EP3180283B1 - Spulvorrichtung zum spulen eines wickelguts und verfahren zum betrieb einer spulvorrichtung zum spulen eines wickelguts - Google Patents

Spulvorrichtung zum spulen eines wickelguts und verfahren zum betrieb einer spulvorrichtung zum spulen eines wickelguts Download PDF

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EP3180283B1
EP3180283B1 EP15731337.0A EP15731337A EP3180283B1 EP 3180283 B1 EP3180283 B1 EP 3180283B1 EP 15731337 A EP15731337 A EP 15731337A EP 3180283 B1 EP3180283 B1 EP 3180283B1
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EP
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winding
unit
wound
carrier
winding device
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Dietze and Schell Maschinenfabrik GmbH and Co KG
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    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/37—Tapes

Definitions

  • the invention relates to a winding device according to the preamble of claim 1 and a method for operating a winding device according to the preamble of claim 13.
  • Winding devices for winding a winding material on a sleeve known, with spool pins of the winding devices for gripping Wickelgutlan perform an axial movement.
  • the object of the invention is in particular to provide a generic winding device with improved properties in terms of flexibility.
  • the object is solved by the characterizing features of claims 1 and 13, while advantageous embodiments and modifications of the invention can be taken from the dependent claims.
  • the invention relates to a winding device for winding, in particular winding, unwinding and / or rewinding, a winding material, in particular a removable Wickelgutologi and / or a removable Wickelgutologi, with a spreader, which is intended to a Wickelgut19 during a winding process wear, with a transport unit to which at least a part of the Spuldorns arranged and is preferably attached, and with a positioning unit, which is intended to change a spatial position of the transport unit and / or preferably adapt, wherein the positioning unit is provided to set a spatial end position of the transport unit at least substantially arbitrarily, wherein the transport unit as a pivot arm is trained.
  • the transport unit is provided in at least one operating state to receive a winding material carrier arranged and to be processed in a winding material carrier supply unit and to transport it by means of an axial translational movement and a pivoting movement into a winding operating position in which at least one winding operation takes place in which the winding material is applied the winding material carrier is wound and / or unwound from the winding material carrier, wherein the transport unit is in the Spul sunnyslage during the winding process.
  • a “winding device” should be understood as meaning, in particular, at least a part and / or an assembly of a winding machine.
  • the winding device may also comprise the entire winding machine.
  • the winding device may comprise a control unit, a winding material supply unit, a winding material supply unit and / or at least one drive unit.
  • a “wound material supply unit” should be understood to mean, in particular, a unit which, in at least one operating state, is intended to provide the winding material and in particular to supply it to the winding material carrier.
  • a “winding material” is to be understood, in particular, as a windable good, which can be wound up in particular for storage and / or transport.
  • the winding material may be, in particular, any winding material that appears sensible to a person skilled in the art, such as, for example, a thread, a wire and / or a band, which may consist in particular of any material that appears sensible to a person skilled in the art, for example of plastic, Metal, textile fibers and / or paper.
  • a "winding material carrier” should be understood to mean, in particular, a carrier and / or a body which is intended to receive the winding material, in particular on an outer surface, which is in particular at least partially, preferably at least a large part and particularly advantageously completely convexly curved.
  • the winding material support is designed as a sleeve, in particular as a hollow body, preferably as a hollow cylinder, in particular with an annular base surface.
  • a winding material support is designed as a solid body, in particular a solid cylinder.
  • the term "at least a large part" is intended in particular to at least 60%, advantageously be understood to be at least 70%, preferably at least 80% and particularly preferably at least 90%.
  • the winding material in particular after a complete processing, against another, in particular of the winding material different, preferably identical to the winding material, Wickelgutieri is interchangeable and / or replaced.
  • a, in particular completely, processed winding material carrier is exchanged for a further wound material carrier to be processed.
  • the further winding material carrier advantageously a plurality of, in particular identical to one another, in particular to be processed, further winding material carrier in the Wickelgutierizuchtisme arranged.
  • a “processed” winding material to be understood in particular a winding material, on which, in particular in a directly preceding lying winding process, a predetermined amount of the winding material wound and / or from which, in particular in a directly preceding lying winding process, a predetermined amount of the winding material was unwound.
  • a “winding material carrier to be processed” is to be understood in particular as a winding material carrier, on a soft, in particular in a directly subsequent winding process, wound a predetermined amount of the winding material and / or of which, in particular in an immediately subsequent subsequent winding process, a predetermined amount of Wickelguts should be unwound.
  • a "winding material carrier supply unit” is to be understood as meaning in particular a unit which is provided in particular for supporting wound goods carriers to be processed.
  • provided is intended to be understood in particular specially programmed, designed and / or equipped.
  • the fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
  • the spool is formed as a mandrel and in particular provided to take the winding material, in particular by means of a positive, a frictional and / or preferably a frictional connection, in particular by means of at least one clamping jaw.
  • the spool is advantageously designed rotatable and in particular provided to transmit a rotational movement and / or torque, in particular about a winding axis, on the winding material, in particular by means of the positive, the frictional and / or preferably non-positive connection.
  • the winding device has in particular a drive unit, which is provided to the spool in at least one operating condition, in particular during the at least one Winding process to put in a rotary motion.
  • a "winding axis” should be understood to mean, in particular, an axis about which a rotation of the spool and / or the winding material carrier can be carried out, in particular for winding and / or unwinding the winding material.
  • a "transport unit” is to be understood in particular to mean a unit which, in at least one operating state, is intended to carry the winding material carrier, in particular a processed and / or a winding material carrier to be processed, in particular completely, and in particular at least one location to at least one to move and / or transport other, in particular of the at least one place different location.
  • the transport unit is intended to be moved in at least one operating state, in particular by the positioning unit, in a defined position, in particular an end position.
  • the transport unit is preferably movably and / or movably mounted along a straight line and / or pivotably mounted about a pivot axis.
  • a "position” is to be understood as meaning, in particular, a position and / or an orientation, in particular a pivot position, of the transport unit, preferably axially and / or linearly offset from a starting position.
  • an "end position” should be understood to mean, in particular, a position of the transport unit in which a movement of the transport unit stops and / or at least one process, such as the winding process, a settling process and / or a picking process, takes place.
  • a "winding operation” is to be understood as meaning, in particular, a process in which the winding material, in particular by the winding machine device, is wound onto the winding material carrier and / or unwound from the winding material carrier.
  • a "settling process” is to be understood as meaning, in particular, a process in which the winding material carrier and / or another winding material carrier is removed from the winding device and / or removed. Vorzugsswise the settling takes place in time immediately after the winding process.
  • a "receiving process” is to be understood as meaning, in particular, a process in which the winding material carrier and / or a further winding material carrier are fed to the winding device.
  • the recording process takes place in time immediately before the winding process.
  • the positioning unit comprises at least one positioning means, which is provided to adjust the position of the transport unit.
  • the at least one positioning means preferably comprises one, in particular of the drive unit differently formed, another drive unit and in particular a transmission, which is connected indirectly and / or directly in particular with the further drive unit and / or the transport unit.
  • the drive unit and / or the further drive unit can be embodied as any drive unit that appears meaningful to a person skilled in the art, for example as a hand and / or foot drive, internal combustion engine, Stirling engine, hydraulic motor and / or preferably as an electric motor.
  • the transmission can be designed as any one skilled in the art seem appropriate gear, such as example as a hydraulic, pneumatic and / or preferably mechanical transmission.
  • the at least one positioning means may also comprise a plurality of drive units and / or transmissions.
  • the positioning unit is free from a mechanical stop.
  • a “mechanical stop” is to be understood in particular as a component which is specially designed to form a stop for an object.
  • the mechanical stop is different from a bottom, a wall, a machine housing, in particular a winding machine housing, and / or a grid, in particular to a fencing of the winding machine.
  • the term “adapting” should in particular be understood to mean optimization and / or equalizing to an advantageous operation.
  • a “maximum possible freedom of movement of the transport unit” should be understood to mean, in particular, a freedom of movement of the transport unit in a fully functional state of the winding device.
  • the term "at least substantially arbitrary” should be understood to be arbitrary and / or at least essentially stepless, in particular within the scope of a resolution accuracy of the positioning unit and / or the transport unit.
  • the term “at least substantially stepless” is intended to mean, in particular, a setting with at least 10, preferably at least 100, and particularly preferably at least 500, preferably uniformly distributed, steps and / or positions, in particular within a defined range an angle range between 0 ° and 360 °, preferably in an angle range between 10 ° and 180 ° and / or a length range between 0 cm and 1 m, more preferably a range of the maximum possible freedom of movement of the transport unit to be understood.
