EP3099613A1 - Vorrichtung und verfahren zum wickeln eines strangförmigen wickelguts - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum wickeln eines strangförmigen wickelguts

Info

Publication number
EP3099613A1
EP3099613A1 EP15701296.4A EP15701296A EP3099613A1 EP 3099613 A1 EP3099613 A1 EP 3099613A1 EP 15701296 A EP15701296 A EP 15701296A EP 3099613 A1 EP3099613 A1 EP 3099613A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding
winding drum
guide
axial
laying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP15701296.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3099613B1 (de
Inventor
Hans Binder
Markus Karl
Gerhard Schuhbauer
Roland Lederer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gabo Systemtechnik GmbH
Original Assignee
Gabo Systemtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102014001134.8A external-priority patent/DE102014001134B4/de
Priority claimed from DE102014001058.9A external-priority patent/DE102014001058B4/de
Application filed by Gabo Systemtechnik GmbH filed Critical Gabo Systemtechnik GmbH
Priority to PL15701296T priority Critical patent/PL3099613T3/pl
Publication of EP3099613A1 publication Critical patent/EP3099613A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3099613B1 publication Critical patent/EP3099613B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2848—Arrangements for aligned winding
    • B65H54/2851—Arrangements for aligned winding by pressing the material being wound against the drum, flange or already wound material, e.g. by fingers or rollers; guides moved by the already wound material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2848—Arrangements for aligned winding
    • B65H54/2854—Detection or control of aligned winding or reversal
    • B65H54/2857—Reversal control
    • B65H54/286—Reversal control by detection that the material has reached the flange or the reel end
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2848—Arrangements for aligned winding
    • B65H54/2854—Detection or control of aligned winding or reversal
    • B65H54/2869—Control of the rotating speed of the reel or the traversing speed for aligned winding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/33—Hollow or hose-like material
    • B65H2701/331—Hollow or hose-like material leaving an extruder

