with the use of the above-mentioned cardboard reels is that the parallelism of the side walls is not ideally preserved, namely such that the side walls are slightly wavy, especially in the edge region. In the worst case, this can lead to the band-shaped material to be wound becoming caught on a side wall of the cardboard spool, which can lead to damage to the produced parts (usually contacts) or to a machine downtime because the winding up has to be interrupted.
  • the present invention has the object to provide a device for winding tape-shaped material available, which works well even if the used cardboard spools have side walls with bumps.
  • the device according to the invention has at least one first rotary body which can be rotated about a winding axis and a second rotary body which can be rotated about the winding axis. From one of these two rotary body preferably extends a shaft.
  • the second rotary body is axially movable with respect to the winding axis from a first end position to a second end position, wherein the second rotary body is closer to the first rotary body in the first end position than in the second end position.
  • At least one rotary drive is provided, by means of which the two rotary bodies can at least then be set in rotation together about the winding axis when the second rotary body is in its second end position.
  • a coil in particular a cardboard spool, held and positioned between the two rotating bodies.
  • At least one of the two rotary bodies - preferably both - carries holding elements for pulling in each case a side wall of a coil, for which purpose the holding elements each have a holding side, which is movable relative to the rotary body.
  • At least one side wall of a coil can be pulled from outside into a defined position.
  • This position can either be such that the side walls are completely parallel to each other, or even such that the distance between the two side walls defined increases from inside to outside, which can additionally facilitate the shrinkage of the strip-shaped material.
  • This defined influencing of the shape of the side walls of the coils is preferably carried out fully automatically.
  • the holding elements are, as already mentioned, preferably designed as pneumatic suckers, wherein these are further preferably designed such that they have a greater length in a state in which they are not subjected to negative pressure than in a state, in which they are subjected to negative pressure.
  • pneumatic suckers are known in the art and are available as a standard component on the market.
  • each first rotary body 10a, 10b carries a plurality of pneumatic suckers 32, which serve as holding elements.
  • this pneumatic sucker 32 will be later with reference to the FIGS. 17 and 18 received.
  • These pneumatic suckers 32 extend in a longitudinal direction parallel to the shafts 14a, 14b.
  • the device further has a movable arm 28, which has a rotatable about the winding axis S second rotary body 20. This can be offset by a drive motor 26 in a corresponding rotational movement.
  • This second rotary body has, just like the two first rotary bodies 10a, 10b, a thickened hub region 22 and pneumatic suction pads 32 serving as holding elements. Each rotary body preferably carries in symmetrical distribution four to eight such pneumatic suction pads 32, wherein in the FIG. 1 only two are shown.
  • the second rotary body 20 has no waves but a recess 23 which is coaxial with the winding axis.
  • the movable arm 28 (and thus also the second rotary body 20) is movable parallel to the winding axis S from a first to a second end position, wherein in FIG. 1 the second end position is shown, in which the second rotary body 20 has its maximum distance from the first rotary bodies.
  • the drive mechanism for the movable arm 28 is in FIG. 1 not shown.
  • FIG. 1 schematically shown a coil 50. This consists of a coil core 52 and two circular disk-shaped side walls 54 held on the coil core 52.
  • the material of the coil 50 is, as already mentioned, cardboard.
  • FIGS. 17 to 19 show schematic sectional views of a pneumatic cleaner 32, as it is preferably used in the present invention.
  • the pneumatic sucker 32 is made of an elastic material such as rubber or silicone.
  • the pneumatic sucker 32 extends along an axial direction (this is parallel to the winding axis during winding; the pneumatic suckers of the second rotating body always extend parallel to the winding axis) from a connection side 34 to a suction side 36.
  • the middle section 38 extending therebetween formed in the form of a bellows.
  • the suction side 36 is completely open or has at least one hole.
  • the connection side 34 is fixedly connected to the respective rotary body.
