EP2826739A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen auf einer Wickelwelle - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen auf einer Wickelwelle Download PDF

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EP2826739A2
EP2826739A2 EP20140158839 EP14158839A EP2826739A2 EP 2826739 A2 EP2826739 A2 EP 2826739A2 EP 20140158839 EP20140158839 EP 20140158839 EP 14158839 A EP14158839 A EP 14158839A EP 2826739 A2 EP2826739 A2 EP 2826739A2
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sleeves
endless conveyor
gripper
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    • B65H2553/412—Photoelectric detectors in barrier arrangements, i.e. emitter facing a receptor element

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for positioning sleeves on a winding shaft of a winding machine.
  • the EP 2 030 928 discloses a method for automatically populating a winding machine, in which winding tubes are pushed onto a winding shaft, wherein a winding tube is moved over a pair of pliers along the winding shaft, so that a gap between two adjacent winding tube is formed. Then the gap between adjacent cores is adjusted via a Abdrückschild to position the cores along the winding shaft.
  • the spacing of the winding tubes on the winding shaft is time-consuming and also possible only with limited accuracy. Especially when pushing a variety of cores on the winding shaft no short cycle times can be achieved.
  • a sleeve is conveyed to a gripper, wherein the position of the sleeve is detected by at least one sensor.
  • the sleeve is then moved by the gripper to an endless conveyor which conveys the sleeve, then a subsequent sleeve can be conveyed again from the gripper to the endless conveyor until the desired number of sleeves are positioned on the endless conveyor is.
  • an alignment of the individual sleeves can take place relative to each other, which are held at a predetermined distance from the endless conveyor.
  • the unit of sleeves on the endless conveyor can then be transferred to a winding shaft, which can also be subsequently moved into the sleeves.
  • the positioning over the endless conveyor has the considerable advantage of a short cycle time, since the individual tubes can be fed one after the other at high speed to the endless conveyor.
  • the positioning of the sleeves by detecting the position is relatively accurate possible, with one or more sensors can be used for the position detection, to then make the control of the endless conveyor and / or the gripper accordingly. This saves complex alignment work of the individual sleeves on the winding shaft.
  • the gap between two adjacent sleeves is adjusted.
  • the sleeve may be conveyed from the gripper to the endless conveyor at a higher or lower speed, depending on how large the gap between two adjacent sleeves is to be adjusted. This allows flexible adaptation even during the placement of the endless conveyor with individual sleeves.
  • the sleeves are preferably fixed by clamping on the endless conveyor, wherein the endless conveyor for this purpose has one or more circumferential bands which can be applied to an outer side of the sleeves.
  • the endless conveyor can then be moved to the positioning of the sleeves to the winding shaft or vice versa, the winding shaft is moved to the endless conveyor, so that the winding shaft is inserted into the sleeves and then the sleeves are fixed by a tensioning device on the winding shaft. Then the endless conveyor can be removed from the sleeves
  • the endless conveyor preferably has two arms that can be moved apart or swiveled to release the sleeves.
  • a sleeve is gripped on the gripper of jaws and fed to the endless conveyor.
  • the apparatus comprises a conveyor for conveying a sleeve to a gripper, at least one sensor for detecting the position of the sleeve, and means for moving the sleeve from the gripper to an endless conveyor depending on the gripping position of the sleeve, more than one endless conveyor Sleeves are simultaneously positioned around the winding shaft.
  • the sleeves can be positioned along the endless conveyor at a predetermined distance, with the sleeves then being transferred simultaneously to the winding shaft, which leads to a comparatively short cycle time and high position accuracy.
  • sleeves of different lengths can be easily processed with the device according to the invention and the positioning of the sleeves can be done automatically.
  • the endless conveyor extends substantially over the entire length of the winding shaft, so that over the endless conveyor, the winding shaft can be completely equipped with sleeves.
  • the endless conveyor preferably has at least two circumferential bands, by means of which the sleeves can be clamped.
  • the band may be made of an elastic material, in particular a rubber or a foamed material, and come to rest on an outer surface of the sleeve.
  • the sleeve can be clamped between a plurality of circumferential bands of the endless conveyor, for example by means of two, three or four bands, which are preferably movable together via one or more drives.
  • the bands can be arranged to be movable on two arms, so that the bands are removed after positioning the sleeves on the winding shaft of the sleeves.
  • by the method of the arms of the endless conveyor can be adjusted to different diameters of the sleeves.
  • the gripper comprises a channel formed from brushes for passing the sleeves.
  • the sleeves may be braked or stopped on the channel to engage a leading edge of a sleeve over the sensor to then control the further movement of the sleeve according to the position of the leading edge of the sleeve.
  • an optical sensor can be used, for example, a light barrier with a laser beam, so that a leading edge of a sleeve can be detected with high accuracy.
  • the conveyor preferably has a slide, which is movable between a receiving position in which a sleeve from above into a receptacle in front of the slider, and a front end position, on which a sleeve is displaced in the longitudinal direction of the receptacle.
