JP6181339B1 - 被巻取り材料を巻取る巻取り装置、及び、被巻取り材料を巻取る巻取り装置を動作させる方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、巻取りプロセスにおいて被巻取り材料キャリア（１４、１５）を担持するように設けられる巻取りマンドレル（１２）と、巻取りマンドレル（１２）の少なくとも一部が配置される運搬ユニット（１６）と、運搬ユニット（１６）の空間的な位置を変更するように設けられる位置決めユニット（１８）とを備える、被巻取り材料（１０）を巻取る巻取り装置に関する。位置決めユニット（１８）が、要求に従って運搬ユニット（１６）の空間的な端部位置を少なくとも実質的に調整するように設けられることが提案される。

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の巻取り装置、及び、請求項１３のプリアンブルに記載の巻取り装置を動作させる方法に関する。

特許文献１から、被巻取り材料を管に巻取る巻取り機が既知であり、これは、巻取りプロセスにおいて管を担持するように設けられる回動アームに固定される巻取りマンドレルを備え、回動アームは、２つの定められた軸方向位置に移動可能であるとともに、２つの定められた回動位置に回動可能である。
さらに、被巻取り材料を管に巻取る巻取り装置が特許文献２及び特許文献３からも既知であり、これらの巻取り装置の巻取りマンドレルは、被巻取り材料キャリアを把持するべく軸方向移動を行う。

独国実用新案出願公開第２０２０１３１０５８１７号明細書 特開平０６−２０６６６５号公報 欧州特許出願公開第０９５０６２８号明細書

本発明の目的は、特に、自由度に関する特性が改善された一般的な巻取り装置を利用可能にすることである。この目的は、請求項１及び１３の特徴によって達成されるが、本発明の有利な実施態様及び更なる発展形態を、従属項から寄せ集めることができる。

本発明は、被巻取り材料を巻取る、特に、交換可能な被巻取り材料キャリアに、及び／又は、交換可能な被巻取り材料キャリアから、被巻取り材料を巻上げる、巻出す、及び／又は、再び巻取る巻取り装置であって、巻取りプロセスにおいて被巻取り材料キャリアを担持するように設けられる巻取りマンドレルと、巻取りマンドレルの少なくとも一部が配置され、好ましくは固定される運搬ユニットと、運搬ユニットの空間的な位置を変更し、及び／又は、好ましくは適合させるように設けられる位置決めユニットと、を備える巻取り装置に関する。位置決めユニットは、要求に従って運搬ユニットの空間的な端部位置を少なくとも実質的に調整するように設けられる。運搬ユニットは回動アームとして具現される。

運搬ユニットは、少なくとも１つの動作状態では、被巻取り材料キャリアの給送ユニットに配置されて該給送ユニットで処理される被巻取り材料キャリアを受け取るとともに、該被巻取り材料キャリアを軸方向の並進移動及び回動運動によって、少なくとも１つの巻取りプロセスが実行される巻取り動作位置に運搬するように設けられ、巻取りプロセスでは、被巻取り材料を被巻取り材料キャリアに巻取ること及び被巻取り材料キャリアから巻出すことのうちの少なくとも一方が行われ、運搬ユニットは巻取りプロセスの間、巻取り動作位置に配置される、ことが提案される。

「巻取り装置」は特に、この文脈では、巻取り機の少なくとも１つの構成要素及び／又はサブアセンブリを意味する。特に、巻取り装置は、巻取り機全体も含むことができる。特に、巻取り装置は、制御ユニット、被巻取り材料の給送ユニット、被巻取り材料キャリアの給送ユニット、及び／又は、少なくとも１つの駆動ユニットを備えることができる。「被巻取り材料の給送ユニット」とは、本明細書では、特に、被巻取り材料を利用可能にし、特に、少なくとも１つの動作状態において、被巻取り材料を被巻取り材料キャリアに給送するように設けられるユニットを意味する。「被巻取り材料」とは、特に保管及び／又は運搬のために巻上げられることができる巻取り可能な材料として理解される。被巻取り材料は、特に、例えばプラスチック、金属、織物繊維及び／又は紙の、当業者によって好都合とみなされる任意の材料から特に作ることができる、例えば糸、ワイヤ及び／又はリボンの、当業者によって好都合とみなされる任意の種類の被巻取り材料であるものとすることができる。さらに、「被巻取り材料キャリア」は、特に、特に少なくとも部分的に、好ましくは少なくとも大部分まで、及び特に有利には全体的に、凸状に湾曲する特に外面において被巻取り材料を受け入れるように設けられるキャリア及び／又は本体を意味する。好ましくは、被巻取り材料キャリアは、特に円形の環状形状のベースエリアを有する管として、特に中空体として、好ましくは中空の円筒体として具現される。しかし、代替的に、被巻取り材料キャリアが、完全な本体として、特に完全な円筒体として具現されることも考えられる。「少なくとも大部分まで」という用語は、本明細書では、特に、少なくとも６０％だけ、有利には少なくとも７０％だけ、好ましくは少なくとも８０％だけ、及び特に好ましくは少なくとも９０％だけを意味する。

被巻取り材料キャリアが「交換可能に」具現されるという用語は、特に、被巻取り材料キャリアが、特に被巻取り材料キャリアとは異なる、好ましくは被巻取り材料キャリアと同一である、更なる被巻取り材料キャリアのために、特に完全な処理後に交換可能であるか及び／又は交換されるものと理解される。特に、本明細書では、処理された、特に完全に処理された被巻取り材料キャリアは、処理されることになっている更なる被巻取り材料キャリアと交換される。好ましくは、特に互いに同一であり、特に処理される更なる被巻取り材料キャリア、有利には複数の更なる被巻取り材料キャリアが、被巻取り材料キャリアの給送ユニットに配置される。この文脈では、「処理された」被巻取り材料キャリアは、特に、特に直接的に時間的に先行する巻取りプロセスにおいて所定の量の被巻取り材料が巻取られた、及び／又は、特に直接的に時間的に先行する巻取りプロセスにおいて所定の量の被巻取り材料が巻出された、被巻取り材料キャリアを意味する。「処理されることになっている」被巻取り材料キャリアは、本明細書では、特に、特に直接的に時間的に後続の巻取りプロセスにおいて所定の量の被巻取り材料が巻取られ、及び／又は、特に直接的に時間的に後続の巻取りプロセスにおいて所定の量の被巻取り材料が巻出される、被巻取り材料キャリアを意味する。さらに、「被巻取り材料キャリアの給送ユニット」は、特に、特に処理されることになっている被巻取り材料キャリアを保管するように設けられるユニットを意味する。「設けられる」は、特に、具体的にプログラミングされ、設計され及び／又は備え付けられることを意味する。物体が特定の機能のために設けられるとは、特に、物体が、少なくとも１つの適用状態及び／又は動作状態において上記特定の機能を果たすか及び／又は行うものと理解される。