  • the suction side 36 in contact with a substantially planar object (this is the outer surface of a side wall 54 of a coil 50 in the inventive device) and the connection side 34 is connected to a suction pump, it is due to the fact that the hole the suction side 36 is closed by the object, within the pneumatic suction 32 to a negative pressure, whereby this exerts a force in the direction F on the substantially planar object. If the corresponding object can move in this direction, the middle section 38 contracts and pulls the object in the direction F. The suction side 36 thus forms the holding side of the pneumatic suction device.
  • FIG. 1 the pneumatic suckers 32 are shown in a state in which they have their maximum length, in which they extend slightly beyond the thickened hub regions 12a, 12b, 22 in the axial direction.
  • FIG. 2 shows the same as that FIG. 1 namely a state in which no coil 50 is arranged on a rotary body.
  • This state can occur, for example, when the punching machine that delivers the strip-shaped material that is to be wound up on reels 50 starts fresh after a production interruption.
  • at least one coil is always arranged on a first rotary body, as will be seen later.
  • a coil 50 is attached to the shaft 14b of the first rotary body 10b, which faces away from the second rotary body 20. This is in FIG. 3 shown.
  • the vertical arm rotates by 180 ° and brings the first rotary body 10b in the FIG. 4 shown position in which it is opposite to the second rotary body 20.
  • the two shafts 14a, 14b are of course not coaxial with the winding axis, after reaching the in FIG. 4 However, this condition is fulfilled again.
  • the second rotary body 20 moved by means of its movable arm 28 in its first end position, in which the Spool core 52 is clamped between the hub portions 12b and 22 is held and all pneumatic suction pads 32 are lightly pressed against the side walls 54 of the held between the rotating bodies 10b, 20 coil 50.
  • the shaft 14b extends into the recess 23. This makes it possible to use coils of different thickness.
  • the pneumatic suckers are now operated (ie supplied with negative pressure), so that they are trapped on the outer sides of the side walls 54 and pull them outwards, so that the in FIG. 6 shown state occurs.
  • the curvature of the side walls 54 to the outside is exaggerated strong here.
  • the first rotary body 10b and the second rotary body 20 are now rotated about the winding axis, wherein in the illustrated embodiment, the two drive motors 16b and 26 are used, which are synchronized to each other.
  • the two drive motors 16b and 26 are used, which are synchronized to each other.
  • the band-shaped material is now wound on the spool core 52 (see FIGS. 7 and 8th ), so that a winding 60 is formed.
  • a new spool 50 ' is provided and mounted on the shaft 14a of the outwardly facing first rotating body 10a. If the coil 50 is full, the drive motors 16b and 26 are stopped and the second rotary body 20 is moved back to its second end position, so that the in FIG. 9 shown condition prevails.
  • the vertical arm 18 is now again pivoted by 180 ° about its vertical pivot axis S, so that the empty coil 50 'is now in a state corresponding to FIG. 4 located. It begins now a new cycle.
  • FIGS. 12 to 15 Now, a second embodiment of the invention will be described.
  • the basic structure is identical to the same described embodiment; Similar components are therefore provided with the same reference numerals as in the first embodiment.
  • the drive unit for the movable arm 28, namely in the form of a screw 29a and a motor 29b recognize.
  • the Indian FIG. 12 shown state corresponds to the state of FIG. 5 but no coil is shown.
  • the main difference from the first exemplary embodiment is that the surfaces of the rotary bodies 10a, b and 20 facing the coils are completely flat here, ie have no thickened hub areas. This ensures that the side walls of the coils 54 are brought into a completely flat and mutually parallel position.
  • the rotary bodies 10a, b and 20 have openings 30 through which the pneumatic suckers 32 protrude. This one can in particular the FIG. 15 remove.
  • a coil is now located between a first rotary body 10a or 10b and the second rotary body 20 and the pneumatic suckers 32 are activated (ie subjected to negative pressure), they suck the side walls 54 of a coil until they are in each case flat against the inward facing Abut surfaces of the rotating body.
  • FIG. 16 shows again the device of the second embodiment, which is mounted on a table, which additionally carries a robot 40 for bobbin change.
  • the winding axis runs in each case horizontally. However, this is not mandatory: There are also other embodiments possible, in particular those with vertically extending winding axis.