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for the winding winding of a strand-like winding material, such as a continuously extruded tube, preferably made of plastic on a rotating winding drum.
  • a strand-like winding material such as a continuously extruded tube, preferably made of plastic on a rotating winding drum.
  • the winding material such as an extruded plastic pipe, such as a cable duct, in which a fiber optic cable can be installed protected, it is inter alia important to keep the winding material in a length of several hundred meters in a limited building site in stock, in particular underground to move long distances.
  • the winding-up operation directly adjoins the production process, in particular the extrusion, of the winding material, so that the extruded plastics material leaves without leaving a cooling station and is fed to the winding device.
  • the winding process itself is then usually controlled by an operator and optionally manipulated manually.
  • a standard winding drum made of wood When using a cable protection tube as a winding material usually a standard winding drum made of wood is used. The cable protection tube wrapped on the wooden winding drum is delivered to construction sites to install it as required.
  • Such cheap, standardized wooden winding drums or other winding drums have proven themselves due to a relatively low price and the possible reusability especially in use on construction sites.
  • the winding drums have rotationally asymmetric axial and radial impacts due to imbalances on the lateral side flanges and on the drum core. Because of the geometric irregularity of the winding drum is a constantly supervised by an operator according to the prior art and manipulated winding of the winding material necessary.
  • Winding methods and winding devices are known per se in automation technology, in which electric cables are wound onto geometry-precise rollers.
  • EP 0203046 B1 discloses, for example, a cable winder in which a guide arm, which is directed to the winding roll, has a plurality of arm members, which are connected to one another by means of a plurality of wrist joints.
  • ideal conditions exist for the cable as well as for the rotationally symmetrical winding drum in the known winding automation processes, which relates to the geometry of the winding drum as well as the material properties of the winding material.
  • Straight wire winders are products of high material quality and uniform and constant material properties. For such windings, a higher cost is operated to provide ideal geometric, unbalance winding coils.
  • the known automated winding techniques can not be used successfully when a winding material and a winding drum are used whose material or geometry properties are unpredictable.
  • a strand-like winding material such as a continuously extruded tube, preferably made of plastic on a winding drum
  • a method according to the invention winding (oscillating) of a strand-like winding material, such as a continuously extruded tube, preferably made of plastic, on a rotationally driven winding drum, such as a spool core provided.
  • the winding drum is to be mounted rotatably, wherein the axis of rotation preferably remains stationary, so that the axle fixed winding drum executes exclusively a rotation about the rotation or winding axis.
  • the winding material of the rotating winding drum is transferred via a guide mounted for an axial back and forth laying movement.
  • the guide comprises a laying arm, through which or through which the winding material is guided until it is delivered to the winding drum.
  • the laying arm is supported on a carrier, such as a rail structure, in the manner of a carriage. It may be formed a rail carriage storage between the laying arm and the carrier.
  • the guide is made relative to the winding drum essentially the winding progress and the laying arm in particular lagging, preferably the carrier is adjusted by means of a handle or actuating device, such as a robot, substantially following the winding progress.
  • a turning operation is performed upon reaching a particular pre-determined, in particular a locally predetermined, depending on the size of the winding drum, or a sensed turning position.
  • the turning position can be determined in advance by operator input of a specific location coordinate substantially relative to the winding drum in a particular electronic control and / or regulating device. It can also be calculated and possibly corrected by an appropriate control routine using position sensors depending on the winding operation during the winding process. It has been found that the turning operation, irrespective of which radial winding position, reliably achieves, taking into account a certain defined, in particular the same sequence of method steps, even at higher winding speeds in order to achieve a compact and error-free winding result.
  • the incoming in a Hin-laying movement to the turning position guide away especially in a substantially radial vertical direction away from the winding drum, in particular raised in the vertical direction, in particular a preferably rolling on the winding drum contact end of the guide on the Winding drum or the last wound helical layer is present, in particular unwinds to completely and permanently free from the contact engagement.
  • the turning operation is specified in that during or after the removal of the guide, in particular the carrier to a particular predetermined axial Vietnamese Wegux (starting from the turning position) is further advanced in the axial Hin- laying movement relative to the winding drum, in particular to allow an axial driving over the predetermined or sensed turning position.
  • the guide on the inside of a radially extending side wall flange of the winding drum is always in lateral contact with the side wall flange during the rotation of the winding drum.
  • the advancing is intended to ensure that even a temporary contact loss between the guide and the sidewall flange of the winding drum is avoided.
  • the guide will either (only) displace the support of the guide movably supporting the laying arm, resulting in an increase of a biasing force acting between the laying arm and the carrier Can lead biasing device, and / or possibly a change in the inclination angle of a longitudinal extension of the laying arm relative to the radial direction of the winding drum.
  • the laying arm is substantially pivotally mounted on the support in a reciprocating laying plane to allow different angles of inclination of the longitudinal extent of the laying arm relative to the winding drum, in particular to the side flange of the winding drum.
  • a position sensor can detect the position of the laying arm, in particular its free contact end, in space in order to define a local initialization, ie a zero position, of the laying arm for starting the construction of the next spiral layer.
  • a reliable automation of the winding material in particular of a nonhomogeneously behaving plastic pipe, can be applied to a non-ideal symmetrical winding drum, even at high winding speeds of up to 100 m (meters) per minute and beyond can be achieved.
  • the turning position is reached when the extending to the winding drum laying arm of the guide is in abutting contact with a 9.wandflansch the winding drum or at a Wickeltrommelseiti- gene end of the laying arm arranged contactor triggers a contact signal.
  • the contactor can be arranged on a winding drum-side end of the laying arm of the guide. The winding drum-side end should be in abutting contact with the side flange of the winding drum during the turning operation, for which reason the winding drum-side end has a contact area facing the sidewall flange, at which the laying arm should come into abutment with the side wall flange.
  • the contact can be designed as a plant contact or as a rolling contact.
  • the contactor should preferably generate and output a control signal, namely the turn-on operation triggering signal.
  • the control signal is to be sent to an electronic control and / or regulating device, so that the control routine can trigger a control for changing a certain control variable of the winding process.
  • the control and / or regulating device can complete the already almost finished winding layer and start the new winding layer on the closed winding layer.
  • a change of direction of the laying movement is associated with the guidance.
  • the contactor has in the region of the contact area in each case an actuating projection which protrudes in an unactuated position of the respective contact area in back and forth installation direction and is preferably movable, in particular pivotally mounted on the laying arm of the guide, so that the respective actuating projection in a Release position the respective investment area for the contact with the side wall flange releases.
  • the contactor with its actuating projection protruding in the direction of movement of the back and forth movement, allows the control signal to be triggered before the laying position of the laying arm is reached, which is only reached when the movement of the guide in the guide according to the first aspect of the invention is achieved Hin-laying movement direction has been completed.
  • the latter is sunk in vertical direction in the laying arm of the guide in the release position of the respective actuating projection.
  • the laying arm may in particular be limited by plates, which preferably comprise a completely closed transport space in which a pivot axis of the actuating projection can disappear.
  • the actuation outer side of the respective actuation projection is contour-adapted on an outer surface contour of the contact region, so that in the release position the actuation outer side essentially lies in the plane of the outer surface of the particularly planar contact region.
  • the actuating projection is in its unactuated position at least by half or all Wickelgut53 and at most by two Wickelgutologien from the respective contact surface in forward or Her- laying movement direction.
  • the guide remains during the radial removal substantially without axial feed substantially in the turning position, at least as far as the axial direction of laying movement.
  • the advancing is only caused when the removal of the guide away from the winding drum is at least largely completed and / or if after reaching the turning position, a predetermined winding path or time has expired.
  • the winding path or time can preferably be determined in advance, for example, by running at least one half revolution of the winding drum and highest of at least one and a half revolutions of the winding drum.
  • the lifting should be completed after the trigger signal after about 0.8 revolutions of the winding drum. After reaching the turning position, the advance should be triggered only when about 0.8 revolutions have expired since reaching the turning position.
  • the axial position of the guide relative to the turning position, in particular to the sidewall flange of the winding drum, is controlled in the axial backward and forward movement direction and optionally corrected.
  • the correction can serve to compensate for axial shocks of the sidewall flange without loss of contact.
  • the correction can also serve to reduce the zero position of the leadership, in particular fend to monitor the slide rail mounting of the laying arm on a robot-side support and adjust if necessary.
  • the position correction can be triggered only after a certain winding distance or time, which is preferably determined in advance by expiration of at most a three quarters or half turn of the winding drum. In particular, therefore, the advance should be completed within a 0.4-fold revolution of the winding drum. Thereafter, if necessary, a correction of the axial position can be triggered.
  • the advancement of the guide beyond the turning position can be omitted and, if necessary, only a position correction can be carried out after reaching the reversing position.
  • the guide is instead of or after the axial advancing and possibly the position correction in the axial, the Hin- moving direction opposite Her-laying movement relative to the winding drum back particularly away from the 9.wandflansch away, in particular to put the guide back to the turning position and / or in particular to spend safe from the contact with the side wall flange and to provide the guide contactless to the side wall flange of the winding drum.
  • the retraction is to be triggered when a predetermined winding distance has elapsed, in particular by the expiration of at most one or a half turn of the winding drum since the completion of removal, advancement or correction if necessary, or by expiration of at least one or one and a half revolutions is preferably set in advance since reaching the turning position.
  • the guide is moved in a vertical direction towards the winding drum, in particular lowered, in particular a free contact end of the guide with the winding drum or an already wound winding layer in contact , preferably in drain or rolling or sliding contact to bring.
  • the guide can substantially without axial feed, in particular on the Turning position remain. A laying movement leaving the turning position is only initiated when the approach of the guide is at least for the most part completed and / or when the contact end of the guide is brought into contact with the already wound winding layer.
  • a laying movement leaving the turning position is only initiated when the approach of the guide is at least for the most part completed and / or when the contact end of the guide is in contact with the already wound spiral layer.
  • the movement of the guide directed to the winding drum is initiated after a predetermined winding distance or time, preferably by at least half a revolution of the winding drum since the completion of advancing or retreating, or by elapse of at least one and one-half turns of the winding drum since the reversal position has been reached is determined in advance.
  • the leadership in the back and forth laying movement towards the turning position according to a prescribed winding routine relative to the winding drum, according to the wkelkel drum side contact end of the laying arm of the guide with the winding drum or the last laid winding layer is preferably rolling in a contact engagement and / or according to which the guide is advanced along a reciprocating laying path between the respective sidewall flange adjacent turning positions according to the axial winding growth on the winding drum.
  • the laying arm of the guide which is mounted relative to a handle or adjusting device, such as a robot, in particular linearly in the axial direction, for example by means of a slide rail storage, in particular according to a predetermined or regulated Nachschweg the advancing be nacheilend nacheilend.
  • a force acting on the winding loop actuating force acting against a free lateral side of the last-placed winding loop depends on the degree of deflection of the laying arm from the neutral position, in which in particular no restoring force acts.
  • the laying arm is in a neutral position relative to the carrier, in which see the laying arm and the carrier act no biasing forces and only at a relative displacement of the laying arm relative to the carrier from the neutral position biasing forces are built up, which push back the laying arm and the carrier in their neutral position to each other.
  • the laying arm can remain in the neutral position while advancing until the contact end of the laying arm comes to rest on the side wall flange.
  • a restoring force in the axial direction is built up on the carriage-rail support, which presses the laying arm against the last-placed winding loop.
  • the degree of displacement of the laying arm relative to the carrier from the neutral position preferably corresponds to the advance travel of the guide after reaching the turning position.
  • the laying arm can essentially be brought into the neutral position for the turning operation, so that essentially no restoring forces act.
  • a winding base is set the winding speed of the winding drum as a function of the particular axial setting position of the guide relative to the winding drum.
  • the winding material of the rotating winding drum is transferred via a guide mounted for an axial back and forth movement.
  • the winding drum is preferably mounted only for a rotational movement about an axis of rotation and is fixed in the axial direction.
  • the guide is realized by a laying arm, which is held by an actuating device, such as a robot, and is positioned parallel to the axis of rotation of the winding drum. The guide is placed or moved relative to the winding drum following the winding progress.
  • the angular velocity of the winding drum is varied in the axial course of the winding according to the winding of a wound material layer, for example as a function of the particular axis of rotation of the winding drum.
  • a control and / or regulating device may be provided, which detects, for example by means of a coupled position sensor continuously or intermittently the control position of the guide relative to the winding drum and monitors the speed depending on the setting position according to the invention or in particular according to preset speed parameters.
  • the angular velocity can additionally be made dependent on the radial position of the wound layer to be laid relative to the drum core, that is to say on the number of wound layers that are laid.
  • the axial setting position of the guide to zero, "0" set.
  • the width of the winding drum, the axial distance between the opposing and facing inner sides of the side flanges of the winding drum, is entered as a winding drum individual parameter in advance in the control device.
  • the control routine triggers a reduction in the angular velocity to perform a so-called side flange or turning operation in which the hitherto incompletely wound reel is closed and an overlying one new winding layer should be started.
  • the turning operation may already begin before the last 4, 3 or 2 windings of the not yet completely wound winding layer have been laid.
  • An increase or decrease in the angular velocity depending on the radial winding position can take place, for example, when 3 or 4 layers of the "new" winding layer are laid.
  • the angular velocity is changed when creating a winding material, which may also be a particularly wound last spiral position, in particular when reaching a preset Axialstellposition the guide relative to the winding drum.
  • a winding material which may also be a particularly wound last spiral position, in particular when reaching a preset Axialstellposition the guide relative to the winding drum.
  • wound angular position the angular velocity can be reduced and can be increased again in particular at Wiedertitleability the winding drum end with the winding drum or the last wound coil position, the angular velocity again.
  • the angular velocity can be kept constant.
  • the angular velocity of the winding drum is reduced in the course of the axial laying movement of the guide for approaching the guide to a side flange of the winding drum, preferably to a predetermined minimum angular velocity, which can preferably be kept constant.
  • the approach movement of the guide can begin, for example, when only four, three, two or one winding must be created to complete the entire winding position.
  • the time when the approach procedure begins may be determined, for example, by exceeding an already wound length threshold or by detecting a axial initiation point by a scanning sensor.
  • the angular velocity for the creation of the first winding of the newly applied winding layer, ie the first, directly adjacent to the side flange winding of the uppermost winding layer, during the so-called side flange operation of the guide and when removing the guide from the side flange of the winding drum remain reduced, ie even with windings that follow the first winding.
  • the reduced angular velocity may remain reduced after the turning operation for a plurality and in particular one, two, three or four initial winding loops. After exceeding a certain axial position, for example, after laying the third winding loop, the angular velocity can be increased again to build up the winding layer along the axial direction of the winding drum and complete until the approach procedure is triggered again, as described above.
  • the angular velocity for the laying movement of the guide to the opposite, distant side flange in particular in a predetermined axial or predetermined by the angular velocity control and / or regulation axial midfield, preferably up to the next approach point on the opposite side flange, such as an edge margin, increases so that the angular velocity can again reach a particular predetermined maximum angular velocity.
  • the center region may preferably be predetermined in advance depending on the axial dimension of the winding drum used, for example in a range of 80 to 95% of the total axial extent between the opposite side flanges of the winding drum used.
  • the winding drum is operated with at least two angular velocities, preferably two angular velocities, both of which are driven alternately by the winding drum.
  • the first, in particular maximum, angular speed during the winding of the winding material along the axial actuating means region of the winding drum is adjusted to more than 50 revolutions per minute, preferably 70 revolutions per minute, in particular substantially constant.
  • the second angular velocity preferably the minimum angular velocity, is set to be substantially constant when a predetermined axial setting position of the guide relative to the winding drum is reached at less than 70 revolutions per minute, in particular below 50 revolutions per minute.
  • a transition between the first angular velocity and the second angular velocity is realized by means of a constant or continuous angular velocity change.
  • the axial actuating means region is delimited by two predetermined, winding drum-specific, axial setting positions, which, if exceeded, in particular initiate or terminate the abovementioned side flange operation.
  • the limitation of the actuating means region, at which in particular the maximum angular velocity is operated, causes the first angular velocity to be preferably set to over 80 revolutions per minute during winding in accordance with the invention within the actuating means region. Experiments showed that angular velocities of 90 revolutions per minute or even more can be set.
  • the second angular speed is preferably set at less than 70 revolutions per minute. It has been shown that an optimum speed for the side flange operation is about 65 revolutions per minute.
  • the actuating means region occupies more than 50%, preferably between 60% and 80% or 90% of the total axial total winding width between the two side flanges of the winding drum.
  • the predetermined axial adjustment Position is set in particular at an axial distance to the end of the drum to less than 20% of the total axial winding width between the side flange of the drum.
  • the speed can be reduced, but also be increased, depending on how the material properties of the respective winding material to be wound are.
  • both predetermined axial adjustment positions are placed symmetrically to the radial center axis at an equal axial distance to the respective axial end of the drum.
  • a position or displacement sensor such as a contactor
  • the speed can be increased to the maximum speed.
  • the invention relates to a device for winding winding a strand-shaped winding material, such as a continuously extruded tube, preferably made of plastic on a rotationally driven winding drum.
  • the device according to the invention comprises a guide, preferably with a laying arm, via which the winding material of the winding drum is transferred by winding in a particularly linear back and forth laying movement of the laying arm.
  • the guide may comprise a carrier, wherein the laying arm and the carrier are coupled to one another via a slide rail mounting.
  • the device according to the invention has an adjusting device for moving, in particular for vertical lifting and axial displacement, the guide relative to the winding drum.
  • the adjusting device is formed by a robot that can set the guide in all three-dimensional directions.
  • the device according to the invention has a control and / or regulating device which is coupled to the adjusting device and which provides the guide in accordance with the abovementioned method steps of the turning operation of the winding method according to the invention.
  • the control routine should be designed to implement the method steps.
  • the invention relates to a device which can be combined with or is independent of the device defined above for winding a strand-like winding material, such as a continuously extruded tube, preferably made of plastic, on a rotary, rotating winding drum, the device being designed in accordance with the method of the method according to the invention can.
  • the device according to the invention has a guide, which transfers the winding material of the rotating winding drum in an in particular linear reciprocating movement substantially along an axial direction of the drum in a winding manner.
  • the device according to the invention is in particular designed to rotate the drum about its axis of rotation at different angular speeds, wherein the axis of rotation of the winding drum is detected.
  • the winding device according to the invention has a winding drum rotary drive and an angular speed control and / or control connected to the winding drum rotary drive.
  • the angular velocity control and / or regulation sets the angular velocity of the winding drum in the axial course of winding of the respective winding material position as a function of the axial and / or radial setting position of the guide, in particular of the winding drum end of the guide, relative to the winding drum.
  • the angular velocity control and / or regulation for multiple winding layers are operated at different angular velocity.
  • the angular velocity is lower in the case of the winding layers wound first, while for the winding of later winding layers at the radially outer region of the winding drum, the angular velocity is set higher.
  • the degree of reduction / increase in the angular velocity may be made dependent on the degree of asymmetry of the winding drum to be wound.
  • winding drum individual data may be input to the speed control and / or control to adjust the corresponding optimum angular velocity.
  • This can be based on experience.
  • a distinction can be made between the axial asymmetries, such as the axial side flange impact, and the radial asymmetries, such as the drum core impact.
  • the inventors recognized the radial asymmetric impact on the drum core as particularly critical.
  • the angular velocity control and / or regulation is provided with a sensor, such as a contactor, for detecting at least one predetermined position of the guide.
  • a sensor such as a contactor
  • this displacement sensor or position sensor of the guide can be set to zero at the beginning of the winding layer. solve, wherein the progress of the winding either directly, in particular by means of the sensor or indirectly via the speed or the amount of the already wound winding material can be determined.
  • the displacement sensor is arranged and fastened to the guide, wherein, in particular, the displacement sensor emits a trigger signal upon detection of at least one predetermined control position, so that the angular velocity control and / or control then changes the angular velocity.
  • at least one predefined setting position is defined when contacting the contactor with an inner side of a side flange of the winding drum.
  • the contactor along the edge to a bracket or a wheel, wherein a bearing axis of rotation of the contactor is pivoted away in the axial direction of a side flange, so that it can roll or run in contact with the rotating side flange.
  • the contactor can be pivoted from a passive position to an active position in which a trigger signal to the angular velocity control or regulation or can be delivered directly to the rotary drive.
  • the device according to the invention for winding the strand-form winding material can be designed such that the method steps of the method according to the invention with the device according to the invention are realized.
  • the winding method according to the invention may also be designed such that the mode of operation of the winding device according to the invention is realized according to the method.
  • a laying arm of the device for winding in accordance with the invention can preferably be carried and placed by an actuating device, such as a robot, preferably in accordance with a control and / or regulation routine.
  • the laying arm serves to channelize the stranded or wound material to the winding drum and to transfer it for winding, while the laying arm is moved back and forth, in particular substantially transversely to its longitudinal extent and linearly between the axial ends, such as the side wall flanges ,
  • the laying arm follows in particular stepwise the axial winding progress of the wound on the winding drum winding material.
  • the laying arm has a winding drum-side end, which accounts for a large part of the entire winding process in a contact, in particular rolling contact, with the winding drum or the already wound thereon winding layer and on each of which a respective side flange of the winding drum facing abutment region is formed on which the laying arm comes into abutting contact with one of the two side flanges especially when performing a turning operation.
  • the contact can be formed as 6.3schleif- or rolling contact.
  • the device according to the invention has a displacement sensor arranged on the wedge-side end, such as a contactor which emits a control signal, such as a turning operation triggering signal, at least when at least one predefined winding position, at least one triggering position for the turning operation, of the winding drum end is reached.
  • the control signal is sent to an electronic control and / or regulating device, whereby a control for changing a specific control variable of the winding method can be triggered.
  • the control and / or regulating device performs a turning operation in which the old winding position is completed and the new winding position on the old winding position is started. In the turning operation, a change of direction of the laying movement of the laying arm is accompanied.
  • the displacement sensor in the region of each abutment region has an actuating projection which protrudes in an unactuated position from the respective abutment region in forward or Herverlegeschulsraum and preferably such movable, in particular pivotally mounted on the laying arm, that the respective actuating projection in its release position the respective contact area for contact with the side wall flange releases.
  • the inventors have found that, for the winding-technically difficult turning or wall operation, the placement of the winding drum-side end and thus of the laying arm relative to the winding drum is essential in order to be able to realize higher winding speeds of more than 80 m / min.
  • the timing at which distance to the side wall flange of the winding drum and when the turning operation is triggered and terminated is important to realize a faultless completion of the spiral or winding layer and rebuild a solid winding layer base.
  • the contactor with its actuating projection projecting in the direction of displacement movement, realizes triggering of the control signal prior to reaching the laying movement limiting outer position of the laying arm achieved when the winding drum end of the laying arm contacts the sidewall flange of the winding drum stands.
  • the yielding, in particular rotatable actuating projection allows the contact of the winding drum-side end with the 9.wandflansch to.
  • the relevant actuating projection in its release position, is recessed in a vertical view into the laying arm, in particular in a housing structure of the laying arm.
  • the laying arm may comprise a transport space limited in particular by plates, preferably completely closed, in which a pivot axis of the actuating projection is arranged, and the respective actuating projection has disappeared on reaching the side flange wall.
  • an actuating outer side of the actuating projection comes into sliding contact with the soflanschwand, wherein in particular the operating outer side of the respective actuating projection is substantially flat and planar.
  • the actuation outer side of the respective actuation projection is contour-adapted to an outer surface of the abutment region, so that in the release position the actuation outer side lies substantially free of excitation substantially in the plane of the outer surface of the particularly planar abutment region.
  • the actuating projection in its unactuated position is at least half or around a whole winding material thickness and at most two Wickelgutologien of the respective contact surface in Hin. Herverleeschulsraum ago.
  • an optimized, preliminary triggering of the control signal can be achieved before the contact area of the laying arm comes into contact with the side wall flange. It is clear that the period and / or the winding path between triggering of the control signal and contacting the contact area can be adjusted by that triggering of the control signal is changed only after exceeding an adjustable amplitude of movement of the actuating projection from its unimpeded position.
  • the laying arm has a Wickelgutabgabeö réelle at its winding drum-side end at which the winding material leaves the transport space of the laying arm, to be transferred then in particular guide or contactless of the winding drum.
  • the displacement sensor on the laying arm is arranged closer to a substantially cylindrical drum core of the winding drum than the winding material output at which the winding material leaves the laying arm without guidance, under the exclusive influence of gravity and the internal winding force of the winding material.
  • the displacement sensor is arranged in the vertical direction below the winding material delivery, wherein in particular the winding material extends without contact on the components of the displacement sensor over to the winding drum.
  • the laying arm according to the invention comprises a sword-shaped housing, which is preferably formed of two mutually parallel, extending in the longitudinal direction of the laying arm housing plates delimiting a transport space of the laying arm extending from an actuator-side base portion to the winding drum end of the Laying arms extends.
  • the winding material is passed through the transport space extending in the longitudinal direction completely through the laying arm until it reaches a winding material discharge opening.
  • the housing plates in particular have an outer surface, which preferably lies in a vertical plane. The abutment region where the winding drum-side end comes into abutting contact with the side wall flange of the winding drum is formed at an axial end portion of the outer surface of the respective housing plate.
  • the contact area can be formed by a particular demountable wear plate, in particular of a material of lower friction, such as polyamide.
  • the wear plate is preferably arranged interchangeably at the axial end portion of the two housing plates, in particular screwed.
  • the contactor has a relative to the laying arm fixedly mounted pivot axis.
  • the pivot axis is rotatably mounted on the housing of the laying arm in the interior of the transport space.
  • the pivot axis remains stationary in each operating position of the actuating projection within the transport space of the laying arm.
  • the pivot axis preferably extends substantially in the vertical direction, so that the respective actuating projection of the contactor is pivoted substantially in a horizontal plane.
  • an additional rotary motion sensor accesses the pivot axis of the contactor, so that in particular after exceeding a predetermined pivoting amplitude of the respective actuating projection, the control signal can be generated and delivered.
  • a pivoting movement transmission mechanism is housed, in particular within the transport space of the laying arm.
  • the pivoting motion transmission mechanism serves to transmit the pivotal movement of the contactor away from the winding drum end to the base end of the laying arm, preferably without transmitting the motion by conversion to an electric field.
  • - Ronic signal is realized.
  • an electrical signal generator can be arranged, which is preferably disposed within or optionally outside the transport space of the laying arm, and generates and forwards the control signal based on the transmitted pivoting movement.
  • the pivotal movement transmission mechanism is realized by an angular gear which transmits the pivoting movement of the substantially vertically extending, actuating projection-side pivot axis of the contactor to a transmission shaft extending in the longitudinal direction (horizontal direction) of the laying arm.
  • the actuating projection-side, in particular substantially vertically extending pivot axis of the contactor is biased such, in particular spring-biased that the actuating projection is always forced by its respective release position in the unactuated neutral position.
  • the transmission shaft is at least two parts, so that a shaft axis side shaft portion of a pivot axis remote shaft portion is non-destructive disassembled. The division is used for the modular replacement of the entire winding drum-side end of the laying arm to adapt the latter to different strong winding goods can.
  • the contactor has a closed ring structure forming a bow shape.
  • the bracket is realized axially symmetrically.
  • the symmetry axis of the ring structure coincides in the unactuated position of the contactor with the longitudinal direction of the laying arm.
  • the two actuating projections are part of the bow-shaped triangular structure.
  • the triangular structure is preferably realized isosceles, wherein a respective corner of the corner of the triangular bracket shape is rounded off the respective actuating projection.
  • the same legs are arranged at an angle of less than 35 ° to each other, preferably about 30 °.
  • the carrier may be designed merely to provide an engagement region for attaching the actuating device or a handling device, such as of the robot, to form.
  • the carrier has a rail for a rail carriage arrangement.
  • the winding material of the rotating winding drum in the axial, in particular linear, forward and Herverlegeterrorism the laying arm is transferred by winding.
  • the axial reciprocating motion is purely translationally linear and aligned substantially parallel to the axis of rotation of the winding drum.
  • the winding drum-side end describes the axial linear back and forth transfer path between the two opposite side flanges of the winding drum.
  • the laying arm Facing away from the winding drum, the laying arm has a receptacle for accepting the winding material, which in particular continuously leaves an extrusion station.
  • the receptacle can be formed, for example, by a star-shaped arrangement of several, in particular four, free-running rollers.
  • the receptacle may additionally have a support structure, on which, for example, electronic components, but also pneumatic damping systems for the storage of the laying arm can be maintained.
  • the winding device according to the invention has in particular a laying arm bearing, which leads the laying arm in particular axial laying direction relative to the carrier.
  • the winding device according to the invention preferably has a restoring or pretensioning device, which generates a particularly elastic, in particular substantially axially directed, restoring or biasing force, in particular in the case of a deflection of the laying arm, in particular from a neutral position of the laying arm relative to the carrier, in particular due to the axial growth of the winding position on the winding drum and tells the laying arm to laterally press the laying arm against the last laid on the winding drum winding loop.
  • the restoring device and the laying armature tension the laying arm in such a way that it is pressed against the winding, in particular the winding loop last laid, in an axial manner, in particular at its winding drum end.
  • no restoring force acts on the laying arm and thus on the winding loop last laid.
  • the restoring force generated by the restoring device preferably acts constantly on the winding loop last laid during the process. velvet moving back and forth movement of the laying arm.
  • the restoring force and thus the constant axial biasing of the winding drum-side end of the laying arm against the winding loop press the last-laid winding loop axially against the immediately adjacent winding loop, resulting in a compact, gap-free winding structure.
  • the resilience in the laying direction realized by the laying armor combined with the elastic restoring bias against the laying direction allows for a change in the position of the laying arm caused by the gradually developing winding on the winding drum.
  • the laying arm does not carry out any actively defined, in particular controlled setting procedure, but constantly adapts flexibly to geometric features and material-specific characteristics of the winding.
  • a particularly reliable automation of winding at high Fordtations- and winding speeds of up to 100 m / min and beyond can be achieved.
  • the translational flexible mounting in the laying direction of the laying arm can be stored flexibly in a vertical direction.
  • the laying arm support may preferably allow a purely translational adjustment of the carrier-side end of the laying arm and optionally a purely translational vertical movement of the carrier-side end of the laying arm.
  • the laying arm could carry out a pivoting movement of the laying arm about the carrier-side end of the laying arm by means of a corresponding carrier-side laying arm pivot bearing, wherein both a pivoting movement in an axial plane and in a vertical plane can be permitted.
  • This shift arm pivot bearing must allow a swing amplitude of only a few degrees, in particular less than 20 °. The longer the longitudinal extent of the laying arm, the lower the pivoting bearing amplitude needs to be designed in the vertical direction and the horizontal direction.
  • a winding drum side end of the laying arm which may be formed, for example, as freewheeling engagement wheel, carried out such that the winding drum end due to the restoring force in the axial reciprocating movement, in particular during the entire reciprocating movement in one in particular continuous lateral contact with an at least circumferential section-wise free lateral side of the last-positioned winding loop, so that in particular the laying arm depends on the axial growth of the winding to be laid, that is to say depending on the axial extent.
  • Steering is deflected from the neutral position, for example, gradually to the axial extent of a winding loop in the axial direction of laying.
  • a restoring pressure force is generated by the restoring device, which is communicated via the winding drum-side end of the laying arm of the lateral side of the last-laid winding loop.
  • the return device comprises a particular controllable by the control and / or regulating device or adjustable suspension, which generates with appropriate deflection of the laying arm from the neutral position to a deflection elastic restoring force, in particular calculated and adjusts.
  • a controllable suspension can already generate a restoring force, without a deflection of the laying arm is accompanied by a neutral position.
  • the restoring force is oriented such that its effective direction is parallel to the axial laying direction, in particular parallel to the axis of rotation of the winding drum.
  • the back-up device presses the winding drum-side end against the last-placed winding loop, the effective direction of the restoring force of the laying direction is opposite.
  • the restoring force is preferably only used to bias the laying arm in the axial direction against the winding and to support it.
  • the laying arm is reset relative to the carrier again, preferably realizes a holding device holding the carrier, such as a robot which tracks when exceeding a deflection threshold or a maximum restoring / V orspannkraft the carrier relative to the deflected laying arm.
  • the rear part device is formed by a pneumatic actuator, in particular by a pair of pneumatic actuators, one of which is responsible for generating the restoring force in each case in an axial laying direction.
  • the pneumatic actuator can be coupled to a control and / or regulating device to obtain operational or winding-related additional control signals to actively increase or decrease the restoring force and thus the biasing force against the already adjusting amount according to the axial deflection.
  • the return device is connected to a control and / or regulating device, so that the restoring force and thus the biasing force during the winding substantially in a fixed limit range, in particular is kept constant.
  • the restoring force is generated step by step due to the yielding laying arm mounting.
  • the restoring force can be reset stepwise by exceeding a threshold limit of a border area, without causing the restoring force / bias to disappear, so that the restoring force always remains within the predetermined limits.
  • a lowering of the restoring force is realized by corresponding tracking of the carrier relative to the laying arm.
  • the rear part has a control and / or regulating device for adjusting the remindstellkraf orposition example by adjusting the spring property of the return device and / or a controller for adjusting the Auslenkamplitude of the laying arm.
  • the respective control and / or regulating device may be coupled to a sensor which detects the deflection range of the laying arm from the neutral position and notifies the control and / or regulating device, such as a microcomputer.
  • the microcomputer can, for example, set a desired deflection at a constant spring property of the restoring device, in accordance with which a control process is initiated.
  • the restoring force is adjustable.
  • the winding device comprises in particular a handle or adjusting device, such as a robot, with at least two, preferably three, axes of movement, preferably in a vertical axis of movement and in a horizontal axis of movement in the laying direction of the laying arm, in particular parallel to the axis of rotation of the winding drum.
  • the actuator provides the support relative to the laying on the laid winding support arm, whereby the force acting between the laying arm and the carrier elastic restoring force can be increased or decreased.
  • a control and / or regulating device for the winding device which adjusts the restoring force and in particular causes a tracking of the carrier relative to the displaced by the winding increase Verleger arm by means of the actuator only when the Ver legearm has exceeded a predetermined Auslenkweg or Auslenkschwelle along the carrier.
  • the winding device comprises a tracking device, according to which the carrier is tracked in the axial laying direction after the structure of the elastic restoring force according to the increase of the winding in the axial direction.
  • the tracking device has the actuator holding the carrier.
  • the laying support is formed by a carriage-rail arrangement.
  • the slide-rail arrangement ensures a linear guide of the laying arm relative to the carrier, which is guided substantially parallel to the axis of rotation of the winding drum relative to the carrier.
  • the carrier side, the rail is formed, while Verlegearm restaurant the carriage is realized. It is clear that the rail can also be arranged Verleger armmhow, while the carriage is on the support side.
  • the rear part device is connected between the carriage and the rail, so that the corresponding power transmission points of the reset device are arranged on the carriage and on the rail.
  • the laying bar of the laying arm is fastened to the carriage, while the handling device acts on the rail of the carrier in order to provide readjustment of the carrier with respect to the laying arm.
  • the winding drum-side end is mounted such that at least a part, preferably for the entirety of the back and forth laying movement in particular up to the laying direction change the winding drum end to form a substantially axial lateral contact with a free lateral side of the last the winding drum wound winding loop is driven by the axially extending winding position along the laying path.
  • the winding drum-side end is preferably formed by a freely rotatably mounted on the laying arm wheel, of which at least a portion of the side portion projects beyond the laying arm in order to come into contact with the still free lateral side of the last wound winding loop, and in the direction of rotation only the winding drum or is rotated by the already lying on the winding drum winding.
  • the wheel In the laying direction, the wheel is taken along by the constantly axially growing winding position along the laying path and moved axially. At the same time, the wheel rolls on the winding drum or the already completely laid winding position, at least under the influence of the weight of the laying arm.
  • a preferred embodiment of the invention relates to an adjusting or releasing device which, at least during the laying movement near the side flange of the winding drum, inclines the laying arm away from the one side flange in a "positive" angle of attack for the horizontal radial extent of the one side flange and the laying arm in the course the back and forth laying movement towards the opposite side flange in a "negative" angle of attack from the other side flange inclined inclined.
  • the actuating device is preferably formed by the handling device, such as the positioning robot, which, in order to operate the desired pivoting movement about the winding loop contact, constitutes the carrier.
  • the pivot axis of the pivoting movement is preferably in the region of the winding drum-side end of the laying arm.
  • the pivot point can migrate along the forward and Herverlegewegs. It is sufficient to set a clearance angle of 1 ° to 20 °.
  • the rotatable laying direction of the laying arm defined by the laying arm position is also inclined with respect to the axial direction, whereby the angle of inclination at the axial ends of the reciprocating movement is correspondingly greatest and in the course of the to and fro laying movement, such as Free-fall angle, decreases and disappears about halfway laying and then gradually increases in particular gradually.
  • a laying arm for vertical positioning of the laying arm is provided relative to the winding drum for the proper operation of the laying arm especially in a change of direction of the back and forth.
  • the Verlegearmstellinnate cooperates with a displacement sensor for detecting at least a predetermined position of the laying arm along the laying path, wherein optionally the displacement sensor causes upon reaching the at least one predefined position, the Verlegearmstell issued, the laying arm by at least about half the thickness of the winding material, preferably by about a winding material or in order to lift away more than one winding material thickness, and at most by a factor of two times the winding material thickness away from the winding drum or away from the winding layer already laid thereon.
  • the laying Gearmstell Marie may have a particular vertical pivot bearing for the laying arm, wherein a pivot axis of the laying arm is arranged on the carrier side.
  • the pivot bearing can be realized, for example, in that a winding drum-side laying arm blade is pivotable relative to the carrier-side laying arm base in the vertical direction.
  • the laying arm adjustment device can have a lift for, in particular, vertical lifting of the pivot axis in the vertical direction, wherein the lift is formed, for example, by the handling device, such as the setting robot, which accesses the carrier in order to lift the carrier together with the laying arm pivot axis vertically linearly.
  • the pivot bearing In order to take the pivotable winding drum-side end when lifting, the pivot bearing has an abutment stop, which limits a lowering of the winding drum-side end of the laying arm.
  • the pivot bearing allows on the one hand a flexible contact sequence of the winding drum side end of the already placed winding layer and thus a free contour following the already laid winding layer and its radial imbalances, on the other hand limited the investment stop lowering the winding drum end from the support on the winding position by at most half Wickelungsguther , the winding drum end should come between two adjacent adjacent winding loops.
  • a winding material brake is arranged on the laying arm, which informs the winding material before reaching the winding drum, a braking force to bias the winding material to train.
  • the braking force can be adjusted according to the operation in particular by a control and / or regulation.
  • the winding material of the rotating winding drum is transferred relative to a carrier by means of a back and forth laying movement of the laying arm.
  • the laying arm is guided in the laying direction relative to a carrier.
  • a restoring force directed in the axial laying direction is generated which acts against the winding placed on the winding drum.
  • the device for winding the strand-like winding material has a laying arm, on which the winding material of the rotating winding drum is transferred in a particularly linear reciprocating movement of the laying arm.
  • the back and forth laying movement is limited by the side flanges of the winding drum.
  • the direction of the back and forth laying movement can be predominantly parallel and / or slightly inclined to the axial direction.
  • the winding device has an active laying arm adjusting device for vertically positioning the laying arm relative to the winding drum, which in particular can lift and lower the laying arm only in the vertical direction.
  • the winding device comprises a displacement sensor for detecting at least one predetermined position of the laying arm, wherein upon reaching the at least one position preferably via a control and / or regulation, the laying arm is caused, the laying arm by about at least half a thickness of the winding material, preferably at least about one Wickelgutlets, and to remove at most a twofold of the winding material thickness of the winding drum or the winding already laid on away, especially in an exclusive vertical movement to lift. In some cases, a lifting of over two or three times the winding material thickness, in particular empirically of over 30 mm is necessary.
  • the vertical lifting of the laying arm, in particular of the winding drum end, for the change of direction of the forward and Herverleegraphy be limited insofar as the winding drum end to be taken after laying the first winding loop of the new winding position of the winding loop in a substantially axial Verleebewungsungsraum to the Drive arm to drive for the moving back and forth.
  • the laying arm adjusting device provides exclusively vertical lifting movement to initiate the directional change of the reciprocating motion, and subsequently, after the first winding loop of the new winding layer has come in lateral engagement with the raised winding drum end of the laying arm, the laying arm adjusting device returns the laying arm as far back settles until the winding drum-side end in particular either rolling or sliding comes in a radial contact to the completed winding position.
  • the displacement sensor is arranged on a winding drum-side end of the laying arm.
  • the displacement sensor is a contactor, which then emits an electrical control signal, in particular to a control and / or regulation or directly to the Verlegearmstell responded when the laying arm, in particular re its winding drum-side end, which reaches at least one predefined position.
  • the predefined position corresponds to the end of the forward and herverlee Gay.
  • the at least one predefined position when contacting the contactor is defined with an inner side of a side flange of the winding drum.
  • the end of the reciprocating motion may be accompanied without structural contact with the side flange of the winding drum, for example, by achieving a certain minimum separation of the winding drum end from the side flange, which may be, for example, between about two times the winding material thickness or about one winding material thickness or less.
  • the displacement sensor has a freely rotatably mounted wheel, the bearing axis of rotation in particular in the axial direction of the side flange of the winding drum is pivotally away, whereby the triggering of the electrical control signal can be achieved.
  • the wheel of the displacement sensor is rotatably mounted in such a way that it can roll in contact with the rotating side flange and can be pivoted in the axial direction from a passive position to an active position in a further displacement of the laying arm, in which the electrical control signal optionally via a controller and / / or regulation of Verlegerearmstell sensible is communicated.
  • the freely rotatably mounted wheel of the displacement sensor is located at the winding drum end of the laying arm in the region of a 12 o'clock position with respect to the winding drum, in particular under the influence of the weight of the laying arm on the winding drum or on an already laid winding position substantially tangentially.
  • the winding drum-side end of the laying arm is designed to stand in the forth and Herverlegeterrorism, in particular at least when reaching the predetermined position, in a continuous lateral contact with a free lateral side of the last laid on the winding drum winding loop.
  • the winding drum end loses contact with the winding position upon removal from the winding and remains in the non-contact position until the winding drum end ceases by forming the lateral contact with the free lateral side of the new last laid winding loop for commencing the reciprocating movement the change of direction is taken.
  • the Verlegearmstell Marie has a pivot bearing for pivoting a winding drum-side end of the laying arm, in particular only in a vertical plane.
  • the pivot bearing allows a relative pivoting movement between the laying bar of the laying arm and the laying arm base, which in turn is movably mounted on the carrier of the winding apparatus via the laying arm, in particular linearly substantially along the axial direction of the winding drum.
  • the handling device such as the positioning robot, which is responsible for the vertical movement for lifting the pivot axis of the pivot bearing.
  • the handling device can also be responsible for moving the carrier in the direction of the back and forth movement, so that the carrier can follow the laying arm leading by the axial winding increase.
  • the Verlegearmstell Marie has a lifter for particular linear lifting and / or lowering the pivot axis of the pivot bearing, wherein the lifter can be realized in a component union by the handling device, such as the positioning robot.
  • the laying arm adjusting device may have a damper for damping the pivoting movement.
  • the pivot bearing can rest the winding drum-side end of the laying arm on the winding drum or on an already laid winding position under the influence of the weight.
  • the Verlegearmstell adopted, in particular the pivot bearing may include a support stop in particular as a lower pivot limit for limiting the vertical mobility of the laying arm towards the winding drum.
  • the support stop In the resting of the winding drum-side end of the winding drum or on the last-placed winding position of the support stop is positioned so that a free, in particular only damped, approximate movement of the winding drum end towards the winding drum of at most one winding material, preferably at most a quarter of the winding material is allowed ,
  • the support stop can serve to take away the laying arm, in particular the laying blade, for removing the winding drum-side end away from the winding drum or away from the winding position.
  • the winding device comprises a laying support, which in particular supports the laying arm in a laying direction rotatable relative to the carrier, in particular according to the axial position along the laying path. leads special linear, and a restoring or biasing means, the restraining arm relative to the support a restoring or biasing force communicates with deflection of the laying arm in order to force the laying arm laterally, substantially axially against a last laid on the winding drum winding loop.
  • the laying arm support may comprise a carriage-rail arrangement, according to which the laying arm is guided linearly in the laying direction relative to the carrier.
  • the axial direction is defined by the axis of rotation of the winding drum.
  • the rotatable laying direction may be parallel to the axial direction, in particular depending on the position of the laying arm along the laying path and / or inclined to produce a free running angle of the laying arm, in particular less than 20 ° with respect to the horizontal radial extent of the side flange of the winding drum.
  • the carriage is designed Verlegearm paragraph, the rail is realized carrier side.
  • a handling device such as a positioning robot, advances the carrier, following the laying arm, and serves to reduce the increasing displacement of the laying arm, caused by the axial growth of the winding layer and always leading past the advancing carrier.
  • the restoring force serves to constantly press the laying arm against the last-laid winding loop and in particular to maintain a bias against the winding loop and thus the winding loop contact when the handling device tracks the carrier following the laying arm.
  • the carrier may only be tracked so far that continues to remain a sufficient biasing force on the laying arm against the last-placed winding loop.
  • the winding drum-side end is mounted such that at least a part, preferably for the entirety of the back and forth laying movement in particular up to the laying direction change the winding drum end to form a substantially axial lateral contact with a free lateral side of the last the winding drum wound winding loop is driven by the axially extending winding position along the laying path.
  • the winding drum-side end is preferably formed by a freely rotatably mounted on the laying arm wheel, of which at least a portion of the side portion projects beyond the laying arm to come into contact with the still free lateral side of the last wound winding loop, and in the direction of rotation only from the Winding drum or is rotationally driven by the already lying on the winding drum winding.
  • the wheel In the laying direction, the wheel is taken along by the constantly axially growing winding position along the laying path and moved axially. At the same time, the wheel rolls on the winding drum or the already completely laid winding position, at least under the influence of the weight of the laying arm.
  • a preferred embodiment of the invention relates to an adjusting or releasing device, which adjusts the laying arm, at least during the laying movement near the side flange of the winding drum, in a direction of horizontal radial extension of the one soflan- "tilting" angle of the one side flange away and in the course of the displacement movement back and forth towards the opposite side flange, the laying arm pivots away from the other side flange in a "negative" angle of attack.
  • the actuating device is preferably formed by the handling device, such as the positioning robot, which, in order to operate the desired pivoting movement about the winding loop contact, provides the carrier.
  • the pivot axis of the pivoting movement is preferably in the region of the winding drum-side end of the laying arm.
  • the pivot point can migrate along the forward and Herverlegewegs. It is sufficient to set a clearance angle of 1 ° to 20 °.
  • the rotatable laying direction of the laying arm defined by the laying arm position is also inclined with respect to the axial direction, whereby the angle of inclination at the axial ends of the reciprocating movement is correspondingly greatest and in the course of the to and fro laying movement, such as Free-fall angle, decreases and disappears about halfway laying and then gradually increases in particular gradually.
  • a winding material brake is arranged on the laying arm, which informs the winding material before reaching the winding drum, a braking force to bias the winding material to train.
  • the braking force can be adjusted according to the operation in particular by a control and / or regulation.
  • the winding material is moved over the laying arm of the rotating and stacking arm mounted for the displacement movement. handed over to the winding drum.
  • At least one predetermined position of the laying arm is predetermined for a change of direction of the forward and herverlee Gay, wherein the achievement of at least one position is determined by means of sensors.
  • the laying arm is preferably controlled and / or regulated by about at least half a thickness of the winding material, preferably by about one winding material thickness, and at most about twice the winding material thickness by the winding drum or by the already placed on winding position away, in particular raised.
  • the predetermined position for changing direction of the back and forth laying movement is achieved when the winding drum end of the laying arm, which is in a particular displacement of the laying arm along the laying path constant contact with the winding drum and / or the already placed winding position, an inside of a Side flange of the winding drum contacted or at the latest when it is at a distance of at most twice the winding material, preferably from about a winding material, to the inside of the respective side flange.
  • Figure 1 is a perspective view of an apparatus for winding a continuously extruded plastic tube on a winding drum in an initial operating state, in which a first winding layer is deposited on the winding drum;
  • FIG. 2a shows a perspective view of the winding device according to FIG. 1 shortly before the operating state of a winding layer change of direction;
  • FIG. 2b shows a perspective detailed view of the engagement of a winding drum-side end of a laying arm on the winding and the winding drum in accordance with the operating state according to FIG. 2a; a perspective view of the winding device during the
  • Figure 11 is a winding speed-distance diagram illustrating the dependence of the winding speed of the axial position of the guide; a path-time diagram in which the axial displacement (X) against the time (t) during a turning operation is shown; a perspective view of the laying arm according to the invention for the winding device according to the invention; a perspective view of a front part of the laying arm without a housing half, wherein a housing plate for free view of the transport space of the laying arm is dismantled; a plan view of the front part of the laying arm of Figure 14; an end view of the winding drum-side end of the laying arm according to the invention; a cross-sectional view of the front part of the laying arm of Figure 14; and a perspective view of in the transport space of the laying arm largely accommodated movement organs of the laying arm according to the invention.
  • the winding device according to the invention is generally provided with the reference numeral 1.
  • the winding device 1 serves to wind a continuously extruded from an extrusion, not shown, plastic tube 3, such as a so-called cable protection tube on a winding drum 5, wherein a uniform possible winding without space between the individual winding loops 17 and with a substantially constant winding pitch of a plastic pipe width per Rotation is to be achieved, as shown for example in Figures 1 to 4b.
  • the winding drum 5 comprises a substantially cylindrical drum core 7, at the two axial ends in each case a lateral, extending in the radial direction side flange I Ia, I Ib is attached.
  • a rotation axis 13 of the winding drum 5 is stationary (with respect to a reference bottom B, on which the winding device 1 is), around which the winding drum 5 for Performing the winding process rotates.
  • the axis of rotation 13 defines an axial direction, to which reference will also be made in the following to define movements of moving components of the winding device 1.
  • the standardized winding drum 5 is often made of wood, wherein the drum core 7 and the side flanges I Ia, I Ib can deviate slightly, but not negligibly from an ideal symmetrical shape.
  • the cylindrical drum core 7 may have radial impacts, while the side flanges I Ia, I Ib can form Axialunwuchten.
  • winding drums 5 made of other material, such as plastic often deviate from an ideal symmetric rotational shape at random or due to production.
  • the extruded plastic tube 3 is already wound in an initial winding position by more than the axial half of the winding drum 5 to the drum core 7.
  • the winding loop which has just been applied last to the drum core 7, shall be provided with the reference numeral 17.
  • the winding loop 17 has, until the next winding loop is completely encircling and has applied laterally, a circumferential portion free axial lateral side 18, to which reference is made in the following mainly at an approximately 12 o'clock circumferential location (contact with the engagement wheel 43) shall be.
  • the plastic pipe 3 is extruded continuously cylindrical along its extension and may have an outer diameter of 5 mm to 30 mm or 40 mm.
  • the thickness of the plastic pipe 3 may be about 10% to 60% of the outer pipe radius.
  • the plastic pipe 3 is continuously formed in an extrusion station (not shown) and passes through a cooling line (water bath) in the winding device 1, which may be preceded by a plastic pipe (3) buffer system (not shown), through the different conveying speeds of Plastic tube 3 to be compensated in the longitudinal direction during the extrusion process and during winding.
  • the buffer system may for example be designed as a vertical pendulum, which can compensate for the vertical displacement of a diverter wheel too little / too high speed of the winding device 1 relative to the extruding device by the guide wheel occupies a higher / lower vertical position.
  • a buffer line for the extruded plastic pipe (3) can be achieved for a continuous manufacturing process before it enters the winding device 1.
  • the winding device 1 according to the invention essentially consists of four main components, namely a carrier 23, a rear part device 61, a positioning robot 71, which is indicated only in FIG. 5, and a laying arm 27 according to the invention.
  • the laying arm 27 has the shape such as a chainsaw with a Verlegerearmbasis 28 (actuator / motor base) and a laying blade 29, which extends from the Verlegerearmbasis 28 substantially in the horizontal direction to the winding drum 5 and these touches directly or indirectly.
  • the laying arm base 28 has on its side facing away from the winding drum 5 a receptacle 21 (FIGS. 6, 9 and 10) for accepting the plastic pipe 3 which in particular leaves an extrusion station continuously.
  • the receptacle 21 comprises pairs of rollers 25 arranged in a star shape which delimit a threading opening to ensure a horizontally and vertically guided threading of the plastic tube 3 in the laying arm 27.
  • the laying arm base 28 is mainly formed by a profile support 57 which is composed of a plurality of mutually joined support plates. Functional components of the winding device 1, such as a microcomputer, actuators, etc., can be attached to the support plates.
  • the carrier 23 movably supports the laying arm 27 and, in the illustrated embodiment, has a rail 51 to which a gripping arm of the setting robot 71 is attached.
  • the rail 51 cooperates with a carriage 53 of the laying arm base 28 so that the laying arm 27 can be reciprocated along the linear carriage path.
  • the laying blade 29 extends predominantly in a horizontal direction, approximately perpendicular to the axial direction 13 of the Verlegerearmbasis 28 away to the winding drum 5, wherein the laying arm 27 is dimensioned so that in the longitudinal direction over the drum core 7 (to about in the axial center) protrudes (considered in lifting direction A).
  • the laying blade 29 has two vertical, mutually parallel guide and holding plates 31a, 31b. Between the two holding and guiding plates 3 a, 31 b, which have a substantially constant vertical width in their essentially horizontal extension direction, a guide gap is formed for forming a transport space 32 for the plastic tube 3. In order that the plastic tube 3 can slide reliably from the receptacle 21 along the laying arm 27 between the holding and guide plates 31a, 31b, guide rollers in the guide gap can be rotated on the holding and guiding plates 31a, 31b. be stored and form a location-defined guide channel through the transport space 32 therethrough.
  • a winding material delivery 34 in particular in the form of a pair of delivery rollers 35 with horizontal axes of rotation is still stored in the transport space 34, which ensure guided delivery of the plastic pipe 3 from the winding drum-side end 33 of the laying arm 27 to the winding drum 5.
  • the structure 30 may be bounded laterally by vertically arranged plates and limit the transport space 32.
  • On the support structure 30 a plurality of guide rollers for performing the wound Wick are rotatably supported.
  • a displacement sensor 36 is positioned in a first embodiment of a contactor 37.
  • the contactor 37 comprises a freely rotatably mounted contact wheel whose axis of rotation is arranged vertically. Another known from the prior art displacement sensor can be used.
  • the contact wheel has a passive operating state in the course of the laying movement W of the laying arm 27 between the left side flange 1 lb and the opposite right side flange 11a, in which the axis of rotation lies in a guide gap of the laying bar 29.
  • the contact wheel of the contactor 37 is deflected in the axial direction, because the contact wheel at the winding drum end 33 of the laying arm 27 in FIG axially projecting axial directions and is pivotally mounted on the laying arm 27 for axial deflection.
  • the contactor 37 outputs an electrical contact signal to a control and / or regulating device (not shown), which processes the contact signal for the further winding operation of the winding device 1.
  • the triggering of the electrical contact signal can be initiated and transmitted immediately after the movement of the contact wheel from its non-active center position or with a path-dependent delay after reaching a predetermined pivoting amplitude.
  • a contact region 38 is formed, at which the winding drum-side end 33 of the laying arm can come into sliding contact with the side flange wall 11a, 1b of the winding drum 5.
  • the pivot bearing 39 of the displacement sensor 34 is designed such that the contact wheel of the contactor 37 is connected is pivoted away at least to the level of the outside of the respective abutment portion 38, so that the actuating projection of the contact wheel is completely sunk in the lateral direction and the respective abutment portion 38 is released.
  • an engagement wheel 43 is mounted so as to be freely rotatably mounted on the laying arm 27 whose axis of rotation lies substantially horizontally parallel to the axis of rotation 13 of the winding drum 5.
  • the running surface of the engagement wheel 43 is in direct rolling contact with the driven drum core 7 or an already placed winding position.
  • a freely accessible side region of the engagement gear 43 abuts when winding with a predominantly axial pressure biasing contact on the axial lateral side 18 of the winding loop 17 last laid.
  • the axial width of the running surface of the engagement gear 43 is dimensioned such that it is greater than half the outer diameter of the plastic tube 3, but smaller than the outer diameter of the plastic tube 3.
  • the laying arm 27 is pivotally mounted vertically via a carrier-side (23) pivot bearing, which is not illustrated in detail, wherein a carrier-side pivot axis S extends horizontally, at least as a function of the laying path position, parallel to the axis of rotation 13 of the winding drum 5.
  • a damping unit 45 is provided, which is fastened on the one hand to the carrier 23 and on the other hand to a projection 47 on the upper side of the laying bar 29. The damping unit 45 ensures a damped pivoting movement of the laying arm 27 about the carrier-side pivot axis S.
  • a pivot stop (not shown) is provided, which limits pivoting of the laying arm 27 in the vertical plane down to the winding drum 5.
  • the pivotal stop ensures that the engagement gear 43 does not press between two already laid winding loops and completely penetrates between them, in order to avoid contact engagement of the engagement wheel 43 with an underlying complete winding position.
  • the pivoting mobility of the laying arm 27 and the position of the pivot stop are set relative to the laying arm 27 such that the engagement wheel 43 is in rolling contact in rolling contact with the cylindrical drum core 7 or the last laid winding position.
  • the pivot stop stops but lowering the engagement roller 43 from at most the half strength of the plastic tube 3, so that a rolling contact on the last completely laid winding position is prevented.
  • the support 23 is displaceable relative to the fixed axis of rotation 13 or the stationary reference base B of a production hall by one of the positioning robot 71, which is fixedly mounted on the reference bottom B, the carrier 23 engages, holds and positioned according to the winding process control.
  • FIG 5 the axes of movement of the positioning robot 71 are partially shown, wherein the positioning robot 71, the carrier 23 in the horizontal direction, which corresponds to the axial direction (rotation axis 13) and substantially the laying direction V, and in lift direction A can move linearly and wherein the positioning robot 71 the Carrier 23 can pivot about the lateral contact K (about the axis of rotation D).
  • the point of engagement of the engagement wheel 43 with the drum core 7 or the winding position already laid forms an actuating point at which the laying arm 27 is axially displaced axially relative to the carrier 23 by the axial increase of the winding position 15.
  • This may be referred to as a flexibly responding following movement of the laying arm 27, which immediately follows the continuous axial laying of the winding loops 17 and the axial growth of the winding layer 15.
  • a vertical pivoting movement about the pivot axis S due to the system of the engagement wheel 43 on the winding drum 5 and a radial growth of the winding layers realized a follow-up of the initially stationary support 23 mounted Verlegearms 27.
  • the Nachgebegraphy of the laying arm 27 and the Nachstellterrorism the support 23 are with the double arrows V, A indicated in Figure 5.
  • the positioning robot 71 holds the carrier 23 by means of the rail 51, which cooperates with the carriage 53, which is formed by a base plate 55 and a profile carrier 57 extending downwardly therefrom.
  • the carriage 53 and the rail 51 form a translatory bearing, the translational laying direction V is set substantially or approximately parallel to the horizontal axial direction (rotation axis 13).
  • the carriage (53) rails (51) - arrangement gives the laying arm 27 a freedom of movement relative to the carrier 23 only in the laying direction V, so that the carriage 53 only in the laying direction V relative to the positioning robot 71, in particular its gripper arm (not shown) , can be relocated.
  • the rail (51) sled (53) arrangement provides axial compliance for the laying arm 27.
  • the axial compliance is provided by the degree of freedom of movement in the laying direction V.
  • a restoring or pretensioning device 61 acts between the carriage 53 and the rail 51 and provides an elastic return or biasing force generated when the transfer arm 27 from a predefined neutral position relative to the carrier 23, in which no restoring forces of the restoring device 61 between the rail 51 and the carriage 53 act in the laying direction V, driven by the axial expansion of the winding layer 15, is deflected.
  • the amount of the restoring force is greater, the greater the deflection of the laying arm 27 from the neutral position.
  • the resetting device 61 is formed by a pair of pneumatic actuators 63, 65, the details of which are indicated in FIGS. 7 to 10.
  • a pneumatic actuator 65 or 63 is active for generating the restoring force only in one of the laying directions V (for example, from the side flange 11a to the side flange 11b), while the other pneumatic actuator 65 or 63 in the opposite laying direction V (of FIG Side flange I Ib to the side flange I Ia) is active.
  • the end 33 of the laying arm 27 together with the carriage 53 displaces in the linear laying direction V relative to the rail 51, which remains stationary in its position for the time being uninfluenced until it is adjusted, for example, when exceeding a deflection threshold of the carriage 53 by the positioning robot 71, which reduces the restoring force of the return device.
  • the pneumatic actuator 63 or 65 (depending on the axial laying direction) pneumatically clamped, so that in the pneumatic actuator 63, 65, the pneumatically elastic restoring force is generated, which via the carriage 53 to the laying arm 27 is communicated and finally the sprocket 43 biases axially against the free lateral side 18 of the last wound winding loop 17.
  • the axial return bias ensures that all the winding loops 17 are placed close together in the axial direction to achieve the desired uniform winding sequence, and can be flexibly adapted to geometrical and material-specific anomalies.
  • the pneumatic actuator 63, 65 can also generate independently of the laying of the laying arm 27 an actively controlled, pneumatic restoring force, for example by the pneumatic actuator via a control and / or regulating device, not shown, for example, depending on a predetermined operating condition is pneumatically activated.
  • the pneumatic actuator 63 is uncontrolled and builds up (only) elastic restoring forces when the laying arm 27 is moved out of its neutral position in the laying direction V.
  • the axial deflection between the carriage 53 and the rail 51 is kept substantially constant or at least in a boundary region.
  • an unillustrated position sensor is used, which monitors a predefined minimum and maximum Sollausschamplitude by means of a control and / or regulating device (not shown in detail). If this is exceeded or fallen short of, the positioning robot 71 follows the rail 51 following the deflection movement of the laying arm 27, wherein the Nachschreib intimid can correspond approximately to a thickness of the plastic pipe 3. In this way, it is ensured that the elastic restoring force is reduced by the trailing of the rail 51 by the periodic structure of the deflection.
  • the plastic tube 3 when winding around the drum core 7 as far as possible claimed in the longitudinal direction with a constant tensile prestressing force.
  • an electromagnetic brake in particular an eddy current brake 67
  • the eddy current brake 67 which may optionally be provided and manipulated by an unspecified control and / or regulating device, serves to communicate the substantially uniform tensile prestressing force to the plastic pipe 3.
  • the eddy current brake 67 may include two magnet rotors that rotate in an electromagnetically generated magnetic field, wherein the respective magnet rotor may be retracted and extended to adjust the electromagnetic braking force.
  • a toothed belt 72 is provided, which is around two pulleys of the eddy current brake 67th is curious.
  • the timing belt 72 has transverse teeth to ensure a desired engagement with the plastic pipe 3 and the friction force transmission.
  • the belt 72 may also be provided a longitudinally extending mountain-valley profile, which is shaped complementary to the plastic pipe 3.
  • FIGS. 2a and 2b show an operating state in which a first winding layer 15 is approximately finished on the drum core 7.
  • the engagement wheel 43 runs on the cylindrical drum core 7, wherein the axial restoring force generated by the rear part 61 forces the winding loop 17 just laid down axially against the adjacent winding loop.
  • the contact wheel of the contactor 37 comes into rolling engagement with the inside 41 of the side flange I Ia. With continuation of the winding process, the contact wheel is deflected horizontally, whereby the control signal of the contactor 37 is sent to a control and / or regulating device, not shown.
  • control and / or regulating device can be used exclusively for the angular velocity of the winding drum 5 in dependence of the radial and / or axial position of the guide (the laying arm 27), in particular its wickelmommel Konen end 33, adjust. It is clear that the control and / or regulating device can also assume the above-mentioned control functions. Preferably, the control and / or regulating device is firmly connected to the base plate 55. However, other mounting locations for the control and / or regulating device may also be considered.
  • the displacement detection of the laying arm 27 in the control and / or regulating device is initialized, namely set to "0". From this initialization of the laying process (at START according to Figure 1 1) begins a particular continuous detection of the position of the laying arm 27.
  • the winding speed U is at a maximum Winding speed U max increases, so that from a variable or pre-fixed Stellpositon Xi for the first winding layer 15, the maximum winding speed Umax is reached.
  • the helical laying of the winding layer 15 in the so-called axial center region C of the winding drum '5 see FIG.
  • the control triggers - And / or regulating device a so-called Soflansch- or turning operation, in which first the angular velocity is gradually reduced gradually, namely to a minimum angular velocity U m in, which is to be kept constant during the further delicate wall operation K2-X4) (Fig. 1 1).
  • the winding speed between X and X 5 according to the previous winding speed decrease between X 2 and X 3 is continuously steadily increasing and reaches the maximum angular velocity U max in the setting position X 5 , which may be predetermined or calculated during the winding process.
  • FIG. 11 does not show the direction of the axial movement of the laying arm 27, but only the winding speed U as a function of an absolute, axial travel amount IX
  • the axial direction of movement of the laying arm 27 changes at the respective setting positions X ', X ", at the end of which the minimum angular velocity U m remains constant.
  • the adjustment positions can either be predetermined by input to the control and / or regulation means, or calculated during the winding process and changed according to the winding progress.
  • FIG. 12 illustrates the turning operation on the basis of a path-time diagram in which the axial displacement X is shown in relation to the time t.
  • the laying arm 27 At the moment when the turning position is reached by the guide, the laying arm 27, the time to is decisive.
  • a stepped graphene shape can be seen, in which the stepwise advancement of the laying arm 27 in the axial direction with respect to the leading winding layer during the normal winding operation should be clarified. It is clear that no step shape is necessary, but also other curved paths are possible.
  • axial restoring forces which cause the laying arm 27 to be pressed against the free lateral side 18 of the last winding loop, are built up by placing the laying arm 27 relative to the carrier 23 of the guide winding. tion in the axial direction X is advanced by the winding progress; the coil winding, which builds up axially, presses the laying arm 27 against the elastic pretensioning device acting within the guide, as a result of which elastic restoring forces build up due to the relative movement.
  • the control and / or regulating device causes a vertical free travel of the laying arm 27 of the winding drum 5 away, which experience shows a radial clearance of 30 mm is sufficient to balance maximum Radialum balancing the drum core 7 of the winding drum 5.
  • Essential in the free movement of the laying arm 27 is to always make the drum-side end 33 contactless to the last laid winding layer 15.
  • the laying arm 27 is not displaced in the axial direction and remains at the turning position X 0 .
  • the axial distance (X) does not change.
  • Figure 1 1 and Figure 12 are related in so far as the reversal position Xo corresponds shown in FIG 12 is substantially the position X 2 or X 6 in accordance with Figure 1. 1 During the period t 0 to t 1; while the laying arm 27 remains at the turning position Xo (X 2 or X 6 ), the angular velocity U remains unchanged.
  • the winding drum 5 From the end of free travel ti the carrier 23 and thus the laying arm 27 (the end 33 no longer rests on the laid winding layer) further in the axial direction towards the 9.wandflansch I Ia, I Ib the winding drum 5 advanced to a complete concern of the winding drum side End 33 of the laying arm 27 on the Sowandflansch I Ia, 1 lb always during the entire cycle of the winding drum 5 to ensure.
  • the axial advance path is illustrated in FIG. 12 by Xo to Xi. After completion of the advance at time t 2 , the winding drum 5 can be further rotated by about 0.4 turns.
  • a position correction of the laying arm 27 or of the carrier 23 can be carried out in order, for example, to restore the restoring forces in the rail To adjust carriage storage or to change the position of the laying arm 27 relative to the winding drum 5.
  • the correction phase may take about 0.6 revolutions of the winding drum 5.
  • the guide namely the carrier 23 together with the laying arm 27, is set in the direction of displacement movement opposite to the laying direction in order to make the laying arm 27 contactless with respect to the side wall flange 11a, 11b of the winding drum 5 .
  • the return return path is approximately equal to the advancement path, but can also be realized larger or smaller, thus ensuring that the winding drum-side end 33 of the laying arm 27 no longer reaches the contact area of the side wall flange 11a, 11b of the winding drum 5.
  • the return can take about 0.2 revolutions of the winding drum 5.
  • the laying arm 27 is lowered back to the already laid winding layer 15 and thus comes into rolling contact.
  • the carrier 23 of the laying arm 27 remains in the axial position, which in particular corresponds to a neutral position in which no restoring forces act.
  • the newly laid winding loop passes into the lateral abutment contact with the engagement wheel 43 and takes the laying arm 27 in the direction of laying movement, which is to be represented by the downward-sloping shape of the graph.
  • the carrier 23 is tracked relative to the adjacent laying arm 27 by the positioning robot 71.
  • the positioning robot 71 At the earliest at time t 5 should be started with the change of the angular velocity to U max in order to achieve the fastest possible winding along the drum core 7.
  • the axial displacement X refers to the actuating movement of the carrier 23, wherein the displacement of the carrier 23 by the positioning robot 71 and the flexible adjustment of the laying arm 27 due to the sliding bearing on the carrier 23 and the winding progress in the case is about the same, when the laying arm 27 is not supported on the side wall flange 11 a, 11 b of the winding drum 5 or the lateral side of the last winding loop.
  • the laying arm 27 comprises three main components, namely the arm base 28, at which the winding material is introduced, the winding drum end 33, on which the winding material is discharged, and an intermediate elongate support structure 30, which forms the majority of the laying arm 27.
  • the winding drum-side end 33 is releasably and interchangeably connected via interfaces 110, 111 with the support structure 30.
  • the contactor 37 is formed in an alternative embodiment without contact wheel, but realized with on the side flange wall I Ia, I Ib schleifend running actuator projections 101 a, 101 b.
  • the actuating projections 101a, 101b are part of a closed bow or ring structure of the contactor 37, which in plan view has a triangular shape with two equal length long legs, which lie at an angle of about 15 ° to the longitudinal direction of the laying arm 27.
  • the long legs extend to a connecting front short leg, which forms the free end of the contactor 37 and the winding drum end 33. Corners of the triangular ring structure are rounded.
  • the actuation projections 101a, 101b, together with the ring structure, are pivotably mounted about a pivot axis 100 extending in the vertical direction, so that the respective actuation protrusions 101a, 101b can be retracted so as to pivot with the respective sidewall flange 11a, 11b such that their corner area is level with the outer surface the abutment portion 38a, 38b and no distance projects laterally beyond the outer surface.
  • the abutment region 38 of the winding drum-side end 33 of the laying arm 27 touches the inside of the respective side wall shrinkage 11a, 11b.
  • the ring structure of the contactor 37 automatically moves into its middle, unactuated position (see FIGS. 13-18) by means of a force means (not shown) , such as a spring, preferably a torsion spring.
  • a force means such as a spring, preferably a torsion spring.
  • the spring preload can directly engage the ring structure or on a gear part, such as the pivot axis 100, etc.
  • the contactor 37 is provided with an angle gear 103 for transmitting the pivotal movement of the vertical pivot axis 100, which is rigidly coupled to the ring structure, into pivotal movement about a transmission shaft 105 extending in the longitudinal direction of the laying arm 27.
  • the translation of the angular gear 103 for transmitting the pivoting movement is preferably 1: 1.
  • a signal generator (not shown), which is arranged on the supporting structure 30 and which outputs an electrical control signal after the start of movement or after exceeding a predetermined swiveling amplitude of the ring structure, is communicated to the transmission shaft 105 in order to inform the control and / or regulating device that the turning operation is to be initiated.
  • the control signal can be triggered immediately at the start of the swing or only delayed after reaching a predetermined swing amplitude.
  • the transmission shaft 105 is divided into two, with the path sensor-side shaft portion 107 coupled to the support (30) side shaft portion 109 by means of a releasable dog clutch 110 that allows disassembly of the front and rear shaft portions 107, 109 from each other.
  • a releasable dog clutch 110 that allows disassembly of the front and rear shaft portions 107, 109 from each other.
  • the guide and holding plates 31b and 31a form a separable interface 111 for separating a housing plate portion facing the winding drum 5 from a base-side housing plate portion.
  • the mounting interfaces (110, 111) allow the winding drum end 33 together with its functional elements, such as the Wickelgutabgabe 34, Abgabelig 35, Kunststoffgebermaschine and decouple the mechanical communication of the contactor 37 toward the signal generator to the device of the invention and in particular the majority of Verlegearms invention 27 to adapt depending on the application for a certain sized winding material. It has been found that those components in the transport space 32 on this side of the mounting interfaces (110, 111) can be interpreted for a large number of different sized winding goods, but the winding drum-side end 33 is to be adapted to the winding material specific to the dimensioning. In particular, the winding material delivery 34 and the actuation projections 101a, 101b projecting from the abutment region 38 can be adapted to the winding material thickness.
  • the winding material delivery 34 and the actuation projections 101a, 101b projecting from the abutment region 38 can be adapted to the winding material thickness.
  • an exchange of the winding drum end 33 can be done purely mechanically, whereby even inexperienced operators can perform a change of the winding drum end 33 for adjusting the laying arm 27 to be wound winding.