  • the winding machine device may in particular also comprise a plurality of winding material carriers, spool arbors, transport units, winding material supply units, winding material carrier supply units and / or positioning units.
  • a generic winding device with improved properties in terms of flexibility can be provided.
  • an adjustment effort in particular possible mechanical stops, in particular when changing a winding material carrier size and / or a winding material, can be minimized.
  • the transport unit is designed as a swivel arm, a stable and structurally simple transport unit can be provided.
  • the positioning unit comprises a first positioning means, which is provided to change an axial position of the transport unit and in particular at least substantially set arbitrarily.
  • the first positioning means preferably has a gear which converts a rotational movement into a translatory movement, such as, for example, a trapezoidal threaded spindle and / or preferably a ball screw drive.
  • the positioning unit comprises a second positioning means which is intended to change a pivoting position of the transport unit and in particular to adjust it at least substantially, a repeating movement of the transport unit and thus in particular a versatility of the winding device can be improved.
  • any pivot position can be achieved.
  • the first positioning means and the second positioning means are at least partially formed in one piece.
  • the first object and the second object share at least one component, such that a first object and a second object are formed "at least partially in one piece".
  • a maximum pivoting angle of the pivoting unit is at least 10 °, advantageously at least 40 °, preferably at least 60 ° and particularly preferably at least 100 ° and in particular at most 360 °, advantageously at most 320 °, preferably at most 280 ° and especially preferably a maximum of 220 °.
  • an advantageously flexible transport unit can be provided.
  • the positioning unit is intended to move the transport unit from the Spul Wegslage in a Absetz planteslage.
  • a "winding operation position” is to be understood as meaning, in particular, an end position and / or a location in which the at least one winding operation takes place.
  • a “Absetz horrslage” should be understood in particular an end position and / or a place in which the transport unit is intended to settle, in particular completely, processed winding material, in particular to store the, in particular completely, processed winding material.
  • a pivot angle of the transport unit between the Spul istslage and the Absetz planteslage is at least 10 °, preferably at least 40 ° and more preferably at least 80 °.
  • a "winding material storage depository” should in particular be understood to mean an object which is intended in particular to receive and / or store, preferably, completely, processed winding material carriers. In this way, in particular a compact winder can be provided. In addition, components can advantageously be saved, as can be dispensed with an additional Wickelguta celü.
  • the transport unit is in at least one operating state, in particular another, different in particular from the operating state, operating state, in particular a receiving operation, provided to a arranged in a Wickelgutlinizuchtaji and processed Wickelgutyes, in particular directly from the Wickelgutimizuzentechnik, record and / or to grab, in particular by means of the positive and / or preferably non-positive connection, and to transport in a Spul Wegslage, in particular by means of an axial translational movement and / or a pivoting movement.
  • the positioning unit is intended to move the transport unit from a receiving operating position into the Spul dressesslage.
  • At least one of the position detection units is arranged on a pivot axis of the transport unit.
  • arranging a position detection unit on a pivot axis of the transport unit it should be understood, in particular, that at least one point of the position detection unit contacts and / or intersects the pivot axis at least in a viewing direction perpendicular to the pivot axis.
  • the at least one point corresponds to at least one center of the position detection unit.
  • At least one of the position detection units in particular the first position detection unit and / or the second position detection unit, is designed as a relative value transmitter, in particular as an incremental encoder. In this way, in particular a particularly cost-efficient solution can be provided.
  • the invention is based on a method for operating a winding device for winding a winding material, with a spool, which is intended to carry a winding material during at least one winding winding, and with a transport unit on which at least a part of the spool is arranged, wherein a spatial position of the transport unit, in particular by means of a positioning unit of the winding device, is changed, wherein a spatial end position of the transport unit is set at least substantially arbitrarily, wherein the transport unit is designed as a pivoting arm.
  • the winding device comprises a filming unit 62.
  • the filming unit 62 is provided to package a completely processed winding material carrier 14, 15.
  • the filming unit 62 comprises a take-up shaft 64 for receiving a film spool 66 (cf. FIG. 2 ).
  • the receiving shaft 64 is rotatably mounted about a rotation axis 68.
  • the foil unit 62 comprises a foil 70.
  • the foil 70 is intended to align a foil of the foil bobbin 66 and, after a winding operation, in particular a winding process, to be applied to the wadding 10 of the completely processed bobbin 14, 15.
  • the foliation unit 62 further comprises a foil detector unit 72.
  • FIG. 2 shows the winding device during a winding operation, wherein the transport unit 16 is in a Spul Wegslage.
  • the winding device is used to wind the winding material 10 on the exchangeable Wickelguta 14, 15.
  • the winder for unwinding a winding material of a winding material.
  • the winding material 10 corresponds in the present case a band-shaped winding material.
  • the spatial end position of the transport unit 16 can be set at least substantially arbitrarily, so that a manual position adjustment of possible mechanical stops between the winding processes can be dispensed with.
  • a positioning unit is provided to move a transport unit by means of an axial translational movement and a pivoting movement from a receiving operating position and / or an at least substantially any other position, preferably end position, the transport unit in a Absetz planteslage.
  • the transport unit 16 is initially in the Absetzfeldslage.
  • the first positioning means 20 is provided to increase the axial position of the transport unit 16 and thus the second mandrel unit 42 relative to the winding machine housing 34 and / or the first mandrel unit 40, whereby the second mandrel unit 42 in particular from the winding material carrier 14, 15 is removed.
  • the second positioning means 22 is provided to change the pivot position of the transport unit 16 by about 180 °, in particular in the negative direction of rotation.
  • the first positioning means 20 is provided to reduce the axial position of the transport unit 16 relative to the winder housing 34 and / or the first mandrel unit 40 until the transport unit 16 is in the picking operation position, whereby the second mandrel unit 42 in the another winding material carrier 14, 15 is introduced. Subsequently, a further frictional connection between the second mandrel unit 42 and the further winding material carrier 14, 15 can be produced, in particular by an actuation of the clamping jaws.

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)
  • Replacing, Conveying, And Pick-Finding For Filamentary Materials (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Spulvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Spulvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
  • Aus der DE 20 2013 105 817 U1 ist eine Spulmaschine zum Aufspulen eines Wickelguts auf eine Hülse bekannt, die einen an einem Schwenkarm befestigten Spuldorn aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, die Hülse bei einem Spulvorgang zu tragen, wobei der Schwenkarm in zwei festgelegte axiale Positionen bewegbar und in zwei festgelegte Schwenkpositionen schwenkbar ist.
  • Zudem sind aus der JP H06 206665 A und der EP 0 950 628 A1 Spulvorrichtungen zum Aufspulen eines Wickelguts auf eine Hülse bekannt, wobei Spuldorne der Spulvorrichtungen zum Greifen von Wickelgutträgern eine Axialbewegung durchführen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Spulvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Flexibilität bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 13 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung geht aus von einer Spulvorrichtung zum Spulen, insbesondere Aufspulen, Abspulen und/oder Umspulen, eines Wickelguts, insbesondere auf einen wechselbaren Wickelgutträger und/oder von einem wechselbaren Wickelgutträger, mit einem Spuldorn, welcher dazu vorgesehen ist, einen Wickelgutträger bei einem Spulvorgang zu tragen, mit einer Transporteinheit, an welcher zumindest ein Teil des Spuldorns angeordnet und vorzugsweise befestigt ist, und mit einer Positionierungseinheit, welche dazu vorgesehen ist, eine räumliche Lage der Transporteinheit zu verändern und/oder vorzugsweise anzupassen, wobei die Positionierungseinheit dazu vorgesehen ist, eine räumliche Endlage der Transporteinheit zumindest im Wesentlichen beliebig einzustellen, wobei die Transporteinheit als Schwenkarm ausgebildet ist.
  • Es wird vorgeschlagen, die Transporteinheit in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, einen in einer Wickelgutträgerzufuhreinheit angeordneten und zu bearbeitenden Wickelgutträger aufzunehmen und mittels einer axialen Translationsbewegung und einer Schwenkbewegung in eine Spulbetriebslage zu transportieren, in welcher wenigstens ein Spulvorgang erfolgt, bei dem das Wickelgut auf den Wickelgutträger aufgespult und/oder von dem Wickelgutträger abgespult wird, wobei sich die Transporteinheit während des Spulvorgangs in der Spulbetriebslage befindet.
