Wickeleinsatz für ein transportfähiges Kleingebinde, Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines transportfähigen
Kleingebindes, transportfähiges Kleingebinde
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wickeleinsatz für ein transportfähiges Kleingebinde für langgestrecktes Wickelgut, insbesondere für Wickelgut, welches Metall enthält, wie Drähte, Litzen, mit Isolierung umhüllte elektrische Leiter, Kabel und dergleichen, oder Glasfasern und ähnlichem, d.h. im wesentlichen alle Arten von strangförmigem Gut, dessen Beschaffenheit das Wickeln zu Ringen gestattet.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines transportfähigen Kleingebindes.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein transportfähiges Kleingebinde.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für alles langgestreckte Wickelgut, im Besonderen für Kabel und Drähte, wie sie beispielsweise in der Kraftfahrzeugtechnik, zum Beispiel in der Kabelbaumfertigung, oder als sogenannte weiße Ware oder generell in der.Elektrotechnik oder zur Verkabelung von elektrischen Geräten Verwendung finden.
Kleingebinde werden, wie im Stand der Technik bekannt ist, üblicherweise in Form von Kabelringen und dergleichen gewickelt bzw. abgebunden, wobei sie herstellungsbedingt einen im wesentlichen rechteckförmigen Kreisringquerschnitt ausbilden, und transportiert. Diese Kabelringe sind dabei üblicherweise nach Gewicht und Abmessungen so bemessen, dass sie manuell handhabbar sind.
Um diese Kabelringe zu stabilisieren und vor Beschädigung und ähnlichem zu schützen, sind bzw. werden diese mittels Umreifungsgeräte mit Umreifungsbändern umreift. Zusätzlich kann, wie weiter bekannt ist, der Kabelring in eine (Transport- )Folien eingeschrumpft werden.
Nachteilig daran ist, dass solche Umreifungsgeräte störanfällig, teuer und wartungsintensiv sind.
Nachteilig ist weiterhin, dass diese Kabelringe mit rechteckförmigen Kreisringquerschnitt instabil sind, insbesondere wenn sie beim Transport, beispielsweise beim üblichen Stapeln von mehreren Kabelringen, oder beim Ablauf gedrückt oder zu stark belastet werden.
D.h., sie können unter Belastung ihre rechteckige Querschnittsform nicht beibehalten. Unter Belastung nähert sich dabei die ursprünglich rechteckige Querschnittform des Kabelrings aufgrund ihres - bei gleicher Querschnittsfläche kleineren Umfangs einer runden Querschnittsform an. Der Kabelring wird dadurch innerhalb der Umreifungsbänder gelockert und lose. Die Kabelringwicklungen können sich gegeneinander verschieben; die ursprüngliche Wickelordnung wird aufgehoben.
Diese Problematik tritt insbesondere bei sehr dünnen Kabeln auf, wobei im Allgemeinen die Tendenz zu beobachten ist, dass die Kabelquerschnitte immer kleiner werden.
Diese Instabilität bzw. deren Auswirkungen und Folgen können dann zu Problemen bei einer Weiterverarbeitung des Kabelrings
bzw. des Kabels, wie bei einem Ablauf oder Abzug des Kabels, führen.
Weiter nachteilig ist bei diesen Kabelringen, dass sie, wenn sie teilweise abgearbeitet sind, nicht mehr transportiert werden können.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kabelringen, Drahtringen und dergleichen, welche auch die beschriebenen Instabilitäten aufweisen können, ist aus der DE 196 14 585 Al bekannt.
In der DE 196 14 585 Al ist beschrieben, dass ein Kabel zur Herstellung eines Kabelrings in einer Wickelstation zu einem Kabelring gewickelt wird, indem das Kabel auf eine Wickelkassette gewickelt wird. Nach dem Wickelvorgang wird der Kabelring von dieser Wickelkassette wieder getrennt.
Diese Wickelstation weist, wie die DE 196 14 585 Al weiter beschreibt, zwei Wickelkassetten, in welchen abwechselnd ein Kabelring gewickelt wird, auf. Eine Schwenkeinrichtung schwenkt die Wickelkassette um 180° aus der jeweiligen Position in die jeweils nächste Position.
Eine Sensoreinrichtung erfasst den Füllungsgrad der aktuell bewickelten Wickelkassette und wirkt derart mit einer Steuereinrichtung zusammen, dass eine Schwenkbewegung dieser Schwenkeinrichtung bewirkt wird, sobald diese Wickelkassette einen vorbestimmten Füllungsgrad erreicht hat.
Weiterhin ist, wie in der DE 106 14 585 Al beschrieben ist, eine Kabelauflegeeinrichtung vorgesehen, welche eine Trennung des Kabels und das Auflegen des Kabels auf diese Wickelkassette bewirkt.
Wie weiter die DE 196 14 585 Al beschreibt, führt eine Verlegeeinrichtung das Kabel der zur Aufwicklung vorgesehenen
Wickelkassette entsprechend einer vorbestimmten Verlegecharakteristik zu.
Eine Antriebseinrichtung bewirkt eine relative Drehbewegung zwischen Verlegeeinrichtung und Wickelkassette.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wickeleinsatz für ein transportfähiges Kleingebinde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines transportfähigen Kleingebindes sowie ein transportfähiges Kleingebinde zur Verfügung zu stellen, bei welchen die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und bei denen sich ein verbesserter und problemloser Gebindetransport realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird durch einen Wickeleinsatz für ein transportfähiges Kleingebinde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines transportfähigen Kleingebindes sowie ein transportfähiges Kleingebinde mit den Merkmalen gemäß dem jeweiligen unabhängigen Patentanspruch gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Gegenstände der UnteranSprüche beziehen sich sowohl auf den erfindungsgemäßen Wickeleinsatz für ein transportfähiges Kleingebinde, auf das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines transportfähigen Kleingebindes sowie auf das erfindungsgemäße Kleingebinde.
Der erfindungsgemäße Wickeleinsatz, im folgenden auch bezeichnet als Wickelhut, für ein transportfähiges Kleingebinde, insbesondere für einen Kabelring, weist einen im wesentlichen rotationssymmetrischen, konischen, hohlen Wickelkern, insbesondere aus Kunststoff, auf, welcher ein erstes Ende mit einem kleineren Durchmesser und ein zweites Ende mit einem gegenüber dem ersten Ende größeren Durchmesser aufweist.
Besonders bevorzugt ist zumindest ein Ende, insbesondere das zweite Ende, des Wickelkerns offen ausgebildet. Die konische, zumindest einseitig offene Form eines solchen Wickelkern ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da dadurch eine besonders platzsparende Stapelbarkeit von, insbesondere unbewickelten, Wickeleinsätzen, beispielsweise in einem Magazin einer Wickelvorrichtung, möglich ist.
Der erfindungsgemäße Wickeleinsatz weist weiter einen Flansch auf, welcher an dem ersten oder dem zweiten Ende des Wickelkerns angeordnet ist.
Bevorzugt ist im Besonderen der Flansch an dem zweiten Ende, insbesondere einstückig, mit dem Wickelkern verbunden.
Der Wickeleinsatz, insbesondere der Wickelkern, ist im Besonderen dafür geeignet und entsprechend bemessen, dass er, insbesondere nach seiner Bewicklung mit einem Kabel, einem Draht oder dergleichen, das Kleingebinde bzw. den Kabelring, insbesondere bei einem Transport, einem Stapeln, einem Palettieren oder anderweitiger, insbesondere manueller, Manipulation, weiter trägt.
Dadurch wird die Stabilität des Kleingebindes insbesondere nach der Bewicklung im Gebrauch, beispielsweise beim Transport oder beim Ablauf, erheblich verbessert.
Bevorzugt wird der erfindungsgemäße Wickeleinsatz aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem im wesentlichen elastischen, recyclebaren und/oder billigem Kunststoff, wie Polyethylen oder Polypropylen oder andere derartige Regenerate, durch Spritzgießen oder Vakuumtiefziehen (Plister) hergestellt.
Besonders bevorzugt sind an dem Wickeleinsatz Mittel zur Führung des Wickelgutes, insbesondere eines Endes des Wickelgutes, vorgesehen. Entsprechend der Bewicklung des Wickeleinsatzes mit dem Wickelgut bzw. des Kleingebindes können
hier ein inneres Ende (Wickelanfang) und ein äußeres Ende (Wickelende) bei dem Wickelgut bzw. bei dem Kleingebinde unterschieden werden.