Landscapes

  • Winding Filamentary Materials (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum wendelgemäßen Wickeln eines strangförmigen Wickelguts, wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres (3), vorzugsweise aus Kunststoff, auf eine drehangetriebene Wickeltrommel (5), ist vorgesehen, dass: a) das Wickelgut der rotierenden Wickeltrommel (5) über eine für eine axiale Hin- und Herverlegebewegung gelagerten Führung übergeben wird, die relativ zur Wickeltrommel (5) im Wesentlichen entsprechend dem Wickelungsfortschritt gestellt wird; und b) bei Erreichen einer insbesondere vorbestimmten oder sensierten Wendeposition (X0) eine Wendeoperation durchgeführt wird, bei der: i) die in einer Hin-Verlegebewegung zur Wendeposition (X0) ankommende Führung im Wesentlichen in einer radialen Vertikalrichtung von der Wickeltrommel (5) weg entfernt, insbesondere angehoben, wird, um insbesondere ein freies Kontaktende der Führung von der Wickeltrommel oder einer bereits gewickelten Wendellage (15) zu befreien; und ii) bei oder nach dem Entfernen (i) die Führung um eine insbesondere vorab festgelegte axiale Nachrückstrecke weiter in axialer Hin-Verlegebewegungsrichtung relativ zur Wickeltrommel (5) derart vorgerückt wird, dass in axialer Hin- und Her-Verlegebewegungsrichtung die Wendeposition (X0) überfahren wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum wendelgemäßen Wickeln eines strangförmigen Wickelguts, wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres, vorzugsweise aus Kunststoff auf eine rotierende Wickeltrommel. Bei dem Wickelgut, wie einem extrudierten Kunststoffrohr, beispielsweise einem Kabelschutzrohr, in dem ein Glasfaserkabel geschützt verlegt werden kann, kommt es unter anderem darauf an, das Wickelgut in einer Länge von mehreren hundert Metern bei begrenztem Baustellenplatz vorrätig zu halten, um es insbesondere unterirdisch über weite Strecken zu verlegen.
Es ist bekannt, das Wickelgut auf eine Wickeltrommel oder -spule zu wickeln und die gewickelte Trommel zur Baustelle zu transportieren. Vor Ort kann es je nach Bedarf abgewickelt werden.
Der Aufwickelvorgang schließt aus fertigungsökonomischen Gründen unmittelbar an den Herstellprozess, insbesondere an das Extrudieren, des Wickelguts an, so dass das eben extru- dierte Kunststoffwickelgut unabgelängt eine Kühlstation verlässt und der Wickelungsvorrich- tung zugeführt wird. Der Wickelvorgang selbst wird dann üblicherweise von einer Bedienperson kontrolliert und gegebenenfalls manuell manipuliert.
Bei der Verwendung eines Kabelschutzrohres als Wickelgut wird üblicherweise eine Standard-Wickeltrommel aus Holz verwendet. Das auf die Holz- Wickeltrommel gewickelte Kabelschutzrohr wird an Baustellen geliefert, um es dort je nach Bedarf zu verbauen. Solche günstigen, genormten Holz-Wickeltrommeln oder auch andere Wickeltrommeln haben sich aufgrund eines relativ niedrigen Preises und der möglichen Wiederverwendbarkeit insbesondere im Einsatz auf Baustellen bewährt. Allerdings haben die Wickeltrommeln rotationsunsymmetrische Axial- und Radial-Schläge aufgrund von Unwuchten an den seitlichen Seiten- flanschen und an dem Trommelkern. Wegen der geometrischen Unregelmäßigkeit der Wickeltrommel ist gemäß Stand der Technik eine ständig von einer Bedienperson überwachte und manipulierte AufWickelung des Wickelguts notwendig. Eine Automatisierung ist neben unvorhersehbaren Geometrieunterschieden von Niedrigpreistrommeln auch insofern bisher nicht erreicht, als sich außerdem bei Kunststoffrohren die Materialeigenschaften erst nach längerer Aushärtezeit stabilisieren, so dass sich die Wickeleigenschaft des Kunststoffrohrs nach und während des Wickeins aufgrund von Änderungen der Materialeigenschaften nach dem Extrudieren kaum vorhersagen lässt. Derartige individuelle kaum vorprognostizierbare Wickelbedingungen erfordern ein Bedienpersonal mit langjähriger Wickelerfahrung beim Überwachen und Manipulieren des Wickelguts. Bisher konnte eine zumindest annähernd vollständig automatisierte Wickelung ohne manuelle Unterstützung einer Bedienperson insbesondere bei einer Wickelgeschwindigkeit von über 100 m pro Minute nicht erreicht werden.
In der Automatisierungstechnik sind Wickelungsverfahren sowie Wickelungsvorrichtungen an sich bekannt, bei denen Elektrokabel auf geometriepräzise Rollen aufgewickelt werden. EP 0203046 Bl offenbart beispielsweise einen Kabelwickler, bei dem ein Führungsarm, der zur Wickelrolle gerichtet ist, mehrere Armglieder aufweist, die mittels mehrerer Armgelenkstellen miteinander verbunden sind. Es zeigte sich allerdings, dass bei den bekannten Wicke- lungsautomatisierungsprozessen sowohl für das Kabel als auch für die rotationssymmetrische Wickeltrommel Idealbedingungen vorliegen, was die Geometrie der Wickeltrommel als auch die Materialeigenschaften des Wickelguts betrifft. Gerade bei Drahtwicklern handelt es sich um Produkte hoher Werkstoffgüte und gleichmäßiger und konstanter Materialeigenschaften. Für derartige Wickelgüter wird ein höherer Kostenaufwand betrieben, um idealgeometrische, unwuchtfreie Wickelspulen bereitzustellen. Es zeigte sich, dass die bekannten automatisierten Wickelungstechniken dann nicht erfolgreich eingesetzt werden können, wenn ein Wickelgut sowie eine Wickeltrommel verwendet werden, deren Material- bzw. Geometrieeigenschaften nicht vorhersehbar sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum wendelgemäßen Wickeln eines strangförmigen Wickelguts, wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres, vorzugsweise aus Kunststoff auf eine Wickeltrommel bereitzustellen, wobei ein höherer Automatisierungsgrad zu erreichen ist, bei dem ein manueller Eingriff durch eine Bedienperson weitestmöglich unnötig ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Danach ist ein Verfahren zum erfindungsgemäßen, wendelgemäßen Wickeln (Changieren) eines strangförmigen Wickelguts, wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres, vorzugsweise aus Kunststoff, auf eine drehangetriebene Wickeltrommel, wie einen Spulenkern, vorgesehen. Die Wickeltrommel soll rotierbar gelagert werden, wobei die Rotationsachse vorzugsweise ortsfest verbleibt, so dass die achsfeste Wickeltrommel ausschließlich eine Rotation um deren Rotations- oder Wickelachse ausführt. Beim erfindungsgemäßen Wickelungsverfahren wird das Wickelgut der rotierenden Wickeltrommel über eine für eine axiale Hin- und Herverlegebewegung gelagerte Führung übergeben. Vorzugsweise umfasst die Führung einen Verlegearm, durch den hindurch oder über den das Wickelgut bis zur Abgabe an die Wickeltrommel geführt ist. Vorzugsweise ist der Verlegearm an einem Träger, wie einer Schienenstruktur, schlittenartig gelagert. Es kann eine Schienen-Schlitten-Lagerung zwischen dem Verlegearm und dem Träger ausgebildet sein. Die Führung wird relativ zur Wickeltrommel im Wesentlichen dem Wickelungsfortschritt und dem Verlegearm insbesondere nacheilend gestellt, wobei vorzugsweise der Träger mittels eines Handhabe- oder Stellgeräts, wie eines Roboters, im Wesentlichen dem Wickelungsfortschritt folgend nachgestellt wird. Gemäß dem erfindungsgemäßen Wickelungsverfahren wird bei Erreichen einer insbesondere vorab festgelegten, insbesondere einer örtlich vorab festgelegten, abhängig von der Abmessung der Wickeltrommel, oder einer sensierten Wendeposition eine Wendeoperation durchgeführt.
Die Wendeposition kann vorab durch Bedienpersonal-Eingabe einer spezifischen Ortskoordinate im Wesentlichen relativ zur Wickeltrommel in eine insbesondere elektronische Steue- rungs- und/oder Regeleinrichtung festgelegt sein. Sie kann auch durch eine entsprechende Regelungsroutine mit Hilfe von Positionssensoren abhängig vom Wickelbetrieb während des Wickelvorgangs berechnet und gegebenenfalls korrigiert werden. Es zeigte sich, dass die Wendeoperation, gleich für welche radiale Wicklungslage, unter Berücksichtigung einer bestimmten festgelegten, insbesondere gleichen Abfolge von Verfahrensschritten zuverlässig gelingt, auch bei höheren Wickelgeschwindigkeiten, um ein kompaktes und fehlerfreies Wickelergebnis zu erzielen.
Zum Auftakt der Wendeoperation wird die in einer Hin-Verlegebewegung zur Wendeposition ankommende Führung insbesondere in im Wesentlichen radialer Vertikalrichtung von der Wickeltrommel weg entfernt, insbesondere in Vertikalrichtung angehoben, um insbesondere ein vorzugsweise an der Wickeltrommel abrollendes Kontaktende der Führung, das an der Wickeltrommel oder der zuletzt gewickelten Wendellage anliegt, insbesondere abrollt, von dessen Kontakteingriff vollständig und dauerhaft zu befreien.
Gemäß einem ersten Erfindungsaspekt ist die Wendeoperation dadurch spezifiziert, dass bei oder nach dem Entfernen die Führung, insbesondere der Träger, um eine insbesondere vorab festgelegte axiale Nachrückstrecke (ausgehend von der Wendeposition) weiter in axialer Hin- Verlegebewegungsrichtung relativ zur Wickeltrommel vorgerückt wird, um insbesondere ein axiales Überfahren der vorbestimmten oder sensierten Wendeposition zu ermöglichen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Führung an der Innenseite eines sich radial erstreckenden Seitenwandflansches der Wickeltrommel während des Umlaufs der Wickeltrommel stets in lateralem Anlagekontakt mit dem Seitenwandflansch steht. Das Vorrücken soll bewirken, dass ein auch nur zeitweiser Kontaktverlust zwischen der Führung und dem Seitenwandflansch der Wickeltrommel vermieden wird. Sollte bereits beim Erreichen der Wendeposition die Führung in Kontakt mit dem Seitenwandflansch der Wickeltrommel stehen, so bewirkt das Vorrücken entweder (nur) ein Verlagern des den Verlegearm beweglich tragenden Trägers der Führung, was zu einer Erhöhung einer zwischen dem Verlegearm und dem Träger wirkenden Vorspannkraft einer Vorspanneinrichtung führen kann, und/oder ggf. eine Änderung des Neigungswinkels einer Längserstreckung des Verlegearms relativ zur Radialrichtung der Wickeltrommel. In diesem Fall ist der Verlegearm im Wesentlichen in einer Hin- und Her-Verlegebewegungsebene schwenkbar an dem Träger gelagert, um unterschiedliche Neigungswinkel der Längserstreckung des Verlegearms relativ zur Wickeltrommel, insbesondere zum Seitenflansch der Wickeltrommel, zu ermöglichen. Erfindungsgemäß wird mit dem Vorrücken der Führung nach dem Erreichen der Wendeposition eine sichere Kontaktaufnahme der Führung mit dem Seitenwandflansch der Wickeltrommel erreicht, was bei der Wendeoperation für einen sicheren Referenzpunkt und eine stabile axiale Abstützung des Verlegearms sorgt.
Zudem kann nach dem Vorrücken ein Positionssensor die Position des Verlegearms, insbesondere dessen freien Kontaktendes, im Raum feststellen, um eine örtliche Initialisierung, also eine Null-Position, des Verlegearms für den Beginn des Aufbaus der nächsten Wendellage zu definieren.
Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme kann eine betriebssichere Automatisierung des Wickelguts, insbesondere eines inhomogen verhaltenden Kunststoffrohrs, auf eine nicht ideal- symmetrische Wickeltrommel, selbst bei hohen Wickelgeschwindigkeiten von bis zu 100 m (Meter) pro Minute und darüber hinaus erreicht werden.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Wendeposition dann erreicht, wenn der sich hin zur Wickeltrommel erstreckende Verlegearm der Führung in einem Anlagekontakt zu einem Seitenwandflansch der Wickeltrommel steht oder an einem wickeltrommelseiti- gen Ende des Verlegearms angeordneter Kontaktgeber ein Kontaktsignal auslöst. Der Kontaktgeber kann an einem wickeltrommelseitigen Ende des Verlegearms der Führung angeordnet sein. Das wickeltrommelseitige Ende soll in dem Anlagekontakt mit dem Seitenflansch der Wickeltrommel während der Wendeoperation stehen, weswegen das wickeltrommelseitige Ende einen dem Seitenwandflansch zugewandten Anlagebereich aufweist, an dem der Verlegearm mit dem Seitenwandflansch in Anlage kommen soll. Der Anlagekontakt kann als Anlageschleifkontakt oder als Abrollkontakt ausgebildet sein. Der Kontaktgeber soll vorzugsweise bei Erreichen der Wendeposition der Führung ein Steuersignal, nämlich das Wen- deoperationsauslösesignal, erzeugen und abgeben. Das Steuersignal dient dazu, an eine elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung gesendet zu werden, so dass die Regelungsroutine eine Regelung zum Ändern einer bestimmten Regelungsgröße des Wickelverfahrens auslösen kann. Für die Wendeoperation kann die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung die bereits fast beendete Wicklungslage abschließen und die neue Wicklungslage auf der abgeschlossenen Wicklungslage beginnen. Bei der Wendeoperation geht ein Richtungswechsel der Verlegebewegung mit der Führung einher. Der Kontaktgeber hat im Bereich des Anlagebereichs jeweils einen Betätigungsvorsprung, der in einer unbetätigten Stellung von dem jeweiligen Anlagebereich in Hin- bzw. Her-Verlegebewegungsrichtung vorsteht und ist vorzugsweise beweglich, insbesondere schwenkbar an dem Verlegearm der Führung gelagert, so dass der jeweilige Betätigungsvorsprung in einer Freigabestellung den jeweiligen Anlagebereich für den Anlagekontakt mit dem Seitenwandflansch freigibt. Der Kontaktgeber mit seinem in Hin- bzw. Her-Verlegebewegungsrichtung vorstehenden Betätigungsvorsprung ermöglicht ein Auslösen des Steuersignals vor dem Erreichen der in Verlegebewegung begrenzten Außenposition des Verlegearms, die dann erst erreicht wird, wenn das gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehene Nachrücken der Führung in der Hin-Verlegebewegungsrichtung vollzogen worden ist.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist in der Freigabestellung des betreffenden Betätigungsvorsprungs letzterer bei Vertikalbetrachtung in dem Verlegearm der Führung versenkt. Der Verlegearm kann insbesondere durch Platten begrenzt sein, die vorzugsweise einen vollständig geschlossenen Transportraum umfassen, in dem eine Schwenkachse des Betätigungsvorsprungs verschwinden kann. Die Betätigungsaußenseite des jeweilige Betätigungsvor- sprungs ist an einer Außenflächenkontur des Anlagebereichs konturangepasst, so dass in der Freigabestellung die Betätigungsaußenseite im Wesentlich in der Ebene der Außenfläche des insbesondere planen Anlagebereichs liegt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung steht der Betätigungsvorsprung in dessen unbetätigter Stellung wenigstens um eine halbe oder ganze Wickelgutstärke und höchstens um zwei Wickelgutstärken von der jeweiligen Anlagefläche in Hin- bzw. Her- Verlegebewegungsrichtung vor.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung verbleibt die Führung während des radialen Entfernens im Wesentlichen ohne axialen Vorschub im Wesentlichen in der Wendeposition, zumindest was die axiale Verlegebewegungsrichtung betrifft.
Vorzugsweise wird das Vorrücken erst veranlasst, wenn das Entfernen der Führung von der Wickeltrommel weg zumindest größtenteils abgeschlossen ist und/oder wenn nach Erreichen der Wendeposition eine vorbestimmte Wickelstrecke oder -zeit abgelaufen ist. Die Wickelstrecke oder -zeit kann beispielsweise durch Ablauf von wenigstens einer halben Umdrehung der Wickeltrommel und höchsten von wenigstens eineinhalb Umdrehungen der Wickeltrommel vorzugsweise vorab festgelegt werden.
Bei einer besonderen Ausführung der Erfindung soll das Anheben ab dem Auslösesignal nach etwa 0,8 Umdrehungen der Wickeltrommel abgeschlossen werden. Nach Erreichen der Wendeposition soll das Vorrücken erst ausgelöst werden, wenn etwa 0,8 Umdrehungen seit dem Erreichen der Wendeposition abgelaufen sind.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird nach dem Vorrücken mittels einer Ist- Positionsmessung der Führung die axiale Stellung der Führung relativ zur Wendeposition, insbesondere zum Seitenwandflansch der Wickeltrommel, in axialer Hin- und Her- Verlegebewegungsrichtung kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert. Die Korrektur kann dazu dienen, axiale Schläge des Seitenwandflansches kontaktverlustfrei auszugleichen. Zudem kann die Korrektur auch dazu dienen, die Nullposition der Führung, insbesondere betref- fend die Schlitten-Schienen-Lagerung des Verlegearms an einem roboterseitigen Träger zu überwachen und gegebenenfalls neu einzustellen.
Beispielsweise kann die Stellungskorrektur erst nach Ablauf einer bestimmten Wickelstrecke oder -zeit ausgelöst werden, die insbesondere durch Ablauf höchstens einer dreiviertel oder halben Umdrehung der Wickeltrommel vorzugsweise vorab festgelegt wird. Insbesondere soll also die Vorrückung innerhalb einer 0,4-fachen Umdrehung der Wickeltrommel vollzogen sein. Danach kann gegebenenfalls eine Korrektur der Axialposition ausgelöst werden.
Bei einem alternativen oder kombinierbaren Aspekt der Erfindung kann das Vorrücken der Führung über die Wendeposition hinaus unterbleiben und ggf. nur eine Stellungskorrektur nach Erreichen der Wendeposition durchgeführt werden. Erfindungsgemäß wird die Führung anstatt oder nach dem axialen Vorrücken und ggf. der Stellungskorrektur in axialer, der Hin- Verlegebewegungsrichtung entgegengesetzter Her-Verlegebewegungsrichtung relativ zur Wickeltrommel insbesondere von dem Seitenwandflansch weg zurückgerückt, um insbesondere die Führung zurück an die Wendeposition zu stellen und/oder insbesondere aus dem Anlagekontakt mit dem Seitenwandflansch sicher zu verbringen und die Führung kontaktlos zum Seitenwandflansch der Wickeltrommel zu stellen.
An der Wendeposition soll vorzugsweise gewährleistet sein, dass beim vollständigen Umlauf des Seitenwandflansches ein Kontakt zwischen der Führung und dem Seitenwandflansch auch im Bereich von Axialschlägen stets ausgeschlossen ist. Die Zurückrückung soll dann ausgelöst werden, wenn eine vorbestimmte Wickelstrecke abgelaufen ist, welche insbesondere durch Ablauf höchsten einer oder einer halben Umdrehung der Wickeltrommel seit dem Ab- schluss des Entfernens, des Vorrückens oder ggf. der Korrektur oder durch Ablauf von wenigstens einer oder eineinhalb Umdrehungen seit dem Erreichen der Wendeposition vorzugsweise vorab festgelegt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird nach dem Vorrücken und/oder nach dem Zurückrücken die Führung im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung auf die Wickeltrommel zu bewegt, insbesondere abgesenkt, um insbesondere ein freies Kontaktende der Führung mit der Wickeltrommel oder einer bereits gewickelten Wickellage in Kontakt, vorzugsweise in Ablauf- oder Abroll- oder Schleifkontakt , zu bringen. Während des radialen Annäherns kann die Führung im Wesentlichen ohne axialen Vorschub insbesondere an der Wendeposition verbleiben. Eine die Wendeposition verlassende Her- Verlegebewegung wird erst dann veranlasst, wenn das Annähern der Führung zumindest größtenteils abgeschlossen ist und/oder wenn das Kontaktende der Führung mit der bereits gewickelten Wickellage in Kontakt gebracht ist.
Eine die Wendeposition verlassende Her- Verlegebewegung wird erst veranlasst, wenn das Annähern der Führung zumindest größtenteils abgeschlossen ist und/oder wenn das Kontaktende der Führung mit der bereits gewickelten Wendellage in Kontakt steht. Vorzugsweise wird das auf die Wickeltrommel gerichtete Bewegen der Führung nach einer vorbestimmten Wickelstrecke oder -zeit veranlasst, welche durch Ablauf höchstens einer halben Umdrehung der Wickeltrommel seit dem Abschluss des Vorrückens oder Zurückrückens oder durch Ablauf von wenigstens eineinhalb Umdrehungen der Wickeltrommel seit dem Erreichen der Wendeposition vorzugsweise vorab festgelegt wird.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird für das Wickeln nach Beendigung der Wendeoperation die Führung bei der Hin- und Her- Verlegebewegung hin zur Wendeposition gemäß einer vorgeschriebenen Wickelroutine relativ zur Wickeltrommel gestellt, gemäß der ein wi- ckeltrommelseitiges Kontaktende des Verlegearms der Führung mit der Wickeltrommel oder der zuletzt gelegten Wickellage vorzugsweise abrollend in einem Kontakteingriff steht und/oder gemäß der die Führung längs eines Hin- und Her- Verlegewegs zwischen den dem jeweiligen Seitenwandflansch benachbarten Wendepositionen gemäß dem axialen Wicklungszuwachs auf der Wickeltrommel vorgerückt wird. Dabei kann der Verlegearm der Führung, der gegenüber einem Handhabe- oder Stellgerät, wie einem Roboter, insbesondere linear in Axialrichtung beispielsweise mittels einer Schlitten-Schienen-Lagerung gelagert ist, insbesondere entsprechend einem vorbestimmten oder geregelten Nachrückweg dem Vorrücken nacheilend nachgestellt werden. Beim Vorrücken und beim Nachrücken kann der Verlegearm gegenüber einer Neutralposition ausgelenkt bleiben, so dass der Verlegearm axial seitlich gegen die zuletzt auf die Wickeltrommel gelegte Wicklungsschlaufe gedrückt wird. Vorzugsweise hängt eine auf die Wickelschlaufe wirkende Stellkraft, die gegen eine freie Lateralseite der zuletzt gelegten Wicklungsschlaufe wirkt, von dem Maß der Auslenkung des Verlegearms aus der Neutralposition ab, in der insbesondere keine Rückstellkraft wirkt.
Vorzugsweise befindet sich - für die Wendeoperation beim Entfernen des Verlegearms und bei Kontaktaufgabe - der Verlegearm relativ zum Träger in einer Neutralposition, in der zwi- sehen dem Verlegearm und dem Träger keine Vorspannkräfte wirken und erst bei einer Relativverlagerung des Verlegearms relativ zum Träger aus der Neutralposition Vorspannkräfte aufgebaut werden, welche den Verlegearm und den Träger in deren Neutralposition zueinander zurückdrängen. Der Verlegearm kann beim Vorrücken solange in der Neutralposition bleiben, bis das Kontaktende des Verlegearms an dem Seiten wandflansch zum Anliegen kommt. Entsprechend einem über die Wendeposition hinausgehenden Vorrücken der Führung wird eine Rückstellkraft in Axialrichtung an der Schlitten-Schienen-Lagerung aufgebaut, die den Verlegearm gegen die zuletzt gelegte Wicklungsschlaufe drückt. Das Maß der Verlagerung des Verlegearms relativ zum Träger aus der Neutralposition entspricht vorzugsweise dem Vorrückweg der Führung nach Erreichen der Wendeposition. Für die Wendeoperation kann beim Korrigieren und/oder beim Zurückrücken der Verlegearm im Wesentlichen in die Neutralposition gebracht werden, damit im Wesentlichen keine Rückstellkräfte wirken. Beim Bewegen des Verlegearms auf die Wickeltrommel zu befindet sich der Verlegearm in der Neutralposition, wobei, sobald das Kontaktende des Verlegearms in den Eingriffskontakt mit der Wickellage gelangt, dann der Verlegearm gemäß dem Wicklungsfortschritt durch die jeweils zuletzt gelegte Wicklungsschlaufe aus der Neutralposition ausgelenkt wird, um die Vorspannkraft an dem Verlegearm zu erzeugen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird im axialen Verlauf des wendelgemäßen Wickeins eine Wickelgrundlage die Wickelgeschwindigkeit der Wickeltrommel in Abhängigkeit von der insbesondere axialen Stellposition der Führung relativ zur Wickeltrommel eingestellt.
Gemäß einem eigenständigen und mit dem oben definierten Verfahren kombinierbaren, erfindungsgemäßen Wicklungsverfahren wird das Wickelgut der rotierenden Wickeltrommel über eine für eine axiale Hin- und Herverlegebewegung gelagerte Führung übergeben. Die Wickeltrommel ist vorzugsweise ausschließlich für eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse gelagert und steht in Axialrichtung fest. Es ist vorzugsweise die axiale Hin- und Herverlegebewegung gelagerte Führung, welche die Wendelform des Wickelguts für eine Wickelungslage auf der Wickeltrommel veranlasst. Vorzugsweise ist die Führung durch einen Verlegearm realisiert, der von einer Betätigungseinrichtung, wie einem Roboter, gehalten wird und parallel zur Rotationsachse der Wickeltrommel positioniert wird. Die Führung wird relativ zur Wickeltrommel dem Wicklungsfortschritt folgend gestellt oder bewegt. Erfindungsgemäß wird im axialen Verlauf des wendelgemäßen Wickeins einer Wickelgutlage die Winkelgeschwindigkeit der Wickeltrommel variiert, beispielsweise in Abhängigkeit von der insbesondere axi- alen und/oder radialen Stellposition der Führung relativ zur Wickeltrommel, insbesondere zum Trommelkern, gemäß einer Regelungsroutine eingestellt, insbesondere geregelt. Hierzu kann eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung vorgesehen sein, welche beispielsweise mittels einer damit gekoppelten Positionssensorik kontinuierlich oder taktweise die Stellposition der Führung relativ zur Wickeltrommel erfasst und in Abhängigkeit von der Stellposition erfindungsgemäß oder insbesondere gemäß voreingestellter Geschwindigkeitsparameter die Geschwindigkeit überwacht. Die Winkelgeschwindigkeit kann zusätzlich von der radialen Position der zu legenden Wickellage relativ zum Trommelkern, also von der Anzahl der gelegten Wickellagen, abhängig gemacht werden.
Vorzugsweise wird beim Verlegen der ersten (Initial-) Wickellage, also beim Erstellen der ersten Wickelung unmittelbar auf dem Trommelkern und ausgehend von einem Axialkontakt mit dem Seitenflansch der Wickeltrommel, die axiale Stellposition der Führung auf Null, "0", gesetzt. Die Breite der Wickeltrommel, der axiale Abstand der sich gegenüberliegenden und sich zugewandten Innenseiten der Seitenflansche der Wickeltrommel, ist als wickeltrommel- individueller Parameter vorab in die Regelungseinrichtung eingegeben. Beim axialen Verlegen der Wickelung, also beim Verlagern der Führung in Axialrichtung, wird die Position der Führung von einer Sensorik, wie einer berührungslosen Sensorik (Lichtsensorik) aufgegriffen, oder mittels indirekter Erfassung (anhand passierter oder aufgewickelter Wickellängen) bestimmt. Nähert sich die Führung einem Seitenflansch, beispielsweise ab einer bestimmten Axialposition in Nähe des Seitenflanschs, löst die Regelungsroutine eine Verringerung der Winkelgeschwindigkeit aus, um eine sogenannte Seitenflansch- oder Wendeoperation auszuführen, bei der die bis dahin nicht vollständig verlegte Wickellage geschlossen wird und eine darüber liegende neue Wickellage begonnen werden soll. Beispielsweise kann die Wendeoperation bereits beginnen, bevor die letzten 4, 3 oder 2 Wickelungen der noch nicht vollständig gelegten Wickellage gelegt wurden. Eine Erhöhung oder Verringerung der Winkelgeschwindigkeit abhängig von der radialen Wicklungsposition kann vonstattengehen, wenn beispielsweise 3 oder 4 Lagen der„neuen" Wickellage gelegt sind.
Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Winkelgeschwindigkeit bei Erstellung einer Wickelgutlage, die auch eine insbesondere zuletzt gewickelte Wendellage sein kann, insbesondere bei Erreichen einer voreingestellten Axialstellposition der Führung relativ zur Wickeltrommel verändert. Zusätzlich oder alternativ dazu kann bei einem insbesondere von einer Steuerungs- und/ oder Regelungseinrichtung festgestellten Kontaktverlust eines wickeltrommelseitigen Endes der Führung mit der Wickeltrommel oder mit einer zuletzt ge- wickelten Wendellage die Winkelgeschwindigkeit verringert werden und kann insbesondere bei Wiederkontaktaufnahme des wickeltrommelseitigen Endes mit der Wickeltrommel oder der zuletzt gewickelten Wendellage die Winkelgeschwindigkeit wieder erhöht werden. Während des Wickeins und der Kontaktaufrechterhaltung kann bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung die Winkelgeschwindigkeit konstant gehalten werden.
Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Winkelgeschwindigkeit der Wickeltrommel im Verlauf der axialen Verlegebewegung der Führung für ein Annähern der Führung an einen Seitenflansch der Wickeltrommel verringert, vorzugsweise bis auf eine vorbestimmte minimale Winkelgeschwindigkeit, die vorzugsweise konstant gehalten werden kann. Die Annäherungsbewegung der Führung kann beispielsweise dann beginnen, wenn nur noch vier, drei, zwei oder eine Wicklung zur Vervollständigung der gesamten Wickelungslage erstellt werden muss. Der Zeitpunkt, wann die Annäherungsprozedur beginnt, kann beispielsweise dadurch bestimmt sein, dass ein bereits gewickelter Längen- schwellwert überschritten wird oder ein Abtastsensor eine axiale Initiierungsstelle erfasst. Insbesondere kann die Winkelgeschwindigkeit für die Erstellung der ersten Wicklung der neu zu legenden Wickellage, also der ersten, unmittelbar an den Seitenflansch anliegenden Wicklung der obersten Wickellage, während der so genannten Seitenflansch-Operation der Führung und beim sich Entfernen der Führung von dem Seitenflansch der Wickeltrommel reduziert bleiben, d.h. auch bei Wicklungen, die der ersten Wicklung folgen. Die reduzierte Winkelgeschwindigkeit kann nach dem Wendevorgang für mehrere und insbesondere ein, zwei, drei oder vier Anfangswicklungsschlaufen reduziert bleiben. Nach Überschreitung einer gewissen Axialposition, beispielsweise nach Verlegung der dritten Wicklungsschlaufe, kann die Winkelgeschwindigkeit wieder erhöht werden, um die Wickellage längs der Axialrichtung der Wicklungstrommel aufzubauen und zu vervollständigen, bis wieder die Annäherungsprozedur ausgelöst wird, wie sie oben beschrieben ist. Vorzugsweise wird die Winkelgeschwindigkeit für die Verlegebewegung der Führung zum gegenüberliegenden, fernen Seitenflansch, insbesondere in einem vorzugsweise vorbestimmten oder von der Winkelgeschwindigkeitssteuerung und/oder -regelung vorgegebenen axialen Mittelfeldbereich, vorzugsweise bis hin zum nächsten Annäherungspunkt an dem gegenüberliegenden Seitenflansch, wie einem Stellrandbereich, erhöht, so dass die Winkelgeschwindigkeit wieder eine insbesondere vorbestimmte maximale Winkelgeschwindigkeit erreichen kann. Der Mittelbereich kann vorzugsweise abhängig von der axialen Dimension der eingesetzten Wickeltrommel vorab festgelegt werden, beispielsweise in einem Bereich von 80 bis 95 % der gesamten axialen Ausdehnung zwischen den sich gegenüberliegenden Seitenflanschen der eingesetzten Wickeltrommel. Während der Führungsarm in den Stellrandbereich einfahrt und der Führungsarm die insbesondere vorbestimmte axiale Stellposition erreicht, wird die Winkelgeschwindigkeit, vorzugsweise auf die minimale Winkelgeschwindigkeit, für die nächste Wandoperation reduziert.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird die Wickeltrommel mit wenigstens zwei Winkelgeschwindigkeiten betrieben, vorzugsweise zwei Winkelgeschwindigkeiten, welche beide im Wechsel von der Wickeltrommel gefahren werden. Vorzugsweise wird die erste insbesondere maximale Winkelgeschwindigkeit beim wendelgemäßen Wickeln des Wickelguts längs des axialen Stellmittelbereichs der Wickeltrommel auf über 50 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise 70 Umdrehungen pro Minute, insbesondere im Wesentlichen gleichbleibend eingestellt. Die zweite Winkelgeschwindigkeit, vorzugsweise die minimale Winkelgeschwindigkeit, wird bei Erreichen einer vorbestimmten axialen Stellposition der Führung relativ zur Wickeltrommel auf unter 70 Umdrehungen pro Minute, insbesondere unter 50 Umdrehungen pro Minute, im Wesentlichen gleichbleibend eingestellt. Vorzugsweise wird ein Übergang zwischen der ersten Winkelgeschwindigkeit und der zweiten Winkelgeschwindigkeit mittels einer konstanten oder kontinuierlichen Winkelgeschwindigkeitsänderung realisiert.