好ましくは、巻取りマンドレルは、クランプマンドレルとして具現され、特に形状嵌め接続部、摩擦嵌め接続部、及び／又は好ましくは圧力嵌め接続部によって、特に少なくとも１つのクランプジョーによって、被巻取り材料キャリアを特に受け入れるように設けられる。巻取りマンドレルはさらに、有利には回転可能に具現され、特に巻取り軸の周りで、被巻取り材料キャリアに、特に形状嵌め接続部、摩擦嵌め接続部、及び／又は好ましくは圧力嵌め接続部を介して、回転運動及び／又はトルクを伝達するように特に設けられる。このために、巻取り装置は、特に少なくとも１つの巻取りプロセス中に、少なくとも１つの動作状態において巻取りマンドレルを回転運動させるために設けられる駆動ユニットを特に備える。「巻取り軸」とは、特に、この文脈では、特に被巻取り材料を巻上げるか及び／又は巻出すために、巻取りマンドレル及び／又は被巻取り材料キャリアの回転を中心として行うことができる軸として理解される。

さらに、「運搬ユニット」とは、特に、少なくとも１つの動作状態において、被巻取り材料キャリア、特に処理された被巻取り材料キャリア、及び／又は、処理されることになっている被巻取り材料キャリアを、少なくとも１つの場所から、特に少なくとも１つの場所とは異なる少なくとも１つの更なる場所に、搬送し、特に完全に搬送し、特に移動及び／又は運搬するように設けられるユニットとして理解される。本明細書において、運搬ユニットは好ましくは、少なくとも１つの動作状態において、特に位置決めユニットによって、定められた位置に、特に端部位置に移動されるように設けられる。運搬ユニットは、本明細書では、直線に沿って可動及び／若しくは移動可能であり、並びに／又は、回動軸の周りで回動可能であるように好ましくは支持される。この文脈では、「位置」は、特に、運搬ユニットの位置、好ましくは、軸方向位置、及び／若しくは、開始位置に対して直線的にオフセットされる位置、並びに／又は、運搬ユニットの向き、特に回動位置を意味する。さらに、「端部位置」は、特に、運搬ユニットの移動が停止し、並びに／又は、少なくとも１つのプロセス、例えば巻取りプロセス、降下プロセス及び／若しくは受け取りプロセスが実施される、運搬ユニットの位置を意味する。「巻取りプロセス」とは、特に、この文脈では、特に巻取り機装置によって、被巻取り材料が、被巻取り材料キャリアに巻取られ、及び／又は、被巻取り材料キャリアから巻出されるプロセスとして理解される。「降下プロセス」は、特に、この文脈では、被巻取り材料キャリア及び／又は更なる被巻取り材料キャリアが、巻取り装置から取り出され、及び／又は、離れるように運搬されるプロセスとして理解される。好ましくは、降下プロセスは、巻取りプロセスに時間的に直接的に後続して行われる。「受け取りプロセス」とは、特に、この文脈では、被巻取り材料キャリア及び／又は更なる被巻取り材料キャリアが巻取り装置に送達されるプロセスとして理解される。好ましくは、受け取りプロセスは、巻取りプロセスに時間的に直接的に先行して行われる。

位置決めユニットは、運搬ユニットの位置を調整するように設けられる、特に少なくとも１つの位置決め要素を備える。本明細書では、少なくとも１つの位置決め要素は好ましくは、特に駆動ユニットとは異なって具現される更なる駆動ユニット、特に、更なる駆動ユニット及び／又は運搬ユニットに直接的及び／又は間接的に特に接続される歯車装置を備える。駆動ユニット及び／又は更なる駆動ユニットは、本明細書では、当業者によって好都合とみなされる任意の種類の駆動ユニットとして、例えば、手動の駆動装置及び／又はペダル駆動装置、燃焼機関、スターリング機関、水力機関として、及び／又は、好ましくは電気モータとして具現することができる。歯車装置は、当業者によって好都合とみなされる任意の種類の歯車装置として、例えば、油圧、空気圧及び／又は好ましくは機械的な歯車装置として更に具現することができる。特に、少なくとも１つの位置決め要素は、複数の駆動ユニット及び／又は歯車装置も備えることができる。好ましくは、位置決めユニットには、本明細書では、機械的な停止部がない。

「機械的な停止部」とは、本明細書では、特に、物体の停止を実施するように具体的に設計されている構造的な構成要素として理解される。本明細書では、機械的な停止部は、特に、床、壁、機械のハウジング、特に巻取り機ハウジング及び／又は格子、特に巻取り機の周りのフェンスとは異なる。「適合する」という用語は、特に、最適化すること及び／又は有利な動作と一致させることを意味する。「運搬ユニットの最大限に可能な移動スペース」は、特に、巻取り装置の完全な機能状態における運搬ユニットの移動スペースを意味する。「少なくとも実質的に任意の種類の」という用語とは、特に、位置決めユニット及び／若しくは運搬ユニットの分解能の精密さの範囲の、並びに／又は、少なくとも実質的に連続的に可変の任意の種類として理解される。「少なくとも実質的に連続的に可変の」という用語は、特に、この文脈では、特に定められた範囲において、有利には０°〜３６０°の角度範囲において、好ましくは１０°〜１８０°の角度範囲において、及び／又は、０ｃｍ〜１ｍの長さ範囲において、特に好ましくは運搬ユニットの最大限に可能な移動スペースの範囲において好ましくは等間隔に分散される、少なくとも１０個、有利には少なくとも５０個、好ましくは少なくとも１００個、及び特に好ましくは少なくとも５００個のステップ及び／又は位置を有する設定を意味する。巻取り機装置はさらに、特に、複数の被巻取り材料キャリア、巻取りマンドレル、運搬ユニット、被巻取り材料の給送ユニット、被巻取り材料キャリアの給送ユニット、及び／又は、位置決めユニットも備えることができる。

