JP3210016B2 - ボビン交換装置 - Google Patents

ボビン交換装置

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JP3210016B2
JP3210016B2 JP50817293A JP50817293A JP3210016B2 JP 3210016 B2 JP3210016 B2 JP 3210016B2 JP 50817293 A JP50817293 A JP 50817293A JP 50817293 A JP50817293 A JP 50817293A JP 3210016 B2 JP3210016 B2 JP 3210016B2
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gripping arm
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マシーネンファブリーク ニーホフ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Outside Dividers And Delivering Mechanisms For Harvesters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軸線をほぼ垂直にしたボビンを受け取る巻
取機におけるボビン交換装置に関する。
ここで対象になる形式の巻取機はあらゆる種類のスト
ランド状の物品の巻取り又は繰り出しを行うために使用
される。ストランド状の物品とは、とりわけ、線材、線
材束、子網等の生産物であって、この場合これらのすべ
ての生産物は周囲を被覆されているもの、又は被覆され
ていない、ガラス繊維等を含む。
ストランド状物品は製作後及び通常はさらに別の処理
若しくは加工工程にかけられるさいにボビンに巻かれ、
若しくは繰り出され、この場合ボビンは多くは金属から
成る。線材の製造及び加工設備の生産速度が次第に高く
なってきていることによって、大型のボビンの場合で
も、ボビンの巻取り時間及び空になるまでの時間はます
ます短くなっている。従ってこのような設備において合
理的な運転経過をうるためには、巻終わった若しくは空
になったボビンが比較的に迅速に空の若しくは巻終わっ
たボビンと交換されることが必要である。ドイツ国特許
P3137990C2号明細書によれば走行可能なボビン交換装置
が公知になっており、これはとりわけ軸線を垂直にした
ボビンの交換に使用することができる。この公知のボビ
ン交換装置は中心に回転可能に支承された支持アームを
有し、その反対側の端部にそれぞれ１つのボビンを連結
することができる。この支持アームはさらに、その端部
に連結されたボビンを回転させるための装置を有してい
る。例えば線材を巻く巻取機においてボビンの交換を行
うために、ボビン交換装置は巻取機へ走行し、この場合
支持アームの一方の側に空のボビンが配置されており、
該ボビンは巻取機にある巻取りボビンと同じ回転数で回
転する。
ボビン交換装置は巻取機の位置に移されて巻取機内に
ある巻上がっているボビンに接続され、その結果このボ
ビンの駆動は今やボビン交換装置を介して行われる。次
いで支持アームが180゜回転せしめられ、このさい同時
に線材が切断され、満管ボビンから分離される。空のボ
ビンが巻取機内の満管ボビンの位置にくると直ちに、巻
取機内へ挿入する線材が該ボビンに当付けられここに巻
付けられる。
このボビン交換装置は極めて良好に作動するものであ
るが、しかし生産速度が次第に高くなってきていること
により問題が生じる。公知の形式のボビン交換装置は、
巻取機によりボビン交換命令信号が発せられた後相応す
る位置に移るために所定の時間を必要とする。さらに、
ボビン交換装置が満管ボビンと共に相応するボビンマガ
ジンへ走行しかつ新しい空のボビンを受取り、ボビン交
換を行うことができるようになるまでに、ある程度の時
間を必要とする。このような走行可能なボビン交換装置
の使用は従って、ボビン巻取所要時間が短縮されてボビ
ン交換回数が高い場合には、問題である。
DE−Ａ−3305991号明細書によれば、スリーブを掴み
かつ保持するための装置が公知になっている。該スリー