Ein solches Führungsmittel kann beispielsweise eine, bevorzugt im Bereich des zweiten Endes des Wickelkerns ausgebildete, Öffnung in dem Wickeleinsatz, insbesondere in dem Wickelkern, sein. Durch diese Öffnung kann (zu Beginn des Wickeins) das innere Ende (Wickelanfang) eines Kabels, bevorzugt eines dicken Kabels beim Bewickeln in einer Wickelvorrichtung, wie beispielsweise in einem Einzel-/Doppelspuler oder (Um-)Wickler, insbesondere bei stillstehender Kassette, gesteckt bzw. ins Zentrum des Wickeleinsatzes geführt werden.
Auch kann an dem Flansch mindestens eine, insbesondere unter einem vorgebaren Winkel radial nach außen bzw. innen verlaufende, Nut bzw. Tasche vorgesehen werden. In dieser Nut oder Tasche kann ein Ende, besonders bevorzugt der Wickelanfang bzw. das innere Ende, eines Kabels, geführt werden. Der Winkel und/oder eine Ausrichtung der Nut kann entsprechend einer Links- oder Rechtswicklung des Kleingebindes bzw. des Wickeleinsatzes gewählt werden.
Besonders bevorzugt können an dem Flansch zwei Nuten bzw. Taschen, ausgebildet sein, nämlich eine Tasche für ein inneres Ende eines gewickelten Wickelgutes bei Linkswicklung sowie eine Tasche für die entsprechend andere Wickelrichtung, d.h. für ein inneres Ende eines gewickelten Wickelgutes bei Rechtswicklung.
Entsprechende (Führungs-)Mittel, beispielsweise Öffnungen und Taschen, können alternativ, bevorzugt aber im Kombination, bei dem erfindungsgemäßen Wickeleinsatz vorgesehen werden.
Der Wickeleinsatz kann dabei sowohl für einen einmaligen Gebrauch, d.h. für eine einmalige Bewicklung, als auch für einen wiederholten Gebrauch, d.h. für eine mehrfache Bewicklung, vorgesehen werden. Bei einmaliger Verwendung kann
vorgesehen werden, denn Wickeleinsatz nach Gebrauch zu entsorgen, beispielsweise durch Granulieren.
In besonders bevorzugter Weiterbildung sieht der Wickeleinsatz Mittel vor, welche für eine manuelle Handhabung bzw. für ein händisches Manipulieren ausgebildet sind, beispielsweise einen Handgriff oder eine Griffleiste.
Besonders bevorzugt kann ein Handgriff an dem Wickelkern vorgesehen werden. Dieser Handgriff kann, was besonders bevorzugt ist, an einem Ende des Wickelkerns, insbesondere an dem dem Flansch gegenüberliegenden Ende des Wickelkerns, angeordnet sein.
Ein solcher Handgriff kann weiterhin, was besonders bevorzugt ist, als Steg an einem der beiden Enden, insbesondere an dem ersten Ende, des Wickelkerns ausgebildet sein.
Dabei kann ein solcher Handgriff eine ergonomisch optimierte Form und/oder Verstärkungselemente und dergleichen, welche allesamt die manuelle Handhabung, insbesondere wenn das Kleingebinde nach dem Bewickeln - vollständig oder auch nach teilweisem oder vollständigem Ablauf - auf dem Wickeleinsatz verbleibt, verbessern, aufweisen.
Weiterhin kann bevorzugt vorgesehen werden, auch den Hohlraum des Wickelkerns im Wesentlichen konisch und beidseitig, d.h. an den beiden Enden, offen auszubilden, da dadurch die Stapelbarkeit derartiger Wickeleinsätze weiter vereinfacht wird.
Der Hohlraum bzw. der hohle Wickelkern kann derart bemessen sein, dass er im Wesentlichen dünnwandig ausgebildet ist. Entsprechendes gilt für den Flansch. Dadurch kann beispielsweise eine Gewichtsreduktion erreicht werden, welche die Handhabung des Wickeleinsatzes (mit oder ohne Kleingebinde) erleichtert.
Solches kann auch dadurch erreicht werden, dass Öffnungen und/oder Durchbrüche am Wickeleinsatz, insbesondere am Wickelkern und/oder am Flansch, ausgebildet werden.
Die Stapelbarkeit derartiger Wickeleinsätze kann weiter verbessert werden, wenn der Wickelkern an seiner Außen- und/oder Innenseite im Wesentlichen glatt ausgebildet ist.
Auch kann die Stapelbarkeit eines derartigen Wickeleinsatzes weiter verbessert werden dadurch, dass der Flansch insbesondere an mindestens einer seiner Oberflächen im Wesentlichen glatt ausgebildet ist.
Die Stapelbarkeit kann weiterhin verbessert werden, wenn weitere Stapelhilfen, wie Abstandshalter, Fϋhrungs- und/oder Zentrierungsbauteile bzw. -hilfen, welche eine gewünschte Ausrichtung aufeinander gestapelter, insbesondere nicht bewickelter, Wickeleinsätze zueinander unterstützen, an dem Wickeleinsatz angeordnet werden.
Auch die Mittel für die manuelle Handhabbarkeit, insbesondere der Handgriff, können so ausgebildet sein bzw. werden, dass sie zusätzlich die Stapelbarkeit von Wickeleinsätzen verbessert.
Bevorzugt können diese Stapelhilfen an dem Wickelkern, dort insbesondere in einem Bereich an einem der beiden Enden des Wickelkerns, und/oder an dem Flansch angeordnet werden bzw. sein.
Weiter kann vorgesehen werden, dass die Stapelhilfen an den Wickeleinsätzen - auch in Kombination mit gegebenenfalls entsprechend ausgebildeten Handgriffen - so ausgebildet und/oder so angeordnet sind, dass sich zwei gestapelte Wickeleinsätze so gegeneinander abstützen, dass ein Zwischenraum bzw. Luftspalt zwischen den Wickeleinsätzen, insbesondere zwischen den Wickelkernen, ausgebildet wird. Dadurch lassen sich gestapelte Wickeleinsätze, beispielsweise
in einem Magazin einer Wickelvorrichtung, leichter wieder voneinander lösen bzw. separieren.
Zur Verstärkung des Wickeleinsatzes kann bevorzugt vorgesehen werden, dass an einem Außendurchmesser (Außenrand) des Flansches ein Ringwulst angeordnet wird.
Auch können Verstärkungsrippen an dem Wickeleinsatz, insbesondere radial verlaufende Rippen an einer Oberfläche bzw. Außenseite des Flansches, ausgebildet sind.
Besonders bevorzugt kann der Wickeleinsatz, insbesondere der Flansch, eine Sicke oder auch mehrere Sicken zur Verstärkung und Stabilisierung des Wickeleinsatzes bzw. des Flansches aufweisen.
Solche Sicken sind darüber hinaus weiter von besonderem Vorteil, weil sich dadurch ein auf dem Wickeleinsatz aufgebrachtes Kleingebinde leichter verschieben lässt. Weiter erweisen sich die Sicken von Vorteil, weil sie - bei aufeinander gestapelten, bewickelten Wickeleinsätze auf das jeweils darunter liegende Kleingebinde keine Druckstellen erzeugen bzw. hinterlassen.
Für den Ablauf eines gewickelten und auf den Wickeleinsatz aufgesetzten Kleingebindes bzw. den Kabelring kann vorgesehen werden, dieses bzw. diesen in auf dem Wickeleinsatz aufgesetzten Zustand abzuziehen. In diesem Fall erfolgt der Ablauf von „außen", d.h. das gewickelte Kabel wird über das äußere Ende (Wickelende) des Kabelrings abgezogen (Außenabzug bzw. Außenablauf im Verbund) . Weiter bevorzugt kann hier vorgesehen werden, das abzuziehende Wickelgut durch eine Öse zu führen, um einen definierten Kabelverlauf beim Abzug zu ermöglichen.
Ein solcher Ablauf eines Kleingebindes mit Wickeleinsatz bzw. Kabelrings mit Wickeleinsatz kann auch erfolgen, wenn die Kleingebinde bzw. die Kabelringe gestapelt sind. Hier ist dann
bevorzugt zwischen jeweils zwei aufeinander gestapelten Kleingebinde eine Ablaufscheibe eingelegt.