  • a plurality of sleeves can be arranged in a magazine above the receptacle, which are then inserted one after the other into the receptacle when it has been emptied via the slide.
  • One or more sleeves can then be moved at the same time to the gripper and / or the endless conveyor via the slide.
  • the gripper preferably has a plurality of jaws, by means of which a sleeve is transferred to the endless conveyor.
  • the gripper can ensure a positionally accurate arrangement of the sleeve, which is then taken over by the endless conveyor.
  • a winding machine 1 comprises a machine frame 2, on which one or more winding shafts 3 are provided, which serve for winding a sheet-like material, for example films, paper or fabrics, on sleeves.
  • the winding device may be formed according to the materials used.
  • the machine frame 2 comprises a first chamber 4, on which the winding shafts 3 can be arranged in a first position, and a second chamber 5, which is arranged adjacent in the axial direction of the winding shafts 3 and in which the winding shafts 3 can be moved to sleeves take. It is alternatively also possible to arrange the winding shafts 3 in the axial direction rigidly and to move the sleeves with an endless conveyor.
  • an endless conveyor 6 is provided for positioning sleeves, wherein individual sleeves 9 are transferred via a gripper 7 to the endless conveyor 6. Before the gripper 7 is still a conveyor 8 for conveying individual sleeves to the gripper 7 is arranged.
  • a first sleeve 9 is transferred into a tubular receptacle 10 of the gripper 7.
  • a slider 40 is shown, by means of which a sleeve 9 can be displaced in the longitudinal direction along a guide track 45.
  • the slider 40 can be moved from a receiving position in which a sleeve is inserted from above into a receptacle in front of the slide in an end position, along which the sleeve along the longitudinal direction the guideway 45 is moved.
  • a magazine with several sleeves 9 may be provided, of which in each case a lowermost sleeve 9 can be inserted into the receptacle 10.
  • FIG. 3 is a side view of the winding machine 1 is shown, wherein the winding shafts 3 are arranged in the second chamber 5, in which a band-shaped material can be wound up.
  • the winding shafts 3 can then be moved in the axial direction into the first chamber 4.
  • the endless conveyor 6 is shown in the individual sleeves 9 can be moved over the gripper 7 and the conveyor 8.
  • FIG. 4 the transition between the gripper 7 and the endless conveyor 6 is shown.
  • the gripper 7 comprises a channel 32 formed of brushes, in which a sleeve 9 can be braked or held.
  • the sleeve 9 can then be gripped over jaws 30 and transferred to the endless conveyor 6.
  • the jaws 30 are movable in the radial direction and in the axial direction of the sleeves 9 for this purpose.
  • an optical sensor in particular a light barrier, is furthermore provided in order to grasp a front edge of a sleeve 9. Depending on the detected position of the sleeve 9, this can then be fed to the endless conveyor 6 so that adjacent sleeves 9 have a predetermined distance from each other.
  • the endless conveyor is in the FIGS. 5A to 5D shown in detail.
  • the endless conveyor 6 comprises a plurality of belts 11, in particular belts made of an elastic material, preferably a foam rubber, which can be driven circumferentially along deflection rollers 12.
  • each band 11 has a drive 13, which drives the deflection roller 12 directly or via a gear 14, so that via a drive 13, two belts 11 can be driven.
  • a band 11 is provided around a sleeve 9, which are formed in cross-section substantially triangular or trapezoidal and tapered towards an inner side. Thereby, a band 11 is applied to the outside of a sleeve 9 at four positions to center a sleeve 9 and to fix.
  • the arms 17 and 18 are movable or pivotable in the horizontal direction, such as this is indicated by the arrows.
  • the arms 17 and 18 are moved by racks 19 and 20, which are movable via a pinion 21 which is driven by a coupling shaft 22.
  • the coupling shaft 22 can be rotated by a motor 16 to move the arms 17 apart or to each other.
  • a linear process of the arms 17 and 18 may also be provided a pivoting mechanism to remove the bands 11 from the sleeve 9 or move together to accommodate sleeves 9.
  • a gripper 7 of the device for positioning of sleeves 9 is shown.
  • the gripper 7 comprises a drive 31, by means of which jaws 30 are movable, which can hold a single sleeve 9 and feed it to an endless conveyor 6.
  • a channel 32 formed from brushes is provided, on which a sleeve 9 can be braked or positioned.
  • a tubular receptacle 10 is shown, into which individual sleeves 9 can be inserted.
  • sleeves 9 can be singled before they are fed to the endless conveyor 6.
  • FIG. 7 the conveyor 8 is shown, which is arranged below a magazine with sleeves 9.
  • the conveyor 8 comprises a linearly movable slide 40, which is held on a carriage 41 and is movable via a toothed belt 42.
  • the toothed belt 42 is driven by a drive 44, wherein the slider 40 is movable only up to a stop 43.