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird der axiale Stellmittelbereich von zwei vorbestimmten, wickeltrommelspezifischen, axialen Stellpositionen begrenzt, bei deren Überschreitung insbesondere die oben genannte Seitenflansch-Operation initiiert bzw. beendet wird. Die Begrenzung des Stellmittelbereichs, an dem insbesondere die maximale Winkelgeschwindigkeit betrieben wird, führt dazu, dass beim wendelgemäßen Wickeln innerhalb des Stellmittelbereichs die erste Winkelgeschwindigkeit vorzugsweise auf über 80 Umdrehungen pro Minute eingestellt wird. Versuche zeigten, dass Winkelgeschwindigkeiten von 90 Umdrehungen pro Minute oder sogar mehr eingestellt werden können. Beim wendelgemäßen Wickeln der Wickelgutlage zwischen der jeweiligen vorbestimmten axialen Stellposition und dem axialen Trommelende, insbesondere dem Seitenflansch der Wickeltrommel, wird die zweite Winkelgeschwindigkeit vorzugsweise bei unter 70 Umdrehungen pro Minute eingestellt. Es zeigte sich, dass eine optimale Geschwindigkeit für die Seitenflansch-Operation bei etwa 65 Umdrehungen pro Minute liegt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung nimmt der Stellmittelbereich mehr als 50%, vorzugsweise zwischen 60% und 80% oder 90% der gesamten axialen Gesamtwickelbreite zwischen den beiden Seitenflanschen der Wickeltrommel ein. Die vorbestimmte axiale Stell- Position wird insbesondere in einem Axialabstand hin zum Trommelende auf weniger als 20% der axialen Gesamtwickelbreite zwischen dem Seitenflansch der Trommel festgelegt. Zusätzlich oder alternativ dazu kann beim Verlassen des Stellmittelbereichs an der jeweiligen vorbestimmten axialen Stellposition die Geschwindigkeit reduziert werden, allerdings auch erhöht werden, je nachdem wie die Material eigenschaften des jeweiligen zu wickelnden Wickelguts sind. Vorzugsweise werden beide vorbestimmte axiale Stellpositionen symmetrisch zur radialen Mittelachse in einem gleichen Axialabstand zum jeweiligen axialen Trommelende gelegt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird für ein Annähern der Führung an das axiale Trommelende, insbesondere bevor die letzte oder die vorletzte Wickelschlaufe der Wickelgutlage gelegt ist, und/oder nachdem ein Positions- oder Wegsensor, wie ein Kontaktgeber, an einer vorbestimmten Stellposition der Führung ein Auslösesignal abgibt, die Winkelgeschwindigkeit der Wickeltrommel reduziert. Alternativ oder zusätzlich dazu kann beim axialen Entfernen der Führung von dem Seitenflansch, insbesondere nachdem wenigstens eine oder zwei mehrlagige Wickelschlaufen vollständig verlegt sind, die Geschwindigkeit auf die Maximalgeschwindigkeit erhöht werden.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum wendelgemäßen Wickeln eines strangförmigen Wickelguts, wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres, vorzugsweise aus Kunststoff auf eine drehangetriebene Wickeltrommel. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Führung mit vorzugsweise einem Verlegearm, über die das Wickelgut der Wickeltrommel bei einer insbesondere linearen Hin- und Her- Verlegebewegung des Verlegearms aufwickelnd übergeben wird. Neben dem Verlegearm kann die Führung einen Träger aufweisen, wobei der Verlegearm und der Träger über eine Schlitten-Schienen-Lagerung untereinander gekoppelt sind. Des Weiteren hat die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Stelleinrichtung zum Bewegen, insbesondere zum vertikalen Anheben und axialen Verlagern, der Führung relativ zur Wicklungstrommel. Vorzugsweise ist die Stelleinrichtung durch einen Roboter gebildet, der die Führung in sämtliche dreidimensionalen Richtungen stellen kann. Zudem hat die erfindungsgemäße Vorrichtung eine mit der Stelleinrichtung gekoppelte Steuer- und/oder Regeleinrichtung, welche die Führung gemäß den oben genannten Verfahrensschritten der Wendeoperation des erfindungsgemäßen Wicklungsverfahrens stellt. Es sei klar, dass die Steuerungs- und Regelungsroutine zum Realisieren der Verfahrensschritte ausgelegt sein soll. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine mit der oben definierten Vorrichtung kombinierbare oder davon unabhängige Vorrichtung zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts, wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres, vorzugsweise aus Kunststoff, auf eine drehangetriebene, rotierende Wickeltrommel, wobei die Vorrichtung entsprechend der Verfahrensweise des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt sein kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat eine Führung, die das Wickelgut der rotierenden Wickeltrommel bei einer insbesonderen linearen Hin- und Herverlegebewegung im Wesentlichen längs einer Axialrichtung der Trommel wendelgemäß aufwickelnd übergibt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere dazu ausgeführt, die Trommel um deren Rotationsachse mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten zu drehen, wobei die Drehachse der Wickeltrommel festgestellt ist. Des Weiteren hat die erfindungsgemäße Wicklungsvorrichtung einen Wickeltrommeldrehantrieb und eine mit dem Wickeltrommeldrehantrieb verbundene Winkelgeschwindigkeitssteuerung und/oder -regelung. Die Winkelgeschwindigkeitssteuerung und/oder -regelung stellt im axialen Verlauf des Wickeins der jeweiligen Wickelgutlage die Winkelgeschwindigkeit der Wickeltrommel in einer Abhängigkeit von der axialen und/oder radialen Stellposition der Führung, insbesondere des wickeltrommelseitigen Endes der Führung, relativ zur Wickeltrommel ein. Die Winkelgeschwindigkeitssteuerung und/oder -regelung für mehrere Wickellagen mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeit betrieben werden. Insbesondere ist die Winkelgeschwindigkeit das bei den zuerst gewickelten Wicklungslagen geringer, während für die Wicklung späterer Wicklungslagen am radialen äußeren Bereich der Wickeltrommel die Winkelgeschwindigkeit höher eingestellt wird. Der Grad der Reduzierung/Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit kann von dem Maß der Asymmetrie der zu wickelnden Wickeltrommel abhängig gemacht werden. Insbesondere können wickeltrommel-individuelle Daten der Geschwindigkeitssteuerung und/oder der -regelung eingegeben werden, um die entsprechend optimale Winkelgeschwindigkeit einzustellen. Hierbei kann sich auf Erfahrungswerte bezogen werden. Dabei kann zwischen den axialen Asymmetrien, wie dem axialen Seitenflansch- schlag, und den radialen Asymmetrien, wie dem Trommelkernschlag, unterschieden werden. Als besonders kritisch erkannten die Erfinder den radialen asymmetrischen Schlag am Trommelkern.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Winkelgeschwindigkeitsteuerung und/oder -regelung mit einem Sensor, wie einem Kontaktgeber, zum Erfassen wenigstens einer vorbestimmten Position der Führung versehen. Dieser Wegsensor oder Positionssensor der Führung kann, wie oben angegeben ist, eine Nullsetzung bei Beginn der Wickellage aus- lösen, wobei der Fortschritt der Wickelung entweder direkt insbesondere mittels des Sensors oder indirekt über die Geschwindigkeit oder die Menge des bereits aufgewickelten Wickelguts ermittelbar ist.
Vorzugsweise ist der Wegsensor an der Führung angeordnet und befestigt, wobei insbesondere der Wegsensor bei Erfassen wenigsten einer vorbestimmten Stellposition ein Auslösesignal abgibt, so dass daraufhin die Winkelgeschwindigkeitssteuerung und/oder -regelung die Winkelgeschwindigkeit ändert. Vorzugsweise ist wenigstens eine vordefinierte Stellposition bei Kontaktaufnahme des Kontaktgebers mit einer Innenseite eines Seitenflansches der Wickeltrommel definiert. Vorzugsweise weist dazu der Kontaktgeber entlang des Rands einen Bügel oder ein Rad auf, wobei eine Lagerdrehachse des Kontaktgebers besonders in Axialrichtung von einem Seitenflansch weg verschwenkt ist, so dass es im Kontakt mit dem rotierenden Seitenflansch daran abrollen oder ablaufen kann. Bei einer Weiterverlagerung der Führung kann der Kontaktgeber aus einer passiven Stellung in eine aktive Stellung verschwenkt werden, in der ein Auslösesignal an die Winkelgeschwindigkeitssteuerung oder -regelung oder direkt an den Drehantrieb abgegeben werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Wickeln des strangformigen Wickelguts kann derart ausgebildet sein, dass die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwirklicht sind. Auch das erfindungsgemäße Wicklungsverfahren kann derart ausgelegt sein, dass die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Wicklungsvorrichtung verfahrensgemäß verwirklicht sind.
Bei einer bevorzugten Ausfuhrung der Erfindung kann ein Verlegearm der Vorrichtung zum wendelgemäßen Wickeln vorzugsweise von einem Stellgerät, wie einem Roboter, vorzugsweise gemäß einer Steuerungs- und/oder Regelungsroutine getragen und gestellt werden. Der Verlegearm dient dazu, das Strang- oder Wickelgut an die Wickeltrommel kanalisiert heranzuführen und dieser zum Aufwickeln zu übergeben, während der Verlegearm insbesondere im Wesentlichen quer zu seiner Längserstreckung und linear zwischen den axialen Enden, wie den Seitenwandflanschen, der Wickeltrommel hin und her bewegt wird. Der Verlegearm folgt dabei insbesondere schrittweise dem axialen Wickelungsfortschritt des auf die Wickeltrommel gewickelten Wickelguts.
Der Verlegearm hat ein wickeltrommelseitiges Ende, das zu einem großen Teil des gesamten Wicklungsprozess in einem Kontakt, insbesondere Abrollkontakt, mit der Wickeltrommel - - bzw. der bereits darauf gewickelten Wicklungslage steht und an dem jeweils ein dem jeweiligen Seitenflansch der Wickeltrommel zugewandter Anlagebereich gebildet ist, an dem der Verlegearm insbesondere bei Ausführung einer Wendeoperation an einem der beiden Seitenflansche in Anlagekontakt kommt. Der Anlagekontakt kann als Anlageschleif- oder Abrollkontakt gebildet sein. Des Weiteren hat die erfindungsgemäße Vorrichtung einen an dem wi- ckelseitigen Ende angeordneten Wegsensor, wie einen Kontaktgeber, der zumindest bei Erreichen wenigstens einer vordefinierten Wickelposition, wenigstens einer Auslöseposition für die Wendeoperation, des wickeltrommelseitigen Endes ein Steuersignal, wie ein Wendeopera- tionsauslösesignal, abgibt. Das Steuersignal geht an eine elektronische Steuer- und/oder Regeleinrichtung, wodurch eine Regelung zum Ändern einer bestimmten Regelungsgröße des Wicklungsverfahrens ausgelöst werden kann. Vorzugsweise fuhrt die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung eine Wendeoperation aus, bei der die alte Wickelungslage abgeschlossen und die neue Wickelungslage auf der alten Wickelungslage begonnen wird. Bei der Wendeoperation geht ein Richtungswechsel der Verlegebewegung des Verlegearms einher. Erfindungsgemäß hat der Wegsensor im Bereich jedes Anlagebereichs jeweils einen Betätigungsvorsprung, der in einer unbetätigten Stellung von dem jeweiligen Anlagebereich in Hin- bzw. Herverlegebewegungsrichtung vorsteht und vorzugsweise derart beweglich, insbesondere schwenkbar, an dem Verlegearm gelagert ist, dass der jeweilige Betätigungsvorsprung in seiner Freigabestellung den jeweiligen Anlagebereich für den Anlagekontakt mit dem Seiten- wandflansch freigibt. Die Erfinder haben herausgefunden, dass für die wicklungstechnisch diffizile Wende- oder Wandoperation das Stellen des wickeltrommelseitigen Endes und damit des Verlegearms relativ zur Wickeltrommel essentiell ist, um höhere Wickelgeschwindigkeiten von mehr als 80 m/min realisieren zu können. Vor allem das Timing, in welchem Abstand zu dem Seitenwandflansch der Wickeltrommel sowie wann die Wendeoperation ausgelöst und beendet wird, ist von Bedeutung, um ein fehlerfreies Abschließen der Wendel- oder Wickellage und Neubilden einer soliden Wickellagenbasis zu realisieren. Der Kontaktgeber mit seinem Betätigungsvorsprung, der in Hin- bzw. Herverlegebewegungsrichtung vorsteht, realisiert ein Auslösen des Steuersignals vor dem Erreichen der in die Verlegebewegung begrenzenden Außenposition des Verlegearms, die dann erreicht ist, wenn das wickeltrommelseitige Ende des Verlegearms in Kontakt mit dem Seitenwandflansch der Wickeltrommel steht. Der nachgebende, insbesondere drehbewegliche Betätigungsvorsprung lässt die Kontaktaufnahme des wickeltrommelseitigen Endes mit dem Seitenwandflansch zu. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist in seiner Freigabestellung der betreffende Betätigungsvorsprung in einer Vertikalbetrachtung in den Verlegearm versenkt, insbesondere in eine Gehäusestruktur des Verlegearms. Der Verlegearm kann ein insbesondere durch Platten begrenzten, vorzugsweise vollständig geschlossenen Transportraum umfassen, in dem eine Schwenkachse des Betätigungsvorsprungs angeordnet ist, und der jeweilige Betätigungsvorsprung bei Erreichen der Seitenflanschwand verschwunden ist. Vorzugsweise gelangt eine Betätigungsaußenseite des Betätigungsvorsprungs in einen Schleifkontakt mit der Seitenflanschwand, wobei insbesondere die Betätigungsaußenseite des jeweiligen Betätigungsvorsprungs im Wesentlichen flach und eben ist. Die Betätigungsaußenseite des jeweiligen Betätigungsvorsprungs ist an eine Außenfläche des Anlagebereichs konturangepasst, so dass in der Freigabestellung die Betätigungsaußenseite im Wesentlichen in der Ebene der Außenfläche des insbesondere planen Anlagebereich vorpsrungsfrei liegt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung steht der Betätigungsvorsprung in dessen unbetätigter Stellung (Neutralstellung) wenigstens um eine halbe oder um eine ganze Wickelgutstärke und höchstens um zwei Wickelgutstärken von der jeweiligen Anlagefläche in Hinbzw. Herverlegebewegungsrichtung vor. Auf diese Weise kann ein optimiertes, vorlaufendes Auslösen des Steuersignals erreicht werden, bevor der Anlagebereich des Verlegearms in Kontakt mit dem Seitenwandflansch kommt. Es sei klar, dass der Zeitraum und/oder die Wickelstrecke zwischen Auslösen des Steuersignals und Kontaktaufnahme des Anlagebereichs dadurch eingestellt werden können, dass ein Auslösen des Steuersignals erst nach Überschreitung einer einstellbaren Bewegungsamplitude des Betätigungsvorsprungs von dessen unbetä- tigten Stellung aus verändert wird.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat der Verlegearm eine Wickelgutabgabeöffnung an seinem wickeltrommelseitigen Ende, an der das Wickelgut den Transportraum des Verlegearms verlässt, um anschließend insbesondere führungs- oder kontaktlos der Wickeltrommel übergeben zu werden. Vorteilhafterweise ist der Wegsensor an dem Verlegearm einem im Wesentlichen zylindrischen Trommelkern der Wickeltrommel näher angeordnet als die Wickelgutabgabe, an der das Wickelgut den Verlegearm führungslos, unter dem ausschließlichen Einfluss der Schwerkraft und der internen Wicklungskraft des Wickelguts verlässt. Vorzugsweise ist der Wegsensor in Vertikalrichtung unterhalb der Wickelgutabgabe angeordnet, wobei insbesondere das Wickelgut kontaktfrei an den Bestandteilen des Wegsensors vorbei hin zur Wickeltrommel verläuft. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst der erfindungsgemäße Verlegearm ein schwertförmiges Gehäuse, das vorzugsweise aus zwei parallel zueinander angeordneten, sich in Längsrichtung des Verlegearms erstreckende Gehäuseplatten gebildet ist, die einen Transportraum des Verlegearms begrenzen, der sich von einem stellgerätseitigen Basisabschnitt bis zum wickeltrommelseitigen Ende des Verlegearms erstreckt. Das Wickelgut wird durch den sich in Längsrichtung vollständig durch den Verlegearm erstreckenden Transportraum hindurch bis zu einer Wickelgutabgabeöffnung hindurchgeführt. Die Gehäuseplatten haben insbesondere eine Außenfläche, die vorzugsweise in einer Vertikalebene liegt. Der Anlagebereich, an dem das wickeltrommelseitige Ende in Anlagekontakt mit dem Seitenwand- flansch der Wickeltrommel kommt, ist an einem axialen Endabschnitt der Außenfläche der jeweiligen Gehäuseplatte ausgebildet.
Der Anlagebereich kann durch eine insbesondere demontierbare Verschleißplatte insbesondere aus einem Material geringerer Reibung, wie Polyamid, gebildet sein. Die Verschleißplatte ist vorzugsweise an dem axialen Endabschnitt der beiden Gehäuseplatten austauschbar angeordnet, insbesondere verschraubt.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat der Kontaktgeber eine relativ zum Verlegearm ortsfest gelagerte Schwenkachse. Die Schwenkachse ist an dem Gehäuse des Verlegearms im Inneren des Transportraums drehbar gelagert. Die Schwenkachse verbleibt in jeder Betriebsstellung des Betätigungsvorsprungs innerhalb des Transportraums des Verlegearms ortsfest. Die Schwenkachse erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen in Vertikalrichtung, so dass der jeweilige Betätigungsvorsprung des Kontaktgebers im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene verschwenkt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung greift ein zusätzlicher Drehbewegungssensor auf die Schwenkachse des Kontaktgebers zu, so dass insbesondere nach Überschreitung einer vorbestimmten Schwenkbewegungsamplitude des jeweiligen Betätigungsvorsprungs das Steuersignal erzeugt und abgegeben werden kann.
Zur Erzeugung des Steuersignals ist ein Schwenkbewegungsübertragungsmechanismus insbesondere innerhalb des Transportraums des Verlegearms untergebracht. Der Schwenkbewe- gungsübertragungsmechanismus dient dazu, die Schwenkbewegung des Kontaktgebers von dem wickeltrommelseitigen Ende weg hin zum basisseitigen Ende des Verlegearms zu übertragen, vorzugsweise ohne dass die Bewegungsübertragung durch Umwandlung in ein elekt- - ronisches Signal realisiert ist. Erst in einem Abstand von dem wickeltrommelseitigen Ende kann ein elektrischer Signalerzeuger angeordnet sein, der vorzugsweise innerhalb oder gegebenenfalls außerhalb des Transportraums des Verlegearms angeordnet ist, und anhand der übertragenen Schwenkbewegung das Steuersignal erzeugt und weiterleitet. Vorzugsweise ist der Schwenkbewegungsübertragungsmechanismus durch ein Winkelgetriebe realisiert, das die Schwenkbewegung der sich im Wesentlichen in Vertikalrichtung erstreckenden betäti- gungsvorsprungseitigen Schwenkachse des Kontaktgebers an einer sich in Längsrichtung (Horizontalrichtung) des Verlegearms erstreckenden Übertragungswelle überträgt.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die betätigungsvorsprungseitige, insbesondere sich im Wesentlichen in Vertikalrichtung erstreckende Schwenkachse des Kontaktgebers derart vorgespannt, insbesondere federvorgespannt, dass der Betätigungsvorsprung stets von dessen jeweiliger Freigabestellung in die unbetätigte Neutralstellung gezwungen ist. Vorzugsweise ist die Übertragungswelle wenigstens zweigeteilt, so dass ein schwenkachsenseitiger Wellenabschnitt von einem schwenkachsenfernen Wellenabschnitt zerstörungsfrei demontierbar ist. Die Zweiteilung dient dem modularen Austausch des gesamten wickeltrommelseitigen Endes des Verlegearms, um letzteren an verschieden starke Wickelgüter anpassen zu können.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat der Kontaktgeber eine eine geschlossene Ringstruktur bildende Bügelform. Vorzugsweise ist der Bügel achsensymmetrisch realisiert. In der unbetätigten Stellung des Kontaktgebers fällt die Symmetrieachse der Ringstruktur in der unbetätigten Stellung des Kontaktgebers mit der Längsrichtung des Verlegearms zusammen. Die zwei Betätigungsvorsprünge sind Teil der bügelförmigen Dreieckstruktur. Die Dreieckstruktur ist vorzugsweise gleichschenklig realisiert, wobei ein dem jeweiligen Betätigungsvorsprung naher Eckbereich der dreieckigen Bügelform abgerundet ist. Die gleichen Schenkel sind in einem Winkel von weniger als 35° zueinander angeordnet, vorzugsweise etwa 30°.
Es sei klar, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren gemäß den in den eingereichten deutschen Patentanmeldungen (10 2013 002 023.9, 10 2013 002 022.0, 10 2013 002 017.4, 10 2013 002 019.0 und 10 2013 002 020.4) beschriebene Vorrichtungen und Verfahren ausgebildet sein können.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Vorrichtung kann der Träger lediglich dazu ausgeführt sein, einen Angriffsbereich zum Befestigen des Stellgeräts oder eines Handhabegeräts, wie des Roboters, zu bilden. Vorzugsweise hat der Träger eine Schiene für eine Schienen- Schlitten- Anordnung. Über ein wickeltrommelseitiges Ende des Verlegearms wird das Wickelgut der rotierenden Wickeltrommel bei der axialen, insbesondere linearen, Hin- und Herverlegebewegung des Verlegearms aufwickelnd übergeben. Vorzugsweise ist die axiale Hin- und Herbewegung rein translatorisch linear und im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse der Wickeltrommel ausgerichtet. Insbesondere beschreibt das wickeltrommelseitige Ende den axialen linearen Hin- und Herverlegeweg zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Seitenflanschen der Wickeltrommel. Von der Wickeltrommel abgewandt hat der Verlegearm eine Aufnahme zum Annehmen des insbesondere eine Extrudierstation kontinuierlich verlassenden Wickelguts. Die Aufnahme kann beispielsweise durch eine sternförmige Anordnung von mehreren, insbesondere vier, freilaufenden Rollen gebildet sein. Die Aufnahme kann zusätzlich eine Tragstruktur aufweisen, an der beispielsweise elektronische Komponenten, aber auch pneumatische Dämpfungssysteme für die Lagerung des Verlegearms gehalten sein können.
Die erfindungsgemäße Wickelungsvorrichtung hat insbesondere eine Verlegearmlagerung, die den Verlegearm in insbesondere axialer Verlegerichtung relativ zum Träger führt. Die erfindungsgemäße Wickelungsvorrichtung hat vorzugsweise eine Rückstell- oder Vorspanneinrichtung, die bei einer insbesondere durch das axiale Wachstum der Wickelungslage auf der Wickeltrommel veranlasste Auslenkung des Verlegearms insbesondere aus einer Neutralposition des Verlegearms relativ zum Träger eine insbesondere elastische insbesondere im Wesentlichen axial gerichtete Rückstell- oder Vorspannkraft erzeugt und dem Verlegearm mitteilt, um den Verlegearm seitlich gegen die zuletzt auf die Wickeltrommel gelegte Wickelungsschlaufe zu drücken.
Die RückStelleinrichtung und die Verlegearmlagerung spannen den Verlegearm derart vor, dass dieser sich drückend insbesondere an dessen wickeltrommelseitigem Ende axial an der Wickelung, insbesondere der zuletzt gelegten Wickelungsschlaufe, abstützt. Je größer die Auslenkung des Verlegearms relativ zum Träger ist, je stärker ist die die axiale Vorspannung hervorrufende Rückstellkraft.
In der Neutralposition wirkt vorzugsweise keine Rückstellkraft auf den Verlegearm und somit auf die zuletzt gelegte Wickelungsschlaufe. Vorzugsweise wirkt die von der Rückstelleinrich- tung erzeugte Rückstellkraft ständig auf die zuletzt gelegte Wickelschlaufe während der ge- samten Hin- und Herverlegebewegung des Verlegearms. Die Rückstellkraft und damit das ständige axiale Vorspannen des wickeltrommelseitigen Endes des Verlegearms gegen die Wickelungsschlaufe drücken die zuletzt gelegte Wickelungsschlaufe axial gegen die unmittelbar benachbarte Wickelungsschlaufe, wodurch sich eine kompakte, lückenlose Wickelstruktur einstellt. Die durch die Verlegearmlagerung realisierte Nachgiebigkeit in Verlegerichtung kombiniert mit der elastischen Rückstellvorspannung entgegen der Verlegerichtung lässt eine Positionsveränderung des Verlegearms zu, die von der sich allmählich aufbauenden Wickelung auf der Wickeltrommel veranlasst ist. Beim erfindungsgemäßen Wickeln führt der Verlegearm keine aktiv festgelegte, insbesondere geregelte Stellprozedur aus, sondern passt sich ständig flexibel an geometrische Besonderheiten und materialspezifische Eigenheiten der Wickelung an. Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann eine besonders funktionssichere Automatisierung der Wickelung bei hohen Forderungs- und Wickelgeschwindigkeiten von bis zu 100 m/min und darüber hinaus erreicht werden. Zusätzlich zu der translatorischen flexiblen Lagerung in Verlegerichtung kann der Verlegearm auch in einer Vertikalrichtung flexibel gelagert sein.
Die Verlegearmlagerung kann vorzugsweise eine rein translatorische Verstellung des träger- seitigen Endes des Verlegearms und gegebenenfalls eine rein translatorische Vertikalbewegung des trägerseitigen Endes des Verlegearms zulassen. Zusätzlich könnte gegebenenfalls der Verlegearm durch eine entsprechende trägerseitige Verlegearmschwenklagerung eine Schwenkbewegung des Verlegearms um das trägerseitige Ende des Verlegearms ausführen, wobei sowohl eine Schwenkbewegung in einer axialen Ebene als auch in einer vertikalen Ebene zugelassen sein kann. Diese Verlegearmschwenklagerung muss eine Schwenkamplitude nur von wenigen Grad insbesondere kleiner 20° zulassen. Je länger die Längsausdehnung des Verlegearms, desto geringer braucht die Schwenklagerungsamplitude in Vertikalrichtung und Horizontalrichtung ausgelegt sein.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist ein wickeltrommelseitiges Ende des Verlegearms, das beispielsweise als freilaufendes Eingriffsrad ausgebildet sein kann, derart ausgeführt, dass das wickeltrommelseitige Ende wegen der Rückstellkraft bei der axialen Hin- und Herverlegebewegung, insbesondere während der gesamten Hin- und Herbewegung in einem insbesondere ständigen Lateralkontakt mit einer zumindest umfangsabschnittsweise freien Lateralseite der zuletzt gelegten Wickelungsschlaufe kommt, so dass insbesondere der Verlegearm je nach axialem Wachstum der zu legenden Wickelung, also je nach axialer Aus- lenkung aus der Neutralposition beispielsweise schrittweise um die axiale Ausdehnung einer Wickelungsschlaufe in axialer Verlegerichtung ausgelenkt ist. Entsprechend der axialen Auslenkung wird durch die RückStelleinrichtung eine Rückstelldruckkraft erzeugt, die über das wickeltrommelseitige Ende des Verlegearms der Lateralseite der zuletzt gelegten Wickelungsschlaufe mitgeteilt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst die RückStelleinrichtung eine insbesondere durch die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung ansteuerbare oder einstellbare Federung, die bei entsprechender Auslenkung des Verlegearms aus der Neutralposition in eine Auslenkposition eine elastische Rückstellkraft erzeugt, insbesondere errechnet und einstellt. Es sei klar, dass eine ansteuerbare Federung bereits eine Rückstellkraft erzeugen kann, ohne dass eine Auslenkung des Verlegearms aus einer Neutralposition einhergeht. Die Rückstellkraft ist derart ausgerichtet, dass deren Wirkrichtung parallel zur axialen Verlegerichtung, insbesondere parallel zur Rotationsachse der Wickeltrommel liegt. Damit die Rücksteileinrichtung das wickeltrommelseitige Ende gegen die zuletzt gelegte Wickel schlaufe drückt, ist die Wirkrichtung der Rückstellkraft der Verlegerichtung entgegengesetzt.
Die Rückstellkraft dient vorzugsweise nur dazu, den Verlegearm in Axialrichtung gegen die Wickelung vorzuspannen und daran abzustützen. Den Verlegearm relativ zum Träger wieder zurückzustellen, realisiert vorzugsweise ein den Träger haltendes Stellgerät, wie ein Roboter, der bei Überschreitung einer Auslenkschwelle oder einer maximalen Rückstell- /V orspannkraft den Träger relativ zu dem ausgelenkten Verlegearm nachführt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Rücksteileinrichtung durch einen pneumatischen Aktor, insbesondere durch ein Paar pneumatische Aktoren, gebildet, von denen einer der Aktoren für die Erzeugung der Rückstellkraft in jeweils einer axialen Verlegerichtung verantwortlich ist. Der pneumatische Aktor kann mit einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung gekoppelt sein, um betriebsbedingte oder wickelungsbedingte Zusatzsteuersignale zu erhalten, um die Rückstellkraft und somit die Vorspannkraft gegenüber dem sich ohnehin einstellenden Betrag gemäß der axialen Auslenkung aktiv zu erhöhen oder zu senken. Vorzugsweise ist die RückStelleinrichtung mit einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung verbunden, damit die Rückstellkraft und somit die Vorspannkraft während des Wickeins im Wesentlichen in einem festgelegten Grenzbereich, insbesondere konstant gehalten wird.
Beim Wickeln wird die Rückstellkraft schrittweise aufgrund der nachgebenden Verlegearm- lagerung erzeugt. Die Rückstellkraft kann bei Überschreitung einer Grenzschwelle eines Grenzbereichs schrittweise zurückgesetzt werden, ohne die Rückstellkraft/Vorspannung verschwinden zu lassen, so dass die Rückstellkraft stets in den vorbestimmten Grenzen verbleibt. Ein Senken der Rückstellkraft wird durch entsprechendes Nachführen des Trägers relativ zu dem Verlegearm realisiert.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung hat die Rücksteileinrichtung eine Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung zum Einstellen der Rückstellkraf orspannung beispielsweise mittels Einstellung der Federeigenschaft der Rückstelleinrichtung und/oder eine Steuerung zum Einstellen der Auslenkamplitude des Verlegearms. Die jeweilige Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung kann mit einem Sensor gekoppelt sein, der die Auslenkweite des Verlegearms aus der Neutralposition erfasst und der Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung, wie einem Mikrorechner, mitteilt. Der Mikrorechner kann beispielsweise bei einer konstanten Federeigenschaft der RückStelleinrichtung eine Sollauslenkung festlegen, gemäß dieser ein Regelungsprozess initiiert ist.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Rückstellkraft einstellbar. Beispielsweise ist dies dadurch realisiert, dass der Träger relativ zum Verlegearm, der sich an der gelegten Wickelung, insbesondere an der zuletzt gelegten Wickelungsschlaufe, abstützt, nachgeführt wird. Hierfür umfasst die erfindungsgemäße Wickelungsvorrichtung insbesondere ein Handhabeoder Stellgerät, wie einen Roboter, mit wenigstens zwei, vorzugsweise drei, Bewegungsachsen, vorzugsweise in einer vertikalen Bewegungsachse und in einer horizontalen Bewegungsachse in Verlegerichtung des Verlegearms, insbesondere parallel zur Rotationsachse der Wickeltrommel. Das Stellgerät stellt den Träger relativ zu dem sich an der gelegten Wickelung abstützenden Verlegearm, wodurch die zwischen dem Verlegearm und dem Träger wirkende elastische Rückstellkraft erhöht oder gesenkt werden kann. Vorzugsweise ist eine Steuerungsund/oder Regelungseinrichtung für die Wickelungsvorrichtung vorgesehen, die die Rückstellkraft einstellt und insbesondere ein Nachführen des Trägers gegenüber dem durch den Wickelungszuwachs verlagerten Verlegearm mittels des Stellgeräts erst dann auslöst, wenn der Ver- legearm einen vorbestimmten Auslenkweg oder eine Auslenkschwelle entlang des Trägers überschritten hat.
Vorzugsweise umfasst die Wickelungsvorrichtung eine Nachführeinrichtung, gemäß der der Träger in axialer Verlegelagerungsrichtung nach dem Aufbau der elastischen Rückstellkraft gemäß dem Zuwachs der Wickelung in Axialrichtung nachgeführt wird. Dafür hat die Nachführeinrichtung das den Träger haltende Stellgerät.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Verlegearmlagerung durch eine Schlitten-Schienen-Anordnung gebildet. Die Schlitten-Schienen-Anordnung gewährleistet eine lineare, im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse der Wickeltrommel relativ zum Träger erzwungene Führung des Verlegearms relativ zum Träger. Trägerseitig ist die Schiene ausgebildet, während verlegearmseitig der Schlitten realisiert ist. Es sei klar, dass die Schiene auch verlegearmseitig angeordnet sein kann, während der Schlitten auf der Trägerseite liegt. Die Rücksteileinrichtung ist zwischen dem Schlitten und der Schiene geschaltet, so dass an dem Schlitten und an der Schiene die entsprechenden Kraftübertragungsstellen der Rückstel- leinrichtung angeordnet sind. An dem Schlitten ist das Verlegeschwert des Verlegearms befestigt, während an der Schiene des Trägers das Handhabegerät angreift, um das Nachjustieren des Trägers gegenüber dem Verlegearm bereitzustellen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das wickeltrommelseitige Ende derart gelagert, dass zumindest bei einem Teil, vorzugsweise für die Gesamtheit der Hin- und Herverlegebewegung insbesondere bis auf den Verlegerichtungswechsel das wickeltrommelseitige Ende unter Bildung eines im Wesentlichen axialen Lateralkontakts mit einer freien Lateralseite der zuletzt auf der Wickeltrommel gewickelten Wickelungsschlaufe durch die sich axial ausdehnende Wickelungslage längs des Verlegewegs vorangetrieben wird. Auf diese Weise ist ein für die Automatisierung benötigtes korrektiv flexibles Verhalten des Verlegearms realisiert, das dem manuellen Manipulieren einer erfahrenen Bedienperson bereits sehr nahe kommt, wodurch insbesondere geometrische Unwuchten der Wickeltrommel oder der Wickelung einen automatisierten Wickelungsvorgang nicht beeinträchtigen. Das wickeltrommelseitige Ende ist vorzugsweise durch ein am Verlegearm frei drehbar gelagertes Rad gebildet, von dem zumindest ein Teil des Seitenbereichs über den Verlegearm hinaus vorsteht, um mit der noch freien Lateralseite der zuletzt aufgewickelten Wickelungsschlaufe in Kontakt kommen zu können, und das in Rotationsrichtung lediglich von der Wickeltrommel oder von dem bereits auf der Wickeltrommel liegenden Wickelgut drehangetrieben wird. In Verlegerichtung wird das Rad durch die stetig axial wachsende Wickelungslage längs des Verlegewegs mitgenommen und axial verschoben. Das Rad rollt dabei auf der Wickeltrommel oder der bereits vollständig gelegten Wickelungslage zumindest unter dem Einfluss der Gewichtskraft des Verlegearms ab.