この実施態様によって、自由度に関して改善された特性を有する一般的な巻取り装置を利用可能にすることができる。特に、特に被巻取り材料キャリアのサイズを変更するとき、及び／又は、被巻取り材料のサイズを変更するときの、特に可能性のある機械的な停止部の調整の労力を最小限に抑えることができる。

運搬ユニットが回動アームとして具現される場合、安定した構造的に単純な運搬ユニットを利用可能にすることができる。
好ましくは、位置決めユニットは、運搬ユニットの軸方向位置を変更するように、特に要求に従って運搬ユニットの軸方向位置を少なくとも実質的に調整するように設けられる第１の位置決め要素を備える。好ましくは、第１の位置決め要素は、本明細書では、回転運動を並進移動に変換する歯車装置、例えば、台形のねじスピンドル及び／又は好ましくはボールねじを含む。これは有利には、運搬ユニットの任意の種類の軸方向位置の単純で正確な調整を可能にする。

位置決めユニットが、運搬ユニットの回動位置を変更するように、特に要求に従って運搬ユニットの回動位置を少なくとも実質的に調整するように設けられる第２の位置決め要素を備える場合、運搬ユニットの移動レパートリ、したがって特に、巻取り装置の多用途性を改善することができる。さらに、任意の所望の回動位置を達成可能である。特に、この文脈では、第１の位置決め要素及び第２の位置決め要素が少なくとも部分的に一体的に形成されることも考えられる。第１の物体及び第２の物体が「少なくとも部分的に一体的に」形成されるとは、特に、この文脈では、第１の物体及び第２の物体が少なくとも１つの構造的な構成要素を共有するものと理解される。

本発明の１つの実施態様では、回動ユニットの最大の回動角度が、少なくとも１０°、有利には少なくとも４０°、好ましくは少なくとも６０°、及び特に好ましくは少なくとも１００°、及び特に３６０°以下、有利には最大で３２０°、好ましくは最大で２８０°、並びに特に好ましくは２２０°以下であることが提案される。これは特に、有利に自由度の高い運搬ユニットを利用可能にすることを可能にする。

位置決めユニットは、本明細書では、運搬ユニットを、巻取り動作位置から降下動作位置に並進によって変位させるように特に設けられる。「巻取り動作位置」とは、特に、この文脈では、少なくとも１つの巻取りプロセスが行われる端部位置及び／又は場所として理解される。「降下動作位置」とは、特に、この文脈では、運搬ユニットが、処理された、特に完全に処理された被巻取り材料キャリアを降下させるように、特に処理された、特に完全に処理された被巻取り材料キャリアを受け入れ及び／又は保管するように設けられる端部位置及び／又は場所として理解される。好ましくは、巻取り動作位置と降下動作位置との間の運搬ユニットの回動角度は、少なくとも１０°、好ましくは少なくとも４０°、及び特に好ましくは少なくとも８０°である。さらに、「被巻取り材料キャリアのための保管場所」とは、特に、処理された被巻取り材料キャリア、特に、完全に処理された被巻取り材料キャリアを受け入れ及び／又は保管するように特に設けられる物体として理解される。これは、特に、コンパクトな巻取り機を提供することを可能にする。これは、被巻取り材料キャリアの付加的な交換ユニットをなしで済ますことができるため、構造的な構成要素を有利に節減することをさらに可能にする。

好ましくは、運搬ユニットは、少なくとも１つの動作状態、特に動作状態とは異なる特に更なる動作状態、特に受け取りプロセスにおいて、特に形状嵌め及び／又は好ましくは圧力嵌め接続部を介して、特に被巻取り材料キャリアの給送ユニットから直接的に、被巻取り材料キャリアの給送ユニットに配置されるとともに処理される被巻取り材料キャリアを受け取り及び／若しくは把持するように、並びに、被巻取り材料キャリアの給送ユニットに配置されるとともに処理される上記被巻取り材料キャリアを、特に軸方向の並進移動及び／若しくは回動運動を介して、巻取り動作位置に運搬するように設けられる。特に、位置決めユニットは、運搬ユニットを受け取り動作位置から巻取り動作位置に並進して変位させるように設けられる。「受け取り動作位置」は、特に、運搬ユニットが、処理される被巻取り材料キャリアを受け取るように設けられる端部位置及び／又は場所を意味する。好ましくは、受け取り動作位置と巻取り動作位置との間の運搬ユニットの回動角度は、少なくとも１０°、好ましくは少なくとも４０°、及び特に好ましくは少なくとも８０°である。好ましくは、受け取り動作位置と降下動作位置との間の運搬ユニットの回動角度は、少なくとも１０°、有利には少なくとも４０°、好ましくは少なくとも８０°、及び特に好ましくは少なくとも１６０°である。このように、特に、自由度を更に高めることができ、巻取り機に必要な建設スペースを更に低減可能であり、その結果、少ない数の構造的な構成要素を備える、コンパクトで特に単純に構成される巻取り機を利用可能にすることができる。さらに有利には、故障しやすさを最小限に抑えることができ、コストを低減することができる。

巻取りマンドレルが第１のマンドレルユニット及び第２のマンドレルユニットを備えることも提案され、第１のマンドレルユニットは、巻取り装置及び／又は巻取り機の巻取り機ハウジングに固定され、好ましくは直接的に固定され、第２のマンドレルユニットは、運搬ユニットに配置され、特に固定され、好ましくは直接的に固定される。この文脈では、「マンドレルユニット」は特に、巻取りマンドレルの少なくとも一部を形成するユニットを意味する。好ましくは、第１のマンドレルユニット及び第２のマンドレルユニットは、互いから別個に具現される。本明細書では、第１のマンドレルユニット及び第２のマンドレルユニットは、被巻取り材料キャリアに反対側から有利には導入可能である。第１のマンドレルユニット及び第２のマンドレルユニットが「被巻取り材料キャリアに反対側から導入可能である」とは、特に、この文脈では、第１のマンドレルユニット及び第２のマンドレルユニットが、被巻取り材料キャリアに反対側から、特に少なくとも実質的に巻取り軸に沿って移動可能であるものと理解される。本明細書では、第１のマンドレルユニット及び第２のマンドレルユニットは、特に、被巻取り材料キャリアに完全に導入された状態において巻取りマンドレルを形成する。これは有利には、動作速度を高めること及び／又は操作性、特に、被巻取り材料キャリアの取り扱いを改善することができる。