  • the slider 40 is movable only up to a stop 43.
  • one or more sleeves are collected in a receptacle to then be moved over the slider 40 in the axial direction to the gripper 7. Therefore, one or more magazines with empty sleeves 9 can be provided above the conveyor 8.
  • the conveyor 8 is shown with the slider 40 together with the magazine 50 for the sleeves 9 and the endless conveyor 6.
  • the magazine 50 includes walls 51 between which the sleeves are stacked longitudinally. At least one of the walls 51 can be designed to be adjustable in order to be able to adapt the width of the shaft in the magazine to the length of the respective sleeves 9.
  • the sleeves 9 are first fed to a receptacle in front of the slider 40, which then moves the sleeves 9 to the gripper 7.
  • On the gripper 7 is about an optical sensor, in particular a light barrier in the region of the channel of brushes 32, a position detection made to detect the front edge of a sleeve 9.
  • the foremost sleeve 9 is fed to the jaws 30, which then feed the sleeve 9 to the endless conveyor 6, the jaws 30 inserting a front end of the sleeve 9 into the receptacle formed by the bands 11.
  • the endless conveyor 6 then engages over the bands 11, the sleeve 9 and moves them in the axial direction.
  • the subsequent sleeve 9 can now be grasped again after a position detection with the jaws 30 and introduced into the endless conveyor 6, wherein on the position detection, a gap between two adjacent sleeves 9 is adjustable. Depending on the material to be wound, a smaller or larger gap between the sleeves 9 can be provided. This process is repeated until the endless conveyor 6 is equipped with the desired number of empty tubes 9.
  • the endless conveyor 6 is moved with the bands 11 down in the chamber 5, for which a corresponding drive is provided on the frame 2.
  • a winding shaft 3 can now be inserted into the sleeves 9 in the axial direction. If the winding shaft 3 is arranged within the sleeves, a chuck can be activated on the winding shaft 3, so that the sleeves 9 are now fixed to the winding shaft 3.
  • the arms 17 and 18 can be moved apart so that the belts 11 of the endless conveyor 6 are moved away from the sleeves 9.
  • the endless conveyor 6 can be moved up again, the arms 17 and 18 are closed again, so that more sleeves 9 can be accommodated on the endless conveyor 6.
  • the arranged on the winding shaft 3 sleeves 9 can now be wound with a band-shaped material.
  • sleeves 9 of different lengths can be processed. It may be useful to vorking Page several sensors for detecting the position of a sleeve 9, for example, to detect a leading edge and a trailing edge of the sleeve 9 to process tolerances in the length of a sleeve 9 better.
  • the jaws 30 are controlled depending on the position of the sleeves 9, so that a predetermined distance between two adjacent sleeves 9 can be adjusted. It is natural also possible to insert the sleeves 9 via the slider 40 directly into the endless conveyor 6, in which case the movement of the slider 40 is moved depending on the position of a frontmost sleeve 9.
  • the belts 11 of the endless conveyor 6 can move at a uniform speed, but it is also possible to control the speed of the belts 11 depending on the detected position of a sleeve 9. Then, the adjustment of a gap between two sleeves 9 is not via a slider 40 or the jaws 30, but on the control of the speed of the bands 11th
  • the illustrated sleeves 9 may be made of cardboard or other suitable material, depending on which material is to be wound on the sleeves 9.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Positionieren von Hülsen (9) auf einer Wickelwelle (3) einer Wickelmaschine (1) umfasst die folgenden Schritte: - Fördern einer Hülse (9) zu einem Greifer (7) oder einem Schieber (40), - Erfassen der Position der Hülse (9) über mindestens einen Sensor, - Bewegen der Hülse (9) von dem Greifer (7) oder dem Schieber (40) zu einem Endlosförderer (6), wobei die Bewegung der Hülse (9) abhängig von der erfassen Position der Hülse (9) erfolgt, Fördern der Hülse (9) mit dem Endlosförderer (6), und - Wiederholen der Schritte a) bis d), bis die gewünschte Anzahl von Hülse (9) an dem Endlosförderer (6) positioniert ist. Ferner wird eine Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen (9) auf einer Wickelwelle (3) bereitgestellt, die eine schnelle und genaue Positionierung der Hülsen (9) an einer Wickelwelle (3) gewährleistet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen auf einer Wickelwelle einer Wickelmaschine.