Des Weiteren betrifft eine bevorzugte Ausführung der Erfindung eine Anstell- oder Freistelleinrichtung, die den Verlegearm zumindest bei der Verlegebewegung nahe dem Seitenflansch der Wickeltrommel in einem zur horizontalen Radialerstreckung des einen Seitenflansches„positiven" Anstellwinkel von dem einen Seitenflansch weg neigend anstellt und den Verlegearm im Verlauf der Hin- und Herverlegebewegung hin zum gegenüberliegenden Seitenflansch in einen„negativen" Anstellwinkel von dem anderen Seitenflansch weg geneigt schwenkt. Die AnStelleinrichtung ist vorzugsweise durch das Handhabegerät, wie dem Stellroboter, gebildet, der, um die gewünschte Schwenkbewegung um den Wickelungsschlaufenkontakt zu betreiben, den Träger stellt. Die Schwenkachse der Schwenkbewegung liegt vorzugsweise im Bereich des wickeltrommelseitigen Endes des Verlegearms. Die Schwenkstelle kann längs des Hin- und Herverlegewegs wandern. Es reicht aus, einen Freistell winkel von 1° bis 20° einzustellen. Entsprechend dem Freistellwinkel ist auch die durch die Verlegearmlage- rung definierte, verdrehbare Verlegerichtung des Verlegearms gegenüber der Axialrichtung geneigt, wobei der Neigungswinkel an den axialen Enden der Hin- und Herverlegebewegung entsprechend am größten ist und im Verlauf der Hin- und Herverlegebewegung, so wie der Freistellwinkel, abnimmt und etwa auf halbem Verlegeweg verschwindet sowie anschließend insbesondere allmählich wieder zunimmt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist für das betriebsgemäße Stellen des Verlegearms insbesondere bei einem Richtungswechsel der Hin- und Herverlegung eine Verlege- armstelleinrichtung zum insbesondere vertikalen Positionieren des Verlegearms relativ zur Wickeltrommel vorgesehen. Die Verlegearmstelleinrichtung kooperiert mit einem Wegsensor zum Erfassen wenigstens einer vorbestimmten Position des Verlegearms längs des Verlegewegs, wobei gegebenenfalls der Wegsensor bei Erreichen der wenigstens einen vordefinierten Position die Verlegearmstelleinrichtung veranlasst, den Verlegearm um wenigstens etwa die halbe Stärke des Wickelguts, vorzugsweise um etwa eine Wickelgutstärke oder um mehr als eine Wickelgutstärke, und höchstens um ein Zweifaches der Wickelgutstärke von der Wickeltrommel weg oder von der bereits daraufgelegten Wickelungslage weg anzuheben. Die Verle- gearmstelleinrichtung kann eine insbesondere vertikale Schwenklagerung für den Verlegearm aufweisen, wobei eine Schwenkachse des Verlegearms trägerseitig angeordnet ist. Die Schwenklagerung kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass ein wickeltrommelseitiges Verlegearmschwert relativ zu der trägerseitigen Verlegearmbasis in Vertikalrichtung verschwenkbar ist. Des Weiteren kann die Verlegearmstelleinrichtung einen Lifter zum insbesondere linearen Anheben der Schwenkachse in Vertikalrichtung aufweisen, wobei der Lifter beispielsweise durch das Handhabegerät, wie den Stellroboter, gebildet ist, das auf den Träger zugreift, um den Träger samt der Verlegearm-Schwenkachse vertikal linear anzuheben. Um das schwenkbare wickeltrommelseitige Ende beim Anheben mitzunehmen, weist die Schwenklagerung einen Anlageanschlag auf, der ein Absenken des wickeltrommelseitigen Endes des Verlegearms begrenzt. Die Schwenklagerung erlaubt einerseits einen flexiblen Kontaktablauf des wickeltrommelseitigen Endes an der bereits gelegten Wickellage und damit ein freies Konturfolgen der bereits gelegten Wickellage und deren radialer Unwuchten, andererseits begrenzt der Anlageanschlag ein Absenken des wickeltrommelseitigen Endes ausgehend von der Auflage auf die Wickelungslage um höchstens eine halbe Wickelungsgutstärke, sollte das wickeltrommelseitige Ende zwischen zwei gelegte benachbarte Wickelungsschlaufen gelangen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist eine Wickelgut-Bremse an dem Verlegearm angeordnet, die dem Wickelgut vor dem Erreichen der Wickeltrommel eine Bremskraft mitteilt, um das Wickelgut auf Zug vorzuspannen. Die Bremskraft kann betriebsgemäß insbesondere durch eine Steuerung- und/oder Regelung eingestellt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Wickelgut der rotierenden Wickeltrommel anhand einer Hin- und Herverlegebewegung des Verlegearms relativ zu einem Träger übergeben. Der Verlegearm wird in Verlegerichtung relativ zu einem Träger geführt gelagert. Bei Auslenkung des Verlegearms aus einer Montageposition relativ zum Träger wird eine in axialer Verlegerichtung gerichtete Rückstellkraft erzeugt, die gegen die auf der Wickeltrommel gelegten Wickelung wirkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise anhand der oben genannten Betriebsund/oder Funktionsaspekte der erfindungsgemäßen Wickelungsvorrichtung definiert. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat die Vorrichtung zum Wickeln des strangförmigen Wickelguts einen Verlegearm, an dem das Wickelgut der rotierenden Wickeltrommel bei einer insbesondere linearen Hin- und Herverlegebewegung des Verlegearms übergeben wird. Vorzugsweise ist die Hin- und Herverlegebewegung durch die Seitenflansche der Wickeltrommel begrenzt. Die Richtung der Hin- und Herverlegebewegung kann überwiegend parallel und/oder leicht geneigt zur Axialrichtung liegen. Die Wickelungsvorrichtung hat eine aktive Verlegearmstelleinrichtung zum vertikalen Positionieren des Verlegearms relativ zur Wickeltrommel, die insbesondere den Verlegearm ausschließlich in Vertikalrichtung anheben und absenken kann. Die Wickelungsvorrichtung umfasst einen Wegsensor zum Erfassen wenigstens einer vorbestimmten Position des Verlegearms, wobei bei Erreichen der wenigstens einen Position vorzugsweise über eine Steuerung und/oder Regelung die Verlegearmstelleinrichtung veranlasst wird, den Verlegearm um etwa wenigstens eine halbe Stärke des Wickelguts, vorzugsweise um wenigstens etwa eine Wickelgutstärke, und um höchstens ein Zweifaches der Wickelgutstärke von der Wickeltrommel oder von der bereits darauf gelegten Wickelung weg zu entfernen, insbesondere bei einer ausschließlichen Vertikalbewegung anzuheben. In manchen Fällen ist ein Anheben von über dem Zwei- oder Dreifachen der Wickelgutstärke, insbesondere empirisch von über 30 mm notwendig. Das vertikale Anheben des Verlegearms, insbesondere des wickeltrommelseitigen Endes, für den Richtungswechsel der Hin- und Herverlegebewegung sei insofern begrenzt, als das wickeltrommelseitige Ende nach dem Verlegen der ersten Wickelungsschlaufe der neuen Wickelungslage von der Wickelungsschlaufe in im Wesentlichen axialer Verlegebewegungsrichtung mitgenommen werden soll, um den Verlegearm für die Hin- und Herverlegebewegung anzutreiben.
Die Verlegearmstelleinrichtung stellt insbesondere eine ausschließlich vertikale Anhebebewegung bereit, um den Richtungswechsel der Hin- und Herbewegung zu initiieren, wobei anschließend, nachdem die erste Wickelungsschlaufe der neuen Wickelungslage im lateralen Eingriff mit dem angehobenen wickeltrommelseitigen Ende des Verlegearms gekommen ist, die Verlegearmstelleinrichtung den Verlegearm soweit zurück absetzt, bis das wickeltrommelseitige Ende insbesondere entweder abrollend oder gleitend in einen Radialkontakt zur abgeschlossenen Wickelungslage kommt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Wegsensor an einem wickeltrommelseitigen Ende des Verlegearms angeordnet. Vorzugsweise ist der Wegsensor ein Kontaktgeber, der dann ein elektrisches Steuersignal insbesondere an eine Steuerung- und/oder Regelung oder direkt an die Verlegearmstelleinrichtung abgibt, wenn der Verlegearm, insbesonde- re dessen wickeltrommelseitiges Ende, die wenigstens eine vordefinierte Position erreicht. Vorzugsweise entspricht die vordefinierte Position dem Ende der Hin- und Herverlegebewegung. Vorzugsweise ist die wenigstens eine vordefinierte Position bei Kontaktaufnahme des Kontaktgebers mit einer Innenseite eines Seitenflansches der Wickeltrommel definiert. Alternativ kann das Ende der Hin- und Herbewegung auch ohne einen strukturellen Kontakt mit dem Seitenflansch der Wickeltrommel einhergehen, beispielsweise durch Erreichen eines bestimmten Mindestabstands des wickeltrommelseitigen Endes zum Seitenflansch, der beispielsweise zwischen etwa dem Zweifachen der Wickelgutstärke oder etwa einer Wickelgutstärke oder weniger betragen kann.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat der Wegsensor ein frei drehbar gelagertes Rad, dessen Lagerdrehachse insbesondere hauptsächlich in Axialrichtung von dem Seiten- flansch der Wickeltrommel weg verschwenkbar ist, wodurch das Auslösen des elektrischen Steuersignals erreicht werden kann. Das Rad des Wegsensors ist derart drehbar gelagert, dass es in Kontakt mit dem rotierenden Seitenflansch daran abrollen kann und bei einer Weiterverlagerung des Verlegearms in Axialrichtung aus einer passiven Stellung in einer aktive Stellung verschwenkbar ist, in der das elektrische Steuersignal gegebenenfalls über eine Steuerung und/oder Regelung der Verlegearmstelleinrichtung mitgeteilt wird.
Vorzugsweise liegt das frei drehbar gelagerte Rad des Wegsensors am wickeltrommelseitigen Ende des Verlegearms im Bereich einer 12-Uhr-Position bezüglich der Wickeltrommel insbesondere unter dem Einfluss des Gewichts des Verlegearms auf der Wickeltrommel oder auf einer bereits gelegten Wickelungslage im Wesentlichen tangential an.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das wickeltrommelseitige Ende des Verlegearms dazu ausgeführt, bei der Hin- und Herverlegebewegung, insbesondere zumindest bei Erreichen der vorbestimmten Position, in einem ständigen Lateralkontakt mit einer freien Lateralseite der zuletzt auf die Wickeltrommel gelegten Wickelungsschlaufe zu stehen. Das wickeltrommelseitige Ende verliert beim Entfernen von der Wickelung den Kontakt zur der Wickelungslage und verbleibt solange in der kontaktlosen Stellung, bis das wickeltrommelseitige Ende durch Bilden des Lateralkontakts mit der freien lateralen Seite der neuen, zuletzt gelegten Wickelungsschlaufe für das Beginnen der Hin- und Herverlegebewegung nach dem Richtungswechsel mitgenommen wird. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat die Verlegearmstelleinrichtung ein Schwenklager zum Schwenken eines wickeltrommelseitigen Endes des Verlegearms insbesondere ausschließlich in einer vertikalen Ebene. Das Schwenklager lässt eine Relativschwenkbewegung zwischen dem Verlegeschwert des Verlegearms und der Verlegearmbasis zu, die wiederum über die Verlegearmlagerung beweglich, insbesondere linear im Wesentlichen längs der Axialrichtung der Wickeltrommel an dem Träger der Wickelungsvorrichtung gelagert ist. An dem Träger greift das Handhabegerät, wie der Stellroboter, zu, der für die Vertikalbewegung für das Anheben der Schwenkachse des Schwenklagers zuständig ist. Das Handhabegerät kann auch dafür verantwortlich sein, den Träger in Richtung der Hin- und Herverlegebewegung nachzurücken, damit der Träger dem durch den axialen Wickelungszuwachs voreilenden Verlegearm folgen kann.
Vorzugsweise hat die Verlegearmstelleinrichtung einen Lifter zum insbesondere linearen Heben und/oder Absenken der Schwenkachse des Schwenklagers, wobei der Lifter in einer Bauteilunion durch das Handhabegerät, wie den Stellroboter, realisiert sein kann. Des Weiteren kann die Verlegearmstelleinrichtung einen Dämpfer zum Dämpfen der Schwenkbewegung aufweisen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung lässt das Schwenklager das wickeltrommelseitige Ende des Verlegearms an der Wickeltrommel oder an einer bereits gelegten Wickelungslage unter dem Einfluss der Gewichtskraft aufliegen. Die Verlegearmstelleinrichtung, insbesondere das Schwenklager, kann einen Auflageanschlag insbesondere als untere Schwenkbegrenzung zum Limitieren der vertikalen Beweglichkeit des Verlegearms hin zur Wickeltrommel umfassen. Bei dem Aufliegen des wickeltrommelseitigen Endes an der Wickeltrommel oder an der zuletzt gelegten Wickelungslage ist der Auflageanschlag derart positioniert, dass eine freie, insbesondere lediglich gedämpfte, Näherungsbewegung des wickeltrommelseitigen Endes hin zur Wickeltrommel von höchstens einer Wickelgutstärke, vorzugsweise höchstens einem Viertel der Wickelgutstärke, zugelassen wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Auflageanschlag dazu dienen, den Verlegearm, insbesondere das Verlegeschwert, zum Entfernen des wickeltrommelseitigen Endes von der Wickeltrommel weg oder von der Wickelungslage weg mitzunehmen.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Wickelungsvorrichtung eine Verlegearmlagerung, die den Verlegearm in einer insbesondere je nach axialer Position längs des Verlegewegs verdrehbaren Verlegerichtung relativ zum Träger insbe- sondere linear führt, und eine Rückstell- oder Vorspanneinrichtung, die bei Auslenkung des Verlegearms in Verlegerichtung relativ zu dem Träger dem Verlegearm eine Rückstell- oder Vorspannkraft mitteilt, um den Verlegearm seitlich, im Wesentlichen axial gegen eine zuletzt auf die Wickelungstrommel gelegte Wickelungsschlaufe zu drängen. Die Verlegearmlagerung kann eine Schlitten-Schienen-Anordnung aufweisen, gemäß der der Verlegearm relativ zum Träger linear in Verlegerichtung geführt ist. Die Axialrichtung ist durch die Rotationsachse der Wickeltrommel definiert. Die verdrehbare Verlegerichtung kann gegenüber der Axialrichtung insbesondere abhängig von der Position des Verlegearms längs des Verlegewegs parallel liegen und/oder dazu geneigt sein, um einen Freistellwinkel des Verlegearms insbesondere von weniger als 20° bezüglich der horizontalen Radialerstreckung des Seitenflansches der Wickeltrommel zu erzeugen. Der Schlitten ist verlegearmseitig ausgebildet, wobei die Schiene trägerseitig realisiert ist. Ein Handhabegerät, wie ein Stellroboter, rückt den Träger, dem Verlegearm folgend, nach und dient dazu, die anwachsende Auslenkung des Verlegearms zu verringern, die durch das axiale Wachstum der Wickelungslage veranlasst ist und dem nachrückenden Träger gegenüber stets voreilend passiert. Die Rückstellkraft dient dazu, den Verlegearm ständig gegen die zuletzt gelegte Wickelungsschlaufe zu drücken und insbesondere dann eine Vorspannung gegen die Wickelungsschlaufe und damit den Wickelungsschlaufenkontakt aufrecht zu erhalten, wenn das Handhabegerät den Träger dem Verlegearm folgend nachführt. Der Träger darf nur soweit nachgeführt werden, dass weiterhin eine ausreichende Vorspannkraft an dem Verlegearm gegen die zuletzt gelegte Wickelungsschlaufe verbleibt. Je höher die Auslenkung des Verlegearms relativ zum Träger ist, desto stärker wirkt die Rückstellkraft der RückStelleinrichtung. Mit diesem Erfindungsaspekt wird eine optimal kompakte, dichte Anordnung von Wickelungsschlaufe zu Wickelungsschlaufe realisiert.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das wickeltrommelseitige Ende derart gelagert, dass zumindest bei einem Teil, vorzugsweise für die Gesamtheit der Hin- und Herverlegebewegung insbesondere bis auf den Verlegerichtungswechsel das wickeltrommelseitige Ende unter Bildung eines im Wesentlichen axialen Lateralkontakts mit einer freien Lateralseite der zuletzt auf der Wickeltrommel gewickelten Wickelungsschlaufe durch die sich axial ausdehnende Wickelungslage längs des Verlegewegs vorangetrieben wird. Auf diese Weise ist ein für die Automatisierung benötigtes korrektiv flexibles Verhalten des Verlegearms realisiert, das dem manuellen Manipulieren einer erfahrenen Bedienperson bereits sehr nahe kommt, wodurch insbesondere geometrische Unwuchten der Wickeltrommel oder der Wickelung einen automatisierten Wickelungsvorgang nicht beeinträchtigen. Das wickel- trommelseitige Ende ist vorzugsweise durch ein am Verlegearm frei drehbar gelagertes Rad gebildet, von dem zumindest ein Teil des Seitenbereichs über den Verlegearm hinaus vorsteht, um mit der noch freien Lateralseite der zuletzt aufgewickelten Wickelungsschlaufe in Kontakt kommen zu können, und das in Rotationsrichtung lediglich von der Wickeltrommel oder von dem bereits auf der Wickeltrommel liegenden Wickelgut drehangetrieben wird. In Verlegerichtung wird das Rad durch die stetig axial wachsende Wickelungslage längs des Verlegewegs mitgenommen und axial verschoben. Das Rad rollt dabei auf der Wickeltrommel oder der bereits vollständig gelegten Wickelungslage zumindest unter dem Einfluss der Gewichtskraft des Verlegearms ab.
Des Weiteren betrifft eine bevorzugte Ausführung der Erfindung eine Anstell- oder Freistelleinrichtung, die den Verlegearm zumindest bei der Verlegebewegung nahe dem Seiten- flansch der Wickeltrommel in einem zur horizontalen Radialerstreckung des einen Seitenflan- sches„positiven" Anstellwinkel von dem einen Seitenflansch weg neigend anstellt und den Verlegearm im Verlauf der Hin- und Herverlegebewegung hin zum gegenüberliegenden Sei- tenflansch in einen„negativen" Anstellwinkel von dem anderen Seitenflansch weg geneigt schwenkt. Die AnStelleinrichtung ist vorzugsweise durch das Handhabegerät, wie den Stellroboter, gebildet, der, um die gewünschte Schwenkbewegung um den Wickelungsschlaufenkontakt zu betreiben, den Träger stellt. Die Schwenkachse der Schwenkbewegung liegt vorzugsweise im Bereich des wickeltrommelseitigen Endes des Verlegearms. Die Schwenkstelle kann längs des Hin- und Herverlegewegs wandern. Es reicht aus, einen Freistellwinkel von 1° bis 20° einzustellen. Entsprechend dem Freistellwinkel ist auch die durch die Verlegearmlage- rung definierte, verdrehbare Verlegerichtung des Verlegearms gegenüber der Axialrichtung geneigt, wobei der Neigungswinkel an den axialen Enden der Hin- und Herverlegebewegung entsprechend am größten ist und im Verlauf der Hin- und Herverlegebewegung, so wie der Freistellwinkel, abnimmt und etwa auf halbem Verlegeweg verschwindet sowie anschließend insbesondere allmählich wieder zunimmt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist eine Wickelgut-Bremse an dem Verlegearm angeordnet, die dem Wickelgut vor dem Erreichen der Wickeltrommel eine Bremskraft mitteilt, um das Wickelgut auf Zug vorzuspannen. Die Bremskraft kann betriebsgemäß insbesondere durch eine Steuerung- und/oder Regelung eingestellt werden.
Bei dem beanspruchten Verfahren zum Wickeln des strangförmigen Wickelguts wird das Wickelgut über den für die Hin- und Herverlegebewegung gelagerten Verlegearm der rotieren- den Wickeltrommel übergeben. Wenigstens eine vorbestimmte Position des Verlegearms wird für einen Richtungswechsel der Hin- und Herverlegebewegung vorbestimmt, wobei das Erreichen der wenigstens einen Position mittels Sensorik ermittelt wird. Bei Erreichen der wenigstens einen vordefinierten Position des Verlegearms wird der Verlegearm vorzugsweise anhand einer Steuerung- und/oder Regelung um etwa wenigstens eine halbe Stärke des Wickelguts, vorzugsweise um etwa eine Wickelgutstärke, und höchstens um ein Zweifaches der Wickelgutstärke von der Wickeltrommel oder von der bereits darauf gelegten Wickelungslage weg entfernt, insbesondere angehoben.
Vorzugsweise wird die vorbestimmte Position zum Richtungswechsel der Hin- und Herverlegebewegung dann erreicht, wenn das wickeltrommelseitige Ende des Verlegearms, das in einem insbesondere bei Verlagerung des Verlegearms längs des Verlegewegs ständigen Kontakt mit der Wickeltrommel und/oder der bereits gelegten Wickelungslage steht, eine Innenseite eines Seitenflansches der Wickeltrommel kontaktiert oder spätestens wenn es in einem Abstand von höchstens dem Zweifachen der Wickelgutstärke, vorzugsweise von etwa einer Wickelgutstärke, zur Innenseite des jeweiligen Seitenflansches.
Weitere bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Wickeln eines kontinuierlich extrudierten Kunststoffrohres auf eine Wickeltrommel in einem Anfangsbetriebszustand, bei dem eine erste Wickellage an der Wickeltrommel abgelegt wird;
Figur 2a eine perspektivische Ansicht der Wickelungsvorrichtung gemäß Figur 1 kurz vor dem Betriebszustand eines Wickelungslegerichtungswechsels;
Figur 2b eine perspektivische Detailansicht des Eingriffs eines wickeltrommel- seitigen Endes eines Verlegearms auf die Wickelung und die Wickelungstrommel gemäß dem Betriebszustand nach Figur 2a; eine perspektivische Ansicht der Wickelungsvorrichtung während des
Betriebszustands des Wickelungslegerichtungswechsels; eine perspektivische Detailansicht des wickeltrommelseitigen Endes des Verlegearms gemäß dem Betriebszustand nach Figur 3 a; eine perspektivische Ansicht der Wickelvorrichtung in dem Betriebszustand nach dem Wickelungslegerichtungs Wechsel; eine perspektivische Detailansicht des wickeltrommelseitigen Endes des Verlegearms gemäß dem Betriebszustand nach Figur 4a; eine perspektivische Ansicht der Wickelungsvorrichtung mit Bewegungsachsen eines Trägers der Wickelungsvorrichtung sowie des Verlegearms; eine Draufsicht der Wickelungsvorrichtung im Betriebszustand des Wi- ckelungslegerichtungswechsels gemäß Figuren 3a und 3b; eine perspektivische Draufsicht des Trägers der Wickelungsvorrichtung gemäß Figur 1 ; eine perspektivische Seitenansicht des Trägers gemäß Figur 7; eine weitere perspektivische Ansicht des Trägers nach Figur 7 mit Blick auf eine Wirbelstrombremse für das Wickelgut in einem passiven Betriebszustand; die perspektivische Seitenansicht des Trägers nach Figur 7 mit der Wirbelstrombremse in einem aktiven Betriebszustand;
Figur 11 ein Wickelgeschwindigkeit- Weg-Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit der Wickelgeschwindigkeit von der axialen Stellung der Führung; ein Weg-Zeit-Diagramm, bei dem die axiale Verlagerung (X) gegenüber der Zeit (t) während einer Wendeoperation dargestellt ist; eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Verlegearms für die erfindungsgemäße Wicklungsvorrichtung; eine perspektivische Ansicht eines vorderen Teils des Verlegearms ohne eine Gehäusehälfte, wobei eine Gehäuseplatte zur freien Ansicht des Transportraums des Verlegearms demontiert ist; eine Draufsicht auf den vorderen Teil des Verlegearms nach Figur 14; eine Stirnansicht des wickeltrommelseitigen Endes des erfindungsgemäßen Verlegearms; eine Querschnittsansicht des vorderen Teils des Verlegearms gemäß Figur 14; und eine perspektivische Ansicht von in dem Transportraum des Verlegearms größtenteils untergebrachten Bewegungsorgane des erfindungsgemäßen Verlegearms.
In Figur 1 ist die erfindungsgemäße Wickelungsvorrichtung im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Die Wickelungsvorrichtung 1 dient dazu, ein von einer nicht näher dargestellten Extrudierstation kontinuierlich extrudiertes Kunststoffrohr 3, wie ein sogenanntes Kabelschutzrohr, auf eine Wickeltrommel 5 aufzuwickeln, wobei eine möglichst gleichmäßige Wickelung ohne Zwischenraum zwischen den einzelnen Wickelungsschlaufen 17 und mit im Wesentlichen konstanter Wickelsteigung einer Kunststoffrohrbreite pro Umdrehung erreicht werden soll, wie es beispielsweise in den Figuren 1 bis 4b dargestellt ist.
Die Wickeltrommel 5 umfasst einen im Wesentlichen zylindrischen Trommelkern 7, an dessen beiden Axialenden jeweils ein seitlicher, sich in Radialrichtung erstreckender Seitenflansch I Ia, I Ib befestigt ist. Konzentrisch zur Rotationssymmetrie der Wickeltrommel 5 ist eine Rotationsachse 13 der Wickeltrommel 5 ortsfest (bezüglich einem Referenzboden B, auf dem die Wickelungs Vorrichtung 1 steht) gelagert, um welche die Wickeltrommel 5 zum Durchführen des Wickelungsvorgangs rotiert. Die Rotationsachse 13 definiert eine Axialrichtung, auf die auch im Folgenden zur Definition von Bewegungen von beweglichen Bauteilen der Wickelungsvorrichtung 1 Bezug genommen wird.
Aus ökonomischen Gründen ist die genormte Wickeltrommel 5 häufig aus Holz gefertigt, wobei der Trommelkern 7 sowie auch die Seitenflansche I Ia, I Ib leicht, aber nicht vernachlässigbar von einer idealsymmetrischen Form abweichen können. Der zylindrische Trommelkern 7 kann Radialschläge aufweisen, während die Seitenflansche I Ia, I Ib Axialunwuchten bilden können. Auch Wickeltrommeln 5 aus anderem Material, wie Kunststoff, weichen häufig zufällig oder fertigungsbedingt von einer idealsymmetrischen Rotationsform ab.
Wie in Figur 1 dargestellt, ist das extrudierte Kunststoffrohr 3 in einer Anfangswickelungslage bereits um mehr als die axiale Hälfte der Wickeltrommel 5 um den Trommelkern 7 gewickelt. Im Folgenden soll die gerade zuletzt auf den Trommelkern 7 aufgebrachte Wickelungsschlaufe mit der Bezugsziffer 17 versehen sein. Die Wickelungsschlaufe 17 hat, bis die nächste Wickelungsschlaufe vollständig umlaufend gelegt ist und sich seitlich angelegt hat, eine umfangsabschnittsweise freie axiale Lateralseite 18, auf die im Folgenden vor allem an einer etwa 12-Uhr-Umfangs-Stelle (Kontakt mit Eingriffsrad 43) Bezug genommen werden soll.
Das Kunststoffrohr 3 ist längs seiner Erstreckung kontinuierlich zylindrisch extrudiert und kann einen Außendurchmesser von 5 mm bis 30 mm oder 40 mm aufweisen. Die Stärke des Kunststoffrohrs 3 kann bei etwa 10% bis 60% des Außenrohrradius liegen. Das Kunststoffrohr 3 wird kontinuierlich in einer Extrudierstation (nicht dargestellt) geformt und gelangt über eine Kühlstraße (Wasserbad) in die Wickelungsvorrichtung 1, der ein Kunststoffrohr- (3)-Puffersystem (nicht dargestellt) vorgeschaltet sein kann, durch das unterschiedliche Förder-Geschwindigkeiten des Kunststoffrohrs 3 in dessen Längsrichtung beim Extrudiervorgang sowie beim Wickeln ausgeglichen werden sollen. Das nicht dargestellte Puffersystem kann beispielsweise als ein Vertikalpendel ausgeführt sein, der durch die vertikale Verschiebbarkeit eines Umlenkrads eine zu geringe/zu hohe Geschwindigkeit der Wickelungsvorrichtung 1 gegenüber der Extrudiervorrichtung ausgleichen kann, indem das Umlenkrad eine höhere/niedrigere vertikale Position einnimmt. Auf diese Weise kann eine Pufferstrecke für das extrudierte Kunststoffrohr (3) für einen kontinuierlichen Fertigungsprozess erreicht werden, bevor es in die Wickelungsvorrichtung 1 gelangt. Die erfindungsgemäße Wickelungsvorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus vier Hauptbestandteilen, nämlich einem Träger 23, einer Rücksteileinrichtung 61, einem lediglich in Figur 5 angedeuteten Stellroboter 71 und einem erfindungsgemäßen Verlegearm 27.
Der erfindungsgemäße Verlegearm 27 hat die Form wie beispielsweise eine Motorsäge mit einer Verlegearmbasis 28 (Aktoren-/ Motorbasis) sowie einem Verlegeschwert 29, das sich von der Verlegearmbasis 28 im Wesentlichen in Horizontalrichtung zur Wickeltrommel 5 erstreckt und diese unmittelbar oder mittelbar berührt. Die Verlegearmbasis 28 hat auf deren der Wickeltrommel 5 abgewandten Stirnseite eine Aufnahme 21 (Figuren 6, 9 und 10) zum Annehmen des insbesondere eine Extrudierstation kontinuierlich verlassenden Kunststoff- rohrs 3. Die Aufnahme 21 umfasst sternförmig angeordnete Laufrollenpaare 25, die eine Einfädelöffnung begrenzen, um ein horizontal und vertikal geführtes Einfädeln des Kunststoff- rohrs 3 in den Verlegearm 27 zu gewährleisten. Die Verlegearmbasis 28 ist hauptsächlich durch einen Profilträger 57 gebildet, der aus mehreren aneinander gefügten Tragplatten zusammengesetzt ist. An den Tragplatten können Funktionskomponenten der Wickelungsvorrichtung 1, wie ein Mikrorechner, Aktoren, etc., angebracht werden.
Der Träger 23 hält beweglich den Verlegearm 27 und hat in der dargestellten Ausführung eine Schiene 51, an der ein Greifarm des Stellroboters 71 befestigt ist. Die Schiene 51 kooperiert mit einem Schlitten 53 der Verlegearmbasis 28 derart, dass der Verlegearm 27 längs des linearen Schlittenwegs hin- und herbewegt werden kann.
Das Verlegeschwert 29 erstreckt sich überwiegend in einer Horizontalrichtung, ungefähr senkrecht zur Axialrichtung 13 von der Verlegearmbasis 28 weg hin zur Wickeltrommel 5, wobei der Verlegearm 27 derart dimensioniert ist, dass er in dessen Längsrichtung über den Trommelkern 7 (bis etwa in dessen axiale Mitte) ragt (in Anheberichtung A betrachtet).
Das Verlegeschwert 29 hat zwei vertikale, parallel zueinander angeordnete Führungs- und Halteplatten 31a, 31b. Zwischen den beiden Halte- und Führungsplatten 3 la, 31b, die in deren im Wesentlichen horizontalen Erstreckungsrichtung eine im Wesentlichen konstante Vertikalbreite aufweisen, ist ein Führungsspalt zur Bildung eines Transportraums 32 für das Kunststoffrohr 3 geformt. Damit das Kunststoffrohr 3 sicher von der Aufnahme 21 entlang des Verlegearms 27 zwischen den Halte- und Führungsplatten 31a, 31b entlang gleiten kann, können Leitrollen im Führungsspalt an den Halte- und Führungsplatten 31a, 31b drehbar ge- lagert sein und einen ortsdefinierten Führungskanal durch den Transportraum 32 hindurch bilden.
An einem wickeltrommelseitigen Ende 33 des Verlegearms 27 ist eine Wickelgutabgabe 34 insbesondere in Form eines Paars Abgaberollen 35 mit horizontalen Drehachsen noch im Transportraum 34 gelagert, die ein geführtes Abgeben des Kunststoffrohres 3 von dem wickeltrommelseitigen Ende 33 des Verlegearms 27 hin zur Wickeltrommel 5 sicherstellen. Zwischen der Verlegearm-Basis 28 und dem wickeltrommelseitigen Ende 33 erstreckt sich ein arm- oder strebenförmiges Tragwerk 30. Das Tragwerk 30 kann seitlich durch vertikal angeordnete Platten begrenzt sein und den Transportraum 32 begrenzen. An dem Tragwerk 30 sind mehrere Führungsrollen zum Durchf hren des Wickelguts drehbar gelagert.
An einer Oberseite des wickeltrommelseitigen Endes 33 ist ein Wegsensor 36 in einer ersten Ausführungsform eines Kontaktgebers 37 positioniert. Der Kontaktgeber 37 umfasst ein frei drehbar gelagertes Kontaktrad, dessen Drehachse vertikal angeordnet ist. Auch eine andere aus dem Stand der Technik bekannte Wegsensorik kann eingesetzt werden. Das Kontaktrad hat einen passiven Betriebszustand im Verlauf der Verlegebewegung W des Verlegearms 27 zwischen dem linken Seitenflansch 1 lb und dem gegenüberliegenden rechten Seitenflansch I Ia, bei dem die Drehachse in einem Führungsspalt des Verlegeschwerts 29 liegt. Vorzugsweise sobald das Kontaktrad des Kontaktgebers 37 in Eingriff mit der radialen Innenseite 41 des jeweiligen Seitenflansches I Ia, I Ib gelangt, so wird das Kontaktrad, insbesondere dessen vertikale Drehachse, in Axialrichtung ausgelenkt, weil das Kontaktrad an dem wickeltrommelseitigen Ende 33 des Verlegearms 27 in beiden Axialrichtungen axial vorsteht und für eine axiale Auslenkung schwenkbar am Verlegearm 27 gelagert ist. Beim axialen Auslenken des Kontaktrads gibt der Kontaktgeber 37 ein elektrisches Kontaktsignal an eine nicht näher dargestellte Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung, welche das Kontaktsignal für den weiteren Wickelbetrieb der Wickelungsvorrichtung 1 verarbeitet. Das Auslösen des elektrischen Kontaktsignals kann unmittelbar nach dem Bewegen des Kontaktrads aus dessen unbe- tätigter Mittelstellung initiiert und weitergegeben werden oder aber mit einer wegabhängigen Verzögerung nach Erreichen einer vorbestimmten Schwenkbewegungsamplitude.
Am wickeltrommelseitigen Ende 33 des Verlegearms 27 ist ein Anlagebereich 38 ausgebildet, an dem das wickeltrommelseitige Ende 33 des Verlegearms in einem Schleifkontakt mit der Seitenflanschwand I Ia, I Ib der Wickeltrommel 5 gelangen kann. Dafür ist die Schwenklagerung 39 des Wegsensors 34 derart ausgelegt, dass das Kontaktrad des Kontaktgebers 37 zu- mindest bis auf Höhe der Außenseite des jeweiligen Anlagebereichs 38 weg verschwenkt wird, so dass der Betätigungsvorsprung des Kontaktrads in seitlicher Richtung vollständig versenkt ist und der jeweilige Anlagebereich 38 freigegeben wird. Eine alternative Wegsensorenausführung ist weiter unten beschrieben.
An der der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite des wickeltrommelseitigen Endes 33 ist ein Eingriffsrad 43 frei drehbar am Verlegearm 27 ortsfest gelagert, dessen Drehachse im Wesentlichen horizontal parallel zur Rotationsachse 13 der Wickeltrommel 5 liegt. Die Lauffläche des Eingriffsrads 43 steht im unmittelbaren Abrollkontakt mit dem angetriebenen Trommelkern 7 oder einer bereits gelegten Wickelungslage. Ein frei zugänglicher Seitenbereich des Eingriffsrads 43 liegt beim Wickeln mit einem überwiegend axialen Druckvorspannkontakt an der axialen Lateralseite 18 der zuletzt gelegten Wickelungsschlaufe 17 an.
Die axiale Breite der Lauffläche des Eingriffsrads 43 ist derart dimensioniert, dass sie größer als der halbe Außendurchmesser des Kunststoffrohrs 3, allerdings kleiner als der Außen- durchmesser des Kunststoffrohrs 3 ist.