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Aufwickeln von bandförmigem Material auf Spu-len beschrieben. Diese Vorrichtung weist wenigstens einen um eine Spulachse (S) drehbaren ersten Drehkörper (10a, 10b) und wenigstens einen um die Spulachse (S) drehbaren zweiten Drehkörper (20), welcher bezüglich der Spulachse (S) von einer ersten Endstellung in eine zweite Endstellung axial bewegbar ist, auf. Hierbei befindet sich der zweite Drehkörper (20) in der ersten Endstellung näher am ersten Drehkörper (10a, 10b) als in der zweiten Endstellung. Die beiden Drehkörper (10a, 10b ; 20) lassen sich zumindest dann gemeinsam in Rotation um die Spulachse versetzten, wenn sich der zweite Drehkörper (20) in seiner ersten Endstellung befindet. Um auch dann einen störungsfreien Betrieb sicherstellen zu können, wenn die eingesetzten Spulen Pappspulen mit nicht vollständig ebenen Seitenwänden sind, trägt wenigstens ein Drehkörper (10a, 10b ; 20) wenigstens ein Halteelement, insbesondere in Form eines Pneumatik-Saugers (32) zum Ziehen einer Seitenwand (54) einer Spule (50, 50'), wozu das Halteelement eine Halteseite aufweist, deren Relativposition zum Drehkörper (10a, 10b ; 20) veränderbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickeln von bandförmigem Material nach Anspruch 1.
  • Insbesondere Kontaktelemente für die Elektrotechnik werden heutzutage in großen Stückzahlen durch Stanzen hergestellt. Hierbei verlassen die Kontaktelemente an wenigstens einem Trägerstreifen anhängend die Stanzmaschine, so dass ein bandförmiges Material vorliegt, welches aus dem eben genannten wenigstens einen Trägerstreifen und den gestanzten Kontaktteilen besteht. Um dieses bandförmige Material zu einem weiteren Bearbeitungsschritt, beispielsweise dem Galvanisieren, transportieren zu können, wird das bandförmige Material auf Spulen aufgespult. Hierzu werden häufig Pappspulen verwendet.
  • Diese Pappspulen haben den Vorteil eines geringen Preises und eines geringen Gewichtes, was die Transportkosten niedrig hält. Sie haben weiterhin den Vorteil, dass sie nach Gebrauch unmittelbar dem Recycling zugeführt werden können. Eine solche Pappspule weist einen Spulenkern und zwei kreisförmige Seitenwände auf, welche am Spulenkern gehalten sind und sich - idealerweise - parallel zueinander erstrecken.
  • Eine Vorrichtung zum Aufwickeln des bandförmigen Materials auf eine solche Spule weist im einfachsten Fall einen Antriebsmotor auf, welcher einen Drehkörper in Rotation versetzen kann. Von diesem Drehkörper erstreckt sich eine Welle, auf welche die Spule aufgesteckt wird. Vom Drehkörper erstrecken sich weiterhin beispielsweise Dorne, welche sich in eine Seitenwand einer solchen Pappspule bohren, so dass eine vorübergehende drehfeste Verbindung zwischen dem Drehkörper und der Pappspule gebildet wird. Im einfachsten Fall werden die Spulen, wenn sie voll sind, von einer Person von Hand gewechselt.
  • Es sind in der Technik jedoch auch aufwendigere derartige Vorrichtungen bekannt gewordenen, bei denen der Spulenwechsel automatisch oder halbautomatisch erfolgt.
  • Ein Problem, welches bei der Verwendung der oben genannten Pappspulen häufig auftritt, ist, dass die Parallelität der Seitenwände nicht ideal gewahrt ist, nämlich derart, dass die Seitenwände leicht wellig sind, insbesondere im Randbereich. Dies kann im schlimmsten Fall dazu führen, dass das aufzuwickelnde bandförmige Material an einer Seitenwand der Pappspule hängen bleibt, was zu einer Beschädigung der produzierten Teile (meist Kontakte) oder zu einem Maschinenstillstand führen kann, weil das Aufwickeln unterbrochen werden muss.
  • Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Aufwickeln von bandförmigem Material zur Verfügung zu stellen, welche auch dann einwandfrei funktioniert, wenn die verwendeten Pappspulen Seitenwände mit Unebenheiten aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens einen um eine Spulachse drehbaren ersten Drehkörper und einen um die Spulachse drehbaren zweiten Drehkörper auf. Von einem dieser beiden Drehkörper erstreckt sich vorzugsweise eine Welle. Der zweite Drehkörper ist bezüglich der Spulachse von einer ersten Endstellung in eine zweite Endstellung axial bewegbar, wobei sich der zweite Drehkörper in der ersten Endstellung näher am ersten Drehkörper befindet als in der zweiten Endstellung. Es ist wenigstens ein Drehantrieb vorgesehen, mittels welchem sich die beiden Drehkörper zumindest dann gemeinsam in Rotation um die Spulachse versetzten lassen, wenn sich der zweite Drehkörper in seiner zweiten Endstellung befindet. In einer Wickelposition sind somit die beiden Drehkörper zueinander benachbart und gemeinsam um die Spulachse drehbar, wobei die Welle koaxial zur Spulachse ist. In diesem Zustand ist bei Betrieb der Vorrichtung eine Spule, insbesondere eine Pappspule, zwischen den beiden Drehkörpern gehalten und positioniert. Wenigstens einer der beiden Drehkörper - vorzugsweise beide - trägt Halteelemente zum Ziehen jeweils einer Seitenwand einer Spule, wozu die Halteelemente jeweils eine Halteseite aufweisen, welche relativ zum Drehkörper beweglich ist.
  • Mittels der bevorzugt als Pneumatik-Sauger ausgebildeten Halteelemente kann wenigstens eine Seitenwand einer Spule, vorzugsweise beide Seitenwände, von außen in eine definierte Stellung gezogen werden. Diese Stellung kann entweder derart sein, dass die Seitenwände vollständig parallel zueinander sind, oder auch derart, dass der Abstand der beiden Seitenwände von innen nach außen definiert zunimmt, was das Einlaufen des bandförmigen Materials zusätzlich erleichtern kann. Diese definierte Beeinflussung der Form der Seitenwände der Spulen erfolgt vorzugsweise vollautomatisch.
  • Da durch die erfindungsgemäße Verbesserung der Vorrichtung ein Hängenbleiben des bandförmigen Materials bei Einlauf auf die Spule ausgeschlossen werden kann, benötigt dieser Vorgang insbesondere kein Bedienpersonal. Hierdurch eröffnet sich die Möglichkeit einer vollautomatisch arbeitenden Vorrichtung, welche mit hoher Geschwindigkeit arbeiten kann, wozu diese in einer bevorzugten Ausführungsform zwei erste Drehkörper aufweist, die, beispielsweise durch eine Dreh- oder Schwenkbewegung, ihre Position wechseln können.
  • Die Halteelemente sind, wie dies bereits erwähnt wurde, vorzugsweise als Pneumatik-Sauger ausgebildet, wobei diese weiter vorzugsweise so ausgebildet sind, dass sie in einem Zustand, in dem sie nicht mit Unterdruck beaufschlagt werden, eine größere Länge aufweisen, als in einem Zustand, in dem sie mit Unterdruck beaufschlagt werden. Derartige Pneumatik-Sauger sind im Stand der Technik bekannt und sind als Standardbauteil auf dem Markt erhältlich.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen und Vorteile ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus den nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispielen. Hierbei zeigen:
    • Figur 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, sowie eine Pappspule in einer stark schematisierten Seitenansicht,
    Figur 2
    das in Figur 1 Gezeigte in einer ersten Arbeitsposition,
    Fign. 3 - 11
    einen vollständigen Zyklus in der Figur 2 entsprechenden Darstellungen,
    Figur 12
    ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer im Wesentlichen der Figur 5 entsprechenden Seitenansicht, jedoch mit größerer Detailfülle und ohne eine Spule,
    Figur 13
    das Ausführungsbeispiel der Figur 12 in einer perspektivischen Ansicht,
    Figur 14
    einen Ausschnitt aus dem in Figur 13 Gezeigten,
    Figur 15
    eine Detailansicht der in den Figuren 13 und 14 gezeigten Vorrichtung,
    Figur 16
    die Vorrichtung der Figuren 12 bis 15, welche auf einem Tisch montiert ist, der einen Roboter zum Spulenwechsel trägt,
    Figur 17
    einen Pneumatik-Sauger in einer ersten Arbeitsstellung im Querschnitt,
    Figur 18
    den Pneumatik-Sauger aus Figur 17, wobei seine Saugseite in Anlage mit einem im wesentlichen ebenen Gegenstand ist, und
    Figur 19
    den Pneumatik-Sauger aus Figur 18 in einer zweiten Arbeitsstellung.
