WO2024153530A1 - Aufnahmebehälter und handhabungssystem zum transport von spulen mit zumindest einem aufnahmebehälter - Google Patents

Aufnahmebehälter und handhabungssystem zum transport von spulen mit zumindest einem aufnahmebehälter Download PDF

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WO2024153530A1
WO2024153530A1 PCT/EP2024/050565 EP2024050565W WO2024153530A1 WO 2024153530 A1 WO2024153530 A1 WO 2024153530A1 EP 2024050565 W EP2024050565 W EP 2024050565W WO 2024153530 A1 WO2024153530 A1 WO 2024153530A1
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WO
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receiving
receiving container
support mandrel
winder
manipulator
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PCT/EP2024/050565
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Naumann
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H67/00—Replacing or removing cores, receptacles, or completed packages at paying-out, winding, or depositing stations
    • B65H67/06—Supplying cores, receptacles, or packages to, or transporting from, winding or depositing stations
    • B65H67/064—Supplying or transporting cross-wound packages, also combined with transporting the empty core
    • B65H67/065—Manipulators with gripping or holding means for transferring the packages from one station to another, e.g. from a conveyor to a creel trolley
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • Receiving container and handling system for transporting reels with at least one receiving container
  • the present invention relates to a receiving container according to the preamble of patent claim 1, in particular a receiving container with a receiving frame and with at least one support mandrel, wherein the support mandrel is designed to receive and transport at least one coil.
  • the present invention relates to a handling system according to the preamble of claim 12, in particular a handling system for transporting spools with at least one above-mentioned receiving container, wherein the receiving container can be positioned in front of a winding spindle of a winder by means of the manipulator, so that spools can be transferred from the winder to the support mandrel of the receiving container by means of the manipulator and/or the winder.
  • Such support domes or receiving containers are known from DE 20 2011 052 251 Ul, which are firmly connected to the associated manipulator and thus move with the manipulator at all times.
  • This common structural unit consisting of a manipulator and at least one support mandrel is referred to here as a doffer.
  • the doffers are guided on hanging rails between the two front ends of a winding lane, which is formed by means of several winders.
  • several winding lanes are formed next to one another using a large number of winders. It is conceivable that two doffers are provided for spool handling in a winding lane.
  • a further transport device for transporting the spools out of the winding lane is arranged in the form of a buffer device designed as a gate.
  • a buffer device designed as a gate This is necessary because the movement of the doffers on the hanging rail means that overtaking or passing each other is not possible.
  • Each of the two doffers can therefore only transfer spools to one of the two further transport devices. It can happen that no doffer is free to take the spools of a winder when the spools have to be removed from one of the winders for its continuous operation, because the doffers are already being used to transport spools from other winders. This then requires a so-called manual doff, namely a removal of the coils from a winder by a system operator.
  • the support mandrel In order to push bobbins from the winder onto a support mandrel, the support mandrel is positioned in front of the winder's winding spindle.
  • the cardboard tubes of the bobbins may be damaged or the bobbins may become jammed. If a support mandrel is guided towards, away from or past a winder, there is a risk that parts of the winder will touch the support mandrel and thus be damaged by the support mandrel. This applies in particular to a traversing beam of the winder, which usually protrudes in the longitudinal direction of the winding spindle by, for example, approx. 100 mm over a projecting end of the winding spindle.
  • the present invention is based on the object of providing a receiving container and/or a handling system which reduce or eliminate the problems of the prior art.
  • the spools, the winder and/or the support mandrel should be safely protected from damage during operation of the receiving container and the handling system.
  • the structural and/or control technology effort for designing the receiving container and/or the handling system should be reduced.
  • This object is firstly achieved by a receiving container according to claim 1.
  • the task is solved by the support dome being mounted on the support frame in an axially movable manner by means of an axial bearing.
  • the support mandrel can be positioned very close to the winding spindle of the winder, so that damage to the cardboard tubes of the bobbins and tilting of the bobbins when transferring the bobbins from the winding spindle to the support mandrel is safely avoided.