  • Unter einer "Spulvorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil und/oder eine Baugruppe einer Spulmaschine verstanden werden. Insbesondere kann die Spulvorrichtung auch die gesamte Spulmaschine umfassen. Insbesondere kann die Spulvorrichtung eine Steuereinheit, eine Wickelgutzufuhreinheit, eine Wickelgutträgerzufuhreinheit und/oder zumindest eine Antriebseinheit umfassen. Unter einer "Wickelgutzufuhreinheit" soll dabei insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, das Wickelgut bereitzustellen und insbesondere dem Wickelgutträger zuzuführen. Unter einem "Wickelgut" soll insbesondere ein wickelbares Gut verstanden werden, welches insbesondere zu einer Lagerung und/oder zu einem Transport aufwickelbar ist. Bei dem Wickelgut kann es sich insbesondere um ein beliebiges einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Wickelgut handeln, wie beispielweise einen Faden, einen Draht und/oder ein Band, welches insbesondere aus einem beliebigen einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Material bestehen kann, wie beispielweise aus Kunststoff, Metall, Textilfasern und/oder Papier. Ferner soll unter einem "Wickelgutträger" insbesondere ein Träger und/oder ein Körper verstanden werden, welcher dazu vorgesehen ist, das Wickelgut aufzunehmen, insbesondere auf einer Außenoberfläche, welche insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil und besonders vorteilhaft vollständig konvex gekrümmt ist. Vorzugsweise ist der Wickelgutträger als Hülse, insbesondere als Hohlkörper, vorzugsweise als Hohlzylinder, insbesondere mit einer kreisringförmigen Grundfläche, ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass ein Wickelgutträger als Vollkörper, insbesondere Vollzylinder, ausgebildet ist. Unter dem Ausdruck "zu wenigstens einem Großteil" soll dabei insbesondere zu zumindest 60 %, vorteilhaft zu zumindest 70 %, vorzugsweise zu zumindest 80 % und besonders bevorzugt zu zumindest 90 % verstanden werden.
  • Unter der Wendung, dass der Wickelgutträger "wechselbar" ausgebildet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass der Wickelgutträger, insbesondere nach einer vollständigen Bearbeitung, gegen einen weiteren, insbesondere von dem Wickelgutträger verschiedenen, vorzugsweise zu dem Wickelgutträger identischen, Wickelgutträger austauschbar ist und/oder ausgetauscht wird. Insbesondere wird dabei ein, insbesondere vollständig, bearbeiteter Wickelgutträger gegen einen zu bearbeitenden weiteren Wickelgutträger ausgetauscht. Vorzugsweise ist der weitere Wickelgutträger, vorteilhaft mehrere, insbesondere zueinander identische, insbesondere zu bearbeitende, weitere Wickelgutträger in der Wickelgutträgerzufuhreinheit angeordnet. In diesem Zusammenhang soll unter einem "bearbeiteten" Wickelgutträger insbesondere ein Wickelgutträger verstanden werden, auf welchen, insbesondere in einem zeitlich unmittelbar zuvor liegenden Spulvorgang, eine vorbestimmte Menge des Wickelguts aufgespult und/oder von welchem, insbesondere in einem zeitlich unmittelbar zuvor liegenden Spulvorgang, eine vorbestimmte Menge des Wickelguts abgespult wurde. Unter einem "zu bearbeitenden" Wickelgutträger soll dabei insbesondere ein Wickelgutträger verstanden werden, auf weichen, insbesondere in einem zeitlich unmittelbar anschließenden Spulvorgang, eine vorbestimmte Menge des Wickelguts aufgespult und/oder von welchem, insbesondere in einem zeitlich unmittelbar anschließenden Spulvorgang, eine vorbestimmte Menge des Wickelguts abgespult werden soll. Ferner soll unter einer "Wickelgutträgerzufuhreinheit" insbesondere eine Einheit verstanden werden, welcher insbesondere dazu vorgesehen ist, zu bearbeitende Wickelgutträger zu lagern. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
  • Vorzugsweise ist der Spuldorn als Spanndorn ausgebildet und insbesondere dazu vorgesehen, den Wickelgutträger, insbesondere mittels einer formschlüssigen, einer reibschlüssigen und/oder vorzugsweise einer kraftschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels zumindest einer Spannbacke, aufzunehmen. Zudem ist der Spuldorn vorteilhaft drehbar ausgebildet und insbesondere dazu vorgesehen, eine Drehbewegung und/oder ein Drehmoment, insbesondere um eine Spulachse, auf den Wickelgutträger zu übertragen, insbesondere mittels der formschlüssigen, der reibschlüssigen und/oder vorzugsweise der kraftschlüssigen Verbindung. Dazu weist die Spulvorrichtung insbesondere eine Antriebseinheit auf, welche dazu vorgesehen ist, den Spuldorn in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere während des wenigstens einen Spulvorgangs, in eine Drehbewegung zu versetzen. Unter einer "Spulachse" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Achse verstanden werden, um welche eine Rotation des Spuldorns und/oder des Wickelgutträgers ausführbar ist, insbesondere zum Aufspulen und/oder Abspulen des Wickelguts.
  • Ferner soll unter einer "Transporteinheit" insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, den Wickelgutträger, insbesondere einen bearbeiteten und/oder einen zu bearbeitenden Wickelgutträger, insbesondere vollständig, zu tragen und insbesondere von zumindest einem Ort an zumindest einen weiteren, insbesondere von dem zumindest einen Ort verschiedenen, Ort zu bewegen und/oder zu transportieren. Vorzugsweise ist die Transporteinheit dabei dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere durch die Positionierungseinheit, in eine definierte Lage, insbesondere eine Endlage, bewegt zu werden. Dabei ist die Transporteinheit vorzugsweise entlang einer Geraden beweglich und/oder bewegbar gelagert und/oder um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert. In diesem Zusammenhang soll unter einer "Lage" insbesondere eine, vorzugsweise axiale und/oder zu einer Ausgangsposition linear versetzte, Position und/oder eine Orientierung, insbesondere eine Schwenkposition, der Transporteinheit verstanden werden. Ferner soll unter einer "Endlage" insbesondere eine Lage der Transporteinheit verstanden werden, in welcher eine Bewegung der Transporteinheit stoppt und/oder zumindest ein Vorgang, wie beispielweise der Spulvorgang, ein Absetzvorgang und/oder ein Aufnahmevorgang, erfolgt. Unter einem "Spulvorgang" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Vorgang verstanden werden, bei dem das Wickelgut, insbesondere durch die Spulmaschinenvorrichtung, auf den Wickelgutträger aufgespult und/oder von dem Wickelgutträger abgespult wird. Unter einem "Absetzvorgang" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Vorgang verstanden werden, in welchem der Wickelgutträger und/oder ein weiterer Wickelgutträger aus der Spulvorrichtung entfernt und/oder abtransportiert wird. Vorzugswiese erfolgt der Absetzvorgang zeitlich unmittelbar nach dem Spulvorgang. Unter einem "Aufnahmevorgang" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Vorgang verstanden werden, in welchem der Wickelgutträger und/oder ein weiterer Wickelgutträger der Spulvorrichtung zugeführt wird. Vorzugsweise erfolgt der Aufnahmevorgang zeitlich unmittelbar vor dem Spulvorgang.
  • Die Positionierungseinheit umfasst insbesondere zumindest ein Positionierungsmittel, welches dazu vorgesehen ist, die Lage der Transporteinheit einzustellen. Das zumindest eine Positionierungsmittel umfasst dabei vorzugsweise eine, insbesondere von der Antriebseinheit verschieden ausgebildete, weitere Antriebseinheit und insbesondere ein Getriebe, welches insbesondere mit der weiteren Antriebseinheit und/oder der Transporteinheit mittelbar und/oder unmittelbar verbunden ist. Die Antriebseinheit und/oder die weitere Antriebseinheit kann dabei als beliebige einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Antriebseinheit ausgebildet sein, wie beispielweise als Hand-und/oder Fußantrieb, Verbrennungsmotor, Stirlingmotor, Hydraulikmotor und/oder vorzugsweise als Elektromotor. Ferner kann auch das Getriebe als beliebiges einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Getriebe ausgebildet sein, wie beispielwiese als hydraulisches, pneumatisches und/oder vorzugsweise mechanisches Getriebe. Insbesondere kann das zumindest eine Positionierungsmittel auch mehrere Antriebseinheiten und/oder Getriebe umfassen. Vorzugsweise ist die Positionierungseinheit dabei frei von einem mechanischen Anschlag.