ブは特に円筒形のスリーブであって、該スリーブには糸
が円錐台形状の端部区分を有するように巻き取られる。
該スリーブの保持は２つの互いに向かい合っている掴み
エレメントで行われ、これらの掴みエレメントは、スリ
ーブを締め付けて保持する円筒形の範囲と、傾倒力を抑
えるために糸の円錐台形状の範囲を載置させる円錐台形
状に開いた範囲とを有している。この装置はこのような
形式のスリーブを差込み及び引き抜きのために繊維機械
に設けられている。該装置を繊維機械の範囲を越えて使
用することについては上記刊行物には開示されていな
い。
本発明の課題は従って、簡単な構造にもかかわらず、
巻取軸線が垂直である巻取機におけるボビン交換を迅速
にかつ確実に実施することができるボビン交換装置を提
供することにある。
この課題は本発明によれば請求項１記載の特徴を有す
る手段によって解決されている。
本発明の有利な構成は従属形式請求項に記載の通りで
ある。
本発明によるボビン交換装置は１つの垂直軸線を中心
にして回転可能なボビン支持装置を有していて、該支持
装置に４つの掴みアームが回転可能に配置されている。
この場合掴みアームの（内側の）端部が上記垂直軸線の
近くにある軸線を中心にして回転可能に配置されてい
る。さらに駆動装置が設けられていて、この装置により
掴みアームがそれらのそれぞれの回転軸線を中心にして
旋回可能であり、この場合それぞれ少なくとも２つの掴
みアームの運動が互いに連結されている。各掴みアーム
の他方の（外側の）端部には少なくとも１つのボビンの
せ台が設けられている。４つの掴みアームを有するボビ
ン支持体は持上装置によってほぼ垂直方向に持上げられ
るようになっている。掴みアーム並びにボビンのせ台の
寸法及び旋回角度は、掴みアームが垂直軸線を有するそ
れぞれ１つのボビンを掴むことができかつこの場合にボ
ビンの下側のフランジがボビンのせ台上に載置されるよ
うに、設定されている。
このような構成によれば、後に説明されるように、特
に迅速で機能的に確実なボビン交換が可能である。後の
説明においては簡単を期するため、巻取機内にあるボビ
ンは満管ボビン（巻終ったボビン）と呼び、このボビン
と交換される他方のボビンは空のボビンと呼んでいる。
勿論本発明によるボビン交換装置は逆の形式でも、即ち
巻取機が繰出機であって空になったボビンを満管のボビ
ンと交換する場合にも、使用することができる。
空のボビンは手動装置又はコンベヤ装置により、２つ
の互いに連動する掴みアームによって掴むことができる
位置へと移される。巻取機内のボビンが満管のボビンに
なると直ちに、このボビンも４つの掴みアームの２つに
よって掴まれる。この場合両ボビン（空ボビン及び満管
ボビン）と掴みは同時に行うことも順次に行うことも可
能である。
両ボビンが掴まれると、持上装置が作動され、これに
よりボビンのせ台がボビンの下側フランジに接触せしめ
られる。ボビンは持上げられ、このさい巻取機内にある
満管ボビンは駆動用円錐体又はセンタリング部から離さ
れる。巻取機が付加的に、ボビン体のセンター孔内へ上
から挿入される上側心押し台軸を有している場合には、
該心押し台軸は予めボビン孔から後退して外されてい
る。次いで回転装置が作動されてボビン支持装置は180
゜旋回せしめられ、これにより空のボビンと満管ボビン
とはそれぞれの位置をチェンジする。持上装置が下ろさ
れ、その結果空ボビンは巻取機の駆動用円錐体上へ載置
され、心押し台軸がある場合には該軸がセンタ孔内へ挿
入せしめられる。次いで掴みアームがボビンから離され
る。次いで、巻取機内に新たに装着されたボビン上への
又は該ボビンからのストランド状物品の巻取り又は繰出
しが行われる。
ボビン交換装置を連続的処理工程にも使用することが
できるようにするため、ボビン交換装置を、一時的に所
定量のストランド状物品を中間貯蔵することのできる中
間貯蔵装置と組合わせることができる。
試験の示すところによれば、本発明によるボビン交換
装置により、明らかに１分を下回るボビン交換時間を達
成することができた。このような短いボビン交換時間は
実際の運転にとって著しい利点をもたらす。ボビン交換
によってそのつどの生産プロセスが中断される場合で
も、この中断時間は極めて短く、従って運転経過に殆ど
影響しない。ボビン交換による巻取工程の中断中に、生