  • the support mandrel is Movability can be arranged at a distance from the winding spindle, whereby this distance can ensure that the support mandrel and the winder do not collide with one another when the support mandrel is guided towards the winder, away from the winder or past the winder. It is conceivable that the support mandrel is moved axially along its longitudinal axis manually by an operator.
  • the receiving frame also serves in particular to be able to place the receiving container on a floor next to the winder, in particular in a winding lane, whereby the support dome protrudes freely from the receiving frame so that spools can be pushed onto this support mandrel or pushed off this support mandrel.
  • the height of the support dome in relation to the receiving frame and thus the floor is adapted to the winder and the position of the winding spindle of the winder during the transfer of the spools to the receiving container.
  • the receiving container has a movement mechanism coupled to the support dome, wherein the support dome can be moved axially back and forth between a parking position and an operating position by means of the movement mechanism.
  • the described small distance between the winding spindle and the support mandrel is realized, meaning that the support mandrel is arranged very close to the winding spindle of the winder.
  • the described larger distance between the winding spindle and the support mandrel is realized, meaning that the risk of collision between the support mandrel and the winder is minimized.
  • the movement of the support mandrel between the parking position and the operating position can be automated using the movement mechanism.
  • the movement mechanism can be coupled to appropriate actuators and/or operated by appropriate manipulators.
  • the movement mechanism also serves to set the force required for the movement and the desired movement path to a certain level using the appropriate gear ratio.
  • the movement mechanism has an activation mechanism.
  • the activation mechanism By actuating the activation mechanism, the support mandrel can be moved from the parking position to the operating position by means of the movement mechanism. Further preferably, the activation mechanism at least partially penetrates a bottom surface of the receiving container downwards when the receiving container is in a raised state, so that the activation mechanism can be actuated by placing the receiving container on a floor.
  • the receiving container with the support mandrel in the parking position can be moved towards the winder by means of a manipulator until the support mandrel and the winding spindle are horizontally aligned with each other, i.e. are each arranged essentially in the same vertically aligned plane. Due to the arrangement of the support mandrel in the parking position, this happens without any risk of collision between the support mandrel and the winder, even if the manipulator is only designed to move the receiving container exclusively perpendicular to the longitudinal axis of the winding spindle.
  • the activation mechanism is then actuated and the support mandrel is moved from the parking position to the operating position by means of the movement mechanism.
  • the floor area is formed by the receiving frame of the receiving container.
  • the floor surface is formed using the areas that come into contact with the floor when the receiving container is positioned on the floor. Furthermore, the intermediate areas between these contact areas are also part of the floor surface.
  • the floor is assumed to be essentially flat, so that the areas of the receiving frame that are intended to come into contact with the floor, and thus also the floor surface itself, are essentially in one plane. The receiving frame then extends downwards to this plane.
  • the movement mechanism has a return mechanism by means of which the support mandrel can be automatically moved from the operating position to the parking position by lifting the receiving container from the ground.
  • the receiving container can then be moved away from the winder without any risk of collision between the support mandrel and the winder, even if the manipulator is only designed to move the receiving container perpendicular to the longitudinal axis of the winding spindle.
  • the support mandrel is then immediately or at least quickly in its parking position and can then be moved away from the winder without any risk of collision between the support mandrel and the winder. Due to the reset mechanism, all that is required to move the support mandrel from the operating position to the parking position is to lift the receiving container and no further control measures are required.
  • the movement mechanism preferably has a pivot lever and a piston rod.
  • the pivot lever is mounted on the receiving frame so that it can rotate about a frame rotation axis arranged perpendicular to the axial direction of the support mandrel.
  • the pivot lever is mounted on the support mandrel on a first side of the frame rotation axis so that it can rotate about a support mandrel rotation axis arranged perpendicular to the axial direction of the support mandrel.