位置決めユニットが、運搬ユニットの軸方向位置、及び／又は、特に開始位置に対して直線的にオフセットされる運搬ユニットの位置を捕捉するように設けられる第１の位置捕捉ユニットを備えることが更に提案される。「位置捕捉ユニット」とは、本明細書では、特に、少なくとも１つの動作状態において、運搬ユニットの位置を検出及び／又は感知するように設けられるセンサユニットとして理解される。好ましくは、位置捕捉ユニットは、運搬ユニットの実際の位置をデジタル出力信号として利用可能にするために、及び特に、運搬ユニットの上記実際の位置を制御ユニットに供給するために設けられる。制御ユニットは、本明細書では、特に、実際の位置及び／又はデジタル出力信号を、好ましくは制御ユニットのメモリユニットに記憶されている、運搬ユニットの必要な位置と比較し、及び特に、位置決めユニットを適切に制御するために設けられる。好ましくは、必要な位置は、本明細書では、運搬ユニットの端部位置と同等である。「実際の位置」は、特に、この文脈では、運搬ユニットの瞬間的な位置を意味する。位置捕捉ユニットは、本明細書では、当業者によって好都合とみなされる任意の種類の位置捕捉ユニットとして、例えば、レーザセンサとして、特にレーザ追跡センサとして、磁気センサとして、ジャイロセンサとして、傾きセンサとして、方位センサとして、並びに／又は、好ましくはロータリエンコーダ及び／若しくは角度位置エンコーダとして具現することができる。このように、特に、運搬ユニットの軸方向位置を捕捉して必要な値に適合させることができる。

本発明の好ましい実施形態では、位置決めユニットが、好ましくは第１の位置捕捉ユニットと同一であるとともに、運搬ユニットの回動位置を捕捉するように設けられる第２の位置捕捉ユニットを備えることが提案される。このように、特に、運搬ユニットの回動位置を捕捉して必要な値に適合させることができる。

第１の位置捕捉ユニット及び第２の位置捕捉ユニットが少なくとも部分的に一体的に形成される場合、特にコストを節減することができ、必要な設置スペースを低減可能である。特に、第１の位置捕捉ユニット及び第２の位置捕捉ユニットは一体的に形成することもできる。この文脈では、「一体的に形成される」は、特に、巻取り装置が、運搬ユニットの軸方向位置及び回動位置を捕捉するように設けられる１つの位置捕捉ユニットを備えることを意味する。

本発明の特に好ましい実施形態では、位置捕捉ユニットのうちの少なくとも一方、特に第１の位置捕捉ユニット及び／又は第２の位置捕捉ユニットが運搬ユニットの回動軸に配置されることが提案される。「位置捕捉ユニットが運搬ユニットの回動軸に配置される」とは、特に、位置捕捉ユニットが、少なくとも回動軸に対して垂直な視認方向で少なくとも１つの点において回動軸に接触し及び／又は交差するものと理解される。好ましくは、本明細書における少なくとも１つの点は、本明細書では、位置捕捉ユニットの中心点と少なくとも同等である。これは有利には、制御アルゴリズムを単純にすること及び設置スペースを節減することを可能にする。

さらに、位置捕捉ユニットのうちの少なくとも一方、特に第１の位置捕捉ユニット及び／又は第２の位置捕捉ユニットが絶対値エンコーダとして具現される場合に、有利に単純な捕捉を行うことができる。

本発明の更なる実施態様では、位置捕捉ユニットのうちの少なくとも一方、特に第１の位置捕捉ユニット及び／又は第２の位置捕捉ユニットが、相対値エンコーダ、特にインクリメンタルエンコーダとして具現されることが提案される。これは特に、特にコスト効果的な解決策を利用可能にすることを可能にする。

本発明は、少なくとも１つの巻取りプロセスにおいて被巻取り材料キャリアを担持するように設けられる巻取りマンドレルと、巻取りマンドレルの少なくとも一部が配置される運搬ユニットとを備える、被巻取り材料を巻取る巻取り装置を動作させる方法に更に関し、運搬ユニットの空間的な位置が、特に巻取り装置の位置決めユニットによって変更される。運搬ユニットの空間的な端部位置が、要求に従って、少なくとも実質的に調整される。運搬ユニットは回動アームとして具現される。

運搬ユニットは、少なくとも１つの動作状態では、被巻取り材料キャリアの給送ユニットに配置されて該給送ユニットで処理される被巻取り材料キャリアを受け取るとともに、該被巻取り材料キャリアを軸方向の並進移動及び回動運動によって、少なくとも１つの巻取りプロセスが実行される巻取り動作位置に運搬するように設けられ、巻取りプロセスでは、被巻取り材料を被巻取り材料キャリアに巻取ること及び被巻取り材料キャリアから巻出すことのうちの少なくとも一方が行われ、運搬ユニットは巻取りプロセスの間、巻取り動作位置に配置される、ことが提案される。これは、自由度を高めること、及び、調整労力を有利に最小限に抑えることを可能にする。

本発明による巻取り装置は、本明細書では、上述した用途及び実施態様の形態に限定されない。特に、本発明による巻取り装置は、本明細書において記載される機能を果たすために、本明細書において言及される数とは異なる数のそれぞれの要素、構造的な構成要素及びユニットを備えることができる。

更なる利点が、以下の図面の説明から明らかとなるであろう。図面は、本発明の例示的な実施形態を示している。図面、説明及び特許請求の範囲は、複数の特徴を組み合わせて含む。当業者はまた、特徴を意図的に別個に考慮し、更なる好都合な組み合わせを見出すであろう。