  • Unter einem "mechanischen Anschlag" soll dabei insbesondere ein Bauteil verstanden werden, welches speziell dazu ausgelegt ist, einen Anschlag für ein Objekt auszubilden. Insbesondere ist der mechanische Anschlag dabei von einem Boden, einer Wand, einem Maschinengehäuse, insbesondere einem Spulmaschinengehäuse, und/oder einem Gitter, insbesondere zu einer Umzäunung der Spulmaschine, verschieden. Unter dem Ausdruck "anpassen" soll insbesondere optimieren und/oder an einen vorteilhaften Betrieb angleichen verstanden werden. Des Weiteren soll unter einer "maximal möglichen Bewegungsfreiheit der Transporteinheit" insbesondere eine Bewegungsfreiheit der Transporteinheit in einem vollfunktionsfähigen Zustand der Spulvorrichtung verstanden werden. Unter der Wendung "zumindest im Wesentlichen beliebig" soll insbesondere im Rahmen einer Auflösegenauigkeit der Positionierungseinheit und/oder der Transporteinheit beliebig und/oder zumindest im Wesentlichen stufenlos verstanden werden. Unter der Wendung "zumindest im Wesentlichen stufenlos" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einstellung mit zumindest 10, vorteilhaft zumindest 50, vorzugsweise zumindest 100 und besonders bevorzugt zumindest 500, vorzugsweise gleichverteilten, Stufen und/oder Positionen, insbesondere in einem definierten Bereich, vorteilhaft in einem Winkelbereich zwischen 0° und 360°, vorzugsweise in einem Winkelbereich zwischen 10° und 180° und/oder einem Längenbereich zwischen 0 cm und 1 m, besonders bevorzugt einem Bereich der maximal möglichen Bewegungsfreiheit der Transporteinheit, verstanden werden. Ferner kann die Spulmaschinenvorrichtung insbesondere auch mehrere Wickelgutträger, Spuldorne, Transporteinheiten, Wickelgutzufuhreinheiten, Wickelgutträgerzufuhreinheiten und/oder Positionierungseinheiten umfassen.
  • Durch diese Ausgestaltung kann eine gattungsgemäße Spulvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Flexibilität bereitgestellt werden. Insbesondere kann vorteilhaft ein Justageaufwand, insbesondere möglicher mechanischer Anschläge, insbesondere bei einem Wechsel einer Wickelgutträgergröße und/oder eines Wickelguts, minimiert werden.
  • Ist die Transporteinheit als Schwenkarm ausgebildet, kann eine stabile sowie konstruktiv einfache Transporteinheit bereitgestellt werden.
  • Vorzugsweise umfasst die Positionierungseinheit ein erstes Positionierungsmittel, welches dazu vorgesehen ist, eine axiale Position der Transporteinheit zu verändern und insbesondere zumindest im Wesentlichen beliebig einzustellen. Vorzugsweise weist das erste Positionierungsmittel dabei ein Getriebe auf, welches eine Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung umsetzt, wie beispielweise eine Trapezgewindespindel und/oder vorzugsweise einen Kugelgewindetrieb. Hierdurch kann eine beliebige axiale Position der Transporteinheit vorteilhaft einfach und präzise eingestellt werden.
  • Umfasst die Positionierungseinheit ein zweites Positionierungsmittel, welches dazu vorgesehen ist, eine Schwenkposition der Transporteinheit zu verändern und insbesondere zumindest im Wesentlichen beliebig einzustellen, kann ein Bewegungsrepertoire der Transporteinheit und somit insbesondere eine Vielseitigkeit der Spulvorrichtung verbessert werden. Zudem kann eine beliebige Schwenkposition erreicht werden. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass das erste Positionierungsmittel und das zweite Positionierungsmittel zumindest teilweise einstückig ausgebildet sind. Darunter, dass ein erstes Objekt und ein zweites Objekt "zumindest teilweise einstückig" ausgebildet sind, soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass sich das erstes Objekt und das zweites Objekt zumindest ein Bauteil teilen.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein maximaler Schwenkwinkel der Schwenkeinheit zumindest 10°, vorteilhaft zumindest 40°, vorzugsweise zumindest 60° und besonders bevorzugt zumindest 100° und insbesondere maximal 360°, vorteilhaft maximal 320°, vorzugsweise maximal 280° und besonders bevorzugt maximal 220° beträgt. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft flexible Transporteinheit bereitgestellt werden.
  • Insbesondere ist die Positionierungseinheit dazu vorgesehen, die Transporteinheit aus der Spulbetriebslage in eine Absetzbetriebslage zu verfahren. Unter einer "Spulbetriebslage" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Endlage und/oder ein Ort verstanden werden, in welcher der wenigstens eine Spulvorgang erfolgt. Unter einer "Absetzbetriebslage" soll insbesondere eine Endlage und/oder ein Ort verstanden werden, in welcher die Transporteinheit dazu vorgesehen ist, den, insbesondere vollständig, bearbeiteten Wickelgutträger abzusetzen, insbesondere um den, insbesondere vollständig, bearbeiteten Wickelgutträger zu lagern. Vorzugsweise beträgt ein Schwenkwinkel der Transporteinheit zwischen der Spulbetriebslage und der Absetzbetriebslage zumindest 10°, vorzugsweise zumindest 40° und besonders bevorzugt zumindest 80°. Ferner soll unter einer "Wickelgutträgerverwahrstelle" insbesondere ein Objekt verstanden werden, welches insbesondere dazu vorgesehen ist, vorzugsweise vollständig, bearbeitete Wickelgutträger aufzunehmen und/oder zu lagern. Hierdurch kann insbesondere eine kompakte Spulmaschine bereitgestellt werden. Zudem können vorteilhaft Bauteile eingespart werden, da auf eine zusätzliche Wickelgutträgerwechseleinheit verzichtet werden kann.
  • Vorzugsweise ist die Transporteinheit in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere einem weiteren, insbesondere von dem Betriebszustand verschiedenen, Betriebszustand, insbesondere einem Aufnahmevorgang, dazu vorgesehen, einen in einer Wickelgutträgerzufuhreinheit angeordneten und zu bearbeitenden Wickelgutträger, insbesondere unmittelbar aus der Wickelgutträgerzufuhreinheit, aufzunehmen und/oder zu greifen, insbesondere mittels der formschlüssigen und/oder vorzugsweise der kraftschlüssigen Verbindung, und in eine Spulbetriebslage zu transportieren, insbesondere mittels einer axialen Translationsbewegung und/oder einer Schwenkbewegung. Insbesondere ist die Positionierungseinheit dabei dazu vorgesehen, die Transporteinheit aus einer Aufnahmebetriebslage in die Spulbetriebslage zu verfahren. Unter einer "Aufnahmebetriebslage" soll insbesondere eine Endlage und/oder ein Ort verstanden werden, in welcher die Transporteinheit dazu vorgesehen ist, den zu bearbeiteten Wickelgutträger aufzunehmen. Vorzugsweise beträgt ein Schwenkwinkel der Transporteinheit zwischen der Aufnahmebetriebslage und der Spulbetriebslage zumindest 10°, vorzugsweise zumindest 40° und besonders bevorzugt zumindest 80°. Vorzugsweise beträgt ein Schwenkwinkel der Transporteinheit zwischen der Aufnahmebetriebslage und der Absetzbetriebslage zumindest 10°, vorteilhaft zumindest 40°, vorzugsweise zumindest 80° und besonders bevorzugt zumindest 160°. Hierdurch kann insbesondere eine Flexibilität weiter erhöht und ein benötigter Bauraum der Spulmaschine weiter reduziert werden, wodurch eine kompakte und insbesondere einfach aufgebaute Spulmaschine mit einer reduzierten Anzahl an Bauteilen bereitgestellt werden kann. Zudem kann vorteilhaft eine Störanfälligkeit minimiert und Kosten reduziert werden.