  • the pivot lever is also connected to the piston rod on a second side opposite the first side with respect to the frame rotation axis so that it can rotate about a piston rod rotation axis arranged perpendicular to the axial direction of the support mandrel.
  • the support mandrel can also be moved axially due to an essentially axial movement of the piston rod. Due to the gear mechanism described, the piston rod and the support mandrel can each be moved with the desired force and the desired movement path, with the distances and dimensions of the individual components being selected accordingly.
  • the movement mechanism has an activation lever which is rotatably mounted on the receiving frame.
  • the piston rod is connected to the activation lever in an eccentric manner to its axis of rotation.
  • the activation lever In a parking position, the activation lever partially penetrates the bottom surface of the receiving container points downwards.
  • the activation lever can be pivoted into an operating position, in particular by placing the receiving container on the floor.
  • the piston rod is therefore used in particular for the gear connection of the support dome to the activation lever.
  • the activation lever is pivoted into its operating position, thus the piston rod is essentially moved axially, the pivot lever is rotated and the support dome is also moved axially into its operating position.
  • the activation mechanism is thus formed in particular at least partially by means of the activation lever.
  • the bottom surface of the receiving container in the operating position of the activation lever is partially formed by means of the activation lever.
  • the activation lever In its operating position, the activation lever then comes into contact with the ground next to corresponding areas of the support frame.
  • the underside of the activation lever is thus arranged essentially in the same plane as the areas of the support frame that come into contact with the ground, particularly in its operating position.
  • the activation lever is coupled to the receiving frame by means of a return spring.
  • the return spring can be used to generate a force on the activation lever, by means of which the activation lever can be pivoted from its operating position into its parking position.
  • the return mechanism is thus particularly formed at least partially by means of the return spring.
  • the force that can be generated by the return spring is so great that the activation lever does not pivot as long as the support frame is on the ground. Only when the support frame is lifted from the ground is the activation lever pivoted, whereby the force of the return spring is sufficient to also move the support mandrel loaded with coils and coupled to the activation lever into its parking position.
  • the support frame preferably has a flange on its upper side, preferably vertically above its center of gravity, for detachable coupling to a manipulator.
  • Such a receiving container is used in particular with a manipulator that can be moved on a hanging rail.
  • the flange enables quick and safe coupling and decoupling with the manipulator.
  • a flange arranged on the top can be coupled in particular with the aid of a movement of a gripping system of the manipulator vertically downwards and can be uncoupled in particular with the aid of a movement of the gripping system vertically upwards.
  • exactly one support mandrel is connected to the receiving frame.
  • This exact one support mandrel is adapted to the length of the winding spindle of the winder.
  • a receiving container with exactly one support mandrel is ideal for use with the usual winders with a revolver.
  • Such so-called revolver winders have exactly two winding spindles, one of which is in a winding position and one in a waiting position when the revolver winder is in operation.
  • the fully wound spools can then be pushed from the winder onto the support mandrel in the waiting position.
  • This means that all spools of a winding spindle of a winder can be picked up with this one support mandrel, which leads to smooth operation of the winder.
  • the weight of the receiving container can be limited upwards by only using one support mandrel.
  • the manipulator for transporting the receiving container can then be dimensioned according to the relatively low loads to be expected.
  • the object underlying the invention is also achieved by a handling system according to claim 12. More precisely, the problem is solved in that the support mandrel can be moved by means of the movement mechanism after or during the positioning of the receiving container in front of the winder from the parking position of the support mandrel to its operating position, towards the winding spindle of this winder.
  • the movement mechanism is advantageously designed to be passive and has no active components with correspondingly complex control.
  • the energy required for the movement mechanism can be generated by means of the dead weight of the receiving container for the movement of the support mandrel from the parking position to the operating position and in the opposite direction by means of the equally advantageous passive return mechanism.