Der Verlegearm 27 ist über eine trägerseitige-(23)-Schwenklagerung, welche nicht näher illustriert ist, vertikal schwenkbar gelagert, wobei eine trägerseitige Schwenkachse S horizontal, zumindest abhängig von der Verlegewegposition parallel zur Rotationsachse 13 der Wickeltrommel 5 verläuft. Zum Kontrollieren der Schwenkbewegung des Verlegearms 27 in einer vertikalen Ebene ist eine Dämpfungseinheit 45 vorgesehen, die einerseits am Träger 23 und andererseits an einem Vorsprung 47 an der Oberseite des Verlegeschwerts 29 befestigt ist. Die Dämpfungseinheit 45 gewährleistet eine gedämpfte Schwenkbewegung des Verlegearms 27 um die trägerseitige Schwenkachse S. Ein Schwenkanschlag (nicht dargestellt) ist vorgesehen, der ein Abschwenken des Verlegearms 27 in der vertikalen Ebene nach unten auf die Wickeltrommel 5 zu begrenzt. Der Schwenkanschlag gewährleistet, dass sich das Eingriffsrad 43 nicht zwischen zwei bereits gelegten Wickelungsschlaufen drängt und sich vollständig zwischen diesen durchdrückt, um einen Kontakteingriff des Eingriffsrads 43 mit einer darunter liegenden vollständigen Wickelungslage zu vermeiden. Die Schwenkbeweglichkeit des Verlegearms 27 und die Position des Schwenkanschlags sind relativ zum Verlegearm 27 derart festgelegt, dass das Eingriffsrad 43 bei der Hin- und Herverlegebewegung in Abrollkontakt mit dem zylindrischen Trommelkern 7 oder der zuletzt gelegten Wickelungslage steht. Der Schwenkanschlag stoppt aber ein Absenken der Eingriffsrolle 43 ab höchstens der halben Stärke des Kunststoffrohrs 3, so dass ein Rollkontakt auf der zuletzt vollständig verlegten Wickelungslage verhindert wird.
Der Träger 23 ist relativ zur ortsfesten Rotationsachse 13 oder zum ortsfesten Referenzboden B einer Fertigungshalle verlagerbar, indem ein der Stellroboter 71, der ortsfest auf dem Referenzboden B montiert ist, den Träger 23 greift, hält und entsprechend dem Wickelvorgang steuerungsgemäß positioniert.
In Figur 5 sind teilweise die Bewegungsachsen des Stellroboters 71 dargestellt, wobei der Stellroboter 71 den Träger 23 in Horizontalrichtung, die der Axialrichtung (Rotationsachse 13) und im Wesentlichen der Verlegerichtung V entspricht, und in Anheberichtung A linear bewegen kann und wobei der Stellroboter 71 den Träger 23 um den Lateralkontakt K (um die Drehachse D) schwenken kann.
Die Eingriffsstelle des Eingriffsrads 43 mit dem Trommelkern 7 oder der bereits gelegten Wickelungslage bildet eine Betätigungsstelle, an der der Verlegearm 27 durch den axialen Zuwachs der Wickelungslage 15 dem Träger 23 gegenüber voreilend axial verschoben wird. Dies kann als eine flexibel reagierende Folgebewegung des Verlegearms 27 bezeichnet werden, der dem kontinuierlichen axialen Verlegen der Wickelungsschlaufen 17 und dem axialen Wachsen der Wickelungslage 15 unmittelbar folgt. Eine vertikale Schwenkbewegung um die Schwenkachse S wegen der Anlage des Eingriffsrads 43 an der Wickeltrommel 5 und einem radialen Wachsen der Wickelungslagen realisiert ein Folgenachstellen des an dem vorerst ortsfesten Träger 23 gelagerten Verlegearms 27. Die Nachgebebewegung des Verlegearms 27 und die Nachstellbewegung des Trägers 23 sind mit den Doppelpfeilen V, A in Figur 5 angedeutet.
Der Stellroboter 71 hält den Träger 23 anhand der Schiene 51, die mit dem Schlitten 53 kooperiert, der aus einer Basisplatte 55 und einem sich davon nach unten erstreckenden Profil- träger 57 gebildet ist. Der Schlitten 53 und die Schiene 51 bilden eine translatorische Lagerung, deren translatorische Verlegerichtung V im Wesentlichen oder annähernd parallel zur horizontalen Axialrichtung (Rotationsachse 13) festgelegt ist. Die Schlitten(53)-Schienen(51)- Anordnung verleiht dem Verlegearm 27 eine Bewegungsfreiheit gegenüber dem Träger 23 nur in der Verlegerichtung V, so dass der Schlitten 53 nur in Verlegerichtung V relativ zu dem Stellroboter 71, insbesondere dessen Greifarm (nicht dargestellt), verlagert werden kann. Die Schienen(51)-Schlitten(53)- Anordnung stellt eine axiale Nachgiebigkeit für den Verlegearm 27 bereit. Die axiale Nachgiebigkeit wird durch den Bewegungsfreiheitsgrad in Verlegerichtung V geschaffen. Damit das Eingriffsrad 43 bei dem Verlegevorgang zwischen den beiden Seitenflanschen I Ia, I Ib nicht den Kontakt zu der Lateralseite der zuletzt gelegten Wickelungsschlaufe 17 verliert, wirkt zwischen dem Schlitten 53 und der Schiene 51 eine Rückstell- oder Vorspanneinrichtung 61, welche eine elastische Rückstell- oder Vorspannkraft erzeugt, sobald der Verlegearm 27 aus einer vordefinierten Neutralposition relativ zum Träger 23, in der keine Rückstellkräfte der RückStelleinrichtung 61 zwischen der Schiene 51 und dem Schlitten 53 wirken, in Verlegerichtung V, getrieben durch das axiale Ausdehnen der Wickelungslage 15, ausgelenkt wird. Dabei ist der Betrag der Rückstellkraft desto größer, je größer die Auslenkweite des Verlegearms 27 aus der Neutralposition ist. Die Rückstellein- richtung 61 ist durch ein Paar pneumatische Aktoren 63, 65 gebildet, deren Details in den Figuren 7 bis 10 angedeutet sind. Ein pneumatischer Aktor 65 oder 63 ist für die Erzeugung der Rückstellkraft nur in einer der Verlegerichtungen V (beispielsweise von dem Seitenflansch I Ia zum Seitenflansch I Ib) aktiv, während der andere pneumatische Aktor (65 oder 63) in der entgegengesetzten Verlegerichtung V (von dem Seitenflansch I Ib zum Seitenflansch I Ia) aktiv ist.
Wird der Verlegearm 27 durch das periodische, horizontale Verlegen der Wickelungsschlaufe 17 in Verlegerichtung V verrückt, so verlagert sich das Ende 33 des Verlegearms 27 samt Schlitten 53 in linearer Verlegerichtung V relativ zur Schiene 51, die währenddessen unbeein- flusst ortsfest vorläufig in deren Position verbleibt, bis sie beispielsweise bei Überschreitung einer Auslenkschwelle des Schlittens 53 durch den Stellroboter 71 nachgestellt wird, was die Rückstellkraft der RückStelleinrichtung vermindert. Aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Schlitten 53 und der Schiene 51 wird der pneumatische Aktor 63 oder 65 (je nach axialer Verlegerichtung) pneumatisch gespannt, so dass in dem pneumatischen Aktor 63, 65 die pneumatisch elastische Rückstellkraft erzeugt ist, die über den Schlitten 53 dem Verlegearm 27 mitgeteilt wird und schließlich das Eingriffsrad 43 axial gegen die freie Lateralseite 18 der zuletzt gewickelten Wickelschlaufe 17 vorspannt. Mit der axialen Rückstell- Vorspannung ist gewährleistet, dass sämtliche Wickelungsschlaufen 17 in Axialrichtung dicht an dicht benachbart gelegt werden, um die gewünschte gleichmäßige Wickelungsfolge zu erreichen, und flexibel auf geometrische sowie materialspezifische Anomalien anpassend reagiert werden kann. Es sei klar, dass der pneumatische Aktor 63, 65 auch unabhängig von der Verlegung des Verlegearms 27 eine aktiv gesteuerte, pneumatische Rückstellkraft erzeugen kann, indem beispielsweise der pneumatische Aktor über eine nicht näher dargestellte Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung beispielsweise abhängig von einem vorbestimmten Betriebszustand pneumatisch aktiviert wird. Um einen möglichst einfachen Aufbau zu realisieren, ist der pneumatische Aktor 63 ungesteuert und baut (lediglich) elastische Rückstellkräfte auf, wenn der Verlegearm 27 aus dessen Neutralposition in Verlegerichtung V verrückt wird.
Um die axiale Rückstellkraft, die das Eingriffsrad 43 gegen die freie Lateralseite 18 der letzten Wickelungsschlaufe 17 drückt, im Wesentlichen konstant zu halten, wird die axiale Auslenkung zwischen dem Schlitten 53 und der Schiene 51 im Wesentlichen konstant oder zumindest in einem Grenzbereich gehalten. Dafür ist ein nicht dargestellter Positionssensor eingesetzt, der mit Hilfe einer Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (nicht näher dargestellt) eine vordefinierte minimale und maximale Sollauslenkamplitude überwacht. Wird diese über- bzw. unterschritten, führt der Stellroboter 71 die Schiene 51 der Auslenkbewegung des Verlegearms 27 folgend nach, wobei der Nachrückschritt in etwa einer Stärke des Kunststoffrohrs 3 entsprechen kann. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die elastische Rückstellkraft durch das Nachfahren der Schiene 51 um den periodischen Aufbau der Auslenkung reduziert wird.
Um die gewünschte Wickelung um den Trommelkern 7 der Wickeltrommel 5 zu realisieren, ist das Kunststoffrohr 3 beim Aufwickeln um den Trommelkern 7 weitest möglich in dessen Längsrichtung mit einer konstanten Zugvorspannkraft beansprucht.
Erfindungsgemäß ist an dem Träger 23, insbesondere am Schlitten 53, eine elektromagnetische Bremse, insbesondere eine Wirbelstrombremse 67, angeordnet, die aus einer aktiven Betriebsstellung, wie sie in Figur 10 ersichtlich ist, in eine passive Betriebsstellung (siehe Figur 9) verbracht werden kann. Die Wirbelstrombremse 67, die gegebenenfalls von einer nicht näher gestellten Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung gestellt und manipuliert werden kann, dient dazu, die im Wesentlichen gleichmäßige Zugvorspannkraft dem Kunststoffrohr 3 mitzuteilen. Als Beispiel kann die Wirbelstrombremse 67 zwei Magnetrotoren aufweisen, die in einem elektromagnetisch erzeugten Magnetfeld rotieren, wobei der jeweilige Magnetrotor ein- und ausgefahren werden kann, um die elektromagnetische Bremskraft einzustellen. Um ausreichende Reibungsverzögerungskräfte in das Kunststoffrohr 3 einzuleiten, ist ein Zahnriemen 72 vorgesehen, der um zwei Umlenkrollen der Wirbelstrombremse 67 gespannt ist. Der Zahnriemen 72 hat quer verlaufende Zähne, um einen gewünschten Eingriff mit dem Kunststoffrohr 3 und die Reibungskraftübertragung zu gewährleisten. Bei einer alternativen Ausgestaltung des Riemens 72 kann auch ein in Längsrichtung verlaufendes Berg- Tal-Profil vorgesehen sein, das formkomplementär zum Kunststoffrohr 3 geformt ist.
Im Folgenden wird beschrieben, wie eine neue in Radialrichtung der Wickeltrommel 5„erhöhte" Wickelungslage 15 initiiert ist, wenn annähernd eine Wickelungslage auf dem Trommelkern 7 oder einer bereits gelegten Wickelungslage abgeschlossen wurde und sich darauf eine„neue" Lage bildet. Hierzu wird insbesondere auf die Figuren 2a bis 4b Bezug genommen.
In Figur 2a und 2b ist ein Betriebszustand ersichtlich, bei dem eine erste Wickelungslage 15 auf dem Trommelkern 7 annähernd fertig gestellt ist. Das Eingriffsrad 43 läuft auf dem zylindrischen Trommelkern 7 ab, wobei die von der Rücksteileinrichtung 61 erzeugte axiale Rückstellkraft die gerade zuvor gelegte Wickelungsschlaufe 17 axial gegen die benachbarte Wickelungsschlaufe drückt. Bevor nun die letzte Wickelungsschlaufe 17 der ersten Wickelungslage 15 abgeschlossen wird, gelangt das Kontaktrad des Kontaktgebers 37 in einen Rolleingriff mit der Innenseite 41 des Seitenflansches I Ia. Mit Fortlauf des Wickelungsvorgangs wird das Kontaktrad horizontal ausgelenkt, wodurch das Steuersignal des Kontaktgebers 37 an eine nicht näher dargestellte Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung gesendet wird. Diese veranlasst nach Erhalt des Steuersignals ein vertikales Anheben des Verlegearms 27, indem der Stellroboter 71 den Träger 23 und dessen Schiene 51 in Anheberichtung A im Wesentlichen um nicht mehr als die Stärke des Kunststoffrohrs 3 anhebt, wobei der nicht näher dargestellte vertikale Schwenkanschlag den Verlegearm 27 in vertikaler Anheberichtung mitnimmt, um das wickeltrommelseitige Ende 33 des Verlegearms 27 um etwas mehr als die Außendurchmesserstärke des Kunststoffrohrs 3 über die gerade beendete Wickelungslage 15 anzuheben. Dieser Betriebszustand des angehobenen wickeltrommelseitigen Endes 33 ist in den Figuren 3a und 3b ersichtlich, ebenso der ausgelenkte Kontaktgeber 37. In der axialen Endposition des wickeltrommelseitigen Endes 33 des Verlegearms 27 besteht vorübergehend kein Kontakt zwischen dem Eingriffsrad 43 und dem Kunststoffrohr 3. Durch kontinuierliches Weiterwickeln wird das Kunststoffrohr 3 in die noch verbleibende Wickelungslücke zum Sei- tenflansch I Ia gelegt, bis sich die erste Wickelungsschlaufe der„neuen" Wickelungslage 15 bildet. Zuerst gelangt der frei zugängliche Seitenbereich des Eingriffsrads 43 in einem Lateralkontakt K mit der Lateralseite 18 der ersten Wickelungsschlaufe 17 der neu zu legenden Wickelungslage 15, wobei die Abrollfläche des Eingriffsrads 43 kurzfristig noch entfernt von der bereits fertig gelegten Wickelungslage 15 angehoben ist. Erst nachdem die erste Wickelungsschlaufe 17 das Eingriffsrad 43 in Verlegrichtung V mitnimmt, senkt sich das Eingriffsrad 43 ab, so dass dessen Abrollfläche in Rollkontakt mit der vollständig gelegten Wickelungslage 15 gelangt. Dieser Betriebszustand ist in den Figuren 4a und 4b ersichtlich, bei dem das Eingriffsrad 43 einerseits in Rollkontakt mit der gerade gelegten Wickellage 15 steht, andererseits sich mit dessen unbedeckten Seitenbereich in Lateralkontakt K mit der Lateralseite 18 der ersten Wickelungsschlaufe 17 vorspannend befindet. In diesem Betriebszustand ist der Verlegearm 27 bereits wieder in Axialrichtung relativ zum Träger 23 verrückt, wodurch die RückStelleinrichtung 61 die Rückstellkraft erzeugt, die das Eingriffsrad 43 gegen die gerade gelegte Wickelschlaufe 17 drückt. Dass der Verlegearm 27 bereits von der axialen Endposition weg ausgelenkt ist, ist auch an der Position des Kontaktsrads des Kontaktgebers 37 ersichtlich, der sich wieder in dem passiven Betriebszustand befindet und nicht mehr im Rollkontakt mit der Innenseite 41 des Seitenflansches I Ia steht.
In Figur 6 ist ersichtlich, dass der Verlegearm 27 bei seiner in Figur 6 dargestellten axialen Endstellung zu der horizontalen Radialrichtung HR in einem Anstellwinkel α geneigt ist, gemäß dem der Verlegearm 27 ausgehend von dessen wickeltrommelseitigem Ende 33 von dem rechten Seitenflansch 1 la weg hin zur Wickeltrommelmitte geneigt ist. Dies stellt sicher, dass das Kontaktrad des Kontaktgebers 37 ausreichend Raum für ein Ausschwenken hat, um das Steuersignal zu erzeugen und abzugeben, ohne dass das Ende 33 des Verlegearms 27 in Kon- taktkonflikt mit der Innenseite 41 des Seitenflansches I Ia, I Ib kommt.
Im Verlauf der axialen Verlegebewegung von dem rechten Seitenflansch I Ia hin zum linken Seitenflansch 1 lb nimmt ein (positiver) Anstellwinkel α ab, so dass etwa in axialer Mitte der Wickeltrommel 5 die Längserstreckung des Verlegearms 27 mit der horizontalen Radialrichtung HR zusammenfällt, während der Verlegearm 27 in der gegenüberliegenden axialen Ver- legeendposition in einem (negativen) Anstellwinkel α insbesondere gleicher Größe ebenfalls hin zur Mitte der Wickeltrommel 5 geneigt ist. Auch in dieser Stellung kann der Kontaktgeber 37 sicher auslösen, indem das Kontaktrad seitlich ausgeschwenkt wird.
Bei beiden axialen Verlegeendpositionen des Verlegearms 27 tritt der sich in Radialrichtung erstreckende Seitenflansch I Ia, I Ib nicht in Bewegungskonflikt mit dem dazu geneigten Verlegearm 27. Die bereits erwähnte, nicht näher dargestellte, insbesondere am Tragwerk 30 unterbringbare Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung kann insbesondere ausschließlich dafür eingesetzt werden, die Winkelgeschwindigkeit der Wickeltrommel 5 in Abhängigkeit der Radial- und/oder Axialposition der Führung (des Verlegearms 27), insbesondere dessen wickeltrom- melseitigen Endes 33, einzustellen. Es sei klar, dass die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung auch die oben genannten Steuerungsfunktionen übernehmen kann. Vorzugsweise ist die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung mit der Basisplatte 55 fest verbunden. Es können allerdings auch andere Befestigungsorte für die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung in Betracht kommen.
Beim wendelgemäßen Verlegen des Kunststoffrohrs 3 auf die Wickeltrommel 5 wird das vorlaufende Ende des Kunststoffrohrs zuerst durch eine Öffnung im Seitenflansch 1 1 der Wickeltrommel 5 durchgefädelt und unmittelbar anliegend an der Innenseite 41 des Seitenflansches I Ia, I Ib manuell mittels einer Bedienperson für die erste Wickellage bei einer geringen Winkelgeschwindigkeit (siehe Figur 1 1 ; START) aufgewickelt, wobei die Winkelgeschwindigkeit U allmählich zunimmt.
Bevor die Wicklung beginnt, wird die Wegerfassung des Verlegearms 27 in der Steuerungsund/oder Regeleinrichtung initialisiert, nämlich auf "0" gestellt. Ab dieser Initialisierung des Verlegeprozesses (bei START gemäß Figur 1 1) beginnt eine insbesondere kontinuierliche Erfassung der Position des Verlegearms 27. Nachdem erste Wicklungen der Wickellage 15 (bspw. siehe Figur 1) an dem Trommelkern 7 aufliegen, wird die Wickelgeschwindigkeit U auf eine maximale Wickelgeschwindigkeit Umax erhöht, so dass ab einer variierbaren oder vorab festeingestellten Stellpositon Xi für die erste Wickellage 15 die maximale Wickelgeschwindigkeit Umax erreicht ist. Während des wendelmäßigen Verlegens der Wickellage 15 im sogenannten axialen Mittelbereich C der Wickeltrommel' 5 (siehe Figur 6), der zwischen Xi und X2, X5 und X6, (Fig. 1 1) beziehungsweise zwischen den axialen Stellpositionen Pa und Pb, (Fig. 6) liegt, soll die maximale Wickelgeschwindigkeit Umax konstant gehalten werden (siehe Figur 1 1).
Es sei klar, dass die richtige Winkelgeschwindigkeit der Wickeltrommel 5 für den Wicklungserfolg maßgeblich ist. Selbstverständlich kann auch der Regelungsprozess anhand der Umfangsgeschwindigkeit an der jeweiligen Wickelungslage 15 angepasst werden. In der Figurenbeschreibung wird der Einfachheit halber auf die Wicklungsgeschwindigkeit als Regelungsgröße Bezug genommen. Erreicht der Verlegearm 27, aus dem Stellmittelbereich C kommend, die vorbestimmte axiale Stellposition X2, beziehungsweise Pa oder Pb, welche beispielsweise anhand der Erfassung der axialen Position des Verlegearms 27 oder mittels Erfassung der bereits aufgewickelten Wickelgutlänge ermittelt werden kann, löst die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung eine sogenannte Seitenflansch- oder Wendeoperation aus, bei der zuerst die Winkelgeschwindigkeit kontinuierlich allmählich reduziert wird, nämlich bis auf eine minimale Winkelgeschwindigkeit Umin, die während der weiteren heiklen Wandoperation K2-X4) konstant gehalten werden soll (Fig. 1 1 ). Ist die Wandoperation abgeschlossen (bei X4), insbesondere bei Erreichen einer Stellposition nach dem Bewegungsstart des Verlegearms 27 zum gegenüberliegenden (verlegearmfernen) Seitenflansch I Ia oder I Ib der Wickeltrommel 5, nimmt die Wickelgeschwindigkeit zwischen X und X5 gemäß der vorherigen Wickelgeschwindigkeitsabnahme zwischen X2 und X3 kontinuierlich stetig zu und erreicht in der Stellposition X5, die vorbestimmt oder während des Wicklungsprozess errechnet sein kann, die maximale Winkelgeschwindigkeit Umax.
Es ist klar, dass in Figur 11 nicht die Richtung der die axialen Bewegung des Verlegearms 27 dargestellt ist, sondern nur die Wickelgeschwindigkeit U abhängig von einem absoluten, axialen Stellwegbetrag I X | ab dem START. Die axiale Bewegungsrichtung des Verlegearms 27 wechselt bei den jeweiligen Stellpositionen X', X", an deren Ablauf die minimale Winkelgeschwindigkeit Umin konstant bleibt.
Im allgemeinen können die Stellpositionen entweder durch Eingabe in die Steuerungsund/oder Regelungseinrichtung vorbestimmt eingegeben werden, oder während des Wicklungsprozess errechnet und je nach Wicklungsfortschritt geändert werden.
In Figur 12 ist die Wendeoperation anhand eines Weg-Zeit-Diagramms illustriert, bei der die axiale Verlagerung X gegenüber der Zeit t dargestellt ist. In dem Augenblick, wenn die Wendeposition durch die Führung, den Verlegearm 27, erreicht wird, ist der Zeitpunkt to maßgeblich. Gemäß Figur 12 ist vor dem Erreichen des Wendezeitpunkts t0 eine gestufte Graphenform ersichtlich, bei der das schrittweise Nachrücken des Verlegearms 27 in Axialrichtung gegenüber der voreilenden Wicklungslage während des normalen Wickelvorgangs verdeutlicht sein soll. Es sei klar, dass keine Stufenform notwendig ist, sondern auch andere insbesondere gekrümmte Bahnverläufe möglich sind. Es ist festzustellen, dass axiale Rückstellkräfte, welche den Verlegearm 27 gegen die freie Lateralseite 18 der letzten Wicklungsschlaufe drücken lassen, aufgebaut werden, indem der Verlegearm 27 relativ zum Träger 23 der Füh- rung in Axialrichtung X durch den Wicklungsfortschritt vorverlagert wird; die sich wendelgemäß axial aufbauende Wicklung drückt den Verlegearm 27 gegen die innerhalb der Führung wirkende, elastische Vorspanneinrichtung, wodurch sich wegen der Relativbewegung elastische Rückstellkräfte aufbauen.
Bei Erreichen der Wendeposition Xo zum Zeitpunkt to wird die Wendeoperation ausgelöst. Wird die Wendeposition Xo erreicht, veranlasst die Steuerungs- und/oder Regeleinrichtung eine vertikale Freifahrt des Verlegearms 27 von der Wickeltrommel 5 weg, wobei erfahrungsgemäß ein radiales Freifahren von 30 mm ausreicht, um maximale Radialum wuchten des Trommelkerns 7 der Wickeltrommel 5 auszugleichen. Wesentlich bei der Freifahrt des Verlegearms 27 ist es, das trommelseitige Ende 33 stets kontaktlos zur zuletzt gelegten Wicklungslage 15 zu stellen. Während der radialen Freifahrtzeit t0 bis tl5 gemäß der etwa 0,8 Umdrehungen der Wickeltrommel 5 zurückgelegt werden, wird der Verlegearm 27 nicht in Axialrichtung verlagert und verbleibt an der Wendeposition X0. Bis zum Zeitpunkt ti ändert sich die axiale Wegstrecke (X) nicht.
Figur 1 1 und Figur 12 stehen insofern in Zusammenhang, als die Wendeposition Xo gemäß Figur 12 im Wesentlichen der Position X2 oder X6 gemäß Figur 1 1 entspricht. Während des Zeitraums t0 bis t1 ; währenddessen der Verlegearm 27 an der Wendeposition Xo (X2 bzw. X6) verharrt, bleibt noch die Winkelgeschwindigkeit U unverändert.
Ab dem Ende der Freifahrt ti wird der Träger 23 und damit der Verlegearm 27 (dessen Ende 33 nicht mehr an der gelegten Wicklungslage aufliegt) weiter in axialer Richtung hin zum Seitenwandflansch I Ia, I Ib der Wickeltrommel 5 vorgerückt, um ein vollständiges Anliegen des wickeltrommelseitigen Endes 33 des Verlegearms 27 an dem Seitenwandflansch I Ia, 1 lb stets während des gesamten Umlaufs der Wickeltrommel 5 sicherzustellen. Der axiale Vorrückweg ist in Figur 12 mit Xo bis Xi verdeutlicht. Nach Abschluss des Vorrückens zum Zeitpunkt t2 kann die Wickeltrommel 5 um etwa 0,4 Umdrehungen weitergedreht sein.
Zum Zeitpunkt (an der Wendeposition Xo (X2 bzw. X6 gemäß Figur 1 1), wird die Geschwindigkeit für das weitere Vorrücken der Führung reduziert.
Ab dem Ende des Vorrückens (t2, X[) kann eine Positionskorrektur des Verlegearms 27 bzw. des Trägers 23 durchgeführt werden, um beispielsweise die Rückstellkräfte in der Schienen- Schlitten-Lagerung einzustellen oder die Position des Verlegearms 27 relativ zur Wickeltrommel 5 zu verändern. Die Korrekturphase kann etwa 0,6 Umdrehungen der Wickeltrommel 5 dauern.
Zum Ende der Korrektur t3 wird die Führung, nämlich der Träger 23 samt dem Verlegearm 27, in zur Hin-Verlegebewegungsrichtung entgegengesetzten Her-Verlegebewegungsrichtung gestellt, um den Verlegearm 27 bezüglich des Seitenwandflansches I Ia, I Ib der Wickel- trommel 5 kontaktlos zu stellen. Dabei ist der Zurückrückweg etwa gleich dem Vorrückweg, kann allerdings auch größer oder kleiner realisiert werden, so dass sichergestellt ist, dass das wickel trommelseitige Ende 33 des Verlegearms 27 nicht mehr in dem Kontaktbereich des Seitenwandflansches I Ia, I Ib der Wickeltrommel 5 gelangt. Die Zurückrückung kann etwa 0,2 Umdrehungen der Wickeltrommel 5 dauern. Zum Ende der Zurückrückung I wird der Verlegearm 27 wieder zurück auf die bereits verlegte Wicklungslage 15 abgesenkt und kommt damit in Rollkontakt. Während des Absenkens des Verlegearms 27 bis zum Zeitpunkt t5 bleibt der Träger 23 des Verlegearms 27 in der axialen Position, welche insbesondere einer Neutralposition entspricht, in der keine Rückstellkräfte wirken. Zum Zeitpunkt t5 gelangt die neu gelegte Wicklungsschlaufe in den seitlichen Anlagekontakt mit dem Eingriffsrad 43 und nimmt den Verlegearm 27 in Her-Verlegebewegungsrichtung mit, was durch die sich nach unten neigende Graphenform repräsentiert sein soll. Um die Rückstellkräfte nicht zu groß werden zu lassen, wird, wie oben beschrieben ist, der Träger 23 relativ zum anliegenden Verlegearm 27 durch den Stellroboter 71 nachgeführt. Frühestens zum Zeitpunkt t5 soll mit der Änderung der Winkelgeschwindigkeit auf Umax begonnen werden, um eine möglichst schnelle Wicklung längs des Trommelkerns 7 zu erreichen.
Im allgemeinen bezieht sich die axiale Verlagerung X auf die Stellbewegung des Trägers 23, wobei die Verlagerung des Trägers 23 durch den Stellroboter 71 und die flexible Verstellung des Verlegearms 27 aufgrund der Gleitlagerung an dem Träger 23 und des Wickelfortschritts in dem Fall etwa gleich ist,, wenn der Verlegearm 27 sich nicht an dem Seitenwandflansch 11 a, 11 b der Wickeltrommel 5 oder der Lateralseite der letzten Wicklungsschlaufe abstützt.
In den Figuren 13 bis 18 sind Details einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verlegearms 27 dargestellt, wobei für ähnliche oder identische Bestandteile des Verlegearms 27, der vorher anhand der vorherigen Figuren beschrieben wurde, die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, um die Lesbarkeit der Figurenbeschreibung zu erleichtern. Der Verlegearm 27 umfasst drei Hauptbestandteile, nämlich die Arm-Basis 28, an der das Wickelgut eingeführt wird, das wickeltrommelseitige Ende 33, an dem das Wickelgut abgegeben wird, sowie ein dazwischenliegendes langgestrecktes Tragwerk 30, das den Großteil des Verlegearms 27 bildet. Das wickeltrommelseitige Ende 33 ist lösbar und austauschbar- über Schnittstellen 110, 111 mit dem Tragwerk 30 verbunden. Auf diese Weise reicht es aus, bei Änderung der Dimension des Wickelguts lediglich das wickeltrommelseitige Ende 33 gegen ein dimensions-angepasstes auszutauschen, während alle anderen Bestandteile (28, 30) des Verlegearms 27 beibehalten werden können. Diese anderen Bestandteile sind unabhängig von der Dimension des Wickelguts ausgeführt. Lediglich das wickeltrommelseitige Ende 33 ist wickelgutspezifisch aufgrund des Kontaktgebers 37, der im Folgenden als alternative Ausführung erläutert wird, und der Wickelgutabgabe 34 ausgeführt.
Wie aus den Figuren 13 bis 18 ersichtlich ist, ist der Kontaktgeber 37 in einer alternativen Ausführung ohne Kontaktrad ausgebildet, aber mit an der Seitenflansch wand I Ia, I Ib schleifend ablaufenden Betätigungsvorsprüngen 101a, 101b realisiert. Die Betätigungsvorsprünge 101a, 101b sind Teil einer geschlossenen Bügel- oder Ringstruktur des Kontaktgebers 37, die bei Draufsicht eine Dreiecksform mit zwei gleich langen Langschenkeln aufweist, die in einem Winkel von jeweils etwa 15° zur Längserstreckungsrichtung des Verlegearms 27 liegen. Die Langschenkel erstrecken sich zu einem verbindenden stirnseitigen Kurzschenkel, der das freie Ende des Kontaktgebers 37 und des wickeltrommelseitigen Endes 33 bildet. Ecken der dreieckigen Ringstruktur sind abgerundet.
Die Betätigungsvorsprünge 101a, 101b sind samt der Ringstruktur um eine sich in Vertikalrichtung erstreckenden Schwenkachse 100 schwenkbar gelagert, so dass die jeweiligen Betätigungsvorsprünge 101a, 101b jeweilige mit der jeweiligen Seitenwandflansch I Ia, I Ib schwenkend derart einfahrbar sind, dass deren Eckbereich auf Höhe der Außenfläche des Anlagebereichs 38a, 38b liegt und kein Abstand seitlich über die Außenfläche vorsteht. In dieser Freigabestellung des jeweiligen Betätigungsvorsprungs berührt der Anlagebereich 38 des wickeltrommelseitigen Endes 33 des Verlegearms 27 die Innenseite der jeweiligen Seitenfian- schwand I Ia, I Ib. Wird der Verlegearm 27 von der jeweiligen Seitenflanschwand I Ia, I Ib weg bewegt und der Anlagebereich 38 freigegeben, so gelangt die Ringstruktur des Kontaktgebers 37 selbständig in dessen mittleren, unbetätigten Stellung (s. Fig. 13-18) mittels eines nicht näher dargestellten Zwangsmittels, wie einer Feder, vorzugsweise einer Drehfeder. Die Federvorspannung kann an der Ringstruktur direkt angreifen oder an einem Getriebeteil, wie der Schwenkachse 100, etc. Der Kontaktgeber 37 ist mit einem Winkelgetriebe 103 ausgestattet, um die Schwenkbewegung der vertikalen Schwenkachse 100, die starr mit der Ringstruktur gekoppelt ist, in eine Schwenkbewegung um eine sich in Längserstreckungsrichtung des Verlegearms 27 erstreckenden Übertragungswelle 105 zu übertragen. Die Übersetzung des Winkelgetriebes 103 zur Übertragung der Schwenkbewegung ist vorzugsweise 1 :1.
An die Übertragungswelle 105 ist ein am Tragwerk 30 angeordneter Signalgeber (nicht dargestellt) gekoppelt, der nach Bewegungsbeginn oder nach Überschreitung einer vorbestimmten Schwenkamplitude der Ringstruktur ein elektrisches Steuersignal ausgibt, um der Steuerungsund/oder Regelungseinrichtung mitzuteilen, dass die Wendeoperation zu initiieren ist. Das Steuersignal kann unmittelbar bei Schwenkbeginn ausgelöst werden oder erst verzögert nach Erreichen einer vorbestimmten Schwenkamplitude.
Die Übertragungswelle 105 ist zweigeteilt, wobei der wegsensorseitige Wellenabschnitt 107 mit dem tragwerk(30)seitigen Wellenabschnitt 109 mittels einer lösbaren Klauenkupplung 110 gekoppelt ist, die ein Demontieren des vorderen und hinteren Wellenabschnitts 107, 109 voneinander zulässt. An den Wellenabschnitt 109 schließt der Signalgeber an. Neben der Klauenkupplung 110 bilden auch die Führungs- und Halteplatten 31b und 31a eine trennbare Schnittstelle 111, um einen der Wickeltrommel 5 zugewandten Gehäuseplattenabschnitt von einem basisseitigen Gehäuseplattenabschnitt zu trennen.
Die Montageschnittstellen (110, 111) erlauben, das wickeltrommelseitige Ende 33 samt dessen Funktionselemente, wie die Wickelgutabgabe 34, Abgaberäder 35, Kontaktgeberteile sowie die mechanische Kommunikation des Kontaktgebers 37 hin zu dem Signalgeber abzukoppeln, um die erfindungsgemäße Vorrichtung und insbesondere den Großteil des erfindungsgemäßen Verlegearms 27 je nach Einsatz für ein bestimmt dimensioniertes Wickelgut anpassen zu können. Es zeigte sich, dass diejenigen Bestandteile im Transportraum 32 diesseits der Montageschnittstellen (110, 111) für eine Vielzahl von unterschiedlich großen Wickelgütern auslegbar sind, aber das wickeltrommelseitige Ende 33 bezüglich der Dimensionierung wickelgutspezifisch anzupassen ist. Insbesondere die Wickelgutabgabe 34 und die von dem Anlagebereich 38 vorstehenden Betätigungsvorsprünge 101a, 101b sind an die Wickelgutstärke anpassbar.
Besonders vorteilhafterweise ist die rein mechanische Realisierung des Kontaktgebers 37 bis hin zum Signalgeber auf der Basis von lösbaren Kupplungen, wie der Klauenkupplung 110, so dass keine elektronische Signalübertragung zwischen dem wickeltrommelseitigen Ende 33 und der trägerseitig angeordneten Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung notwendig ist. Auf diese Weise lässt sich ein Austausch des wickeltrommelseitigen Endes 33 rein mechanisch erledigen, wodurch auch unerfahrenes Bedienpersonal einen Wechsel des wickeltrommelseitigen Endes 33 zum Einstellen des Verlegearms 27 an das zu wickelnde Wickelgut durchführen kann.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Bezugszeichenliste
Wickelungsvorrichtung
Kunststoffrohr
Wickeltrommel
Trommelkern
rechter und linker Seitenflansch, Seitenwandflansch
Rotationsachse
Axialrichtung
Wickelungslage
Wickelungsschlaufe
Lateralseite von 3
Aufnahme
Träger
Laufrollenpaare
Verlegearm
Verlegearmbasis
Verlegeschwert oder -lanze
Tragwerk
Führungs- und Halteplatten
Transportraum
wickeltrommelseitiges Ende
Wickelgutabgabe
Abgaberollen
Wegsensor
Kontaktgeber
Anlagebereich
Innenseite
Eingriffsrad
Federdämpfungseinheit
Vorsprung
Schiene 53 Schlitten
55 Basisplatte
57 Profilträger
61 RückStelleinrichtung
63, 65 pneumatische Aktoren
67 Wirbelstrombremse
71 Stellroboter
72 Zahnriemen
100 Schwenkachse
101a, 101b Betätigungsvorsprung
103 Winkelgetriebe
105 •Übertragungswelle
107 Übertragungswelle
109 Wellenabschnitt
110 Klauenkupplung
111 Plattenschnittstelle α Anstellwinkel
' Neigungswinkel
A Anheberichtung
B Referenzboden
C Axialer Mittelbereich
D Drehachse
HR horizontale Radialerstreckung
K Lateralkontakt
M Drehrichtung von 5
S Kippachse
V Verlegerichtung
w Hin- und Herverlegeweg