  • Die wesentlichen Bestandteile und die Funktionsweise der Erfindung werden nun anhand eines in den Figuren 1 bis 11 schematisch dargestellten ersten Ausführungsbeispiels beschrieben, wobei zunächst auf die Figur 1 Bezug genommen wird:
    • Die Vorrichtung weist einen vertikal verlaufenden Arm 18 auf, welcher um die Vertikalachse V schwenkbar ist. Für diese Schwenkbewegung ist ein Antrieb in Form eines Motors 19 vorgesehen. Dieser vertikale Arm 18 trägt zwei erste Drehkörper 10a, 10b, welche identisch aufgebaut sind, wobei jedoch der hier mit 10b gekennzeichnete, in der Figur 1 rechte, erste Drehkörper schraffiert dargestellt ist, damit man die beiden ersten Drehkörper 10a, 10b in der nachfolgenden Beschreibung der Arbeitsweise der Vorrichtung voneinander unterscheiden kann. Die beiden ersten Drehkörper 10a, 10b sind jeweils drehbar mit dem vertikalen Arm 18 verbunden, wozu im gezeigten ersten Ausführungsbeispiel jeweils ein Antriebsmotor 16a, 16b dient. Wie man später noch sehen wird, wären jedoch auch Ausführungsformen denkbar, in welchen die beiden Drehkörper 10a, 10b jeweils nur mittels eines Lagers mit dem vertikalen Arm 18 verbunden sind, also nicht unmittelbar angetrieben werden können. Zentrisch von den beiden ersten Drehkörpern 10a, 10b erstreckt sich jeweils eine Welle 14a, 14b, wobei diese Wellen 14a, 14b zueinander fluchten und sich in einer Arbeitsstellung, wie sie in Figur 1 gezeigt ist, koaxial zu einer Spulachse S erstrecken. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Nabenbereiche 12a, 12b der ersten Drehkörper 10a, 10b mit etwas größerer Dicke ausgebildet als die Randbereiche der ersten Drehkörper 10a, 10b.
  • In der Nähe des Randes trägt jeder erste Drehkörper 10a, 10b mehrere Pneumatik-Sauger 32, welche als Halteelemente dienen. Auf die bevorzugte Ausgestaltung dieser Pneumatik-Sauger 32 wird später mit Bezug auf die Figuren 17 und 18 eingegangen. Diese Pneumatik-Sauger 32 erstrecken sich in einer Längsrichtung parallel zu den Wellen 14a, 14b.
  • Die Vorrichtung weist weiterhin einen verfahrbaren Arm 28 auf, welcher einen um die Spulachse S drehbaren zweiten Drehkörper 20 aufweist. Dieser kann über einen Antriebsmotor 26 in eine entsprechende Drehbewegung versetzt werden. Dieser zweite Drehkörper weist, ebenso wie die beiden ersten Drehkörper 10a, 10b einen verdickten Nabenbereich 22 und als Halteelemente dienende Pneumatik-Sauger 32 auf. Jeder Drehkörper trägt vorzugsweise in symmetrischer Verteilung vier bis acht solcher Pneumatik-Sauger 32, wobei in der Figur 1 jeweils nur zwei dargestellt sind.