  • each receiving container is provided, each with a support mandrel, wherein the manipulator for moving the receiving containers can be coupled individually to each of the receiving containers, so that, as required, each of the receiving containers can be positioned by means of the manipulator in front of each winder of a winding lane, which is formed by means of several winders, or in a delivery area formed at a front end of the winding lane.
  • a further transport device is arranged in the delivery area, wherein coils can be transported away from the winding lane by means of the further transport device.
  • Receiving containers are coupled to the manipulator for transport. If one of the receiving containers is positioned in front of one of the winders, the receiving container can be uncoupled so that the manipulator is available to transport another receiving container. It is conceivable that a receiving container loaded with spools remains in the winder lane for a certain time until a manipulator is available to transport it to the delivery area.
  • the receiving containers thus enable intermediate storage in the winder lane. According to the state of the art, such intermediate storage always takes place outside the winder lane, which results in the entire filament system requiring more space.
  • the further transport device preferably has a gate with several, preferably six, gate mandrels in the delivery area. All of the coils transported by means of one of the support mandrels can be received by means of each of the gate mandrels.
  • the gate mandrels and the support mandrels are thus essentially the same length.
  • Such gates enable the coils to be easily transported further, e.g. to a warehouse or a packaging facility.
  • the further transport device has a first endless conveyor in the delivery area.
  • the receiving containers can be positioned on the first endless conveyor using the manipulator, so that the receiving containers can be transported out of the winding lane using the first endless conveyor.
  • the receiving containers can then be used to store the spools during the further course of the process, e.g. until they are packaged.
  • a fast and automated supply of receiving containers to the winding lane is possible if the further transport device has a second endless conveyor at a front end of the winding lane opposite the delivery area for Supply of receiving containers to the winding lane.
  • the receiving containers can be positioned by means of the second endless conveyor in a feed area in which one of the receiving containers can be coupled to the manipulator.
  • the receiving container(s) and the handling system are used in particular in a filament plant, by means of which polymeric, multifilament threads can be extruded, stretched and wound up by means of the winder(s).
  • Fig. la shows schematically a preferred embodiment of the receiving container according to the invention in a (YZ) side view, partially in section, with the support dome in a parking position.
  • Fig. 1b shows schematically the preferred embodiment of the receiving container according to the invention from Fig. la in a further (XZ) side view with the support dome in a parked position.
  • Fig. 2 shows schematically the preferred embodiment of the receiving container according to the invention from Fig. la in a (YZ) side view partially in section with the support mandrel in contrast to Fig. la in an operating position.
  • Fig. 3a shows a handling system according to a first preferred embodiment of the handling system according to the invention in a three-dimensional view.
  • Fig. 3b shows the handling system according to the first embodiment of the handling system according to the invention in a (YZ) side view.
  • Fig. 3c shows the handling system according to the first embodiment of the handling system according to the invention in a further (XZ) side view.
  • Fig. 3d shows the handling system according to the first embodiment of the handling system according to the invention in a plan view.
  • Fig. 4a shows a handling system according to a second preferred embodiment of the handling system according to the invention in a three-dimensional view.
  • Fig. 4b shows the handling system according to the second embodiment of the handling system according to the invention in a (YZ) side view.
  • Fig. 4c shows the handling system according to the second embodiment of the handling system according to the invention in a further (XZ) side view.
  • Fig. 4d shows the handling system according to the second embodiment of the handling system according to the invention in a plan view.
  • the receiving container 5 has, as shown in particular in Figures 1a, 1b and 2, a receiving frame 5.2 and at least one support mandrel 5.1.
  • the support mandrel 5.1 is designed to receive and transport at least one spool 2.
  • Spools 2 can thus be arranged on the support mandrel 5.1 for transporting these spools 2 with the receiving container 5.
  • Figures 1a, 1b and 2 show the receiving container 5, however, without such spools.
  • the receiving container 5 is positioned in front of a winder 8 such that the support mandrel 5.1 and a winding spindle 7 of the winder 8 are aligned with each other and the projecting end faces of the support mandrel 5.1 and the winding spindle 7 are opposite each other, as shown in Fig. 2.