巻取り装置を有する巻取り機の斜視図である。 巻取りプロセス中の巻取り装置を示す図である。 降下プロセス中の巻取り装置を示す図である。 受け取りプロセス中の巻取り装置を示す図である。

図１は、例示的な巻取り機３２を斜視図で示している。巻取り機３２は巻取り機ハウジング３４を備える。巻取り機３２は巻取り装置を備える。巻取り機３２の動作を制御する目的で、巻取り装置は制御ユニット（図示せず）を備える。制御ユニットは、コンピューティングユニット、メモリユニット、及び、メモリユニットに記憶されるとともにコンピューティングユニットによって実行されるように提供される運転プログラムを備える。さらに、巻取り装置は、プロセスパラメータを入力し、及び／又は、メモリユニットに記憶されている運転プログラムをオペレータが選択するための運転ユニット３６を備える。運転ユニット３６は、例えば電気接続及び／又は無線接続を介して制御ユニットに接する。

巻取り装置は巻取りマンドレル１２も備える。巻取りマンドレル１２は円筒形状で具現される。巻取りマンドレル１２はステンレス鋼から作られる。巻取りマンドレル１２はさらに、回転可能に具現される。巻取りマンドレル１２は、巻取り軸３８の周りで回転可能に支持される。巻取りマンドレル１２はクランプマンドレルとして具現される。したがって、巻取りマンドレル１２は、複数のクランプジョー（図示せず）を備える。巻取りマンドレル１２は、少なくとも１つの動作状態では、圧力嵌め接続を介して被巻取り材料キャリア１４、１５を担持するように設けられる（図２も参照のこと）。巻取り装置は、駆動ユニット（図示せず）を更に備える。駆動ユニットは、巻取りプロセス中に巻取りマンドレル１２を回転運動させるとともに、このように生成されるトルクを被巻取り材料キャリア１４、１５上に伝達するために設けられる。本発明の場合、巻取りマンドレル１２は、二部の実施態様で更に具現される。巻取りマンドレル１２は第１のマンドレルユニット４０を備える。第１のマンドレルユニット４０は円筒形状で具現される。第１のマンドレルユニット４０は、巻取りマンドレル１２の第１の半体を形成する。第１のマンドレルユニット４０は巻取り機ハウジング３４に固定される。第１のマンドレルユニット４０には、本発明の場合はクランプジョーがない。しかし、代替的には、第１のマンドレルユニット４０は少なくとも１つのクランプジョーを備えてもよい。巻取りマンドレル１２は第２のマンドレルユニット４２を備える。第２のマンドレルユニット４２は円筒形状で具現される。第２のマンドレルユニット４２は、巻取りマンドレル１２の第２の半体を形成する。第２のマンドレルユニット４２は複数のクランプジョーを備える。第１のマンドレルユニット４０及び第２のマンドレルユニット４２は、少なくとも１つの動作状態では、被巻取り材料キャリア１４、１５に反対側から導入されるように設けられる。第１のマンドレルユニット４０及び第２のマンドレルユニット４２は、本発明の場合、被巻取り材料キャリア１４、１５に時間的にオフセットして反対側から導入されるように設けられる。

さらに、巻取り装置は運搬ユニット１６を備える。運搬ユニット１６は回動アームとして具現される。運搬ユニット１６はステンレス鋼から作られる。巻取りマンドレル１２の構成要素が運搬ユニット１６に配置される。本発明の場合、第２のマンドレルユニット４２が運搬ユニット１６に固定される。代替的には、巻取りマンドレルを一体的に形成すること、及び特に、上記巻取りマンドレルを運搬ユニットに全体的に固定することも考えられる。運搬ユニット１６は移動可能に更に支持される。運搬ユニット１６は、本発明の場合、レール４４上で支持される。運搬ユニット１６は、軸方向４６に変位可能であるように支持される。運搬ユニット１６は、本明細書では、直線に沿って変位可能である。運搬ユニット１６は、本発明の場合、平行に及び／又は巻取り軸３８に沿って変位可能である。その結果、運搬ユニット１６の軸方向位置を変更可能である。加えて、運搬ユニット１６は回転シャフト４８上で支持される。それによって、運搬ユニット１６は、回動軸３０の周りで回動可能であるように支持される。回動軸３０は巻取り軸３８に対して平行に延びる。その結果、運搬ユニット１６の回動位置を変更可能である。運搬ユニット１６の最大の回動角度は、本発明の場合、およそ１９０°である。代替的には、運搬ユニットの軸方向位置又は回動位置を変更可能ではないように運搬ユニットを実現することも考えられる。

これに加えて、巻取り装置は位置決めユニット１８を備える。位置決めユニット１８は、運搬ユニット１６の空間的な位置を変更するように設けられる。本発明の場合、位置決めユニット１８は、要求に従って運搬ユニット１６の空間的な端部位置を少なくとも実質的に調整するように設けられる。このために、位置決めユニット１８は少なくとも１つの位置決め要素２０、２２を備える。本発明の場合、位置決めユニット１８は２つの位置決め要素２０、２２を備える。位置決め要素２０、２２は、運搬ユニット１６の位置を調整するために既知の方法で設けられる。第１の位置決め要素２０は、運搬ユニット１６の軸方向位置を変更するように設けられる。第１の位置決め要素２０は、電気モータとして具現される第１の駆動ユニット（図示せず）を備える。さらに、第１の位置決め要素２０は、第１の駆動ユニットの回転運動を運搬ユニット１６の並進移動に変換するために設けられるボールねじ（図示せず）を備える。第２の位置決め要素２２は、運搬ユニット１６の回動位置を変更するように設けられる。第２の位置決め要素２２は、電気モータとして具現される第２の駆動ユニット（図示せず）を備える。第２の位置決め要素２２は、第２の駆動ユニットの回転運動を運搬ユニット１６の回動運動に変換するように設けられる歯車装置（図示せず）を更に備える。代替的には、第１の位置決め要素及び第２の位置決め要素が、少なくとも部分的に一体的に及び／又は一体的に形成されることが考えられる。さらに、当業者によって好都合とみなされる任意の他の種類の位置決め要素、例えば、少なくとも１つの空気圧及び／又は少なくとも１つの油圧式の位置決め要素を使用することが考えられる。