Auch kann vorgesehen werden, das Kleingebinde für den Ablauf von dem Wickeleinsatz zu lösen, d.h. beide zu trennen. Hier erfolgt dann der Abzug des Wickelgutes bzw. des Kabels von „innen", d.h. das gewickelte Kabel wird über das innere Ende (Wickelanfang) des Kabelrings abgezogen (Innenabzug bzw. Innenablauf als (vom Wickeleinsatz gelöstes) Einzelgebinde) . Auch hier kann bevorzugt vorgesehen werden, das abzuziehende Wickelgut durch eine Öse zu führen, um einen definierten Kabelverlauf beim Abzug zu ermöglichen.
Weiter kann besonders bevorzugt bei einem derartigen Abzug vorgesehen sein bzw. werden, den Kabelring in umgedrehten Zustand, d.h. diejenige Seite des Kabelrings, welche in bewickeltem Zustand auf dem Flansch aufliegt, zeigt nach oben, abzuziehen.
Insbesondere kann hier auch vorgesehen werden, einen Ablaufdorn, welcher bevorzugt im Bereich einer Drehachse des Kabelrings und in Längsrichtung der Drehachse im Kabelring angeordnet ist und um den sich das Kabel beim Abzug vom Ring abhebt, beim Abzug zu verwenden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines transportfähigen Kleingebindes weist eine Wickelstation mit mindestens einer Wickelkassette auf.
Die mindestens eine Wickelkassette ist derart ausgebildet, dass sie einen •erfindungsgemäßen Wickeleinsatz, auf dem ein zu wickelndes Kabel zu dem Kleingebinde gewickelt wird, insbesondere temporär, aufnimmt bzw. mit diesem gekoppelt ist.
Beispielsweise können an der Wickelkassette Mittel vorgesehen sein, mittels derer der Wickeleinsatz, im Besonderen zentriert, eingespannt - und damit mit der Wickelkassette gekoppelt - wird. Auch kann vorgesehen werden, den Wickeleinsatz so mit der
Wickelkassette zu koppeln, dass er bezüglich einem Fangmesser eine vorbestimmbare Position einnimmt, beispielsweise dass er zu dem Fangmesser ausgerichtet ist.
Insbesondere ist die mindestens eine Wickelkassette derart ausgebildet, dass der Wickeleinsatz im Wesentlichen nur für die Dauer seiner Bewicklung - und bevorzugt für gegebenenfalls nachfolgender Transport- und/oder Manipulationsvorgänge - mit der mindestens einen Wickelkassette verbunden ist. Nach der Bewicklung ist der Wickeleinsatz wieder von der mindestens einen Wickelkassette trennbar.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist weiter eine Verlegeeinrichtung auf, welche das zu wickelnde Kabel der Wickelstation, insbesondere der Wickelkassette bzw. dem Wickeleinsatz, entsprechend einer vorbestimmten Verlegecharakteristik, zuführt.
Weiterhin weist die Vorrichtung eine Antriebseinrichtung auf, welche eine relative Drehbewegung zwischen der Verlegeeinrichtung und der Wickelkassette bzw. dem Wickeleinsatz bewirkt.
Besonders bevorzugt kann die Antriebseinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie beidsinnige Drehbewegungen, d.h. im bzw. gegen den Uhrzeigersinn, bewirken kann.
Beispielsweise kann vorgesehen werden, dass eine gewünschte Drehrichtung vorausgewählt werden kann.
Dadurch kann in vorteilhafter Weise das Ablaufverhalten von Litzen, die in Abhängigkeit ihres Dralls besser bzw. schlechter beim Überkopfabziehen ablaufen können, verbessert werden.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung weist die Wickelstation wenigstens zwei, besonders bevorzugt vertikal angeordnete, Wickelkassetten auf, deren jede zur, insbesondere
temporären, Aufnahme eines erfindungsgemäßen Wickeleinsatzes eingerichtet ist.
Die erste Wickelkassette befindet sich dabei in einer ersten Position (Wickelposition) , in der der eigentliche Wickelvorgang stattfindet. In dieser Position ist die erste Wickelkassette mit einem zu bewickelnden Wickeleinsatz gekoppelt.
Dieser erste Wickelkassette bzw. dem von dieser ersten Wickelkassette aufgenommenen Wickeleinsatz wird über eine Verlegeeinrichtung das Kabel zugeführt, wobei, insbesondere im Fall von dünnen Kabeln, die zwischen der Verlegeeinrichtung und der Wickelkassette bzw. dem Wickeleinsatz stattfindende Relativbewegung für das Auflegen des Kabels sorgt.
Im Fall von dickeren Kabeln kann hier vorgesehen werden, dass ein Ende des zu wickelnden Kabels durch eine Öffnung im Wickeleinsatz in dessen Zentrum eingeführt wird.
Die Relativbewegung kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass die Wickelkassette bzw. der Wickeleinsatz rotiert und sich die Verlegeeinrichtung im wesentlichen parallel zur Drehachse der Wickelkassette bewegt.
Auch kann die Wickelkassette bzw. der Wickeleinsatz starr sein, und die Verlegeeinrichtung bewegt sich als sogenannter Flyer um die Wickelkassette herum.
Weiter kann eine Sensoreinrichtung vorgesehen werden, mit welcher ein Füllungsgrad der Wickelkassette bzw. ein Bewicklungsgrad des Wickeleinsatzes erfasst wird.
Diese Sensoreinrichtung kann beispielsweise ein Kabellängenmesser sein, der die Länge des dem Wickeleinsatz zugeführten Kabels misst.
Eine Steuereinrichtung überwacht die Füllung der Wickelkassette bzw. Bewicklung des Wickeleinsatzes und gibt ein Signal aus,
sobald ein vorbestimmter Füllungsgrad der Wickelkassette bzw. Bewicklungsgrad des Wickeleinsatzes erreicht ist. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass dieser vorbestimmte Füllungsgrad bzw. Bewicklungsgrad unter dem endgültigen Füllungs- bzw. Bewicklungsgrad des Wickeleinsatzes liegt.
Nach Erreichen des vorbestimmten Füllungsgrades wird - gesteuert durch die Steuereinrichtung - eine Schwenkeinrichtung in Bewegung gesetzt und verschwenkt die Wickelkassette zusammen mit dem mit ihr gekoppelten und nahezu voll bewickelten Wickeleinsatz aus der ersten Position. Dabei wird der Wickelvorgang fortgesetzt, das heißt, dass das Kabel weiterhin, insbesondere mit der gleichen Geschwindigkeit, dem Wickeleinsatz der ersten Wickelkassette zugeführt wird.
Durch die Schwenkbewegung der ersten Wickelkassette kommt die in der zweiten Position befindliche Wickelkassette, welche einen unbewiekelten, erfindungsgemäßen Wickeleinsatz trägt bzw. mit diesem gekoppelt ist, in die erste Position der ersten Wickelkassette. Währendessen wird der mit der ersten Wickelkassette gekoppelte Wickeleinsatz aber unvermindert weiter bewickelt.
Sobald die zweite Wickelkassette die erste Position erreicht hat, wird mit einer Kabelklemm-/-kappeinrichtung das zum mit der ersten Wickelkassette gekoppelten Wickeleinsatz geführte Kabel geschnitten und auf den Wickeleinsatz der zweiten Wickelkassette aufgelegt.
Der Wickelvorgang wird nun auf der zweiten Wickelkassette bzw. mit dem Wickeleinsatz der zweiten Wickelkassette fortgesetzt.
Die erste Wickelkassette wird geöffnet, wobei der Wickeleinsatz von der ersten Wickelkassette getrennt bzw. dieser entnommen wird.
Anschließend nimmt die erste Wickelkassette einen neuen Wickeleinsatz auf und steht nun als „leere" Wickelkassette mit Wickeleinsatz für eine neue Bewicklung wieder zur Verfügung.
Mit dieser besonders bevorzugten Weiterbildung wird eine Ringwickelanlage geschaffen, welche einen vollständig kontinuierlichen Betrieb der Anlage gewährleistet. Wenn der Kabelring auf einem erfindungsgemäßen Wickeleinsatz aufgebracht ist, wird der Wickelvorgang automatisch auf dem nächsten, leeren Wickeleinsatz fortgeführt.