産プロセスを中断させないために中間貯蔵装置が使用さ
れる場合、この中間貯蔵装置は相応して小さく、従って
コスト的に有利な寸法に構成することができる。
本発明のボビン交換装置はさらに次のような利点を有
している。即ち従来公知のボビン交換装置に対して構造
が簡単であり、その結果コスト的に有利に製作すること
が可能である。このため比較的大型の設備であっても、
各巻取機に相応して固有のボビン交換装置を所属させる
ことができる。
他の公知のボビン交換装置に対する本発明のボビン交
換装置のさらに別の利点は、ボビン交換装置の運転のた
めに巻取機に特別の装置を設ける必要がないという点に
ある。このボビン交換装置の機能のためには、ボビンの
せ台を導入することのできるギャップがボビンの下側フ
ランジの下側に存在するだけで十分である。ボビンの持
上げ、ボビンの解放又は搬出のための特別の装置を巻取
機に設ける必要がない。
さらに別の利点として、掴みアームを大きな旋回範囲
を有するように構成することができる。これにより掴み
アームを、ボビン交換位置へのボビンの搬送及び搬出を
問題なく行うことができるところまで、ボビンから離す
ことができる。
本発明のさらに別の利点、特徴及び用途を以下に図示
の一実施例について説明する。
第１図は本発明によるボビン交換装置の一実施例の平
面図、 第２図は第１図の実施例の側面図である。
上記の実施例は、線材が巻取られ、巻取工程中ボビン
が垂直の位置をとっている巻取機に使用される。第２図
ではボビン１が満管のボビンになっていて、該ボビンが
空のボビン２と交換されるところから説明する。各ボビ
ンは上側フランジ1a,2aおよび下側フランジ1b,2bを有し
ている。両フランジは巻心1c,2cに結合しており、図示
の実施例では円筒形の巻心が示されている。円筒形の巻
心の代わりに円錐形の巻芯を使用することも可能であ
り、この場合円錐形巻心の小径側が下、即ち下側フラン
ジ1b,2bにあるようにするのが有利である。
全体を符号10で示されているボビン交換装置はボビン
支持装置12を有し、これは仮想の、ほぼ垂直の軸線13を
中心にして旋回可能である。この実施例の旋回範囲は、
ボビン支持装置が軸線13を中心にしてほぼ180゜回転で
きるように設定されている。この軸線13に対して同心的
に第１の、この実施例では円形の上側プレート16及びや
はり円形の下側プレート18が互いに離して配置されてい
る。これらのプレート16,18には４つの旋回ピン21が、
特に第２図の断面図から判るように、取付けられてお
り、４つの各旋回ピン21には相応する孔を有する支承ス
リーブ23が支承されており、この場合支承は有利には、
第１、２図には図示されていない転がり軸受で行われて
いる。これらの支承スリーブ23には４つの掴みアーム2
5,26,27,28が固定されている。各掴みアームの、支承ス
リーブ側とは反対側の端部には第１図に破線で示されて
いるプレート状ののせ台29が配置されている。のせ台29
は顎30に結合しており、これはボビンフランジを受容す
るための円形セグメント状の凹部31を有している。
図示の実施例ではそれぞれ２つの掴みアーム、即ち掴
みアーム25,26並びに掴みアーム27,28が、ボビン1,2を
保持するために、協働する。この協働はギヤ34によって
生ぜしめられ、これらはそれぞれ旋回ピン21及び支承ス
リーブ23に対して同心的に下側プレートの近くに配置さ
れていて、その直径は、互いに協働する掴みアームの相
応するギヤ34と互いに噛合うように、設計されている。
協働する掴みアームはこれにより互いに連動するように
連結されているから、各ペアの掴みアームを互いに接近
及び離反させるためには、それぞれ１つの空圧式又は油
圧式のピストンシリンダユニット36,38だけで十分であ
る。この場合ピストンシリンダユニット36,38のピスト
ン行程は、協働し合う掴みアームが実際上ほぼ180゜の
角度まで開くことができるように、設定されている。掴
みアームのこのもっとも大きく開いたときの位置は第１
図に一点鎖線で示されている。
ここで注意すべきことは、旋回ピン21及びギヤ34を、
全ての４つのギヤ34が互いに噛合い従って全ての４つの
掴みアームが運動学的に互いに連結されているように、
配置し設定することも可能であるということである。こ