  • a distance t is formed between the support mandrel 5.1 and the winding spindle 7.
  • the support mandrel 5.1 is mounted on the receiving frame 5.2 in an axially movable manner by means of an axial bearing 5.5. The distance t can thus be changed without the receiving frame 5.2 having to be moved.
  • the support mandrel 5.1 is mounted on the receiving frame 5.2 by means of the axial bearing 5.5 at an end region of the support mandrel 5.1 facing away from the winder 8 during operation, so that a part of the support mandrel 5.1 sufficient to accommodate a desired number of spools 2 projects from the axial bearing 5.5 to the winding spindle 7 of the winder 8.
  • the receiving container 5 has a movement mechanism 5.6 coupled to the support dome 5.1.
  • the support dome 5.1 can be moved axially back and forth between a parking position Pp and an operating position PB by means of the movement mechanism 5.6.
  • the support mandrel 5.1 projects less from the axial bearing 5.5 than in the operating position PB. This means that the distance between the axial bearing 5.5 and the cantilevered front side of the support mandrel 5.1 is smaller in the parking position Pp of the support mandrel 5.1 than in its operating position PB.
  • the difference between these distances is 50mm to 150mm, preferably 75mm to 125mm, particularly preferably approx. 100mm.
  • the distance t between the support mandrel 5.1 and the winding spindle 7 can thus be changed accordingly, without having to move the support frame 5.2 in the axial direction A of the support mandrel 5.1.
  • the support mandrel 5.1 projects beyond an associated end of the support frame 5.2 both in the parking position Pp and in the operating position PB.
  • the receiving container 5 is limited on a side facing the winder 8 during operation by the cantilevered front side of the support mandrel 5.1. With the support mandrel 5.1 in its parking position Pp, the entire receiving container 5 thus has a shorter length in the axial direction A of the support mandrel 5.1 than with the support mandrel 5.1 in its operating position PB.
  • the movement mechanism 5.6 has an activation mechanism 5.6.1. By actuating the activation mechanism 5.6.1, the support mandrel 5.1 can be moved from the parking position Pp to the operating position PB by means of the movement mechanism 5.6.
  • the activation mechanism 5.6.1 penetrates at least partially through a bottom surface 5.7 of the receiving container 5 downwards, so that the activation mechanism 5.6.1 can be actuated by placing the receiving container 5 on a floor B.
  • the bottom surface 5.7 is formed by means of an underside of the receiving frame 5.2 and is arranged essentially in one plane.
  • Fig. 1a and 1b show the receiving container 5 in the raised state with a corresponding vertical distance from the floor B, so that the activation mechanism 5.6.1 is not actuated.
  • the receiving container 5 moves to the position shown in Fig.2, in which the receiving frame 5.2 contacts the floor B, the activation mechanism 5.6.1 is then actuated.
  • the support dome 5.1 is already arranged in the operating position PB.
  • the movement mechanism 5.6 has a return mechanism 5.6.2, by means of which the support mandrel 5.1 can be automatically moved from the operating position PB to the parking position Pp by lifting the receiving container 5 from the floor B.
  • the support mandrel 5.1 is then moved from the operating position PB to the parking position Pp by means of the return mechanism 5.6.2.
  • the movement mechanism 5.6 has a pivot lever 5.6.3 and a piston rod 5.6.4.
  • the pivot lever 5.6.3 is mounted on the receiving frame 5.2 so that it can rotate about a frame rotation axis DG arranged perpendicular to the axial direction A of the support dome 5.1.
  • the pivot lever 5.6.3 is mounted on the support mandrel 5.1 on a first side of the frame rotation axis DG so that it can rotate about a support mandrel rotation axis DT arranged perpendicular to the axial direction A of the support mandrel 5.1.
  • the pivot lever 5.6.3 is mounted on the receiving frame 5.2 so that it can rotate about a frame rotation axis DG arranged perpendicular to the axial direction A of the support dome 5.1.