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass der Spuldorn eine erste Dorneinheit und eine zweite Dorneinheit umfasst, wobei die erste Dorneinheit an einem Spulmaschinengehäuse der Spulvorrichtung und/oder der Spulmaschine, vorzugsweise unmittelbar, befestigt ist und die zweite Dorneinheit an der Transporteinheit angeordnet, insbesondere befestigt, vorzugsweise unmittelbar befestigt, ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer "Dorneinheit" insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche zumindest einen Teil des Spuldorns bildet. Vorzugsweise sind die erste Dorneinheit und die zweite Dorneinheit getrennt voneinander ausgebildet. Dabei sind die erste Dorneinheit und die zweite Dorneinheit vorteilhaft von gegenüberliegenden Seiten in den Wickelgutträger einführbar. Darunter, dass die erste Dorneinheit und die zweite Dorneinheit "von gegenüberliegenden Seiten in den Wickelgutträger einführbar sind", soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die erste Dorneinheit und die zweite Dorneinheit, insbesondere zumindest im Wesentlichen entlang der Spulachse, in gegenläufige Richtungen in den Wickelgutträger hinein bewegbar sind. Dabei bilden die erste Dorneinheit und die zweite Dorneinheit in einem vollständig in den Wickelgutträger eingeführten Zustand insbesondere den Spuldorn. Hierdurch kann vorteilhaft eine Arbeitsgeschwindigkeit erhöht und/oder eine Bedienbarkeit, insbesondere eine Handhabung der Wickelgutträger, verbessert werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Positionierungseinheit eine erste Lageerfassungseinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, eine axiale Position und/oder eine, insbesondere zu einer Ausgangsposition, linear versetzte Position der Transporteinheit zu erfassen. Unter einer "Lageerfassungseinheit" soll dabei insbesondere eine Sensoreinheit verstanden werden, welche in zumindest einem Betriebszustand, dazu vorgesehen ist, eine Lage der Transporteinheit zu detektieren und/oder zu sensieren. Vorzugsweise ist die Lageerfassungseinheit dazu vorgesehen, eine Istlage der Transporteinheit als digitales Ausgangssignal bereitzustellen und insbesondere der Steuereinheit zuzuführen. Die Steuereinheit ist dabei insbesondere dazu vorgesehen, die Istlage und/oder das digitale Ausgangssignal mit einer, vorzugsweise in einer Speichereinheit der Steuereinheit hinterlegten, Solllage der Transporteinheit zu vergleichen und insbesondere die Positionierungseinheit in geeigneter Weise anzusteuern. Vorzugsweise entspricht die Solllage dabei einer Endlage der Transporteinheit. Unter einer "Istlage" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine momentane Lage der Transporteinheit verstanden werden. Die Lageerfassungseinheit kann dabei als beliebige einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Lageerfassungseinheit ausgebildet sein, wie beispielsweise als Lasersensor, insbesondere als Laser-Tracking-Sensor, als Magnetsensor, als Gyrosensor, als Neigungssensor, als Azimutsensor und/oder vorzugsweise als Drehgeber und/oder Winkellagegeber. Hierdurch kann insbesondere eine axiale Position der Transporteinheit erfasst und an einen Sollwert angepasst werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Positionierungseinheit eine zweite, vorzugsweise zu der ersten Lageerfassungseinheit identische, Lageerfassungseinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, eine Schwenkposition der Transporteinheit zu erfassen. Hierdurch kann insbesondere eine Schwenkposition der Transporteinheit erfasst und an einen Sollwert angepasst werden.
  • Sind die erste Lageerfassungseinheit und die zweite Lageerfassungseinheit zumindest teilweise einstückig ausgebildet, können insbesondere Kosten sowie ein benötigter Bauraum reduziert werden. Insbesondere können die erste Lageerfassungseinheit und die zweite Lageerfassungseinheit auch einstückig ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang soll unter "einstückig" insbesondere verstanden werden, dass die Spulvorrichtung genau eine Lageerfassungseinheit umfasst, welche dazu vorgesehen ist, eine axiale Position und eine Schwenkposition der Transporteinheit zu erfassen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zumindest eine der Lageerfassungseinheiten, insbesondere die erste Lageerfassungseinheit und/oder die zweite Lageerfassungseinheit, auf einer Schwenkachse der Transporteinheit angeordnet ist. Darunter, dass "eine Lageerfassungseinheit auf einer Schwenkachse der Transporteinheit angeordnet ist" soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Punkt der Lageerfassungseinheit zumindest in einer Blickrichtung senkrecht zu der Schwenkachse die Schwenkachse berührt und/oder schneidet. Vorzugsweise entspricht der zumindest eine Punkt dabei zumindest einem Mittelpunkt der Lageerfassungseinheit. Hierdurch kann ein Steueralgorithmus vorteilhaft vereinfacht und Bauraum eingespart werden.
  • Zudem kann eine vorteilhaft einfache Erfassung erfolgen, wenn zumindest eine der Lageerfassungseinheiten, insbesondere die erste Lageerfassungseinheit und/oder die zweite Lageerfassungseinheit, als Absolutwertgeber ausgebildet ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zumindest eine der Lageerfassungseinheiten, insbesondere die erste Lageerfassungseinheit und/oder die zweite Lageerfassungseinheit, als Relativwertgeber, insbesondere als Inkrementalgeber, ausgebildet ist. Hierdurch kann insbesondere eine besonders kosteneffiziente Lösung bereitgestellt werden.
  • Ferner geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Betrieb einer Spulvorrichtung zum Spulen eines Wickelguts, mit einem Spuldorn, welcher dazu vorgesehen ist, einen Wickelgutträger bei wenigstens einem Spulvorgang zu tragen, und mit einer Transporteinheit an welcher zumindest ein Teil des Spuldorns angeordnet ist, wobei eine räumliche Lage der Transporteinheit, insbesondere mittels einer Positionierungseinheit der Spulvorrichtung, verändert wird, wobei eine räumliche Endlage der Transporteinheit zumindest im Wesentlichen beliebig eingestellt wird, wobei die Transporteinheit als Schwenkarm ausgebildet ist.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Transporteinheit in zumindest einem Betriebszustand einen in einer Wickelgutträgerzufuhreinheit angeordneten und zu bearbeitenden Wickelgutträger aufnimmt und mittels einer axialen Translationsbewegung und einer Schwenkbewegung in eine Spulbetriebslage transportiert, in welcher wenigstens ein Spulvorgang erfolgt, bei dem das Wickelgut auf den Wickelgutträger aufgespult und/oder von dem Wickelgutträger abgespult wird, wobei sich die Transporteinheit während des Spulvorgangs in der Spulbetriebslage befindet._Hierdurch kann eine Flexibilität verbessert und vorteilhaft ein Justageaufwand minimiert werden
  • Die erfindungsgemäße Spulvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Spulvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
    • Zeichnungen
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    Eine Spulmaschine mit einer Spulvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
    Fig. 2
    die Spulvorrichtung während eines Spulvorgangs,
    Fig. 3
    die Spulvorrichtung während eines Absetzvorgangs und
    Fig. 4
    die Spulvorrichtung während eines Aufnahmevorgangs.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Figur 1 zeigt eine beispielhafte Spulmaschine 32 in einer perspektivischen Ansicht. Die Spulmaschine 32 umfasst ein Spulmaschinengehäuse 34. Die Spulmaschine 32 umfasst eine Spulvorrichtung. Zur Steuerung eines Betriebs der Spulmaschine 32 umfasst die Spulvorrichtung eine Steuereinheit (nicht dargestellt). Die Steuereinheit weist eine Recheneinheit, eine Speichereinheit und ein in der Speichereinheit hinterlegtes Betriebsprogramm auf, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Zudem umfasst die Spulvorrichtung eine Bedieneinheit 36 zur Eingabe von Prozessparametern und/oder zur Auswahl eines in der Speichereinheit hinterlegten Betriebsprogramms durch einen Bediener. Die Bedieneinheit 36 steht mit der Steuereinheit in Kontakt, beispielweise über eine elektrische Verbindung und/oder eine Funkverbindung.