  • Im Gegensatz zu den beiden ersten Drehkörpern 10a, 10b weist der zweite Drehkörper 20 keine Wellen, sondern eine zur Spulachse koaxiale Ausnehmung 23 auf. Der verfahrbare Arm 28 (und somit auch der zweite Drehkörper 20) ist parallel zur Spulachse S von einer ersten in eine zweite Endstellung verfahrbar, wobei in Figur 1 die zweite Endstellung gezeigt ist, in welcher der zweite Drehkörper 20 seinen maximalen Abstand von den ersten Drehkörpern aufweist. Der Antriebsmechanismus für den verfahrbaren Arm 28 ist in Figur 1 nicht dargestellt. Schließlich ist in Figur 1 noch schematisch eine Spule 50 gezeigt. Diese besteht aus einem Spulenkern 52 und zwei am Spulenkern 52 gehaltenen, kreisscheibenförmigen Seitenwänden 54. Das Material der Spule 50 ist, wie dies bereits erwähnt wurde, Pappe.
  • Die Figuren 17 bis 19 zeigen schematisierte Schnittansichten eines Pneumatik-Saugers 32, wie er bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt eingesetzt wird. Der Pneumatik-Sauger 32 besteht aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi oder Silikon. Der Pneumatik-Sauger 32 erstreckt sich entlang einer Axialrichtung (diese ist während des Wickelns parallel zur Spulachse; die Pneumatik-Sauger des zweiten Drehkörpers erstrecken sich immer parallel zur Spulachse) von einer Anschlussseite 34 zu einer Saugseite 36. Der sich dazwischen erstreckende Mittelabschnitt 38 ist in Form eines Balges ausgebildet. Die Saugseite 36 ist vollständig offen oder weist zumindest ein Loch auf. Die Anschlussseite 34 ist fest mit dem jeweiligen Drehkörper verbunden.
  • Ist nun die Saugseite 36 in Kontakt mit einem im Wesentlichen ebenen Gegenstand (dies ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Außenfläche einer Seitenwand 54 einer Spule 50) und wird die Anschlussseite 34 mit einer Saugpumpe verbunden, so baut sich auf Grund der Tatsache, dass das Loch der Saugseite 36 durch den Gegenstand verschlossen ist, innerhalb des Pneumatik-Saugers 32 ein Unterdruck auf, wodurch dieser auf den im Wesentlichen ebenen Gegenstand eine Kraft in Richtung F ausübt. Sofern sich der entsprechende Gegenstand in dieser Richtung bewegen kann, zieht sich der Mittelabschnitt 38 zusammen und zieht den Gegenstand in Richtung F. Die Saugseite 36 bildet somit die Halteseite des Pneumatik-Saugers.
  • In Figur 1 sind die Pneumatik-Sauger 32 in einem Zustand gezeigt, in welchem sie ihre maximale Länge aufweisen, in welchem sie sich in axialer Richtung etwas über die verdickten Nabenbereiche 12a, 12b, 22 hinauserstrecken.
  • Mit Bezug auf die Figuren 2 bis 11 wird nun die Arbeitsweise der Vorrichtung erläutert. Hierbei zeigt die Figur 2 dasselbe wie die Figur 1 und zwar einen Zustand, in welchem noch keine Spule 50 an einem Drehkörper angeordnet ist. Dieser Zustand kann beispielsweise dann auftreten, wenn die Stanzmaschine, die das bandförmige Material liefert, welches auf Spulen 50 aufgespult werden soll, nach einer Produktionsunterbrechung frisch anläuft. Im laufenden, kontinuierlichen Betrieb ist stets wenigstens eine Spule an einem ersten Drehkörper angeordnet, wie man dies später sehen wird. In einem Arbeitsschritt wird eine Spule 50 auf die Welle 14b des ersten Drehkörpers 10b, welcher vom zweiten Drehkörper 20 wegweist, aufgesteckt. Dies ist in Figur 3 gezeigt.