  • Die EP 2 030 928 offenbart ein Verfahren zum automatischen Bestücken einer Wickelmaschine, bei dem Wickelhülsen auf eine Wickelwelle aufgeschoben werden, wobei eine Wickelhülse über eine Zange entlang der Wickelwelle verschoben wird, damit ein Spalt zwischen zwei benachbarten Wickelhülse entsteht. Dann wird über einen Abdrückschild der Spalt zwischen benachbarten Wickelhülsen eingestellt, um die Wickelhülsen entlang der Wickelwelle zu positionieren. Die Beabstandung der Wickelhülsen an der Wickelwelle ist zeitaufwändig und zudem nur mit begrenzter Genauigkeit möglich. Gerade beim Aufschieben einer Vielzahl von Wickelhülsen auf die Wickelwelle können keine kurzen Taktzeiten erreicht werden.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen auf einer Wickelwelle zu schaffen, die eine Positionierung mit schnellen Taktzeiten sowie mit hoher Genauigkeit ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 7 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine Hülse zu einem Greifer gefördert, wobei die Position der Hülse über mindestens einen Sensor erfasst wird. Abhängig von der erfassten Position der Hülse wird dann die Hülse von dem Greifer zu einem Endlosförderer bewegt, der die Hülse fördert, wobei dann eine nachfolgende Hülse wieder von dem Greifer zu dem Endlosförderer gefördert werden kann, bis die gewünschte Anzahl von Hülsen an dem Endlosförderer positioniert ist. Dadurch kann eine Ausrichtung der einzelnen Hülsen zueinander erfolgen, die in einem vorbestimmten Abstand an dem Endlosförderer gehalten sind. Die Einheit aus Hülsen an dem Endlosförderer kann dann an eine Wickelwelle übergeben werden, die auch nachträglich in die Hülsen hinein bewegt werden kann. Die Positionierung über den Endlosförderer hat den beträchtlichen Vorteil einer kurzen Taktzeit, da die einzelnen Hülsen nacheinander mit hoher Geschwindigkeit dem Endlosförderer zugeführt werden können. Zudem ist die Positionierung der Hülsen durch Erfassung der Position vergleichsweise genau möglich, wobei ein oder mehrere Sensoren für die Positionserfassung eingesetzt werden können, um dann die Steuerung des Endlosförderers und/oder des Greifers entsprechend vornehmen zu können. Dies erspart aufwändige Ausrichtarbeiten der einzelnen Hülsen an der Wickelwelle.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird durch das Erfassen der Position der Hülse und das Bewegen der Hülse zu einem Endlosförderer der Spalt zwischen zwei benachbarten Hülsen eingestellt. Die Hülse kann von dem Greifer zu dem Endlosförderer mit höherer oder niedriger Geschwindigkeit gefördert werden, je nachdem, wie groß der Spalt zwischen zwei benachbarten Hülsen eingestellt werden soll. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung auch während des Bestückens des Endlosförderers mit einzelnen Hülsen.
  • Für eine positionsgenaue Anordnung der Hülsen sind diese vorzugsweise klemmend an dem Endlosförderer fixiert, wobei der Endlosförderer hierfür ein oder mehrere umlaufende Bänder aufweist, die an einer Außenseite der Hülsen anlegbar sind. Der Endlosförderer kann dann nach der Positionierung der Hülsen zur Wickelwelle verfahren werden oder umgekehrt wird die Wickelwelle zu dem Endlosförderer verfahren, damit die Wickelwelle in die Hülsen eingesteckt wird und dann die Hülsen über eine Spannvorrichtung an der Wickelwelle fixiert werden. Anschließend kann dann der Endlosförderer von den Hülsen entfernt werden, wobei hierfür der Endlosförderer vorzugsweise zwei Arme aufweist, die auseinanderfahrbar oder -schwenkbar sind, um die Hülsen freizugeben.
  • Für eine besonders kurze Taktzeit und eine exakte Positionierung wird eine Hülse jeweils an dem Greifer von Backen gegriffen und dem Endlosförderer zugeführt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Fördereinrichtung zum Fördern einer Hülse zu einem Greifer, mindestens einen Sensor zur Erfassung der Position der Hülse und eine Einrichtung zum Bewegen der Hülse von dem Greifer zu einem Endlosförderer abhängig von der erfassen Position der Hülse auf, wobei über den Endlosförderer mehrere Hülsen gleichzeitig um die Wickelwelle positionierbar sind. Dadurch kann eine Positionierung der Hülsen entlang des Endlosförderers mit einem vorbestimmten Abstand erfolgen, wobei die Hülsen dann gleichzeitig auf die Wickelwelle übergeben werden, was zu einer vergleichsweise kurzen Taktzeit und einer hohen Positionsgenauigkeit führt. Zudem können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Hülsen unterschiedlicher Länge problemlos verarbeitet werden und die Positionierung der Hülsen kann automatisch erfolgen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich der Endlosförderer im Wesentlichen über die gesamte Länge der Wickelwelle, so dass über den Endlosförderer die Wickelwelle vollständig mit Hülsen bestückt werden kann.