Dabei findet keine Unterbrechung der Zuführung des Wickelgutes statt. Der Wickeleinsatz, welcher den gewickelten Kabelring trägt, wird aus der Wickelposition weggeschwenkt, von der ersten Wickelkassette gelöst und der Vorrichtung entnommen, während der Wickelvorgang unterbrechungslos auf einem neuen, leeren Wickeleinsatz, der zusammen mit der zweiten Wickelkassette in die Wickelposition geschwenkt wurde, fortgesetzt wird.
Diese Gestaltung macht es möglich, die Ringwickelanlage unmittelbar hinter einer kontinuierlich arbeitenden Herstellungsmaschine, d. h. beim Wickeln eines Kabels, insbesondere hinter einer Extrudiermaschine anzuordnen. Bei derartigen Maschinen muss das Kabel kontinuierlich erzeugt werden. Wird einer solchen Extrudieranlage die Ringwickelanlage nachgeschaltet, so kann auf eine Zwischenspeicherung des Kabels, beispielsweise auf grosse Spulen und dergleichen, verzichtet werden. Damit wird ein wesentlicher Arbeitsgang eingespart und die Logistik der Herstellung von Kabelringen erheblich vereinfacht.
Weiterhin ist es möglich, jeder Wickelkassette einen eigenen, insbesondere elektromotorischen, Antrieb zuzuordnen, wobei diese Bauweise den Vorteil bringt, dass die Wickelkassette dann unmittelbar auf der Motorwelle angeflanscht werden kann, so dass keine besonderen zusätzlichen Antriebseinrichtungen erforderlich werden.
Weiter kann hier bevorzugt vorgesehen werden, dass alle Antriebe die gleichen Drehrichtungen bewirken. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass vorauswählbar ist, ob alle Antriebe eine Drehbewegung im bzw. gegen den Uhrzeigersinn bewirken.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausfϋhrungsform der Erfindung ist die mindestens eine Wickelkassette, bevorzugt zwei, möglicherweise auch mehr als zwei Wickelkassetten, auf einer sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Tragplatte angeordnet, wobei der Begriff Tragplatte hier auch einen rahmenartigen oder bettartigen Aufbau mit umfasst.
Diese horizontale Tragplatte ist vorzugsweise derartig drehbar gelagert, dass sie um eine vertikale Achse schwenkbar ist.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Tragplatte in beide Richtungen, im bzw. gegen den Uhrzeigersinn, schwenkbar ist. Hier kann insbesondere weiter vorgesehen sein, dass die Schwenkrichtung in Abhängigkeit der Wickelrichtung des Wickeleinsatzes gewählt wird. Bevorzugt wird die Schwenkrichtung gleichsinnig zu der Wickelrichtung gewählt.
Sind zwei oder mehr Wickelkassetten realisiert, sind diese auf dieser Tragplatte angeordnet und weisen einen Winkelabstand in Bezug auf die Drehachse der Platte auf, die bei zwei Wickelkassetten 180° , bei drei Wickelkassetten 120° und bei vier Wickelkassetten 90° usw. beträgt. Dadurch wird erreicht, dass bei einer Schwenkbewegung der Platte um den jeweiligen Winkel die Wickelkassetten in die jeweils nächste Position überführt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Transport- und/oder Schiebevorrichtung vorgesehen, mittels welcher separierte Wickeleinsätze, insbesondere aus bzw. von einem Magazin, in die Wickelstation transportierbar sind. Diese Transport- und/oder Schiebevorrichtung kann weiter derart ausgebildet sein, dass die bewickelten Wickeleinsätze,
insbesondere zeitgleich, aus der Wickelstation, insbesondere auf ein Förderband, geschoben werden können.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass diese Transport- und/oder Schiebevorrichtung in die Wickelstation integriert ist, wodurch schnelle Wechselzeiten realisierbar sind.
Weiterhin kann eine GreifVorrichtung, insbesondere eine Ringgreifeinrichtung, zum Entnehmen des Wickeleinsatzes aus der Wickelstation vorgesehen werden. Diese Ringgreifeinrichtung kann eine erste und eine zweite Ringgreifplatte aufweisen, an der jeweils Greifbürsten angeordnet sind, welche in geschlossener Stellung der Ringgreifeinrichtung den Wickeleinsatz - und gleichzeitig das äußere Ende des geschnittenen Kabels - halten.
Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Fangeinrichtung vorgesehen, mit welcher das Kabel sicher fangbar und klemmbar ist. Diese kann mit einer Kappvorrichtung zusammenwirken, durch welche das Kabel abgeschnitten bzw. auf einen leeren Wickeleinsatz umverlegt wird. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Fang- und/oder Kappvorrichtung bei voller Produktionsgeschwindigkeit wirken.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines transportfähigen Kleingebindes wird in einer Wickelstation, welche mindestens eine Wickelkassette aufweist, ein zu wickelndes Kabel zu dem Kleingebinde gewickelt.
Dazu wird die mindestens eine Wickelkassette, zumindest temporär, mit mindestens einem erfindungsgemäßen Wickeleinsatz gekoppelt, auf dem das zu wickelndes Kabel zu dem Kleingebinde gewickelt wird.
Weiter wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das zu wickelnde Kabel der Wickelstation, insbesondere der Wickelkassette bzw. dem Wickeleinsatz, mittels einer
Verlegeeinrichtung entsprechend einer vorbestiitimten Verlegecharakteristik zuführt.
Unter Verwendung einer Antriebseinrichtung wird eine relative Drehbewegung zwischen der Verlegeeinrichtung und der Wickelkassette bzw. dem Wickeleinsatz bewirkt, wobei das zu wickelnde Kabel zu dem Kleingebinde gewickelt wird.
Das erfindungsgemäße transportfähige Kleingebinde weist den erfindungsgemäßen Wickeleinsatz sowie ein zu einem Ring, insbesondere zu einem Kabelring, gewickeltes, von dem Wickeleinsatz stabilisiertes Wickelgut auf.
Die Stabilisierung kann insbesondere dadurch bewirkt werden, dass das Wickelgut auf den Wickeleinsatz gewickelt und/oder von diesem getragen wird.
Weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung sind:
Der erfindungemäße Wickeleinsatz ist derart ausgebildet, dass er nach dem Bewickeln in dem Kleingebinde verbleiben kann, dieses trägt und zusammen mit dem Kleingebinde weiter gehandhabt wird, beispielsweise beim Transport, beim Stapeln oder beim Ablauf und dergleichen. Die Stabilität des Kleingebindes wird dadurch erheblich verbessert.
Auch kann das auf dem Wickeleinsatz aufgebrachte Kleingebinde zusammen mit diesem gegen Beschädigungen weiter geschützt werden, beispielsweise durch Einschrumpfen in Folie.
Auch solche, mit Folie eingeschrumpften, bewickelten Wickeleinsätze können, insbesondere in besonders vorteilhafter Weise rutschsicher und zentriert, gestapelt werden, insbesondere dann, wenn das auf dem Wickeleinsatz aufgesetzte bzw. durch Bewicklung aufgebrachte Kleingebinde etwas niedriger ist als der Wickeleinsatz.
Auch ohne Folie sind die Gebinde bzw. die bewickelten Wickeleinsätze stapelbar.
Werden diese in mehreren benachbarten, mehrlagigen Stapeln geordnet, beispielsweise auf einer Europalette mit sechs benachbarten Stapeln, so kann zur Erhöhung der Stabilität der Stapeln in zweckmäßiger Weise vorgesehen werden, in einer oder mehreren vorbestimmten Lagen der Stapeln eine Platte bzw. Schicht, beispielsweise aus Wellpappe (Pappeinlage) , dazwischen zulegen. Diese Platte kann dann entsprechend der Stapelordnung angeordnete und entsprechend den Wickelkerndurchmessern ausgebildete Zentrierlöcher aufweisen.
Die komplette, d.h. bestapelte, Palette kann dann eingestretcht werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit zugehörigen Zeichnungen.
Die dort beschriebenen elektrischen Kabeln sind aus Litzen gefertigt und isoliert, wie sie z. B. zur Herstellung von Kabelbäumen in der Automobilindustrie oder generell zur elektrischen Verkabelung von elektrischen Geräten verwendet werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der Begriff Kabel, wie er in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet wird, in keiner Weise als Einschränkung für das zu verarbeitende Wickelgut verstanden werden soll.