  • the pivot lever 5.6.3 is mounted on the support mandrel 5.1 on a first side of the frame rotation axis DG so that it can rotate about a support mandrel rotation axis DT arranged perpendicular to the axial direction A
  • 5.6.3 is furthermore rotatable on a second side opposite the first side with respect to the frame rotation axis DG about a piston rod rotation axis DK arranged perpendicular to the axial direction A of the support mandrel 5.1 with the piston rod
  • the frame rotation axis DG, the support mandrel rotation axis DT and the piston rod rotation axis DK are thus arranged essentially parallel to one another.
  • a small, essentially axial movement of the piston rod 5.6.4 leads to a large, axial movement of the support mandrel 5.1 or vice versa.
  • these two distances are essentially the same size.
  • the pivot lever 5.6.3 is rotated by the essentially axial movement of the piston rod 5.6.4.
  • the rotation of the pivot lever 5.6.3 moves the support mandrel 5.1 axially.
  • the movement mechanism 5.6 has an activation lever 5.6.5, which is rotatably mounted on the support frame 5.2.
  • the piston rod 5.6.4 is eccentric to its axis of rotation DA is connected to the activation lever 5.6.5 in an articulated manner.
  • the activation lever 5.6.5 partially penetrates the bottom surface 5.7 of the receiving container 5 downwards, wherein the activation lever 5.6.5 can be pivoted into an operating position SB, in particular by placing the receiving container 5 on the floor B.
  • the parking position Sp of the activation lever 5.6.5 therefore corresponds to the parking position Pp of the support mandrel 5.1. This means that when the activation lever 5.6.5 is in the parking position Sp, the support mandrel 5.1 is in its parking position Pp.
  • the operating position SB of the activation lever 5.6.5 also corresponds to the operating position PB of the support mandrel 5.1. This means that when the activation lever 5.6.5 is in the operating position SB, the support mandrel 5.1 is in its operating position PB.
  • the piston rod 5.6.4 is moved upwards and thus the pivot lever 5.6.3 is rotated.
  • the base surface 5.7 of the receiving container 5 is partially formed by means of the activation lever 5.6.5 in the operating position SB of the activation lever 5.6.5.
  • the activation lever 5.6.5 is pivoted until the receiving container 5 rests on the floor B and the receiving container 5 is therefore no longer moved. In this position, the activation lever 5.6.5 partially contacts the floor B and is therefore also part of the base surface 5.7, which is formed by means of the areas of the receiving container 5 that contact the floor B.
  • the activation lever 5.6.5 is coupled to the support frame 5.2 by means of a return spring 5.6.6. A force can be generated on the activation lever 5.6.5 by means of the return spring 5.6.6, by means of which the activation lever 5.6.5 can be pivoted from its operating position SB into its parking position Sp.
  • the force generated by the return spring 5.6.6 on the activation lever 5.6.5 thus acts in the direction of the floor B, i.e. downwards.
  • the return spring 5.6.6 is preferably designed as a helical spring, as shown in Fig. 1a and 2, although the use of other types of spring is conceivable.
  • the helical spring shown is connected to an upper side of the activation lever 5.6.5 and to a region of the receiving frame 5.2 facing downwards towards this upper side.
  • the distance between the receiving container 5 and the floor B is first increased and the activation lever 5.6.5 is pivoted into contact with the floor B.
  • the activation lever 5.6.5 is pivoted further until its parking position Sp is reached, and when it is lifted further, the contact between the activation lever 5.6.5 and the floor B is then released.
  • the support frame 5.2 preferably has a flange 5.3 on its upper side, preferably vertically above its center of gravity, for detachable coupling to a manipulator 4.
  • FIGS 3a to 3d show a first embodiment of a handling system 1 and figures 4a to 4d show a second embodiment of the handling system 1.
  • the handling system 1 has, according to the first and second embodiments, at least one receiving container 5 described above and at least one manipulator 4 for transporting bobbins 2.