  • Der Endlosförderer weist vorzugsweise mindestens zwei umlaufende Bänder auf, mittels dem die Hülsen festklemmbar sind. Das Band kann dabei aus einem elastischen Material, insbesondere einem Gummi oder einen geschäumten Material, hergestellt sein, und an einer Außenfläche der Hülse zur Anlage kommen. Die Hülse kann dabei zwischen mehreren umlaufenden Bändern des Endlosförderers festgeklemmt werden, beispielsweise mittels zwei, drei oder vier Bändern, die vorzugsweise gemeinsam über einen oder mehrere Antriebe bewegbar sind. Die Bänder können dabei an zwei Armen verfahrbar angeordnet sein, so dass die Bänder nach dem Positionieren der Hülsen auf der Wickelwelle von den Hülsen entfernt werden. Zudem kann durch das Verfahren der Arme der Endlosförderer auch auf unterschiedliche Durchmesser der Hülsen eingestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Greifer einen aus Bürsten gebildeten Kanal zum Durchführen der Hülsen. An dem Kanal können die Hülsen abgebremst oder angehalten werden, um eine Vorderkante einer Hülse über den Sensor zu erfassen, um dann die weitere Bewegung der Hülse entsprechend der Position der Vorderkante der Hülse zu steuern. Dadurch kann der Abstand zwischen zwei Hülsen positionsgenau eingestellt werden, und die Hülse wird mit mechanisch einfach ausgebildeten Mitteln am Greifer gehalten.
  • Als Sensor zur Erfassung der Position der Hülse kann ein optischer Sensor eingesetzt werden, beispielsweise eine Lichtschranke mit einem Laserstrahl, so dass eine Vorderkante einer Hülse mit hoher Genauigkeit erfasst werden kann.
  • Die Fördereinrichtung weist vorzugsweise einen Schieber auf, der zwischen einer Aufnahmeposition, in der eine Hülse von oben in eine Aufnahme vor dem Schieber einfügbar ist, und einer vorderen Endposition, an der eine Hülse in Längsrichtung aus der Aufnahme verschoben ist, bewegbar ist. Dabei kann oberhalb der Aufnahme eine Vielzahl von Hülsen in einem Magazin angeordnet sein, die dann einzeln nacheinander in die Aufnahme eingefügt werden, wenn diese über den Schieber entleert wurde. Über den Schieber können dann eine oder mehrere Hülsen geleichzeitig zu dem Greifer und/oder dem Endlosförderer bewegt werden.
  • Der Greifer weist vorzugsweise mehrere Backen auf, mittels denen eine Hülse dem Endlosförderer übergeben wird. Der Greifer kann dabei eine positionsgenaue Anordnung der Hülse gewährleisten, die dann von dem Endlosförderer übernommen wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine perspektivische Detailansicht einer Wickelmaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen;
    Figuren 2A und 2B
    zwei Detailansichten der Wickelmaschine der Figur 1;
    Figur 3
    eine Seitenansicht der Wickelmaschine der Figur 1;
    Figur 4
    eine perspektivische Detailansicht der Wickelmaschine der Figur 3;
    Figuren 5A bis 5D
    mehrere Ansichten des Endlosförderers der Vorrichtung zum Positionierung von Hülsen
    Figuren 6A und 6B
    zwei Ansichten des Greifers der Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen,
    Figur 7
    eine perspektivische Ansicht einer Fördereinrichtung der Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen, und
    Figuren 8A bis 8D
    mehrere Ansichten der Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen.
  • Eine Wickelmaschine 1 umfasst ein Maschinengestell 2, an dem eine oder mehrere Wickelwellen 3 vorgesehen sind, die zum Aufwickeln eines bahnförmigen Materials, beispielsweise Folien, Papier oder Textilstoffe, auf Hülsen dienen. Die Wickelvorrichtung kann entsprechend der eingesetzten Materialien ausgebildet sein.
  • Das Maschinengestell 2 umfasst eine erste Kammer 4, an der die Wickelwellen 3 in einer ersten Position angeordnet werden können, und eine zweite Kammer 5, die in axiale Richtung der Wickelwellen 3 benachbart angeordnet ist und in die die Wickelwellen 3 verfahren werden können, um Hülsen aufzunehmen. Es ist alternativ auch möglich, die Wickelwellen 3 in axiale Richtung starr anzuordnen und die Hülsen mit einem Endlosförderer zu verfahren.
  • Oberhalb der zweiten Kammer 5 ist ein Endlosförderer 6 zum Positionieren von Hülsen vorgesehen, wobei einzelne Hülsen 9 über einen Greifer 7 an den Endlosförderer 6 übergeben werden. Vor dem Greifer 7 ist noch eine Fördereinrichtung 8 zum Fördern einzelner Hülsen zu dem Greifer 7 angeordnet.
  • Wie in Figur 2 gezeigt ist, wird eine erste Hülse 9 in eine rohrförmige Aufnahme 10 des Greifers 7 übergeben. Zudem ist in Figur 2B ein Schieber 40 gezeigt, mittels dem eine Hülse 9 in Längsrichtung entlang einer Führungsbahn 45 verschoben werden kann. Der Schieber 40 kann dabei von einer Aufnahmeposition, in der eine Hülse von oben in eine Aufnahme vor den Schieber einfügbar ist, in eine Endposition bewegt werden, an der die Hülse in Längsrichtung entlang der Führungsbahn 45 verschoben wird. Oberhalb der Aufnahme kann ein Magazin mit mehreren Hülsen 9 vorgesehen sein, von denen jeweils eine unterste Hülse 9 in die Aufnahme 10 einfügbar ist.