Die Fig. zeigen in schematisierter Weise:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines transportfähigen Kleingebindes;
Fig. 2 eine Aufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht der Wickelstation des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 1;
Fig.4a und b ein Umlegen eines Wickelgutes auf einen leeren Wickelhut beim Wickeln im Uhrzeigersinn;
Fig.5a und b ein Umlegen eines Wickelgutes auf einen leeren Wickelhut beim Wickeln gegen den Uhrzeigersinn;
Fig.6 einen Wickelhut gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform;
Fig.7 einen Wickelhut gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform;
Fig.8 einen Wickelhut gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform;
Fig.9 einen einzelnen, separierten Wickelhut gemäß einer der ersten bis dritten beispielhaften Ausführungsform in Schnittdarstellung;
Fig.10 einen Wickelhutstapel mit mehreren gestapelten Wickelhüten nach Fig.9;
Fig.11 ein fertiges, mit Schutzfolie umschrumpftes Kleingebinde auf einem Wickelhut;
Fig.12 einen Kleingebindestapel mit mehreren gestapelten, fertigen, mit Schutzfolie umschrumpften Kleingebinden nach Fig.11;
Fig.13 einen Ablauf eines fertigen Kleingebindes von „innen";
Fig.14 einen Ablauf eines fertigen Kleingebindes, welches in einem Kleingebindestapel gestapelt ist, von „außen";
Fig.15 ein fertiges, mit Schutzfolie umschrumpftes Kleingebinde
als Ring mit dickem Kabel auf einem Wickelhut;
Fig. 16 einen Kleingebindestapel mit mehreren aufeinander gestapelten Kleingebinde mit geringer Wickelhöhe;
Fig.17 eine Wickelkassette mit Pinole der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung zur Aufnahme eines Wickelhutes mit verstellbaren Flansch für geringere Wickelhöhen in Detailansicht;
Fig.18 mehrere Kleingebindestapel aus leeren Wickelhüten auf einer Europalette;
Fig.19 einen Wickelhut gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform wie Fig.8 mit Detaildarstellungen;
Fig.20 mehrere Kleingebindestapel aus nicht in Folie eingeschrumpften Gebinden auf einer Europalette, welche Stapeln durch Pappeinlagen stabilisiert sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines typischen Anwendungsfalls beschrieben, nämlich dem Herstellen von transportfähigem Kleingebinde für isolierte Kabel bzw. von Kabelringen, wie sie zum Beispiel in großen Mengen von der Automobilindustrie oder von der Elektroindustrie benötigt werden. Die Herstellung dieser Kabelringe erfolgt unter Verwendung eines Doppelspulers, einer Ringwickelanlage, bei welcher eine Wickelstation vorgesehen ist, die mit zwei zur Aufnahme von Wickelhüten eingerichteten Wickelkassetten arbeitet.
Die Erläuterung der Erfindung ist aber in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung bzw. der Anwendbarkeit der Erfindung zu verstehen. Alle im folgenden beschriebenen Merkmale sind dabei als zur Erfindung gehörig anzusehen.
Das symbolisch angedeutete Kabel K läuft, in der Darstellung gemäss Fig. 1 auf der linken Seite, in die Anlage ein und läuft zunächst über eine Abziehscheibe 1. Um ein Verschlingen des Kabels zu verhindern, wird das Kabel dann über eine Abheberolle 2 geführt und läuft dann über eine erste Tänzerrolle 3 und eine zweite Tänzerrolle 4 zur Verlegeeinrichtung 6.
Der Abstand der Tänzerrollen 3 und 4 zueinander ist z. B. über eine Feder oder einen Pneumatikzylinder veränderlich, wie im Stand der Technik bekannt, so dass Inkontinuitäten der KabelZuführung ausgeglichen werden.
Die Verlegeeinrichtung 6 weist, wie ebenfalls im Stand der Technik bekannt, eine Zulaufrolle 7 und einer Verlegerolle 8 auf.
Die Verlegerollen 7 und 8 bewegen sich in Richtung des Doppelpfeils 9 nach oben und nach unten, wobei die Bewegung durch eine (in Fig. 1 nicht dargestellte Steuereinrichtung 10) gesteuert wird. Die Bewegung der Verlegerolle wird über eine (nur schematisch angedeutete) Spindel 12 bewirkt, die durch einen Motor 13 gedreht wird.
Die insgesamt mit 20 bezeichnete Wickelstation weist beim Ausführungsbeispiel zwei Wickelkassetten auf, nämlich die erste Wickelkassette 21 und eine Wickelkassette 22.
Beide Wickelkassetten sind gemäß Fig. 17 (vergrößerte Darstellung) ausgestaltet und damit eingerichtet, um erfindungsgemäße Wickelhüte durch Verspannung mittels einer an der Wickelkassette angeordneten Pinole 28 während der Bewicklung aufzunehmen.
In der Darstellung gemäss Fig. 1 hat die erste Wickelkassette 21 einen zu Bewicklung vorgesehenen leeren Wickelhut 14 aufgenommen („geschlossene Stellung"/"Schließstellung") ; die zweite Wickelkassette 22, die geöffnet dargestellt ist („geöffnete Stellung"/"Offenstellung"), ist von dem bewickelten
Wickelhut 15, welcher einen gewickelten Kabelring 11 trägt, getrennt bzw. gelöst.
Jede Wickelkassette 21, 22 weist, wie auch Fig.17 zu entnehmen ist, ein oberes Teil 24 auf, welches mit einem höhenverstellbaren oberen Flansch 25 versehen ist, der eine im wesentlichen gestufte, kreisförmige Platte darstellt und die Wicklungen auf dem Wickelhut nach oben hin begrenzt.
Wenn Kabelringe auf exakte Kabellängen gewickelt werden, ergibt sich aus dem Kabeldurchmesser sowie der Wickellänge das Wickelvolumen. Damit aber zum Einschrumpfen, Stapeln und/oder transport die Kabelringe jeweils den gleichen Durchmesser haben, kann der obere Flansch 25 in der Höhe stufenlos verstellt werden.
Die Gebinde 1601 können, was durch Fig.16 verdeutlicht wird, dadurch etwas niedriger als ihr jeweiliger Wickelkern 1602 gewickelt werden, wodurch ein Stapeln 1600 möglich ist.
Weiter ist an dem oberen Teil 24 die Pinole 28 angeordnet, welche einen Wickelhut durch Verspannung aufnimmt. An der Pinole 28 ist eine Zentrierung 29 für die Aufnahme des Wickelhutes angebracht.
Wie weiter Fig.17 zeigt, greift die Pinole 28 in der Schließstellung in eine umlaufende, als Mitnahme und Verdrehsicherung wirkende Vertiefung 59 einer Flanschplatte 54, 55 ein.
Der Wickelhut 14, 15 - verschiedene Ausführungsformen sind insbesondere in Fig. 6 bis 9 vergrößert dargestellt - kann, wie beim Ausführungsbeispiel, einen konischen Wickelkern 26 aufweisen. In diesem Fall weist dann auch der fertiggestellte Ring 11 eine entsprechend konische Öffnung auf.
Am unteren Teil des Wickelkerns ist einstückig ein Flansch 27 angeordnet.
Der Wickelhut 14, 15 bzw. der Flansch 27 und der Wickelkern 26 sind rotationssyirunetrisch zu einer Drehachse 30 gestaltet, die auch die Drehachse der Wickelkassette bei der Rotationsbewegung ist.
Das Oberteil 24 jeder Wickelkassette ist mit einem Hubzylinder 32 verbunden, durch welchen das Oberteil angehoben und abgesenkt und dadurch die Schließ- und Offenstellung der Wickelkassette bewirkt wird.
Der Hubzylinder 32 ist als pneumatischer Zylinder ausgestaltet und weist zwei pneumatisch aktivierbare Klemmpositionen auf, nämlich die Position, in welcher die Wickelkassette 21 unten ist (Schließstellung) und die Position, in welcher die Wickelkassette 22 ganz oben ist (Offenstellung) .
An einer Säule 37 dieses Maschinenrahmens ist die horizontale Tragplatte 40 derart drehbar gelagert, dass sie um die senkrechte Drehachse 41 drehbar ist.
Die beiden Zylinder 32 werden von einem Joch 34 getragen, welches über eine Säule 35 mit der Tragplatte 40 verbunden ist und sich mit dieser dreht.