  • Anschließend rotiert der vertikale Arm um 180° und bringt den ersten Drehkörper 10b in die in Figur 4 gezeigte Stellung, in welcher er dem zweiten Drehkörper 20 gegenüberliegt. Während der Drehung des vertikalen Arms 18 sind die beiden Wellen 14a, 14b natürlich nicht koaxial zur Spulachse, nach Erreichen des in Figur 4 gezeigten Zustandes ist diese Bedingung jedoch wieder erfüllt. Nun wird, wie dies in Figur 5 gezeigt ist, der zweite Drehkörper 20 mittels seines verfahrbaren Armes 28 in seine erste Endstellung verfahren, in welcher der Spulenkern 52 klemmend zwischen den Nabenbereichen 12b und 22 gehalten ist und alle Pneumatik-Sauger 32 leicht an die Seitenwände 54 der sich zwischen den Drehkörpern 10b, 20 gehaltenen Spule 50 angedrückt werden. In dieser ersten Endstellung erstreckt sich die Welle 14b in die Ausnehmung 23. Hierdurch wird es möglich, Spulen mit unterschiedlicher Dicke zu verwenden. Die Pneumatik-Sauger werden nun betätigt (d. h. mit Unterdruck versorgt), so dass diese sich an den Außenseiten der Seitenwände 54 festsaugen und diese nach außen ziehen, so dass der in Figur 6 gezeigte Zustand eintritt. Die Wölbung der Seitenwände 54 nach außen ist hier übertrieben stark dargestellt.
  • In diesem Zustand werden nun der erste Drehkörper 10b und der zweite Drehkörper 20 um die Spulachse in Rotation versetzt, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel die beiden Antriebsmotoren 16b und 26 dienen, welche hierzu zueinander synchronisiert sind. Wie dies bereits kurz angedeutet wurde, wäre es jedoch auch möglich, auf die Antriebsmotoren 16a, 16b zu verzichten und nur den zweiten Antriebsmotor 26 dazu zu nutzen, den zweiten Drehkörper 20 und den jeweiligen ersten Drehkörper in gemeinsame Rotation zu versetzen, wozu beispielsweise eine drehfeste Verbindung zwischen Welle 14a, 14b und Ausnehmung 23 dienen könnte.
  • In diesem Zustand wird nun das bandförmige Material auf den Spulenkern 52 aufgewickelt (siehe Figuren 7 und 8), so dass sich ein Wickel 60 bildet. Während dieses Aufwickelns wird eine neue Spule 50' bereitgestellt und auf die Welle 14a des nach außen weisenden ersten Drehkörpers 10a aufgesteckt. Ist die Spule 50 voll, so werden die Antriebsmotoren 16b und 26 gestoppt und der zweite Drehkörper 20 in seine zweite Endstellung zurückgefahren, so dass der in Figur 9 gezeigte Zustand herrscht. Der vertikale Arm 18 wird nun wieder um 180° um seine vertikal verlaufende Schwenkachse S verschwenkt, so dass die leere Spule 50' sich nun in einem Zustand entsprechend der Figur 4 befindet. Es beginnt nun ein neuer Zyklus.
  • Mit Bezug auf die Figuren 12 bis 15 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Der grundsätzliche Aufbau ist identisch zum eben beschriebenen Ausführungsbeispiel; gleichartige Bauteile sind deshalb mit denselben Bezugszeichen versehen wie im ersten Ausführungsbeispiel. Auf Grund der größeren Detailfülle kann man in den Figuren 12 und 13 die Antriebseinheit für den verfahrbaren Arm 28, nämlich in Form einer Schnecke 29a und eines Motors 29b erkennen. Der in der Figur 12 gezeigte Zustand entspricht dem Zustand der Figur 5, wobei jedoch keine Spule dargestellt ist.
  • Der Hauptunterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist, dass die den Spulen zugewandten Oberflächen der Drehkörper 10a, b und 20 hier vollkommen eben sind, also keine verdickten Nabenbereiche aufweisen. Hierdurch wird erreicht, dass die Seitenwände der Spulen 54 in eine vollständig ebene und zueinander parallele Stellung gebracht werden. Um dies erreichen zu können, weisen die Drehkörper 10a, b und 20 Durchbrechungen 30 auf, durch welche die Pneumatik-Sauger 32 ragen. Dies kann man insbesondere der Figur 15 entnehmen. Befindet sich nun eine Spule zwischen einem ersten Drehkörper 10a oder 10b und dem zweiten Drehkörper 20 und werden die Pneumatik-Sauger 32 aktiviert (d. h. mit Unterdruck beaufschlagt) so saugen diese die Seitenwände 54 einer Spule an, bis diese jeweils eben an den nach innen weisenden Flächen der Drehkörper anliegen. Die Unterdruckversorgung der Pneumatik-Sauger 32 erfolgt über entsprechende Unterdruckleitungen, welche jeweils über eine Drehdurchführung mit Unterdruck versorgbar sind.