のことは、掴みアームを操作するためにたんに１つのピ
ストンシリンダユニットしか必要としない利点を有す
る。しかし欠点として、ボビン交換装置が同じ直径を有
するボビンの交換にしか使用できない。
例えば異なる取出装置の必要をみたすために、大直径
のボビン１を小直径のボビン２と交換することが可能で
あるようにするには、２つのピストンシリンダユニット
36,38及びたんに２つずつの連動する掴みアームを有す
るバージョンを用いることができる。
ボビン支持装置はベース体45によって支持され、これ
は、望ましくは、第２図に示されているように、固定装
置48で直接基礎50又は巻取機の相応する機械フレームに
固定される。ベース体45から離してプレート52が配置さ
れていて、これは、第１図にピストンがみえているピス
トンシリンダユニット54,55により昇降させることがで
きる。該ピストンシリンダユニットは油圧式又は空気圧
式に作動させることができる。
支持体60は回転可能にプレート52に保持されており、
この場合その軸線はボビン交換装置の旋回軸線13を形成
する。支持体60の支承は公知の形式で転がり軸受又は類
似物によって行うことができ、従って図面には図示され
ていない。
ボビン支持装置の回転運動は図示の実施例では回転シ
リンダ62によって生ぜしめられる。油圧又は空気圧で操
作される回転シリンダ62は、ベース体45に不動に結合さ
れている不動の部分と、支持体60に結合されている回転
可能の部分とを有している。回転シリンダ62は内部に往
復動ピストンを有し、この場合このピストンはねじスピ
ンドルに結合されていて、ピストンの行程運動が固定さ
れている部分に対する可動部分の回転運動に変換され
る。ピストンシリンダユニット36,38の作動には圧力流
体が必要とされるから、このような回転シリンダを使用
することにより、ボビン支持装置の回転運動を生じさせ
るための、特にコスト的に有利な簡単な構造がえられ
る。
このような回転シリンダを使用する代わりにさらに別
の装置を使用することも可能である。特に、ボビン支持
装置にリングギヤを軸線13に対して同心的に配置し、該
リングギヤがピニオン及び伝動装置−モータを介して回
転駆動されるようにすることも可能である。
ボビン交換装置は制御装置を有しているが、この制御
装置は図面には示されていない。この制御装置は単数又
は複数のセンサに接続しており、該センサは例えばボビ
ン１が満管になっているか否か、ボビン２が正しい位置
にあるか否か、等を検出する。制御装置は、ピストンシ
リンダユニット36,38,54,55及び回転シリンダ62を操作
する制御命令を発することができる。制御装置はまた、
生産プロセスのより大きな部分を制御する上位の制御装
置に一体化されていることも可能である。
この装置の機能は以下の通りである。
ボビン１が巻かれている間、取扱い−又はコンベヤ装
置（図示せず）によりボビン２が掴みアーム25,26によ
って掴むことができる位置へ移される。これらの両掴み
アームの開き角度が大きいため、ボビン２のこの位置決
めは妨げられない。
第１図及び第２図の実施例では、ボビン２が位置決め
されると直ちに、ピストンシリンダユニット36が操作さ
れ、開いていた掴みアーム25,26が互いに接近せしめら
れる。掴みアームのこの閉鎖運動は、のせ台29がボビン
２の下側フランジ2bの下側を掴み顎30が該フランジに当
接するまで、行われる。この場合ボビン２はボビンフラ
ンジの下側がのせ台29上にのるように位置決めされてい
なければならない。
ボビン１が満管ボビンになると直ちに、巻取機内へ走
入するストランド状の物品が切り離され、ストランド状
物品の端部はボビン１上に接着される。この切り離し及
び接着はボビン交換中に行うことができる。
制御装置がボビン１が満管ボビンとなった信号を受取
ると、信号が発せられ、これによりピストンシリンダユ
ニット38が操作される。掴みアーム27,28が、のせ台28
がやはりフランジ1bの下側へ係合し該フランジが顎30に
当接するまで、互いに接近せしめられる。
掴みアームの閉鎖は、既に述べたように、同時に行う
ことができる。
両ボビンが掴まれると、ピストンシリンダ装置54,55
が操作されボビン支持装置が上昇せしめられる。このさ
いボビン１はセンタリング部若しくは受け円錐体から分