Die Drehung der Tragplatte 40 wird durch einen Antriebsmotor bzw. Drehantrieb 45 bewirkt, der unmittelbar mit einem Getriebe 46 verbunden ist, auf dessen Ausgangswelle ein Zahnrad (nicht dargestellt) gelagert ist.
Dieses Zahnrad wirkt mit einem Drehkranz 49 zusammen, welcher konzentrisch zur Drehachse 41 der Platte an der Säule 37 befestigt ist.
In der Säule 37 ist eine Drehdurchführung 19 für Strom, Sensoren und Luft für den drehenden Maschinenteil vorgesehen.
Tragplatte 40, Antriebsmotor 45 und Drehkranz 49 bilden eine
Schwenkeinrichtung zum Schwenken der Wickelkassetten 21, 22.
An der Tragplatte 40 sind, jeweils um 180° zueinander versetzt, zwei Motoren 50, 51 angeordnet, auf deren Ausgangswellen 52, 53 die zwei Flanschplatten 54, 55 befestigt sind.
Jede Flanschplatte 54, 55 weist, konzentrisch zur Drehachse 56, 57 die umlaufende, als Mitnahme und Verdrehsicherung wirkende Vertiefung 59 auf, in die Pinole 28 in der Schließstellung eingreift.
Wie in der Fig. 2 zu erkennen ist, ist an der Wickelstation 20 weiterhin eine in die Wickelstation integrierte Schiebevorrichtung 100 mit einer Ringgreifeinrichtung 80 vorgesehen.
Die Ringgreifeinrichtung 80 weist eine erste Ringgreifplatte 81 und eine zweite Ringgreifplatte 82 auf. An den Ringgreifplatten 81, 82 sind Greifbürsten 84 vorgesehen, welche im geschlossenen Zustand so am Kabelring 11 bzw. einer Vollkassette 15 anliegen, dass sie um 90° zueinander versetzt sind und gleichzeitig als Halteeinrichtung für ein Wickelende eines Kabels wirken.
An beiden Ringgreifplatten 81, 82 ist je ein Greifarm 85, 86 angeordnet, welche auf einem Schlitten 101 einer Schiebevorrichtung 100 drehbeweglich gelagert sind. An dem Schlitten 101 ist weiterhin ein Arm 92 angelenkt, welcher an einer Leerkassette 14 anliegt.
Der Schlitten 101, der über einen Motor 102 angetrieben wird, ist in einer Schiene 103 längsverschieblich gelagert, wodurch die Leer- und Vollkassette zeitgleich verschoben werden, nämlich die Leerkassette in die Wickelstation 20 und die Vollkassette aus der Wickelstation 20 auf ein Förderband 140.
Parallel zur Schiene 100 ist ein Tisch 105 angeordnet, dessen Fläche in einer Ebene mit den oberen Flanschplatten 54, 55 ist.
An einer ersten Seite des Tisches 105 ist über dem Tisch 105 ein Magazin 30 für leere Wickelhüte 14 angeordnet, welches die leeren Wickelhüte 14 jeweils separiert nach unten auf den Tisch 105 abgibt. Dort werden sie von dem Arm 92 der Schiebevorrichtung 100 erfasst und längs der Schiene 103 verschoben werden. Die dadurch in die Wickelstation eingelegten Wickelhüte sind zu einem Fangmesser hin ausgerichtet.
An einer zweiten Seite des Tisches 105 ist ein Rollenförderer 140 angeordnet, der sich schräg nach unten neigend vom Tisch 105 aus erstreckt. Über diesen werden die bewickelte Wickelhüte 15 bzw. Vollkassetten von der Wickelstation 20 wegtransportiert, wobei sie ein Schrumpftunnel 141 durchlaufen, in welchem sie mit einer Schutzfolie überzogen bzw. eingeschrumpft werden.
Die Vorrichtung wird durch eine (nicht dargestellte) Steuereinrichtung gesteuert. Diese Steuereinrichtung verfügt über einen Programmspeicher, in dem ein Programm abgespeichert ist, welches die Funktion steuert. Weiterhin ist ein Datenspeicher vorgesehen, um die zur Funktionssteuerung erforderlichen Daten abzuspeichern, sowie eine Vielzahl von Sensoren, die den Status der einzelnen Teile dieser Vorrichtung erfassen.
Außerdem ist eine Vielzahl von elektrischen und elektropneumatischen Betätigungsorganen vorgesehen, deren Betätigung in Abhängigkeit von der Steuereinrichtung ausgegebenen Signalen erfolgt.
Die Funktion der Vorrichtung und damit auch das erfindungsgemäße Verfahren wird nun im Einzelnen beschrieben:
Das Kabel K läuft über die Abzugsscheibe 1, die Abheberolle 2 und die Tänzerrollen 3, 4 in die Vorrichtung ein. Durch die Tänzerrollen 3, 4 ist sichergestellt, dass das Kabel im Wesentlichen immer die gleiche Spannung aufweist.
Das Kabel wird über die Rolle 7 umgelenkt und über die Verlegerollen 8 der Wickelkassette 21 zugeführt, die durch den Motor 50 in eine vorab bestimmbare Richtung, d.h. mit oder entgegen dem Uhrzeigersinn, gedreht wird.
Die Wickelkassette 21 befindet sich bei der Darstellung gemäss Fig. 1 und 2 in der ersten Position, die Wickelkassette 22 in der zweiten Position.
Die Verlegeeinrichtung bewirkt, dass das Kabel K gemäss einer vorbestimmten Wickelcharakteristik, wie sie beispielsweise Fig.11 zu entnehmen ist, auf den Wickelhut 14, der in der Wickelkassette 21, wie Fig.17 zeigt, eingespannt ist, aufgelegt wird.
Der Wickelvorgang wird mit der vorgegebenen Wickelcharakteristik fortgesetzt, bis ein vorbestimmter Bewicklungsgrad des Wickelhutes (Füllungsgrad der Wickelkassette) erreicht ist.
Dieser vorbestimmte Bewicklungsgrad entspricht nicht dem endgültigen Bewicklungsgrad des Wickelhutes, sondern berücksichtigt die während des Kassettenwechsels weiterhin erfolgende Bewicklung des Wickelhutes.
Sobald dieser vorbestimmte Bewicklungsgrad erreicht ist, gibt die Steuereinrichtung ein Signal aus, durch welches der Motor 45 eingeschaltet wird und sich zu drehen beginnt.
Gleichzeitig wird auch der Motor 51 der leeren Wickelkassette 22, in welcher inzwischen ein leerer Wickelhut eingespannt wurde, eingeschaltet und auf die erforderliche Umfangsgeschwindigkeit gebracht. Der Motor 51 dreht dabei in dieselbe vorab bestimmbare Richtung wie Motor 50 der Wickelkassette 21.
Durch die Drehung des Motors 45 wird die Tragplatte 40 mit den Motoren 50, 51 und den Wickelkassetten 21, 22 gedreht.
Wird wie Fig.4a und 4b zeigen im Uhrzeigersinn gewickelt erfolgt die Drehung der Tragplatte 40 ebenso im Uhrzeigersinn. Entsprechend erfolgt die Drehung der Tragplatte 40 gegen den Uhrzeigersinn, wie Fig. 5a und 5b zeigen, wenn gegen den Uhrzeigersinn gewickelt wird.
Diese Drehungen werden insgesamt um 180° geführt, so dass die beiden Wickelkassetten 21, 22 ihre Position vertauschen (Fig.4 und Fig.5) .
Während dieser Schwenkbewegung wird die Rotationsbewegung der Wickelkassette 21 fortgesetzt, so dass das Kabel weiterhin entsprechend der vorgegebenen Verlegecharakteristik auf den in diese Wickelkassette 21 eingespannten Wickelhut aufgewickelt wird. Die Wickelkassette 22 mit eingespanntem Wickelhut rotiert während der Schwenkbewegung ebenfalls.
Da die Verlegerolle die Verlegebewegung während der Schwenkbewegung und noch anschliessend fortsetzt, wird das Kabel nun an der Wickelkassette 22 bzw. an dem Wickelhut der Wickelkassette 22 vorbei, zur Wickelkassette 21 geführt (Fig.4 und Fig.5) .
Sobald die Wickelkassetten bzw. Wickelhüte ihre Positionen vertauscht haben und die auf den Wickelhut aufzubringende Kabellänge vollständig aufgewickelt ist, wird durch eine nach unten gerichtete Bewegung einer an einer Kappvorrichtung 154 angeordneten Rolle 153 das Kabel, wie aus Fig. 1 ersichtlich, nach unten gedrückt, das heisst, auf ein horizontales Niveau, welches unterhalb der Flanschplatten 54, 55 liegt.