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum wendelgemäßen Wickeln eines strangförmigen Wickelguts, wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres (3), vorzugsweise aus Kunststoff, auf eine drehangetriebene Wickeltrommel (5), wobei
a) das Wickelgut der rotierenden Wickeltrommel (5) über eine für eine axiale Hin- und Herverlegebewegung gelagerten Führung übergeben wird, die relativ zur Wickeltrommel (5) im Wesentlichen entsprechend dem Wickelungsfortschritt gestellt wird; und
b) bei Erreichen einer insbesondere vorbestimmten oder sensierten Wendeposition X0 eine Wendeoperation durchgeführt wird, bei der:
i) die in einer Hin- Verlegebewegung zur Wendeposition X0 ankommende Führung im Wesentlichen in einer radialen Vertikalrichtung von der Wickeltrommel (5) weg entfernt, insbesondere angehoben, wird, um insbesondere ein freies Kontaktende der Führung von der Wickeltrommel (5) oder einer bereits gewickelten Wendellage (15) zu befreien; und ii) bei oder nach dem Entfernen (i) die Führung um eine insbesondere vorab festgelegte axiale Nachrückstrecke weiter in axialer Hin- Verlegebewegungsrichtung relativ zur Wickeltrommel (5) derart vorgerückt wird, dass in axialer Hin- und Her-Verlegebewegungsrichtung die Wendeposition X0 überfahren wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Wendeposition X0 erreicht wird, wenn ein sich hin zur Wickeltrommel (5) erstreckender Verlegearm (27) der Führung in einem Anlagekontakt zu einem Seiten wandflansch (I Ia, I Ib) der Wickeltrommel (5) steht oder ein an einem wickeltrommelseitigen Ende (33) des Verlegearms (27) angeordneter Kontaktgeber (37) ein Kontaktsignal auslöst, der zumindest bei Erreichen der Wendeposition X0 ein Wendeoperationsauslösesignal abgibt und/oder für einen Anlagekontakt mit einem Seitenwandflansch (I Ia, I Ib) der Wickeltrommel (5) einen Betätigungsvorsprung (101a, 101b) aufweist, der in einer unbetätigten Stellung in Hin- bzw. Her-Verlegebewegungsrichtung von der Führung vorsteht, und der beweglich, insbe- sondere schwenkbar, an der Führung gelagert ist, so dass der Betätigungsvorsprung (101a, 101b) zum Zulassen eines Anlagekontakts der Führung an dem jeweiligen Seiten wandflansch (I Ia, I Ib) der Wickeltrommel (5) verlagert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei während des radialen Entfernens (i) die Führung im Wesentlichen ohne axialen Vorschub an der Wendeposition X0 verbleibt und/oder das Vorrücken (ii) erst veranlasst wird, wenn das Entfernen (i) der Führung zumindest größtenteils abgeschlossen ist und/oder wenn nach Erreichen der Wendeposition eine vorbestimmte Wickelstrecke oder -zeit (t ) abgelaufen ist, die insbesondere durch Ablauf von wenigstens einer halben Umdrehung der Wickeltrommel (5) und höchsten von wenigstens eineinhalb Umdrehungen der Wickeltrommel (5) seit dem Erreichen der Wendeposition X0 vorzugsweise vorab festgelegt wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei (iii) nach dem Vorrücken (ii) mittels einer Ist-Positionsmessung der Führung die axiale Stellung der Führung relativ zur Wendeposition, insbesondere zum Seitenwandflansch (I Ia, I Ib) der Wickeltrommel (5), in axialer Hin- oder Her-Verlegebewegungsrichtung überwacht und gegebenenfalls korrigiert wird, wobei vorzugsweise die Stellungskorrektur (iii) erst nach Ablauf einer vorbestimmten Wickelstrecke oder -zeit (t2) ausgelöst wird, die insbesondere durch Ablauf höchsten einer dreiviertel oder halben Umdrehung der Wickeltrommel (5) seit dem Abschluss des Vorrückens (ii) oder durch Ablauf von wenigstens einer dreiviertel Umdrehung oder einer gesamten Umdrehung der Wickeltrommel (5) seit dem Erreichen der Wendeposition vorzugsweise vorab festgelegt wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei (iv) anstatt oder nach dem axialen Vorrücken (ii) und ggf. der Stellungskorrektur (iii), insbesondere nach Ablauf einer vorbestimmten Wickelstrecke oder -zeit (t3), die Führung in axialer, der Hin- Verlegebewegungsrichtung entgegengesetzter Her-Verlegebewegungsrichtung relativ zur Wickeltrommel (5) insbesondere von dem Seitenwandflansch (I Ia, I Ib) zurückgerückt wird, um insbesondere die Führung zurück an die Wendeposition zu stellen und/oder insbesondere aus der Anlage mit dem Seitenwandflansch (I Ia, 1 lb) zu verbringen, wobei vorzugsweise eine Zurückrückstrecke im Wesentlichen gleich der Vorrückstrecke ist und/oder mit mindestens einer Breite des Wickelguts und höchstens der doppelten Breite des Wickelguts insbesondere vorab festgelegt wird und/oder mittels einer Ist-Positionsmessung der Führung berechnet oder bestimmt wird, wobei insbesondere die Wickelstrecke oder -zeit (t3) durch Ablauf höchsten einer oder einer halben Umdrehung der Wickeltrommel (5) seit dem Abschluss des Entfernens (i), des Vorrückens (ii) und gegebenenfalls der Korrektur (iii) oder durch Ablauf wenigstens einer oder eineinhalb Umdrehungen der Wickeltrommel (5) seit dem Erreichen der Wendeposition vorzugsweise vorab festgelegt wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei (v) sich nach dem Vorrücken (ii) und/oder Zurückrücken (iv) die Führung im Wesentlichen in einer radialen Vertikalrichtung auf die Wickeltrommel (5) zu bewegt, insbesondere abgesenkt, wird, um insbesondere ein freies Kontaktende der Führung mit der Wickeltrommel (5) oder einer bereits gewickelten Wendellage (15) in Kontakt, vorzugsweise Ablauf- oder Abrollkontakt, zu bringen, wobei insbesondere während des radialen Annäherns (v) die Führung im Wesentlichen ohne axialen Vorschub insbesondere an der Wendeposition verbleibt und/oder eine die Wendeposition verlassende Her- Verlegebewegung erst veranlasst wird, wenn das Annähern (v) der Führung zumindest größtenteils abgeschlossen ist und/oder wenn das Kontaktende der Führung mit der bereits gewickelten Wendellage (15) in Kontakt steht.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Führung bei der Hin- und Herverlegebewegung (a) hin zur Wendeposition gemäß einer vorgeschriebenen Wickelroutine relativ zur Wickeltrommel (5) gestellt wird, gemäß der ein wickel- trommelseitiges Ende (33) eines Verlegearms (27) der Führung mit der Wickeltrommel (5) oder einer bereits gelegten Wendellage (15) vorzugsweise abrollend in einem Kontakteingriff steht und/oder die Führung längs eines Hin- und Herverlegewegs zwischen den dem jeweiligen Seitenwandflansch (I Ia, I Ib) benachbarten Wendepositionen gemäß dem axialen Wicklungszuwachs auf der Wickeltrommel (5) vorgerückt wird, wobei der Verlegearm (27) der Führung, der gegenüber einem Handhabe- oder Stellgerät, wie einem Roboter, insbesondere linear in Axialrichtung beispielsweise anhand einer Schlitten-Schienen-Lagerung gelagert wird, insbesondere entsprechend einem vorbestimmten oder geregelten Nachrückweg dem Vorrücken (ii) nacheilend nachgestellt wird, wobei insbesondere beim Vorrücken (ii) und Nachrücken der Verlegearm (27) gegenüber einer Neutralposition ausgestellt bleibt, so dass der Verlegearm (27) axial seitlich gegen die zuletzt auf die Wickeltrommel (5) gelegte Wiek- lungsschlaufe gedrückt wird, wobei vorzugsweise eine auf die Wicklungsschlaufe wirkende Rückstellkraft von dem Maß der Auslenkung des Verlegearms (27) aus der Neutralposition abhängt, in der insbesondere keine Rückstellkraft wirkt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei für die Wendeoperation (b) beim Entfernen (i) des Verlegearms (27) und bei Kontaktaufgabe sich der Verlegearm (27) in einer Neutralposition befindet und/oder der Verlegearm (27) beim Vorrücken (ii) solange in der Neutralposition verbleibt, bis das Kontaktende des Verlegearms (27) an dem Seiten- wandflansch zum Anliegen kommt, wobei entsprechend einem über die Wendeposition hinausgehenden Vorrücken (ii) eine Rückstellkraft in Axialrichtung an einer Schlitten-Schienen-Lagerung aufgebaut wird, und/oder wobei für die Wendeoperation beim Korrigieren (iii) und/oder beim Zurückrücken (iv) der Verlegearm (27) im Wesentlichen in die Neutralposition gebracht wird, damit im Wesentlichen keine Rückstellkraft wirkt, wobei insbesondere beim Bewegen des Verlegearms (27) auf die Wickeltrommel (5) zu (v) der Verlegearm (27) in der Neutralposition ist, wobei, sobald das Kontaktende des Verlegearms (27) in den Eingriffskontakt mit der Wendellage (15) gelangt, dann der Verlegearm (27) gemäß dem Wicklungsfortschritt von der letzten Wicklungsschlaufe aus der Neutralposition ausgelenkt wird, um eine auf den Verlegearm wirkende Vorspannkraft zu erzeugen, welche den Verlegearm (27) seitlich gegen die zuletzt gewickelte Wicklungsschlaufe drückt, wobei ein dem Wicklungsfortschritt entsprechendes Nachrücken des Verlegearms (27) die wirkende Vorspannkraft im Wesentlichen konstant hält.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei im axialen Verlauf des wendelgemäßen Wickeins einer Wickelgutlage die Winkelgeschwindigkeit der Wickeltrommel in einer Abhängigkeit von der axialen Stellposition der Führung relativ zur Wickeltrommel (5) eingestellt wird.
10. Verfahren zum wendelgemäßen Wickeln eines strangförmigen Wickelguts, wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres (3), vorzugsweise aus Kunststoff, auf eine drehangetriebene Wickeltrommel (5), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei
- das Wickelgut der rotierenden Wickeltrommel (5) über eine für eine axiale Hin- und Herverlegebewegung gelagerten Führung (27) übergeben wird, die relativ zur Wickeltrommel (5) entsprechend dem Wicklungsfortschritt gestellt wird; und
- im axialen Verlauf des wendelgemäßen Wickeins einer Wickelgutlage (15) die Winkelgeschwindigkeit der Wickeltrommel (5) in einer Abhängigkeit von der Stellposition der Führung (27) relativ zur Wickeltrommel (5) eingestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Winkelgeschwindigkeit für die Erstellung einer Wendellage insbesondere bei Erreichen einer voreingestellten Axialstellposition der Führung (27) relativ zur Wickeltrommel verändert wird und/oder bei einem festgestellten Kontaktverlust eines wickeltrommelseitigen Endes der Führung mit der Wickeltrommel (5) oder mit einer zuletzt gewickelten Wickelgutlage (15) verringert wird und insbesondere bei Wiederkontaktaufnahme erhöht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, bei dem die Winkelgeschwindigkeit im Verlauf der axialen Verlegebewegung der Führung (27) beim Annähern der Führung (27) an einen Seitenflansch (I Ia, I Ib) der Wickeltrommel (5) verringert wird, insbesondere zur Erstellung einer ersten Wicklung der neuzulegenden Wickelgutlage (15), während einer Seitenflansch-Operation der Führung (27) und beim sich Entfernen der Führung (27) von dem Seitenflansch (I Ia, I Ib) der Wickeltrommel (5) reduziert bleibt, wobei für eine Verlegebewegung der Führung (27) zum gegenüberliegenden Seitenflansch (I Ia, I Ib) die Winkelgeschwindigkeit insbesondere in einem axialen Mittelbereich (C) der Wickeltrommel (5) wieder erhöht wird, wobei insbesondere die reduzierte Winkelgeschwindigkeit während der Seitenflansch-Operation im Wesentlichen unverändert bleibt.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 12, bei dem die Wickeltrommel (5) mit wenigstens zwei Winkelgeschwindigkeiten, insbesondere zwischen einer maximalen Winkelgeschwindigkeit und einer minimalen Winkelgeschwindigkeit, für die Erstellung einer Wickelgutlage (15) betrieben wird, wobei insbesondere eine erste Winkelgeschwindigkeit, vorzugsweise die Maximalwinkelgeschwindigkeit, beim wendelgemäßen Wickeln des Wickelguts längs eines axialen Stellmittelbereichs der Wickeltrommel (5) auf über 50 U/min, vorzugsweise über 70 U/min, insbesondere im Wesentlichen gleichbleibend eingestellt wird, wobei insbesondere eine zweite Winkelgeschwindigkeit, vorzugsweise die Minimalwinkelgeschwindigkeit, bei Errei- chen einer vorbestimmten axialen Stellposition der Führung (27) relativ zur Wickeltrommel (5) auf unter 70 U/min, insbesondere unter 50 U/min, im Wesentlichen gleichbleibend eingestellt wird, wobei insbesondere ein Übergang zwischen der ersten Winkelgeschwindigkeit und der zweiten Winkelgeschwindigkeit mittels einer konstanten Winkelgeschwindigkeitsänderung realisiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der axiale Stellmittelbereich von zwei vorbestimmten axialen Stellpositionen begrenzt wird, so dass beim wendelgemäßen Wickeln innerhalb des Stellmittelbereichs die erste Winkelgeschwindigkeit vorzugsweise bei über 80 U/min eingestellt wird und beim wendelgemäßen Wickeln einer Wickelgutlage (15) zwischen der jeweiligen vorbestimmten axialen Stellposition und einem axialen Trommelende, insbesondere einem Seitenflansch (I Ia, I Ib) der Wickeltrommel (5), die zweite Winkelgeschwindigkeit vorzugsweise bei unter 70 U/min eingestellt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem der Stellmittelbereich mehr als 50 %, vorzugsweise zwischen 60 % und 80 % oder 90 %, der axialen Gesamtwickelbreite zwischen den Seitenflanschen (I Ia, I Ib) der Wickeltrommel (5) einnimmt, wobei insbesondere die vorbestimmte axiale Stellposition in einem Axialabstand hin zu einem Trommelende von weniger als 20 % der axialen Gesamtwickelbreite zwischen den Seitenflanschen (I Ia, I Ib) festgelegt wird und/oder erst bei Verlassen des Stellmittelbereichs an der jeweiligen vorbestimmten axialen Stellposition die Winkelgeschwindigkeit erhöht bzw. reduziert wird, wobei insbesondere beide vorbestimmte axiale Stellpositionen in einem gleichen Axialabstand zu dem jeweiligen axialen Trommelende festgelegt werden.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 15, bei dem für ein Annähern der Führung (27) an das axiale Trommelende, insbesondere bevor die letzte oder die vorletzte Wickelschlaufe der Wickelgutlage (15) gelegt ist, und/oder nachdem ein Wegsensor (36), wie ein Kontaktgeber (37), zum Erfassen wenigstens einer vorbestimmten Stellposition der Führung ein Auslösesignal abgegeben hat, die Winkelgeschwindigkeit der Wickeltrommel reduziert wird und/oder beim axialen Entfernen der Führung (27) von dem Seitenflansch (I Ia, I Ib), insbesondere nachdem wenigstens eine oder zwei Wickelschlaufen vollständig verlegt sind, die Winkelgeschwindigkeit erhöht wird.
17. Vorrichtung zum wendelgemäßen Wickeln eines strangförmigen Wickelguts, wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres vorzugsweise aus Kunststoff, auf eine drehangetriebene Wickeltrommel (5), umfassend: eine Führung, wie einen Verlegearm (27), über die das Wickelgut der Wickeltrommel (5) bei einer insbesondere linearen Hin- und Herverlegebewegung der Führung aufwickelnd übergeben wird, eine Stelleinrichtung zum Betätigen, insbesondere zum vertikalen Anheben und axialen Verlagern, der Führung relativ zur Wickeltrommel (5), und eine mit der Stelleinrichtung gekoppelte Steuer- und/oder Regeleinrichtung, welche die Führung gemäß den in einem der vorstehenden Ansprüchen 1 bis 16 angegebenen Verfahrensschritten insbesondere der Wendeoperation stellt.
18. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 17, zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts, wie eines kontinuierlich extrudierten Rohres (3), vorzugsweise aus Kunststoff auf eine rotierende Wickeltrommel (5), umfassend: eine Führung (27), die das Wickelgut der rotierenden Wickeltrommel (5) bei einer insbesondere linearen Hin- und Herverlegebewegung der Führung (27) im Wesentlichen längs einer Axialrichtung der Wickeltrommel (5) wendelgemäß aufwickelnd übergibt, einen Wickeltrommeldrehantrieb und eine mit dem Wickeltrommeldrehantrieb verbundene Winkelgeschwindigkeitssteuerung und/oder -regelung, die im axialen Verlauf des wendelgemäßen Wickeins einer Wickelgutlage (15) die Winkelgeschwindigkeit der Wickeltrommel (5) in einer Abhängigkeit von der (axialen) Stellposition der Führung (27) relativ zur Wickeltrommel (5) einstellt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Winkelgeschwindigkeitssteuerung und/oder -regelung einen Wegsensor (36), wie einen Kontaktgeber (37), zum Erfassen wenigstens einer vorbestimmten Position der Führung (27) aufweist, wobei insbesondere der Wegsensor (36) an der Führung (27) angeordnet ist, wobei insbesondere der Wegsensor (36) bei Erfassen wenigstens einer vorbestimmten Stellposition der Führung (27) ein Auslösesignal abgibt, so dass daraufhin die Winkelgeschwindigkeit der Wickeltrommel (5) geändert wird, wobei insbesondere die wenigstens eine vordefinierte Stellposition bei Kontaktaufnahme eines Kontaktgebers (37) mit einer Innenseite eines Seitenflansches (I Ia, I Ib) der Wickeltrommel (5) definiert ist und/oder wobei der Kontaktgeber (37) einen Kontaktschalter insbesondere in Form eines Bügels oder ein frei drehbar gelagertes Rad aufweist, wobei insbesondere eine Lagerdrehachse des Kontaktschalters insbesondere in Axialrichtung von dem Seitenflansch weg verschwenkbar ist, so dass er im Kontakt mit dem rotierenden Seitenflansch daran abrollen oder ablaufen kann, wobei insbesondere der Kontaktschalter bei einer Weiterverlagerung der Führung (27) in Axialrichtung aus einer Passivstellung in eine Aktivstellung verschwenkt wird, in der ein Auslösesignal an die Winkelgeschwindigkeitssteuerung und/oder -regelung oder direkt an den Wickeltrommeldrehantrieb abgegeben wird.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, die zum Ausführen des nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 16 definierten Verfahrens ausgelegt ist.
EP15701296.4A 2014-01-28 2015-01-28 Vorrichtung und verfahren zum wickeln eines strangförmigen wickelguts Active EP3099613B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL15701296T PL3099613T3 (pl) 2014-01-28 2015-01-28 Urządzenie i sposób nawijania pasmowego materiału nawijanego