離する。ボビン１がこれらから自由になると直ちに（こ
のことは適宜のセンサによって検出され若しくは探知さ
れる）、回転シリンダ62が操作され、ボビン支持装置は
180゜旋回せしめられる。正しい位置を取ったことがス
トッパにより又は相応するセンサによって検知される。
ボビン１及び２の第１図及び第２図に図示されている位
置は入れ替わっている。次いでピストンシリンダユニッ
ト54,55が新たに操作され、ボビン支持装置は下降せし
められ、これにより空のボビンは巻取機のセンタリング
部又は受け円錐体に受取られる。続いて線材自由端部が
適宜の形式で空ボビンに結合され巻取過程が進められ
る。
生産プロセスを中断しないために、巻取機には望まし
くは貯蔵装置が前置されており、該装置内にはストラン
ド状物品がボビン交換中中間貯蔵される。この配置は、
連続的な生産プロセスをボビン交換により中断させない
利点を有する。
本発明のボビン交換装置は、ボビンが巻取若しくは繰
出過程中回転する巻取機に有利に使用することができ
る。しかし別の有利な実施例によれば、本発明のボビン
交換装置は、ボビンが巻取中静止していてストランド状
物品の巻取りがボビンの周囲を回る「給糸」装置によっ
て行われる巻取機にも使用される。さらに、本発明のボ
ビン交換装置は、ヘッドを介して又は繰出フライヤによ
ってストランド状物品の引出しを行う引出装置に使用す
ることも可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルンドラー，ハンス−ゲオルク ドイツ連邦共和国 Ｄ−8540 バルテル メスアウ ラッハ シュヴァルベンシュ トラーセ ７ (56)参考文献 特開 昭58−69664（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−157336（ＪＰ，Ａ) 西独国特許出願公開3218217（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65H 67/04 B65H 67/02 B65H 67/06

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】巻心（1c,2c）及び下側フランジ（1b,2b）
    を有し、線材、線材束、小網、ガラス繊維及びその他の
    類似物のようなストランド状物品の巻取り及び繰出しの
    ために設けられるボビン（1,2）が巻取られる、巻取軸
    線が垂直の巻取機用の自動ボビン交換装置であって、ボ
    ビン交換装置が、垂直軸線（13）を中心にして回転可能
    な、かつ持上装置（54,55）により高さ調節可能なボビ
    ン支持装置（12）を有しており、該ボビン支持装置（1
    2）が第１のボビン（１）を保持する第１のボビン保持
    位置及び、第２のボビン（２）を保持する第２のボビン
    保持位置を有し、この第２のボビン保持位置が第１のボ
    ビン保持位置に対してほぼ180゜ずれている形式のもの
    において、 ボビン支持装置（12）が第１の掴みアーム（20）、第２
    の掴みアーム（26）、第３の掴みアーム（27）及び第４
    の掴みアーム（28）を有し、該掴みアームがそれぞれ１
    つの第１の、内側の端部を有し、該端部が回転可能にボ
    ビン支持装置の垂直軸線の近くに支承されており、各掴
    みアームの回転軸線がボビン支持装置の垂直軸線に対し
    て平行であり、 各掴みアーム（25,26,27,28）の外側の端部に少なくと
    も１つのボビンのせ台（29）が配置されており、 これらの掴みアームをこれらの回転軸線を中心にして回
    転運動させる駆動装置（36,38）が設けられており、 第１及び第２の掴みアーム（25,26）が連結機構（34）
    を介して、第１及び第２の掴みアームがこれらの第１の
    ボビン保持位置においてこれらのボビンのせ台（29）に
    より第１のボビンを保持するよに、互いに連結されてお
    り、 第３及び第４の掴みアーム（27,28）が連結機構（34）
    を介して、これらの掴みアームがこれらの第２のボビン
    保持位置においてこれらのボビンのせ台（29）により第