Beim Schließen der Kassette 22 wird eine Fangeinrichtung 76 nach außen bewegt, so dass sie hervorragt und ein Restspalt gebildet ist, der das Kabel sicher fängt und klemmt. '
Die Fangeinrichtung 76 ergreift das Kabel und bewegt es in Abhängigkeit der Drehbewegung im oder entgegen dem
Uhrzeigersinn um die Wickelkassette herum. Dabei kommt das Kabel in Anlage an den Kappstahl der Kappvorrichtung 154, durch welchen es abgeschnitten wird. Das Kabel wickelt sich nun um den Wickelhut der zweiten Wickelkassette 22.
Da die Wickelkassette 21 weiter rotiert, wird das abgeschnittene Ende des Kabels auf den Wickelhut der Wickelkassette 21 aufgespult.
Gleichzeitig mit dem Schneidvorgang werden die Ringgreifplatten 81, 82 mit den Bürsten 84 in Anlage an die Wicklung gebracht. Die Bürsten 84 greifen aufgrund der Bürstenstruktur die Wicklung, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Oberfläche der Wicklung beschädigt wird, und halten das Kabelende - unabhängig der Dreh- bzw. Wickelrichtung.
Sobald die Bürsten in Anlage an der Wicklung sind, wird der Motor dieser Wickelkassette abgebremst und die Wickelkassette geöffnet, indem die Kolben-Zylinder-Einheit 32 angehoben und die Pinole 28 mit der oberen Flanschplatte 25 aus dem Wickelhut abgehoben wird.
Anschliessend wird die Ringgreifeinrichtung durch Betätigung des Motors 102 mit dem Schlitten 101 die Schiene 100 entlang bewegt, wodurch der Wickelhut mit Kabelring von der unteren Flanschscheibe 54 abgezogen wird und sich entlang des Tisches 105 bewegt. Die Bewegung wird gestoppt, wenn der Ring auf dem Förderband 140.
Sobald der Ring diese Position erreicht hat, wird die Ringgreifeinrichtung wieder geöffnet.
Die Taktzeiten sind derart ausgelegt, dass die Zeit, die insgesamt erforderlich ist, um den Wickelhut mit Ring aus der Wickelkassette zu entnehmen und ihn abzutransportieren, wesentlich geringer ist als die Zeit, die für die Füllung der Wickelkassette erforderlich ist. Somit ist es möglich, den Betrieb kontinuierlich aufrechtzuerhalten, ohne dass die
KabelZuführung in die Wickelvorrichtung unterbrochen werden müsste.
Fig.4a und 4b zeigen das Umlegen des Kabels K auf einen leeren Wickelhut für die Bewicklung der Wickelhüte im Uhrzeigersinn (Dl) .
Dabei sind in den Darstellungen Wickelhut 421 mit Sl und Wickelhut 422 („Leerhut") mit S2 bezeichnet. Sl wird bei Position 1, welche gemäß der Darstellung mit Pl bezeichnet ist, bewickelt. S2 befindet sich in Position 2, welche mit P2 bezeichnet ist.
Beim Umlegen auf den leeren Wickelhut 422 werden beide Wickelhüte gleichzeitig um 180° im Uhrzeigersinn weitergedreht (Dl) .
S2 gelangt in Position Pl. Das Kabel K läuft jetzt über den Kerndurchmesser des leeren Wickelhutes 422.
Das Fangmesser von S2 fängt das Kabel und schneidet es am Kappstahl ab.
Jetzt wird S2 bewickelt. Sl wird gegen einen leeren Wickelhut ausgetauscht.
Fig.5a und 5b zeigen das Umlegen des Kabels K auf einen leeren Wickelhut für die Bewicklung der Wickelhüte gegen den Uhrzeigersinn (D2) .
Auch hier sind in den Darstellungen Wickelhut 421 mit Sl und Wickelhut 422 („Leerhut") mit S2 bezeichnet. Sl wird bei Position 1, Pl, bewickelt. S2 befindet sich in Position 2, P2.
Beim Umlegen auf den leeren Wickelhut werden beide Wickelhüte gleichzeitig um 180° gegen den Uhrzeigersinn weitergedreht (D2) .
S2 gelangt in Position Pl. Das Kabel läuft jetzt über den Kerndurchmesser des leeren Wickelhutes.
Das Fangmesser von S2 fängt das Kabel und schneidet es am Kappstahl ab.
Jetzt wird S2 bewickelt. Sl wird gegen einen leeren Wickelhut ausgetauscht.
Fig.6 zeigt einen Wickelhut 621 gemäß einer ersten Ausführungsform in zwei perspektivischen Ansichten.
Der Wickelhut ist, wie dargestellt, aus einem Kunststoff, in diesem Fall Polyethylen PE HD, durch ein Spritzgussverfahren hergestellt.
Der Wickelhut weist einen konischen, beidseitig offenen, dünnwandigen Wickelkern 627 mit einer - als nicht beschränkend zu verstehenden - Höhe im Bereich von 60mm bis 100 mm auf.
Der Konuswinkel beträgt hier beispielsweise 5°; die Wandstärken sind beispielsweise mit ca. lmm ausgebildet.
Am unteren Ende des Wickelkerns 627, welches einen größeren Durchmesser als das obere Ende des Wickelkerns 627, beispielsweise ca. 200mm, aufweist, ist ein beidseitig, d.h. außen und innen, glatter Flansch 622 einstückig mit dem Kern 627 verbunden angeordnet.
Der Außendurchmesser des Flansches 622 liegt, was ebenfalls nicht beschränkend zu verstehen ist, in einem Bereich von 300mm bis 400mm, wobei im Allgemeinen bei solchen Wickelhüten Die Höhe wesentlich kleiner als der Außendurchmesser ausgebildet ist.
Der Flansch 622 ist am Außendurchmesser mit einer Ringwulst 623 verstärkt.
Weiter weist der Wickelhut 621 einen am oberen Ende des Wickelkerns 627 ausgebildeten Handgriff 625 auf. Ebenfalls am oberen Ende des Wickelkerns 627, dort im Speziellen an der Innenseite des Wickelkerns 627, sind gleichmäßig über den Umfang verteilt zwei Abstandshalter 624 als Stapelhilfe angeordnet.
Am unteren Ende des Wickelkerns 627 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt zwei Öffnungen bzw. Bohrungen 626 vorgesehen, durch welche das Kabelende von dickeren Kabeln, insbesondere solche mit Durchmessern von über 5mm, ins Zentrum des Wickelhutes 621 geführt wird.
Fig.7 zeigt einen Wickelhut 721 gemäß einer zweiten
Ausführungsform in zwei perspektivischen Ansichten, welche im
Wesentlichen der ersten Ausführungsform (Fig.6) entspricht.
Bei dieser Ausführungsform sind zusätzlich zwei radial nach außen bzw. innen verlaufende Taschen 722, 725 in die Oberseite des Flansches eingearbeitet.
In der Tasche 725 wird das innere Ende der Wicklung bei Rechtsdrehung geführt, in der Tasche 722 wird das innere Ende der Wicklung bei Linksdrehung geführt. In diese Taschen legt sich das innere Kabelende vom Fangmesser zum Kern ohne, dass die übrige Wicklung Druckstellen erhält.
Weiter sind, wie Fig.7 zeigt, radial ausgebildete Verstärkungsrippen 724 am Flansch angeordnet.
Fig.8 und Fig.19 zeigen einen Wickelhut 821 gemäß einer dritten Ausführungsform in zwei perspektivischen Ansichten sowie verschiednen Schnitt- und Ausschnittsdarstellungen, welche im Wesentlichen der zweiten Ausführungsform (Fig.7) entspricht.
Bei dieser Ausführungsform weist der Wickelhut 821 anstelle von den Verstärkungsrippen 724 nach Fig. 7 mehrere, gleichmäßig
über den Flansch verteilte Sicken 822 zur Verstärkung und Stabilisierung des Wickelhutes bzw. des Flansches auf.