  • Darüber hinaus umfasst die Spulvorrichtung einen Spuldorn 12. Der Spuldorn 12 ist zylinderförmig ausgebildet. Der Spuldorn 12 besteht aus Edelstahl. Ferner ist der Spuldorn 12 drehbar ausgebildet. Der Spuldorn 12 ist drehbar um eine Spulachse 38 gelagert. Der Spuldorn 12 ist als Spanndorn ausgebildet. Demzufolge umfasst der Spuldorn 12 mehrere Spannbacken (nicht dargestellt). Der Spuldorn 12 ist in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen, einen Wickelgutträger 14, 15 mittels einer kraftschlüssigen Verbindung zu tragen (vgl. auch Figur 2). Zudem weist die Spulvorrichtung eine Antriebseinheit (nicht dargestellt) auf. Die Antriebseinheit ist dazu vorgesehen, den Spuldorn 12 während eines Spulvorgangs in eine Drehbewegung zu versetzen und das dabei erzeugte Drehmoment auf den Wickelgutträger 14, 15 zu übertragen. Im vorliegenden Fall ist der Spuldorn 12 zudem zweiteilig ausgebildet. Der Spuldorn 12 umfasst eine erste Dorneinheit 40. Die erste Dorneinheit 40 ist zylinderförmig ausgebildet. Die erste Dorneinheit 40 bildet eine erste Hälfte des Spuldorns 12. Die erste Dorneinheit 40 ist an dem Spulmaschinengehäuse 34 befestigt. Die erste Dorneinheit 40 ist im vorliegenden Fall frei von Spannbacken. Alternativ kann eine erste Dorneinheit 40 jedoch zumindest einen Spannbacken aufweisen. Der Spuldorn 12 umfasst eine zweite Dorneinheit 42. Die zweite Dorneinheit 42 ist zylinderförmig ausgebildet. Die zweite Dorneinheit 42 bildet eine zweite Hälfte des Spuldorns 12. Die zweite Dorneinheit 42 umfasst mehrere Spannbacken. Die erste Dorneinheit 40 und die zweite Dorneinheit 42 sind in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen, von gegenüberliegenden Seiten in den Wickelgutträger 14, 15 eingeführt zu werden. Die erste Dorneinheit 40 und die zweite Dorneinheit 42 sind im vorliegenden Fall dazu vorgesehen, zeitlich versetzt von gegenüberliegenden Seiten in den Wickelgutträger 14, 15 eingeführt zu werden.
  • Ferner umfasst die Spulvorrichtung eine Transporteinheit 16. Die Transporteinheit 16 ist als Schwenkarm ausgebildet. Die Transporteinheit 16 besteht aus Edelstahl. Ein Teil des Spuldorns 12 ist an der Transporteinheit 16 angeordnet. Im vorliegenden Fall ist die zweite Dorneinheit 42 an der Transporteinheit 16 befestigt. Alternativ ist auch denkbar, einen Spuldorn einstückig auszubilden und insbesondere vollständig an einer Transporteinheit zu befestigen. Ferner ist die Transporteinheit 16 beweglich gelagert. Die Transporteinheit 16 ist im vorliegenden Fall auf Schienen 44 gelagert. Die Transporteinheit 16 ist in axialer Richtung 46 verschiebbar gelagert. Die Transporteinheit 16 ist dabei entlang einer Geraden verschiebbar. Die Transporteinheit 16 ist im vorliegenden Fall parallel und/oder entlang der Spulachse 38 verschiebbar. Demzufolge ist eine axiale Position der Transporteinheit 16 veränderbar. Zusätzlich ist die Transporteinheit 16 auf einer Drehwelle 48 gelagert. Hierdurch ist die Transporteinheit 16 schwenkbar um eine Schwenkachse 30 gelagert. Die Schwenkachse 30 verläuft parallel zu der Spulachse 38. Demzufolge ist eine Schwenkposition der Transporteinheit 16 veränderbar. Ein maximaler Schwenkwinkel der Transporteinheit 16 beträgt im vorliegenden Fall etwa 190°. Alternativ ist auch denkbar, eine Transporteinheit derart auszubilden, dass eine axiale Position oder eine Schwenkposition der Transporteinheit unveränderlich sind.
  • Darüber hinaus umfasst die Spulvorrichtung eine Positionierungseinheit 18. Die Positionierungseinheit 18 ist dazu vorgesehen, eine räumliche Lage der Transporteinheit 16 zu verändern. Im vorliegenden Fall ist die Positionierungseinheit 18 dazu vorgesehen, eine räumliche Endlage der Transporteinheit 16 zumindest im Wesentlichen beliebig einzustellen. Dazu umfasst die Positionierungseinheit 18 zumindest ein Positionierungsmittel 20, 22. Im vorliegenden Fall umfasst die Positionierungseinheit 18 zwei Positionierungsmittel 20, 22. Die Positionierungsmittel 20, 22 sind auf bekannte Art dazu vorgesehen, die Lage der Transporteinheit 16 einzustellen. Das erste Positionierungsmittel 20 ist dazu vorgesehen, die axiale Position der Transporteinheit 16 zu verändern. Das erste Positionierungsmittel 20 umfasst eine erste als Elektromotor ausgebildete Antriebseinheit (nicht dargestellt). Zudem umfasst das erste Positionierungsmittel 20 einen Kugelgewindetrieb (nicht dargestellt), welcher dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung der ersten Antriebseinheit in eine Translationsbewegung der Transporteinheit 16 umzusetzen. Das zweite Positionierungsmittel 22 ist dazu vorgesehen, die Schwenkposition der Transporteinheit 16 zu verändern. Das zweite Positionierungsmittel 22 umfasst eine zweite als Elektromotor ausgebildete Antriebseinheit (nicht dargestellt). Zudem umfasst das zweite Positionierungsmittel 22 ein Getriebe (nicht dargestellt), welches dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung der zweiten Antriebseinheit in eine Schwenkbewegung der Transporteinheit 16 umzusetzen. Alternativ ist denkbar, dass ein erstes Positionierungsmittel und ein zweites Positionierungsmittel zumindest teilweise einstückig und/oder einstückig ausgebildet sind. Zudem ist denkbar, beliebige einem Fachmann als sinnvoll erscheinende andere Positionierungsmittel, wie beispielweise zumindest ein pneumatisches und/oder zumindest ein hydraulisches Positionierungsmittel zu verwenden.
  • Zur Erfassung einer Lage der Transporteinheit 16 umfasst die Positionierungseinheit 18 ferner zumindest eine Lageerfassungseinheit 26, 28. Im vorliegenden Fall umfasst die Positionierungseinheit 18 zwei Lageerfassungseinheiten 26, 28. Die erste Lageerfassungseinheit 26 ist dazu vorgesehen, die axiale Position der Transporteinheit 16 zu erfassen. Die erste Lageerfassungseinheit 26 ist auf der Schwenkachse 30 angeordnet. Die erste Lageerfassungseinheit 26 ist zumindest teilweise an der Drehwelle 48 befestigt. Die erste Lageerfassungseinheit 26 ist als Drehgeber ausgebildet. Im vorliegenden Fall ist die erste Lageerfassungseinheit 26 als Absolutwertgeber ausgebildet. Die zweite Lageerfassungseinheit 28 ist dazu vorgesehen, die Schwenkposition der Transporteinheit 16 zu erfassen. Die zweite Lageerfassungseinheit 28 ist auf der Schwenkachse 30 angeordnet. Die zweite Lageerfassungseinheit 28 ist zumindest teilweise an der Drehwelle 48 befestigt. Die zweite Lageerfassungseinheit 28 ist als Drehgeber ausgebildet. Die zweite Lageerfassungseinheit 28 ist als Absolutwertgeber ausgebildet. Im vorliegenden Fall sind die erste Lageerfassungseinheit 26 und die zweite Lageerfassungseinheit 28 zumindest teilweise einstückig ausgebildet. Alternativ ist auch denkbar, zumindest zwei Lageerfassungseinheiten einstückig und/oder vollständig getrennt voneinander auszubilden. Zudem ist denkbar, zumindest eine Lageerfassungseinheit als Relativwertgeber, insbesondere Inkrementalgeber, auszubilden. Auch könnte zumindest eine Lageerfassungseinheit an einer von einer Schwenkachse abweichenden Position angeordnet sein.
  • Die Lageerfassungseinheiten 26, 28 sind dazu vorgesehen, eine Istlage der Transporteinheit 16 zu detektieren, und als digitales Signal der Steuereinheit zuzuführen. Die Steuereinheit ist dazu vorgesehen, das digitale Signal mit einer in der Speichereinheit hinterlegten Solllage der Transporteinheit 16 zu vergleichen und die Positionierungseinheit 18 derart anzusteuern, dass die Istlage der Transporteinheit 16 zumindest im Wesentlichen der Solllage entspricht. Im vorliegenden Fall können in der Speichereinheit der Steuereinheit zumindest im Wesentlichen beliebige Endlagen der Transporteinheit 16 gespeichert und/oder programmiert werden.