    ２のボビンを保持するように、互いに連結されており、 制御装置、掴みアーム、持上装置及び駆動装置が、第１
    及び第２の掴みアーム（25,26）が第１のボビン（１）
    に対して運動せしめられてボビンのせ台（29）が該ボビ
    ン（１）の下側フランジ（1b）の下側に係合することに
    より第１のボビン（１）が掴まれるように、構成されて
    おり、 制御装置、掴みアーム、持上装置及び駆動装置が、第３
    及び第４の掴みアーム（27,28）が第２のボビンに対し
    て運動せしめられてボビンのせ台（29）が第２のボビン
    （２）の下側フランジ（2b）の下側に係合することによ
    り第２のボビン（２）が掴まれるように、構成されてお
    り、 ボビン交換を行うために４つの掴みアームを有するボビ
    ン支持装置（12）が全体として持上装置（54,55）によ
    り持上げられ、ほぼ180゜旋回せしめられ、下ろされ
    る、ことを特徴とする自動ボビン交換装置。
  2. 【請求項２】各掴みアーム（25,26,27,28）がそれぞれ
    １つのピニオン（34）に回動不能に結合されており、該
    ピニオンが、該ピニオンに結合された掴みアームに運動
    的に所属するもう１つの掴みアームの相応するピニオン
    と噛合っていることを特徴とする、請求項１記載の装
    置。
  3. 【請求項３】両方の、互いに運動的に所属し合っている
    掴みアーム（25,26,27,28）が復動式ピストンシリンダ
    ユニット（36;38）を介して、該両掴みアームがピスト
    ンシリンダユニットの作動時に互いに接近及び離反する
    方向に運動可能に、互いに結合されていることを特徴と
    する、請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】全ての４つの掴みアームが運動的に互いに
    連結されていることを特徴とする、請求項１記載の装
    置。
  5. 【請求項５】掴みアームの運動的な連結が４つのギヤに
    よって行われており、該ギヤがそれぞれ掴みアームの回
    転軸線に対して同心的に配置されており、かつ掴みアー
    ムに回動不能に結合されており、かつ互いに隣接し合う
    掴みアームのギヤがそれぞれ互いに噛合っていることを
    特徴とする、請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】１つの復動式ピストンシリンダユニットが
    設けられていて、該ユニットが、全ての４つの掴みアー
    ムの旋回運動を生ぜしめるために、２つの掴みアームに
    結合されていることを特徴とする、請求項４又は５記載
    の装置。
  7. 【請求項７】ボビンのせ台（29）がそれぞれ１つの顎
    （30）に結合しており、該顎が、ボビンのせ台がボビン
    フランジ（1b,2b）の下側に位置したときに、該ボビン
    フランジ（1b,2b）外周に当接することを特徴とする、
    請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
  8. 【請求項８】行程運動が、垂直軸線に関して対照に配置
    されている２つのピストンシリンダユニット（54,55）
    によって生ぜしめられることを特徴とする、請求項１か
    ら７までのいずれか１項記載の装置。
  9. 【請求項９】ボビン支持装置（12）の、垂直軸線（13）
    を中心とする回転が回転シリンダ（62）により行われる
    ことを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項
    記載の装置。
  10. 【請求項１０】掴みアームの旋回角度が、２つの互いに
    運動的に所属し合っている掴みアーム（25,26;27,28）
    間の開放角度がほぼ180゜であるように、設定されてい
    ることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１
    項記載の装置。
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