運搬ユニット１６の位置を捕捉するために、位置決めユニット１８は、少なくとも１つの位置捕捉ユニット２６、２８を更に備える。本発明の場合、位置決めユニット１８は２つの位置捕捉ユニット２６、２８を備える。第１の位置捕捉ユニット２６は、運搬ユニット１６の軸方向位置を捕捉するように設けられる。第１の位置捕捉ユニット２６は回動軸３０に配置される。第１の位置捕捉ユニット２６は、回転シャフト４８に少なくとも部分的に固定される。第１の位置捕捉ユニット２６はロータリエンコーダとして具現される。本発明の場合、第１の位置捕捉ユニット２６は絶対値エンコーダとして具現される。第２の位置捕捉ユニット２８は、運搬ユニット１６の回動位置を捕捉するように設けられる。第２の位置捕捉ユニット２８は回動軸３０に配置される。第２の位置捕捉ユニット２８は、回転シャフト４８に少なくとも部分的に固定される。第２の位置捕捉ユニット２８はロータリエンコーダとして具現される。第２の位置捕捉ユニット２８は絶対値エンコーダとして具現される。本発明の場合、第１の位置捕捉ユニット２６及び第２の位置捕捉ユニット２８は、少なくとも部分的に一体的に形成される。代替的には、少なくとも２つの位置捕捉ユニットを、一体的に、及び／又は、互いから完全に別個に形成することも考えられる。さらに、少なくとも１つの位置捕捉ユニットを、相対値エンコーダ、特にインクリメンタルエンコーダとして実現することが考えられる。さらに、少なくとも１つの位置捕捉ユニットは、回動軸とは異なる位置に配置してもよい。

位置捕捉ユニット２６、２８は、運搬ユニット１６の実際の位置を検出するとともに、デジタル信号として実現される上記実際の位置を制御ユニットに供給するために設けられる。制御ユニットは、デジタル信号を、メモリユニットに記憶されている運搬ユニット１６の必要な位置と比較するとともに、運搬ユニット１６の実際の位置が必要な位置と少なくとも実質的に同等であるように位置決めユニット１８を作動するために設けられる。本発明の場合、少なくとも実質的に任意の所望のタイプの運搬ユニット１６の端部位置を、制御ユニットのメモリユニットに記憶及び／又はプログラミングすることができる。

巻取り装置はさらに、更なるユニットを備えることができる。本発明の場合、巻取り装置は、被巻取り材料キャリアの給送ユニット２４を備える。被巻取り材料キャリアの給送ユニット２４は、処理される被巻取り材料キャリア１４、１５を保管し、及び、これらを処理に利用可能にするように設けられる。このために、被巻取り材料キャリアの給送ユニット２４は、巻取り機ハウジング３４に特に配置される被巻取り材料キャリアの給送開口５０を含む。巻取り装置は、被巻取り材料の給送ユニット５２も備える。被巻取り材料の給送ユニット５２は、被巻取り材料１０を利用可能にし、及び、被巻取り材料１０を被巻取り材料キャリア１４、１５に給送するように設けられる（図２も参照のこと）。このために、被巻取り材料の給送ユニット５２は、本発明の場合、少なくとも１つの供給ユニット５４及びプーリ５６、並びに、巻取り軸３８に沿って特に移動可能な、電気的に調整可能な横断駆動装置５８を備える。被巻取り材料１０を切断するために、巻取り装置は、移動可能に支持される切断ユニット６０を更に備える。代替的には、供給ユニットもプーリとして具現することができる。さらに、供給ユニットを完全になしで済ますことが考えられる。

これに加えて、巻取り装置はフィルム貼りユニット（Foliereinheit）６２を備える。フィルム貼りユニット６２は、完全に処理された被巻取り材料キャリア１４、１５を包装するように設けられる。このために、フィルム貼りユニット６２は、フィルム貼りコイル６６を受け取る受け取りシャフト６４を備える（図２も参照のこと）。受け取りシャフト６４は、回転軸６８の周りで回転可能に支持される。さらに、フィルム貼りユニット６２はフィルム貼り機７０を備える。フィルム貼り機７０は、フィルム貼りコイル６６のフィルムを位置合わせするとともに、完全に処理された被巻取り材料キャリア１４、１５の被巻取り材料１０にフィルム貼りコイル６６のフィルムを配置するために設けられる。機能制御及び／又はメンテナンス制御のために、フィルム貼りユニット６２は、フィルム貼り機捕捉ユニット７２を更に備える。フィルム貼り機捕捉ユニット７２は、フィルム貼りコイル６６の移動を捕捉するために設けられる。フィルム貼り機捕捉ユニット７２はロータリエンコーダとして実現される。フィルム貼り機捕捉ユニット７２は、相対値エンコーダ、特にインクリメンタルエンコーダとして具現される。フィルム貼り機捕捉ユニット７２は回転軸６８に配置される。フィルム貼り機捕捉ユニット７２は、受け取りシャフト６４に少なくとも部分的に固定される。フィルム貼り機捕捉ユニット７２によって、完全に処理された被巻取り材料キャリア１４、１５の包装プロセスを、単純な方法で監視及び制御することができる。本明細書では、所定の量のフィルムを、被巻取り材料キャリア１４、１５の被巻取り材料１０に配置することができる。特に、フィルム貼りコイル６６の回転運動を捕捉することによって、包装プロセスが実行されるか否か、及び／又は、例えばフィルム貼りコイル６６のフィルムが使い切られた場合に、エラーが包装プロセスにおいて生じたか否かを有利には検出可能である。代替的には、フィルム貼り機捕捉ユニットは、絶対値エンコーダとして、レーザセンサとして、及び／又は、当業者によって好都合とみなされる別のタイプのセンサとして実現してもよい。フィルム貼り機捕捉ユニットを異なる位置に配置し、及び／又は、全体的にフィルム貼り機捕捉ユニットをなしで済ますことも考えられる。

図２は、巻取りプロセス中の巻取り装置を示しており、運搬ユニット１６が巻取り動作位置にある。本発明の場合、巻取り装置は、交換可能な被巻取り材料キャリア１４、１５に被巻取り材料１０を巻取るように働く。代替的には、被巻取り材料キャリアから被巻取り材料を巻出すように巻取り機を使用することも考えられる。被巻取り材料１０は、本発明の場合、リボン形状の被巻取り材料と同等である。しかし、リボン形状とは異なる幾何学的形状を有する被巻取り他の材料を使用することも考えられる。