  • In Figur 3 ist eine Seitenansicht der Wickelmaschine 1 gezeigt, wobei die Wickelwellen 3 in der zweiten Kammer 5 angeordnet sind, in der ein bandförmiges Material aufgewickelt werden kann. Die Wickelwellen 3 können anschließend in axiale Richtung in die erste Kammer 4 verfahren werden. Oberhalb der Kammer 5 ist der Endlosförderer 6 gezeigt, in den einzelne Hülsen 9 über den Greifer 7 und die Fördereinrichtung 8 bewegt werden können.
  • In Figur 4 ist der Übergang zwischen dem Greifer 7 und dem Endlosförderer 6 dargestellt. Der Greifer 7 umfasst einen aus Bürsten 32 gebildeten Kanal, in dem eine Hülse 9 abgebremst oder gehalten werden kann. Die Hülse 9 kann dann über Backen 30 gegriffen und an den Endlosförderer 6 übergeben werden. Die Backen 30 sind hierfür in radiale Richtung und in axiale Richtung der Hülsen 9 bewegbar. Im Bereich des Greifers 7 ist ferner ein optischer Sensor, insbesondere eine Lichtschranke, vorgesehen, um eine vordere Kante einer Hülse 9 zu erfassen. Abhängig von der erfassen Position der Hülse 9 kann diese dann dem Endlosförderer 6 so zugeführt werden, dass benachbarte Hülsen 9 einen vorbestimmten Abstand zueinander aufweisen.
  • Der Endlosförderer ist in den Figuren 5A bis 5D im Detail gezeigt. Der Endlosförderer 6 umfasst mehrere Bänder 11, insbesondere Riemen aus einem elastischen Material, vorzugsweise einem Schaumgummi, die entlang von Umlenkrollen 12 umlaufend angetrieben werden können. Hierfür besitzt jedes Band 11 einen Antrieb 13, der die Umlenkrolle 12 unmittelbar antreibt oder über ein Getriebe 14, so dass über einen Antrieb 13 auch zwei Bänder 11 angetrieben werden können.
  • Wie in Figur 5B gezeigt ist, sind um eine Hülse 9 vier Bänder 11 vorgesehen, die im Querschnitt im Wesentlichen dreieckförmig oder trapezförmig ausgebildet sind und zu einer Innenseite spitz zulaufen. Dadurch wird an der Außenseite einer Hülse 9 an vier Positionen ein Band 11 angelegt, um eine Hülse 9 zu zentrieren und zu fixieren.
  • Zwei der umlaufenden Bänder 11 sind an einem ersten Arm 17 gehalten, während zwei weitere Bänder 11 an einem zweiten Arm 18 gehalten sind. Die Arme 17 und 18 sind in horizontale Richtung verfahrbar oder verschwenkbar, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Arme 17 und 18 über Zahnstangen 19 und 20 verfahren, die über ein Ritzel 21 bewegbar sind, das über eine Koppelwelle 22 angetrieben ist. Die Koppelwelle 22 kann durch einen Motor 16 gedreht werden, um die Arme 17 auseinander oder zueinander zu bewegen. Statt einen linearen Verfahren der Arme 17 und 18 kann auch ein Schwenkmechanismus vorgesehen sein, um die Bänder 11 von der Hülse 9 entfernen oder zur Aufnahme von Hülsen 9 zusammenzubewegen.
  • In den Figuren 6A und 6B ist ein Greifer 7 der Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen 9 dargestellt. Der Greifer 7 umfasst einen Antrieb 31, mittels dem Backen 30 bewegbar sind, die eine einzelne Hülse 9 halten und einem Endlosförderer 6 zuführen können. Vor den Backen 30 ist ein aus Bürsten 32 gebildeter Kanal vorgesehen, an dem eine Hülse 9 abgebremst oder positioniert werden kann. Vor den Bürsten 32 ist eine rohrförmige Aufnahme 10 gezeigt, in den einzelne Hülsen 9 eingeschoben werden können. Über den Greifer 7 können somit Hülsen 9 vereinzelt werden, bevor sie dem Endlosförderer 6 zugeführt werden.
  • In Figur 7 ist die Fördereinrichtung 8 gezeigt, die unterhalb eines Magazins mit Hülsen 9 angeordnet ist. Die Fördereinrichtung 8 umfasst einen linear verfahrbaren Schieber 40, der an einem Schlitten 41 gehalten ist und über einen Zahnriemen 42 bewegbar ist. Der Zahnriemen 42 ist über einen Antrieb 44 angetrieben, wobei der Schieber 40 nur bis zu einem Anschlag 43 verfahrbar ist. Über den Schieber 40 werden ein oder mehrere Hülsen in einer Aufnahme gesammelt, um dann über den Schieber 40 in axiale Richtung zu dem Greifer 7 bewegt zu werden. Oberhalb der Fördereinrichtung 8 können daher ein oder mehrere Magazine mit leeren Hülsen 9 vorgesehen sein.