  • Die Figur 16 zeigt noch einmal die Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei diese an einem Tisch montiert ist, welcher zusätzlich einen Roboter 40 zum Spulenwechsel trägt.
  • In den gezeigten Ausführungsbeispielen verläuft die Spulachse jeweils horizontal. Dies ist jedoch nicht zwingend: Es sind auch andere Ausführungsformen möglich, insbesondere solche mit vertikal verlaufender Spulachse.
    • Bezugszeichenliste
    • 10a,b
    erster Drehkörper
    12a,b
    Nabenbereich
    14a,b
    Welle
    16a,b
    Antriebsmotor
    18
    vertikaler Arm
    19
    Motor
    20
    zweiter Drehkörper
    22
    Nabenbereich
    23
    Ausnehmung
    26
    Antriebsmotor
    28
    verfahrbarer Arm
    29a
    Schnecke
    29b
    Motor
    30
    Durchbrechung
    32
    Pneumatik-Sauger
    34
    Anschluss-Seite
    36
    Saugseite
    38
    Mittelabschnitt
    40
    Roboter
    50, 50'
    Spule
    52
    Spulenkern
    54
    Seitenwand
    60
    Wickel

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Aufwickeln von bandförmigem Material auf Spulen (50, 50') mit:
    wenigstens einem um eine Spulachse (S) drehbaren ersten Drehkörper (10a, 10b),
    wenigstens einem um die Spulachse (S) drehbaren zweiten Drehkörper (20), welcher bezüglich der Spulachse (S) von einer ersten Endstellung in eine zweite Endstellung axial bewegbar ist, wobei sich der zweite Drehkörper (20) in der ersten Endstellung näher am ersten Drehkörper (10a, 10b) befindet als in der zweiten Endstellung,
    wenigstens einem Drehantrieb mittels welchem sich die beiden Drehkörper (10a, 10b ; 20) zumindest dann gemeinsam in Rotation um die Spulachse versetzten lassen, wenn sich der zweite Drehkörper (20) in seiner ersten Endstellung befindet,
    wobei
    wenigstens ein Drehkörper (10a, 10b ; 20) wenigstens ein Halteelement zum Ziehen einer Seitenwand (54) einer Spule (50, 50') trägt, wozu das Halteelement eine Halteseite aufweist, deren Relativposition zum Drehkörper (10a, 10b ; 20) veränderbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativposition der Halteseite in axialer Richtung bezüglich der Spulachse (S) veränderbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass erster (10a, 10b) und zweiter Drehkörper (20) jeweils wenigstens ein Halteelement tragen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Drehkörper (10a, 10b ; 20) mehrere Halteelemente tragen, welche vorzugsweise in den Randbereichen der Drehkörper (10a, 10b ; 20) positioniert sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente Pneumatik-Sauger (32) sind, deren Halteseiten Saugseiten (36) mit jeweils wenigstens einer Öffnung sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pneumatik-Sauger (36) jeweils einen balgenartigen Mittelabschnitt (38) aufweisen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Pneumatik-Sauger (36) durch Durchbrechungen (30) in den Drehkörpern (10a, 10b ; 20) erstrecken.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich vom ersten oder vom zweiten Drehkörper eine Welle (14a, 14b) erstreckt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Drehkörper eine Ausnehmung (23) zur Aufnahme der Welle (14a, 14b) aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei erste (10a, 10b) oder wenigstens zwei zweite Drehkörper vorgesehen sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei erste Drehkörper (10a, 10b) vorgesehen sind und dass diese mittels einer Schwenkbewegung ihre Position tauschen können.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Schwenkbewegung senkrecht zur Spulachse (S) steht.
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