  • Zudem kann die Spulvorrichtung weitere Einheiten umfassen. Im vorliegenden Fall umfasst die Spulvorrichtung eine Wickelgutträgerzufuhreinheit 24. Die Wickelgutträgerzufuhreinheit 24 ist dazu vorgesehen, zu bearbeitende Wickelgutträger 14, 15 zu lagern und zu einer Bearbeitung bereitzustellen. Dazu umfasst die Wickelgutträgerzufuhreinheit 24 eine, insbesondere in dem Spulmaschinengehäuse 34 angeordnete, Wickelgutträgerzufuhröffnung 50. Zudem umfasst die Spulvorrichtung eine Wickelgutzufuhreinheit 52. Die Wickelgutzufuhreinheit 52 ist dazu vorgesehen, ein Wickelgut 10 bereitzustellen und dem Wickelgutträger 14, 15 zuzuführen (vgl. auch Figur 2). Dazu umfasst die Wickelgutzufuhreinheit 52 im vorliegenden Fall zumindest ein Lieferwerk 54 und eine Umlenkrolle 56 sowie einen elektrisch verstellbaren, insbesondere entlang der Spulachse 38 bewegbaren, Verleger 58. Zum Durchtrennen des Wickelguts 10 umfasst die Spulvorrichtung des Weiteren eine beweglich gelagerte Trenneinheit 60. Alternativ kann ein Lieferwerk auch als Umlenkrolle ausgebildet sein. Ferner ist denkbar auf ein Lieferwerk vollständig zu verzichten.
  • Darüber hinaus umfasst die Spulvorrichtung eine Foliereinheit 62. Die Foliereinheit 62 ist dazu vorgesehen, einen vollständig bearbeiteten Wickelgutträger 14, 15 zu verpacken. Dazu umfasst die Foliereinheit 62 eine Aufnahmewelle 64 zur Aufnahme einer Folierspule 66 (vgl. auch Figur 2). Die Aufnahmewelle 64 ist um eine Drehachse 68 drehbar gelagert. Zudem umfasst die Foliereinheit 62 einen Folierer 70. Der Folierer 70 ist dazu vorgesehen, eine Folie der Folierspule 66 auszurichten und nach einem Spulvorgang, insbesondere einem Aufspulvorgang, an dem Wickelgut 10 des vollständig bearbeiteten Wickelgutträgers 14, 15 anzubringen. Zu einer Funktionskontrolle und/oder zu einer Wartungskontrolle umfasst die Foliereinheit 62 ferner eine Folierererfassungseinheit 72. Die Folierererfassungseinheit 72 ist dazu vorgesehen, eine Bewegung der Folierspule 66 zu erfassen. Die Folierererfassungseinheit 72 ist als Drehgeber ausgebildet. Die Folierererfassungseinheit 72 ist als Relativwertgeber, insbesondere als Inkrementalgeber, ausgebildet. Die Folierererfassungseinheit 72 ist auf der Drehachse 68 angeordnet. Die Folierererfassungseinheit 72 ist zumindest teilweise an der Aufnahmewelle 64 befestigt. Durch die Folierererfassungseinheit 72 kann auf einfache Art ein Verpackungsprozess des vollständig bearbeiteten Wickelgutträgers 14, 15 überwacht und gesteuert werden. Dabei kann eine vorbestimmte Menge an Folie an dem Wickelgut 10 des Wickelgutträgers 14, 15 angebracht werden. Insbesondere kann vorteilhaft anhand der Erfassung der Drehbewegung der Folierspule 66 erkannt werden, ob ein Verpackungsprozess erfolgt und/oder ob ein Fehler im Verpackungsprozess auftritt, beispielweise falls die Folie der Folierspule 66 verbraucht ist. Alternativ könnte eine Folierererfassungseinheit auch als Absolutwertgeber, Lasersensor und/oder anderer einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Sensor ausgebildet sein. Zudem ist denkbar eine Folierererfassungseinheit an einer anderen Position anzuordnen und/oder auf eine Folierererfassungseinheit gänzlich zu verzichten.
  • Figur 2 zeigt die Spulvorrichtung während eines Spulvorgangs, wobei sich die Transporteinheit 16 in einer Spulbetriebslage befindet. Im vorliegenden Fall dient die Spulvorrichtung zum Aufspulen des Wickelguts 10 auf den wechselbaren Wickelgutträger 14, 15. Alternativ ist auch denkbar, die Spulmaschine zum Abspulen eines Wickelguts von einem Wickelgutträger zu verwenden. Das Wickelgut 10 entspricht im vorliegenden Fall einem bandförmigen Wickelgut. Eine Verwendung anderer Wickelgüter mit einer von einer Bandform abweichenden Geometrie ist jedoch ebenso denkbar.
  • Zum Aufspulen des Wickelguts 10 wird der Spuldorn 12 und somit der Wickelgutträger 14,15 um die Spulachse 38 rotierend angetrieben. Während eines Aufspulvorgangs wird kontinuierlich und/oder in diskreten Schritten eine Masse des bereits auf den Wickelgutträger 14, 15 aufgespulten Wickelguts 10 ermittelt. Dazu weist die Steuereinheit einen Massesensor (nicht dargestellt) auf, welcher dazu vorgesehen ist, einen Massekennwert und/oder die tatsächliche Masse des bereits aufgespulten Wickelguts 10 zu ermitteln. Alternativ sind auch andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Sensoren zur Ermittlung eines aufgespulten Wickelguts denkbar, wie beispielweise ein Wickelgutlängenmesssensor und/oder ein Umfangssensor zur Ermittlung eines Durchmessers des bereits aufgespulten Wickelguts.
  • Befindet sich eine vorgegebene Menge an Wickelgut 10 auf dem Wickelgutträger 14, 15 wird der Spuldorn 12 angehalten und das aufgespulte Wickelgut 10 von dem restlichen Wickelgut 10 mittels der Trenneinheit 60 getrennt. Anschließend wird das aufgespulte Wickelgut 10 mittels der Foliereinheit 62 verpackt. Alternativ ist auch denkbar, auf eine Verpackung mittels einer Foliereinheit zu verzichten.
  • Anschließend folgt ein Absetzvorgang (vgl. Figur 3). Bei diesem Absetzvorgang ist die Transporteinheit 16 dazu vorgesehen, den vollständig bearbeiteten Wickelgutträger 14, 15 aus der Spulbetriebslage in eine Wickelgutträgerverwahrstelle 74 abzutransportieren. Dabei ist die Positionierungseinheit 18 dazu vorgesehen, die Transporteinheit 16 mittels einer axialen Translationsbewegung und einer Schwenkbewegung aus der Spulbetriebslage in eine Absetzbetriebslage zu verfahren. Die Absetzbetriebslage entspricht im vorliegenden Fall einer zumindest im Wesentlichen beliebigen räumlichen Lage, welche sich insbesondere zwischen zwei Spulvorgängen und abhängig von einer Menge an aufgespultem Wickelgut 10 ändern kann. Erfindungsgemäß kann die räumliche Endlage der Transporteinheit 16 dabei zumindest im Wesentlichen beliebig eingestellt werden, sodass auf eine manuelle Positionsanpassung möglicher mechanischer Anschläge zwischen den Spulvorgängen verzichtet werden kann. Alternativ ist auch denkbar, dass eine Positionierungseinheit dazu vorgesehen ist, eine Transporteinheit mittels einer axialen Translationsbewegung und einer Schwenkbewegung aus einer Aufnahmebetriebslage und/oder einer zumindest im Wesentlichen beliebigen anderen Lage, vorzugsweise Endlage, der Transporteinheit in eine Absetzbetriebslage zu verfahren.
  • Beim Entfernen des Wickelgutträgers 14, 15 ist der Wickelgutträger 14, 15 vollständig durch die zweite Dorneinheit 42 getragen. Zunächst befindet sich die Transporteinheit 16 und somit der Wickelgutträger 14, 15 in der Spulbetriebslage. In einem ersten Schritt wird der Abstand zwischen der ersten Dorneinheit 40 und der zweiten Dorneinheit 42 vergrößert. Dabei ist das erste Positionierungsmittel 20 dazu vorgesehen, die axiale Position der Transporteinheit 16 und somit der zweiten Dorneinheit 42 relativ zu dem Spulmaschinengehäuse 34 und/oder der ersten Dorneinheit 40 zu vergrößern. In einem zweiten Schritt ist das zweite Positionierungsmittel 22 dazu vorgesehen, die Schwenkposition der Transporteinheit 16 um etwa 90°, insbesondere in positive Drehrichtung, zu verändern. In einem dritten Schritt ist das erste Positionierungsmittel 20 dazu vorgesehen, die axiale Position der Transporteinheit 16 relativ zu dem Spulmaschinengehäuse 34 und/oder der ersten Dorneinheit 40 zu verkleinern, bis sich die Transporteinheit 16 und somit der Wickelgutträger 14, 15 in der Absetzbetriebslage befindet. Anschließend kann die kraftschlüssige Verbindung zwischen der zweiten Dorneinheit 42 und dem Wickelgutträger 14, 15 gelöst werden, sodass der Wickelgutträger 14, 15 in der Wickelgutträgerverwahrstelle 74 gelagert ist.