  • In den Figuren 8A bis 8D ist die Fördereinrichtung 8 mit dem Schieber 40 zusammen mit dem Magazin 50 für die Hülsen 9 und dem Endlosförderer 6 dargestellt. Das Magazin 50 umfasst Wände 51, zwischen denen die Hülsen in Längsrichtung gestapelt sind. Zumindest eine der Wände 51 kann verstellbar ausgebildet sein, um die Breite des Schachtes in dem Magazin an die Länge der jeweiligen Hülsen 9 anpassen zu können.
  • Bei der Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen 9 auf einer Wickelwelle 3 werden zunächst die Hülsen 9 einer Aufnahme vor dem Schieber 40 zugeführt, der dann die Hülsen 9 zu dem Greifer 7 verschiebt. An dem Greifer 7 wird über einen optischen Sensor, insbesondere eine Lichtschranke im Bereich des Kanals aus Bürsten 32, eine Positionserfassung vorgenommen, um die vordere Kante einer Hülse 9 zu erfassen. Anschließend wird die vorderste Hülse 9 den Backen 30 zugeführt, die dann die Hülse 9 dem Endlosförderer 6 zuführen, wobei die Backen 30 ein vorderes Ende der Hülse 9 in die durch die Bänder 11 gebildete Aufnahme einschieben. Der Endlosförderer 6 greift dann über die Bänder 11 die Hülse 9 und verfährt diese in axiale Richtung. Die nachfolgende Hülse 9 kann nun nach einer Positionserfassung wieder mit den Backen 30 gegriffen werden und in den Endlosförderer 6 eingeführt werden, wobei über die Positionserfassung ein Spalt zwischen zwei benachbarten Hülsen 9 einstellbar ist. Je nach dem aufzuwickelnden Material kann ein kleinerer oder größerer Spalt zwischen den Hülsen 9 vorgesehen werden. Dieser Vorgang wird solange wieder holt, bis der Endlosförderer 6 mit der gewünschten Anzahl an leeren Hülsen 9 bestückt ist.
  • Anschließend wird der Endlosförderer 6 mit den Bändern 11 nach unten in der Kammer 5 verfahren, wofür ein entsprechender Antrieb an dem Gestell 2 vorgesehen ist. Sobald der Endlosförderer 6 in der gewünschten Position ist, kann nun eine Wickelwelle 3 in axiale Richtung in die Hülsen 9 eingesteckt werden. Wenn die Wickelwelle 3 innerhalb der Hülsen angeordnet ist, kann ein Spannfutter an der Wickelwelle 3 aktiviert werden, so dass die Hülsen 9 nun an der Wickelwelle 3 fixiert sind. Wenn die Übergabe an die Wickelwelle 3 stattgefunden hat, können die Arme 17 und 18 auseinander gefahren werden, so dass die Bänder 11 des Endlosförderers 6 von den Hülsen 9 weg bewegt werden. Wenn die Arme 17 und 18 auseinander bewegt wurden, kann der Endlosförderer 6 wieder nach oben bewegt werden, wobei die Arme 17 und 18 wieder geschlossen werden, damit weitere Hülsen 9 an dem Endlosförderer 6 aufgenommen werden können. Die auf der Wickelwelle 3 angeordneten Hülsen 9 können nun mit einem bandförmigen Material bewickelt zu werden.
  • Mit der dargestellten Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen 9 können Hülsen 9 unterschiedlicher Länge verarbeitet werden. Es kann dabei sinnvoll sein, mehrere Sensoren zur Erfassung der Position einer Hülse 9 vorzugsehen, beispielsweise um eine Vorderkante und eine Hinterkante der Hülse 9 zu erfassen, um Toleranzen bei der Länge einer Hülse 9 besser verarbeiten zu können.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Backen 30 abhängig von der Position der Hülsen 9 gesteuert, so dass ein vorbestimmter Abstand zwischen zwei benachbarten Hülsen 9 eingestellt werden kann. Es ist natürlich auch möglich, die Hülsen 9 über den Schieber 40 direkt in den Endlosförderer 6 einzuschieben, wobei dann die Bewegung des Schiebers 40 abhängig von der Position einer vordersten Hülse 9 bewegt wird.
  • Die Bänder 11 des Endlosförderers 6 können sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit bewegen, aber es ist auch möglich, die Geschwindigkeit der Bänder 11 abhängig von der erfassen Position einer Hülse 9 zu steuern. Dann erfolgt die Anpassung eines Spaltes zwischen zwei Hülsen 9 nicht über einen Schieber 40 oder die Backen 30, sondern über die Steuerung der Geschwindigkeit der Bänder 11.