被巻取り材料１０を巻取るために、巻取りマンドレル１２、及びしたがって被巻取り材料キャリア１４、１５は、巻取り軸３８の周りで回転可能に駆動される。巻取りプロセス中に、被巻取り材料キャリア１４、１５に既に巻取られた被巻取り材料１０の質量が、連続的に及び／又は別々のステップで求められる。このために、制御ユニットは、質量特性、及び／又は、既に巻取られた被巻取り材料１０の実際の質量を求めるように設けられる質量センサ（図示せず）を備える。代替的に、当業者によって好都合とみなされる他のセンサ、例えば、被巻取り材料の長さを測定するセンサ、及び／又は、既に巻取られた被巻取り材料の直径を求める外周センサも、巻取られた被巻取り材料を求めるために考えられる。

所与の量の被巻取り材料１０が被巻取り材料キャリア１４、１５に位置付けられる場合、巻取りマンドレル１２は停止され、巻取られた被巻取り材料１０は、切断ユニット６０によって、残りの被巻取り材料１０から分離される。次に、巻取られた被巻取り材料１０は、フィルム貼りユニット６２によって包装される。代替的に、フィルム貼りユニットによる包装をなしで済ますことも考えられる。

次に降下プロセスが続く（図３を参照のこと）。この降下プロセスでは、運搬ユニット１６は、完全に処理された被巻取り材料キャリア１４、１５を、巻取り動作位置から離して、被巻取り材料キャリアのための保管場所７４に運搬するように設けられる。位置決めユニット１８は、本明細書では、軸方向の並進移動及び回動運動によって、運搬ユニット１６を巻取り動作位置から降下動作位置に並進によって変位させるように設けられる。降下動作位置は、本発明の場合、特に２つの巻取りプロセス間で、既に巻取られた被巻取り材料１０の量に依存して変わる可能性があり、少なくとも実質的に任意の種類の空間的な位置と少なくとも実質的に同等である。本発明によると、運搬ユニット１６の空間的な端部位置は、本明細書では、要求に従って少なくとも実質的に調整されることができ、その結果、巻取りプロセス間の可能性のある機械的な停止部の手動の位置の適合をなしで済ますことができる。代替的には、位置決めユニットが、運搬ユニットを、軸方向の並進移動及び回動運動によって、受け取り動作位置から、及び／又は、運搬ユニットの少なくとも実質的に任意の他の所望の位置、好ましくは端部位置から降下動作位置に、並進によって変位させるように設けられることも考えられる。

被巻取り材料キャリア１４、１５が取り外されると、被巻取り材料キャリア１４、１５は、第２のマンドレルユニット４２によって全体的に支持される。第１に、運搬ユニット１６、及びしたがって被巻取り材料キャリア１４、１５は、巻取り動作位置にある。第１のステップにおいて、第１のマンドレルユニット４０と第２のマンドレルユニット４２との間の距離が増大される。本明細書では、第１の位置決め要素２０が、巻取り機ハウジング３４及び／又は第１のマンドレルユニット４０に対する運搬ユニット１６、及びしたがって第２のマンドレルユニット４２の軸方向位置を増大させるために設けられる。第２のステップでは、第２の位置決め要素２２が、運搬ユニット１６の回動位置を、特に正の回転方向におよそ９０°だけ変更するために設けられる。第３のステップにおいて、第１の位置決め要素２０が、運搬ユニット１６、及びしたがって被巻取り材料キャリア１４、１５が降下動作位置に位置付けられるまで、巻取り機ハウジング３４及び／又は第１のマンドレルユニット４０に対する運搬ユニット１６の軸方向位置を低減するために設けられる。次に、第２のマンドレルユニット４２と被巻取り材料キャリア１４、１５との間の圧力嵌め接続部を解放することができ、その結果、被巻取り材料キャリア１４、１５が被巻取り材料キャリアのための保管場所７４において支持される。

その後、受け取りプロセスが続く（図４を参照のこと）。この受け取りプロセスでは、運搬ユニット１６は、被巻取り材料キャリアの給送ユニット２４に配置されるとともに、処理される更なる被巻取り材料キャリア１４、１５を、被巻取り材料キャリアの給送ユニット２４から受け取るとともに、上記更なる被巻取り材料キャリア１４、１５を巻取り動作位置に運搬するために設けられる。位置決めユニット１８は、本明細書では、運搬ユニット１６を、軸方向の並進移動及び回動運動によって、降下動作位置から受け取り動作位置に並進によって変位させるように設けられる。受け取り動作位置は、本発明の場合、使用される被巻取り材料キャリア１４、１５に応じて特に変わり得る、少なくとも実質的に任意の所望の空間的な位置と同等である。代替的に、位置決めユニットが、運搬ユニットを、軸方向の並進移動及び回動運動によって、巻取り動作位置、及び／又は、運搬ユニットの少なくとも実質的に任意の所望の他の位置、好ましくは端部位置から、受け取り動作位置に並進によって変位させるように設けられることも考えられる。

更なる被巻取り材料キャリア１４、１５が送達されるとき、更なる被巻取り材料キャリア１４、１５は、第２のマンドレルユニット４２によって全体的に支持される。本発明の場合、運搬ユニットは降下動作位置に最初に位置付けられる。