  • Anschließend folgt ein Aufnahmevorgang (vgl. Figur 4). Bei diesem Aufnahmevorgang ist die Transporteinheit 16 dazu vorgesehen, einen in der Wickelgutträgerzufuhreinheit 24 angeordneten und zu bearbeitenden weiteren Wickelgutträger 14, 15 aus der Wickelgutträgerzufuhreinheit 24 aufzunehmen und in die Spulbetriebslage zu transportieren. Dabei ist die Positionierungseinheit 18 dazu vorgesehen, die Transporteinheit 16 mittels einer axialen Translationsbewegung und einer Schwenkbewegung aus der Absetzbetriebslage in eine Aufnahmebetriebslage zu verfahren. Die Aufnahmebetriebslage entspricht im vorliegenden Fall einer zumindest im Wesentlichen beliebigen räumlichen Lage, welche sich insbesondere abhängig von einem verwendeten Wickelgutträger 14, 15 ändern kann. Alternativ ist auch denkbar, dass eine Positionierungseinheit dazu vorgesehen ist, eine Transporteinheit mittels einer axialen Translationsbewegung und einer Schwenkbewegung aus einer Spulbetriebslage und/oder einer zumindest im Wesentlichen beliebigen anderen Lage, vorzugsweise Endlage, der Transporteinheit in eine Aufnahmebetriebslage zu verfahren.
  • Beim Zuführen des weiteren Wickelgutträgers 14, 15 ist der weitere Wickelgutträger 14, 15 vollständig durch die zweite Dorneinheit 42 getragen. Im vorliegenden Fall befindet sich die Transporteinheit 16 zunächst in der Absetzbetriebslage.
  • In einem ersten Schritt ist das erste Positionierungsmittel 20 dazu vorgesehen, die axiale Position der Transporteinheit 16 und somit der zweiten Dorneinheit 42 relativ zu dem Spulmaschinengehäuse 34 und/oder der ersten Dorneinheit 40 zu vergrößern, wodurch die zweite Dorneinheit 42 insbesondere aus dem Wickelgutträger 14, 15 entfernt wird. In einem zweiten Schritt ist das zweite Positionierungsmittel 22 dazu vorgesehen, die Schwenkposition der Transporteinheit 16 um etwa 180°, insbesondere in negative Drehrichtung, zu verändern. In einem dritten Schritt ist das erste Positionierungsmittel 20 dazu vorgesehen, die axiale Position der Transporteinheit 16 relativ zu dem Spulmaschinengehäuse 34 und/oder der ersten Dorneinheit 40 zu verkleinern, bis sich die Transporteinheit 16 in der Aufnahmebetriebslage befindet, wodurch die zweite Dorneinheit 42 in den weiteren Wickelgutträger 14, 15 eingeführt wird. Anschließend kann eine weitere kraftschlüssige Verbindung zwischen der zweiten Dorneinheit 42 und dem weiteren Wickelgutträger 14, 15 hergestellt werden, insbesondere durch eine Betätigung der Spannbacken. In einem vierten Schritt ist das erste Positionierungsmittel 20 dazu vorgesehen, die axiale Position der Transporteinheit 16 und somit der zweiten Dorneinheit 42 relativ zu dem Spulmaschinengehäuse 34 und/oder der ersten Dorneinheit 40 zu vergrößern, wodurch der weitere Wickelgutträger 14, 15 aus der Wickelgutträgerzufuhreinheit 24 entfernt wird. In einem fünften Schritt ist das zweite Positionierungsmittel 22 dazu vorgesehen, die Schwenkposition der Transporteinheit 16 um etwa 90°, insbesondere in positive Drehrichtung, zu verändern. In einem letzten Schritt ist das erste Positionierungsmittel 20 dazu vorgesehen, die axiale Position der Transporteinheit 16 relativ zu dem Spulmaschinengehäuse 34 und/oder der ersten Dorneinheit 40 zu verkleinern, bis sich die Transporteinheit 16 und somit der weitere Wickelgutträger 14, 15 in der Spulbetriebslage befindet, sodass ein weiterer Spulvorgang stattfinden kann.
  • Die beschriebene beispielhafte Spulmaschine und deren Funktionsweise dient dabei lediglich einer exemplarischen Veranschaulichung der Erfindung und soll keinesfalls eine Beschränkung dieser darstellen.

Claims (13)

  1. Spulvorrichtung zum Spulen eines Wickelguts (10), mit einem Spuldorn (12), welcher dazu vorgesehen ist, einen Wickelgutträger (14, 15) bei einem Spulvorgang zu tragen, mit einer Transporteinheit (16), an welcher zumindest ein Teil des Spuldorns (12) angeordnet ist, und mit einer Positionierungseinheit (18), welche dazu vorgesehen ist, eine räumliche Lage der Transporteinheit (16) zu verändern, wobei die Positionierungseinheit (18) dazu vorgesehen ist, eine räumliche Endlage der Transporteinheit (16) zumindest im Wesentlichen beliebig einzustellen, wobei die Transporteinheit (16) als Schwenkarm ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (16) in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, einen in einer Wickelgutträgerzufuhreinheit (24) angeordneten und zu bearbeitenden Wickelgutträger (14, 15) aufzunehmen und mittels einer axialen Translationsbewegung und einer Schwenkbewegung in eine Spulbetriebslage zu transportieren, in welcher wenigstens ein Spulvorgang erfolgt, bei dem das Wickelgut (10) auf den Wickelgutträger (14, 15) aufgespult und/oder von dem Wickelgutträger (14, 15) abgespult wird, wobei sich die Transporteinheit (16) während des Spulvorgangs in der Spulbetriebslage befindet.
  2. Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungseinheit (18) ein erstes Positionierungsmittel (20) umfasst, welches dazu vorgesehen ist, eine axiale Position der Transporteinheit (16) zu verändern.
  3. Spulvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungseinheit (18) ein zweites Positionierungsmittel (22) umfasst, welches dazu vorgesehen ist, eine Schwenkposition der Transporteinheit (16) zu verändern.
  4. Spulvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Schwenkwinkel der Transporteinheit (16) zumindest 10° beträgt.
  5. Spulvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (16) in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, einen bearbeiteten Wickelgutträger (14, 15) aus einer Spulbetriebslage abzutransportieren.
  6. Spulvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungseinheit (18) eine erste Lageerfassungseinheit (26) aufweist, welche dazu vorgesehen ist, eine axiale Position der Transporteinheit (16) zu erfassen.
  7. Spulvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungseinheit (18) eine zweite Lageerfassungseinheit (28) aufweist, welche dazu vorgesehen ist, eine Schwenkposition der Transporteinheit (16) zu erfassen.
  8. Spulvorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lageerfassungseinheit (26) und die zweite Lageerfassungseinheit (28) zumindest teilweise einstückig ausgebildet sind.
  9. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Lageerfassungseinheiten (26, 28) auf einer Schwenkachse (30) der Transporteinheit (16) angeordnet ist.
  10. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Lageerfassungseinheiten (26, 28) als Absolutwertgeber ausgebildet ist.
  11. Spulvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Lageerfassungseinheiten (26, 28) als Relativwertgeber ausgebildet ist.
  12. Spulmaschine mit zumindest einer Spulvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  13. Verfahren zum Betrieb einer Spulvorrichtung zum Spulen eines Wickelguts (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mit einem Spuldorn (12), welcher dazu vorgesehen ist, einen Wickelgutträger (14, 15) bei einem Spulvorgang zu tragen, und mit einer Transporteinheit (16), an welcher zumindest ein Teil des Spuldorns (12) angeordnet ist, wobei eine räumliche Lage der Transporteinheit (16) verändert wird, wobei eine räumliche Endlage der Transporteinheit (16) zumindest im Wesentlichen beliebig eingestellt wird, wobei die Transporteinheit (16) als Schwenkarm ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (16) in zumindest einem Betriebszustand einen in einer Wickelgutträgerzufuhreinheit (24) angeordneten und zu bearbeitenden Wickelgutträger (14, 15) aufnimmt und mittels einer axialen Translationsbewegung und einer Schwenkbewegung in eine Spulbetriebslage transportiert, in welcher wenigstens ein Spulvorgang erfolgt, bei dem das Wickelgut (10) auf den Wickelgutträger (14, 15) aufgespult und/oder von dem Wickelgutträger (14, 15) abgespult wird, wobei sich die Transporteinheit (16) während des Spulvorgangs in der Spulbetriebslage befindet.
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