  • Die dargestellten Hülsen 9 können aus Pappe oder einem anderen geeignetem Werkstoff hergestellt sein, je nachdem, welches Material auf die Hülsen 9 aufgewickelt werden soll.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wickelmaschine
    2
    Maschinengestell
    3
    Wickelwelle
    4
    Kammer
    5
    Kammer
    6
    Endlosförderer
    7
    Greifer
    8
    Fördereinrichtung
    9
    Hülse
    10
    Aufnahme
    11
    Band
    12
    Umlenkrolle
    13
    Antrieb
    14
    Getriebe
    16
    Motor
    17
    Arm
    18
    Arm
    19
    Zahnstange
    20
    Zahnstange
    21
    Ritzel
    22
    Koppelwelle
    30
    Backe
    31
    Antrieb
    32
    Bürste
    40
    Schieber
    41
    Schlitten
    42
    Zahnriemen
    43
    Anschlag
    44
    Antrieb
    45
    Führungsbahn

Claims (17)

  1. Verfahren zum Positionieren von Hülsen (9) auf einer Wickelwelle (3) einer Wickelmaschine (1), mit folgenden Schritten:
    a) Fördern einer Hülse (9) zu einem Greifer (7) oder Schieber (40);
    b) Erfassen der Position der Hülse (9) über mindestens einen Sensor;
    c) Bewegen der Hülse (9) von dem Greifer (7) oder Schieber (40) zu einem Endlosförderer (6), wobei die Bewegung der Hülse (9) abhängig von der erfassen Position der Hülse (9) erfolgt;
    d) Fördern der Hülse (9) mit dem Endlosförderer (6), und
    e) Wiederholen der Schritte a) bis d), bis die gewünschte Anzahl von Hülse (9) an dem Endlosförderer (6) positioniert ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Erfassen der Position der Hülse (9) und das Bewegen der Hülse (9) zu einem Endlosförderer (6) der Spalt zwischen zwei benachbarten Hülsen (9) an dem Endlosförderer (6) eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Endlosförderer (6) eine Hülse (9) klemmend an der Außenseite der Hülse (9) fixiert.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Endlosförderer (6) nach der Positionierung der Hülse (9) zu der Wickelwelle (3) verfahren wird, die dann in die Hülsen (9) eingesteckt wird und diese über eine Spannvorrichtung fixiert.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (9) an einer Spannvorrichtung der Wickelwelle (3) fixiert werden und der Endlosförderer (6) von den Hülsen (9) dann entfernt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hülse (9) jeweils an dem Greifer (7) von Backen (30) gegriffen und dem Endlosförderer (6) zugeführt wird.
  7. Vorrichtung zum Positionieren von Hülsen (9) auf einer Wickelwelle (3) einer Wickelmaschine (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit:
    - einer Fördereinrichtung (8) zum Fördern einer Hülse (9) zu einem Greifer (7) oder Schieber (40);
    - mindestens einem Sensor zur Erfassung der Position der Hülse (9);
    - einer Einrichtung zum Bewegen der Hülse (9) von dem Greifer (7) oder Schieber (40) zu einem Endlosförderer (6) abhängig von der erfassen Position der Hülse (9), wobei über den Endlosförderer (6) mehrere Hülsen (9) gleichzeitig um die Wickelwelle (3) positionierbar sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Endlosförderer (6) sich im Wesentlichen über die gesamten Länge der Wickelwelle (3) erstreckt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Endlosförderer (6) mindestens ein umlaufendes Band (11), insbesondere ein Vakuumband aufweist, mittels dem die Hülsen (9) festklemmbar sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Hülse (9) zwischen mehreren umlaufenden Bändern (11) des Endlosförderers (6) festklemmbar ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Antrieb (13) jeweils ein oder mehrere umlaufende Bänder (11) verfahrbar sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Endlosförderer (6) mindestens zwei verfahrbare Arme (17, 18) aufweist, um die Bänder (11) des Endlosförderers (6) nach dem Fixieren der Hülsen (9) an der Wickelwelle (3) von den Hülsen (9) zu entfernen.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (7) einen aus Bürsten (32) gebildeten Kanal zum Durchführen der Hülsen (9) umfasst.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor zur Erfassung der Position der Hülse (9) in dem Greifer (7) ein optischer Sensor ist, mittels dem eine Vorderkante der Hülse (9) erfassbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (8) einen Schieber (40) aufweist, der zwischen einer Aufnahmeposition, in der eine Hülse (9) in eine Aufnahme vor dem Schieber (40) einfügbar ist, und einer vorderen Endposition, an der eine Hülse (9) in Längsrichtung aus der Aufnahme verschoben ist, bewegbar ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (40) die Hülsen (9) jeweils eine Hülse (9) an den Endlosförderer (6) übergibt.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (7) mehrere bewegbare Backen (30) aufweist, mittels denen eine Hülse (9) dem Endlosförderer (6) übergeben wird.
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