第１のステップにおいて、第１の位置決め要素２０が、巻取り機ハウジング３４及び／又は第１のマンドレルユニット４０に対する、運搬ユニット１６、及びしたがって第２のマンドレルユニット４２の軸方向位置を増大させるために設けられ、その結果、第２のマンドレルユニット４２は、特に被巻取り材料キャリア１４、１５から取り出される。第２のステップにおいて、第２の位置決め要素２２が、運搬ユニット１６の回動位置を、特に負の回転方向に、およそ１８０°だけ変更するために設けられる。第３のステップにおいて、第１の位置決め要素２０が、運搬ユニット１６が受け取り動作位置に位置付けられるまで、巻取り機ハウジング３４及び／又は第１のマンドレルユニット４０に対する運搬ユニット１６の軸方向位置を低減するために設けられ、その結果、第２のマンドレルユニット４２は更なる被巻取り材料キャリア１４、１５に導入される。これに続いて、更なる圧力嵌め接続部を、第２のマンドレルユニット４２と更なる被巻取り材料キャリア１４、１５との間で、特にクランプジョーの作動を介して確立することができる。第４のステップにおいて、第１の位置決め要素２０が、巻取り機ハウジング３４及び／又は第１のマンドレルユニット４０に対する、運搬ユニット１６、及びしたがって第２のマンドレルユニット４２の軸方向位置を増大させるために設けられ、その結果、更なる被巻取り材料キャリア１４、１５が、被巻取り材料キャリアの給送ユニット２４から取り出される。第５のステップにおいて、第２の位置決め要素２２が、運搬ユニット１６の回動位置を、特に正の回転方向におよそ９０°だけ変更するために設けられる。最後のステップにおいて、第１の位置決め要素２０が、運搬ユニット１６、及びしたがって更なる被巻取り材料キャリア１４、１５が巻取り動作位置になるまで、巻取り機ハウジング３４及び／又は第１のマンドレルユニット４０に対して運搬ユニット１６の軸方向位置を低減するために設けられ、その結果、更なる巻取りプロセスを行うことができる。

記載された例示的な巻取り機及びその機能性は、本明細書では、本発明を例示的に説明するためだけに提供され、絶対的に、その限定とはならない。

Claims (13)

1. 巻取りプロセスにおいて被巻取り材料キャリア（１４、１５）を担持するように設けられる巻取りマンドレル（１２）と、該巻取りマンドレル（１２）の少なくとも一部が配置される運搬ユニット（１６）と、該運搬ユニット（１６）の空間的な位置を変更するように設けられる位置決めユニット（１８）とを備え、前記運搬ユニット（１６）が回動アームとして具現される、被巻取り材料（１０）を巻取る巻取り装置であって、
   前記位置決めユニット（１８）が、要求に従って前記運搬ユニット（１６）の空間的な端部位置を少なくとも実質的に調整するように設けられ、
   前記運搬ユニット（１６）は、少なくとも１つの動作状態では、被巻取り材料キャリアの給送ユニット（２４）に配置されて該給送ユニット（２４）で処理される被巻取り材料キャリア（１４、１５）を受け取るとともに、該被巻取り材料キャリア（１４、１５）を軸方向の並進移動及び回動運動によって、少なくとも１つの巻取りプロセスが実行される巻取り動作位置に運搬するように設けられ、
   前記巻取りプロセスでは、前記被巻取り材料（１０）を前記被巻取り材料キャリア（１４、１５）に巻取ること及び前記被巻取り材料キャリア（１４、１５）から巻出すことのうちの少なくとも一方が行われ、
   前記運搬ユニット（１６）は前記巻取りプロセスの間、前記巻取り動作位置に配置される、巻取り装置。
2. 前記位置決めユニット（１８）は、前記運搬ユニット（１６）の軸方向位置を変更するように設けられる第１の位置決め要素（２０）を備える、請求項１に記載の巻取り装置。
3. 前記位置決めユニット（１８）は、前記運搬ユニット（１６）の回動位置を変更するように設けられる第２の位置決め要素（２２）を備える、請求項１又は２に記載の巻取り装置。
4. 前記運搬ユニット（１６）の最大の回動角度が少なくとも１０°である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の巻取り装置。
5. 前記運搬ユニット（１６）は、少なくとも１つの動作状態において、処理された被巻取り材料キャリア（１４、１５）を、巻取り動作位置から離すように運搬するよう設けられる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の巻取り装置。
6. 前記位置決めユニット（１８）は、前記運搬ユニット（１６）の軸方向位置を捕捉するように設けられる第１の位置捕捉ユニット（２６）を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の巻取り装置。
7. 前記位置決めユニット（１８）は、前記運搬ユニット（１６）の回動位置を捕捉するように設けられる第２の位置捕捉ユニット（２８）を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の巻取り装置。
8. 前記第１の位置捕捉ユニット（２６）及び前記第２の位置捕捉ユニット（２８）は、少なくとも部分的に一体的に形成されている、請求項６又は７に記載の巻取り装置。
9. 前記位置捕捉ユニット（２６、２８）のうちの少なくとも一方が前記運搬ユニット（１６）の回動軸（３０）に配置される、請求項６〜８のいずれか一項に記載の巻取り装置。
10. 前記位置捕捉ユニット（２６、２８）のうちの少なくとも一方は絶対値エンコーダとして具現される、請求項６〜９のいずれか一項に記載の巻取り装置。
11. 前記位置捕捉ユニット（２６、２８）のうちの少なくとも一方は相対値エンコーダとして具現される、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の巻取り装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の少なくとも１つの巻取り装置を有する巻取り機。
13. 巻取りプロセスにおいて被巻取り材料キャリア（１４、１５）を担持するように設けられる巻取りマンドレル（１２）と、該巻取りマンドレル（１２）の少なくとも一部が配置される運搬ユニット（１６）であって、その空間的な位置が変更される運搬ユニット（１６）とを備える、特に請求項１〜１１のいずれか一項に記載の被巻取り材料（１０）を巻取る巻取り装置を動作させる方法であって、
    前記運搬ユニット（１６）の空間的な端部位置が、要求に従って少なくとも実質的に調整され、
    前記運搬ユニット（１６）が回動アームとして具現され、前記運搬ユニット（１６）は、少なくとも１つの動作状態では、被巻取り材料キャリアの給送ユニット（２４）に配置されて該給送ユニット（２４）で処理される被巻取り材料キャリア（１４、１５）を受け取るとともに、該被巻取り材料キャリア（１４、１５）を軸方向の並進移動及び回動運動によって、少なくとも１つの巻取りプロセスが実行される巻取り動作位置に運搬するように設けられ、
    前記巻取りプロセスでは、前記被巻取り材料（１０）を前記被巻取り材料キャリア（１４、１５）に巻取ること及び前記被巻取り材料キャリア（１４、１５）から巻出すことのうちの少なくとも一方が行われ、
    前記運搬ユニット（１６）は前記巻取りプロセスの間、前記巻取り動作位置に配置される、方法。

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