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014001134.8A DE102014001134B4 (de) 2014-01-28 2014-01-28 Wickelungsvorrichtung für ein strangförmiges Wickelgut und Verfahren dazu
DE102014001058.9A DE102014001058B4 (de) 2014-01-28 2014-01-28 Vorrichtung und Verfahren zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts
PCT/EP2015/000163 WO2015113762A1 (de) 2014-01-28 2015-01-28 Vorrichtung und verfahren zum wickeln eines strangförmigen wickelguts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3099613A1 true EP3099613A1 (de) 2016-12-07
EP3099613B1 EP3099613B1 (de) 2018-11-07

Family

ID=52423683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15701296.4A Active EP3099613B1 (de) 2014-01-28 2015-01-28 Vorrichtung und verfahren zum wickeln eines strangförmigen wickelguts

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP3099613B1 (de)
DK (1) DK3099613T3 (de)
ES (1) ES2718690T3 (de)
HU (1) HUE041366T2 (de)
PL (1) PL3099613T3 (de)
PT (1) PT3099613T (de)
WO (1) WO2015113762A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10259677B2 (en) * 2015-09-27 2019-04-16 Adam Lillich Automatic cable spooling device
CN112340533A (zh) * 2020-11-23 2021-02-09 西安奇维科技有限公司 一种用于无人机系留缆收放的排线装置
CN115303878A (zh) * 2022-09-02 2022-11-08 航天晨光股份有限公司 一种可调控圆度的电缆绕线机

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU495293B2 (en) * 1974-08-27 1976-03-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Automatic cable winding apparatus
FR2329574A1 (fr) * 1975-10-30 1977-05-27 Kobe Steel Ltd Bobineuse automatique pour un materiau sous forme de fil, notamment pour cable electrique
DE3612743A1 (de) * 1986-04-16 1987-10-22 Prym Werke William Verlegeeinrichtung fuer spulmaschinen

Also Published As

Publication number Publication date
HUE041366T2 (hu) 2019-05-28
EP3099613B1 (de) 2018-11-07
PT3099613T (pt) 2019-02-14
WO2015113762A1 (de) 2015-08-06
ES2718690T3 (es) 2019-07-03
PL3099613T3 (pl) 2019-05-31
DK3099613T3 (en) 2019-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013002020B4 (de) Wickelungsvorrichtung und Wickelungsverfahren für ein strangförmiges Wickelgut
DE102013002017A1 (de) Wickelungsvorrichtung und -verfahren für ein strangförmiges Wickelgut
DE102016107451A1 (de) Selbstfahrende Transport- und Hubfahreinheit und Verfahren zum Bewegen von Objekten mittels der Transport- und Hubfahreinheit
WO2014174006A1 (de) Vorrichtung zum handgeführten bewegen von lasten
EP3099613B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum wickeln eines strangförmigen wickelguts
DE102014001134B4 (de) Wickelungsvorrichtung für ein strangförmiges Wickelgut und Verfahren dazu
EP3180283B1 (de) Spulvorrichtung zum spulen eines wickelguts und verfahren zum betrieb einer spulvorrichtung zum spulen eines wickelguts
DE102013002022A1 (de) Vorrichtung zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts und Verfahren dazu
DE102013002023A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts
CH668057A5 (de) Vorrichtung zum ueberfuehren der kreuzspulen von der kreuzspulenabgabestelle einer textilmaschine in ein kastenfoermiges transportmittel.
EP3099614B1 (de) Verlegearm für eine vorrichtung zum wickeln eines strangförmigen wickelguts
DE102013002019A1 (de) Wickelungsvorrichtung für ein strangförmiges Wickelgut und Verfahren dazu
WO2017063765A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum etikettieren von einzelnen packungen
DE102014001135B3 (de) Verlegearm für eine Vorrichtung zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts
DE4304469A1 (de) Wickelvorrichtung mit Rollenwechseleinrichtung für aufzuwickelndes bandförmiges Wickelgut
WO2014121812A2 (de) Vorrichtung und verfahren zum wickeln eines strangförmigen wickelguts
DE2526962A1 (de) Wickeltraeger
DE102014001058B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts
DE2717199C2 (de)
DE102014001057A1 (de) Verlegearm für eine Vorrichtung zum Wickeln eines strangförmigen Wickelguts
DE10297181B4 (de) Verfahren zum Transferieren eines Wickels und Wickelvorrichtung
DE69721848T2 (de) Aufwickler
EP3102516B1 (de) Wickeleinrichtung zum aufwickeln eines bahnförmigen materials und verfahren zum wechsel eines wickels in einer wickeleinrichtung
DE69918429T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum aufbringen einer last auf eine rolle beim aufrollen einer papierbahn
WO2020169278A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum transportieren von bandmaterial, insbesondere warmband

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20160531

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20180206

GRAJ Information related to disapproval of communication of intention to grant by the applicant or resumption of examination proceedings by the epo deleted

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSDIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTC Intention to grant announced (deleted)
INTG Intention to grant announced

Effective date: 20180613

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1061802

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20181115

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502015006764

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: PT

Ref legal event code: SC4A

Ref document number: 3099613

Country of ref document: PT

Date of ref document: 20190214

Kind code of ref document: T

Free format text: AVAILABILITY OF NATIONAL TRANSLATION

Effective date: 20190207

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: TROESCH SCHEIDEGGER WERNER AG, CH

REG Reference to a national code

Ref country code: DK

Ref legal event code: T3

Effective date: 20190221

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: FP

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

REG Reference to a national code

Ref country code: NO

Ref legal event code: T2

Effective date: 20181107

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190207

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190307

REG Reference to a national code

Ref country code: HU

Ref legal event code: AG4A

Ref document number: E041366

Country of ref document: HU

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190208

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2718690

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

Effective date: 20190703

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502015006764

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20190808

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181107

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230527

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 502015006764

Country of ref document: DE

Representative=s name: SKM-IP SCHMID KRAUSS KUTTENKEULER MALESCHA SCH, DE

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20240123

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Payment date: 20240122

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Payment date: 20240118

Year of fee payment: 10

Ref country code: ES

Payment date: 20240216

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20240118

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Payment date: 20240125

Year of fee payment: 10

Ref country code: FI

Payment date: 20240119

Year of fee payment: 10

Ref country code: CZ

Payment date: 20240118

Year of fee payment: 10

Ref country code: DE

Payment date: 20240119

Year of fee payment: 10

Ref country code: GB

Payment date: 20240124

Year of fee payment: 10

Ref country code: CH

Payment date: 20240202

Year of fee payment: 10

Ref country code: PT

Payment date: 20240116

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20240123

Year of fee payment: 10

Ref country code: PL

Payment date: 20240117

Year of fee payment: 10

Ref country code: NO

Payment date: 20240122

Year of fee payment: 10

Ref country code: IT

Payment date: 20240131

Year of fee payment: 10

Ref country code: FR

Payment date: 20240123

Year of fee payment: 10

Ref country code: DK

Payment date: 20240123

Year of fee payment: 10

Ref country code: BE

Payment date: 20240122

Year of fee payment: 10