Solche Sicken 822 sind darüber hinaus besonders vorteilhaft, weil sich dadurch ein auf dem Wickelhut 21 aufgebrachtes Kleingebinde leichter verschieben lässt. Auch erweisen sich die Sicken 822 von Vorteil, weil sie - bei aufeinander gestapelten, bewickelten Wickelhüten auf das jeweils darunter liegende Kleingebinde keine Druckstellen erzeugen bzw. hinterlassen.
Anzumerken ist, dass Verstärkungsrippen 724 und Sicken 822 gleichzeitig bei den Wicklhüten 821 ausgebildet sein können.
Fig.9 zeigt einen einzelnen, separierten Wickelhut 921 gemäß einer der ersten bis dritten beispielhaften Ausführungsform (in Schnittdarstellung), wohingegen in Fig.10 dieser in mehrfacher Stapelung übereinander dargestellt ist.
Wie Fig.10 zeigt, stützen sich die Wickelhüte 921, 621 gegenseitig am Handgriff 625 und an der Stapelhilfe 624 ab, so dass zwischen den konusförmigen Kernen jeweils ein Luftspalt „x", durch welchen sich die Wickelhüte 921, 621 leichter separieren lassen, verbleibt.
Anzumerken ist hier, dass auch die Wickelhüte gemäß der zweiten oder dritten Ausführungsform in gleicher Stapelung dargestellt sein könnten.
Fig.11 zeigt ein fertiges Kleingebinde 1100, welches auf einen Wickelhut 721 gemäß der zweiten Ausführungsform gewickelt ist, in zwei Ansichten.
Ein inneres Ende (Wickelanfang) 1102 des in diesem Fall rechtsgewickelten Kleingebindes 1100 liegt in der dafür vorgesehenen Tasche 725.
Der weitere Wickelverlauf 1106 gemäß der durch die Verlegevorrichtung vorgebbaren Wickelcharakteristik ist durch
eine mit Pfeilen 1107 versehene Linienführung 1108 gekennzeichnet.
Mit Bezugszeichen 1103 ist das äußere Ende 1103 des gewickelten Kleingebindes gekennzeichnet.
Das fertige Kleingebinde 100 ist zusammen mit dem sie tragenden Wickelhut 721 mittels einer Schrumpffolie 1105 umhüllt.
Das fertige Kleingebinde 1100 kann mittels des Handgriffes 1104 - nach dortiger oder auch gänzlicher Entfernung der Schrumpffolie 1105 - leicht transportiert werden.
Fig.12 zeigt mehrere fertige Kleingebinde nach Fig.11 in Stapelung 1200 übereinander.
Wie Fig.12 deutlich zeigt, ist die Wicklungen 1202 der fertigen Kleingebinde 1100 etwas niedriger sind als der sie tragende Wickelhut, was ein rutschsicheres und zentriertes Stapeln 1200 ermöglicht.
In Fig.13 ist ein Ablauf bzw. Abzug des Kleingebindes von „innen" 1300, d.h. das gewickelte Kabel wird über das innere Ende (Wickelanfang) 1309 des Kabelrings 1310 abgezogen (Innenabzug bzw. Innenablauf als (vom Wickeleinsatz gelöstes) Einzelgebinde) verdeutlicht.
Der Abzug 1300 gestaltet sich derart, dass zuerst das fertige, mit Folie umschrumpfte Gebinde umgedreht wird 1302, wodurch der Flansch des Wickelhutes nach oben zeigt.
Anschließend wird die Schrumpffolie im Bereich des Flansches aufgeschnitten 1303; der Wickehut wird vom Gebinde 1310 gelöst und entnommen 1304. Das innere Ende 1309 des Gebindes wird frei zugänglich. Das Gebinde selbst verbleibt im übrigen in der aufgeschnittenen Folie.
Ins Zentrum des abzuziehenden Gebindes 1310 wird ein Ablaufdorn 1305 angeordnet, um den sich das Kabel beim Abzug vom Ring abhebt.
Der Wickelanfang 1309 wird durch eine oberhalb des Gebindes 1310 angeordnete (Abzugs-)Öse 1306 geführt und abgezogen, um einen definierten Kabelverlauf beim Abzug zu ermöglichen.
Folie und Wickelhut werden nach dem Abzug entsorgt; alternativ kann der Wickelhut auch nochmals verwendet werden.
Fig.14 zeigt einen Ablauf 1400 von „außen", d.h. das gewickelte Kabel wird über das äußere Ende (Wickelende) des Kabelrings abgezogen (Außenabzug bzw. Außenablauf im Verbund) .
Durch diese Art des Abzugs lassen sich sehr hohe Abzugsgeschwindigkeiten realisieren.
Wie Fig.14 zeigt wird hier das oberste Gebinde 1401 eines Gebindestapels 1402 abgezogen, was in der dargestellten Weise auch für ein einzelnes separiertes Gebinde mit Wickelhut (entsprechend) durchführbar ist.
Für den Ablauf wird das Wickelende 1405 des abzuziehenden Wickelgutes 1401 durch eine oberhalb des Stapels 1402 angeordnet Öse 1404 geführt und durch diese abgezogen, um einen definierten Kabelverlauf beim Abzug zu ermöglichen, wobei zwischen jeweils zwei aufeinander gestapelten Kleingebinde eine AblaufScheibe 1403 eingelegt ist.
Fig.15 zeigt ein fertiges Kleingebinde 1500 als Ring 1501 mit dickem Kabel, welches mittels eines Einzelspulers oder Umwicklers auf auf einen Wickelhut 1507, beispielsweise nach einer der beschriebenen Ausführungsformen nach Fig.6 bis 8, wickelbar ist.
Für die Bewicklung wird das innere Ende (Wickelanfang) 1503 des in diesem Fall dickeren Kabels 1500 bei stillstehender Kassette
durch die Öffnung bzw. Bohrung 1506 im Kern des Wickelhutes 1507 gesteckt und dann gewickelt.
Fig.15 zeigt das fertige Kleingebinde 1500 auf einem Wickelhut 1507 der ersten Ausführungsform gemäß Fig.6.
Der Wickelverlauf 1508 gemäß der durch die Verlegevorrichtung vorgebbaren Wickelcharakteristik ist durch eine mit Pfeilen 1509 versehene Linienführung 1510 gekennzeichnet.
Mit Bezugszeichen 1504 ist das äußere Ende 1504 (Wickelende) des gewickelten Kleingebindes 1500 gekennzeichnet, über welches das Gebinde 1500 abgezogen werden kann.
Das fertige Kleingebinde 1500 ist zusammen mit dem sie tragenden Wickelhut 1507 mittels einer Schrumpffolie 1505 umhüllt.
Fig.18 zeigt eine Europalette 1800 mit Abmaßen von 800mm x 1200mm (Breite x Tiefe) , auf welcher ca. 1000 der erfindungsgemäßen Wickelhüte 1801 platzsparend gestapelt 1802 werden können.
Dargestellt ist, ohne allerdings beschränkend zu sein, eine Stapelung in 11 Wickelhut-Stapeln 1803 mit jeweils 88 Wickelhüten, wobei die Flansche von Wickelhüten benachbarter Stapeln 1803 platzsparend ineinander greifen.
Fig.20 zeigt eine Europalette 1800, auf welcher nicht in Folie eingeschrumpfte bewickelte Wickelhüte 2000 bzw. gebinde in sechs Stapeln 2010 je 4 Wickelhüte 2000 gestapelt sind.
Nach jeweils zwei Lagen der einzelnen Stapeln 2010 ist eine Wellpappeinlage 2020, 2021 zwischengelegt. Diese Wellpapeeinlage weist entsprechend der Stapelordnung und entsprechend den Wickelkerndurchmessern sechs, in zwei Reihen 2035, 2036 angeordnete Zentrierlöcher 2030 auf.
Die komplette, d.h. bestapelte, Palette 1800 wird dann eingestretcht (nicht dargestellt) .
Abschließend wird darauf hingewiesen, dass das beschriebene Um- bzw. Verlegeprinzip, insbesondere mit stationärer Verlegeeinrichtung und rotierenden Wickelkassetten bzw. Spulern, in entsprechender Weise bei Doppelspulern und dergleichen zum Bewickeln von Spulen, insbesondere NPS-Spulen, realisiert sein kann. Anstelle der hier ausführungsgemäß eingesetzten Wickelhüte sind dort Spulen bzw. NPS-Spulen einzusetzen. Entsprechende konstruktive Änderungen zur Realisierung des Umlegeprinzips sind bei diesen Doppelspulern und dergleichen vorzunehmen.