  • the receiving container 5 can be positioned in front of the winding spindle 7 of a winder 8 by means of the manipulator 4, so that bobbins 2 can be transferred from the winder 8 to the support dome 5.1 of the receiving container 5 by means of the manipulator 4 and/or the winder 8.
  • the support mandrel 5.1 can be moved by means of the movement mechanism 5.6 after or during the positioning of the receiving container 5 in front of the winder 8 from the parking position Pp of the support mandrel 5.1 into its operating position PB, towards the winding spindle 7 of this winder 8.
  • the movement of the support dome 5.1 from its parking position Pp to its operating position PB is triggered in particular by placing the receiving container 5 on the floor B formed just next to the winder 8. This placing is made possible by means of the manipulator 4.
  • a plurality of receiving containers 5, each with a support dome 5.1, are provided, wherein the manipulator 4 for moving the receiving containers 5 can be coupled individually to each of the receiving containers 5, in particular their flanges 5.3, so that, as required, each of the receiving containers 5 can be positioned by means of the manipulator 4 in front of each winder 8 of a winding lane 3, which is formed by means of a plurality of winders 8, or in a delivery area 9 formed at a front end EA of the winding lane 3, wherein a further transport device 6 is arranged in the delivery area 9, wherein spools 2 can be transported away from the winding lane 3 by means of the further transport device 6.
  • one of the receiving containers 5 can be positioned with the manipulator 4 in front of one of the winders 8, in order to then move the manipulator 4 to another receiving container 5 while the coils 2 are being pushed from this winder 8 onto the support dome 5.1 of this receiving container 5 and/or this receiving container 5 remains in front of the winder 8, in order to position this other receiving container 5 in the delivery area 9 or in front of another winder 8.
  • This is made possible by the detachable (flange) connection between the receiving containers 5 and the manipulator 4.
  • the receiving container 5 In order to move the receiving containers 5, they are lifted by means of the manipulator 4. Before one of the receiving containers 5 is uncoupled from the manipulator 4, the receiving container 5 is e.g. in the desired Position on the floor B of the winding lane 3 or in the desired position in the delivery area 9.
  • the winding lane 3 is formed with the aid of a plurality of winders 8 arranged next to one another, the winders 8 being arranged in a row next to one another in particular in such a way that a straight winding lane 3 is formed.
  • Spools 2 that have been fully wound by means of the winders 8 can be pushed off the winding spindles 7 in the direction of the winding lane 3, for example by means of a pushing device on the winders 8.
  • a plurality of spools 2 are usually wound next to one another on each winding spindle 7.
  • the winders 8 are preferably part of a filament system with a plurality of rows of winders arranged next to one another, the winding lane 3 then being formed between two such rows of winders.
  • the manipulator 4 is also preferably only used to position the support domes 5.1 in front of winders 8 in a row, or in front of winders 8 that are all arranged on the same long side Li of a winding lane 3.
  • the delivery area 9 and the winding lane 3 partially intersect each other, as shown in Fig. 3a, 3d, 4a and 4d.
  • the winding lane 3 then ends with the delivery area 9.
  • the further transport device 6 has a gate 10 with several, preferably six, gate mandrels 10.1 in the delivery area 9.
  • the gate mandrels 10.1 By means of each of the gate mandrels 10.1, all the spools 2 transported by means of one of the carrying mandrels 5.1 can be received.
  • the gate 10 When the gate 10 is full, i.e. when all gate mandrels 10.1 are loaded with coils 2, the gate 10 can be transported away from the delivery area 9 to a warehouse or a packaging facility, for example by means of a forklift truck, and replaced by an empty gate 10.
  • the gate 10 has two recesses, each for receiving a fork of such a forklift truck.
  • the gate 10 can be arranged and/or is arranged on a first longitudinal side Li of the winding lane 3 next to a last winder 8 of the winding lane 3. Only for the short time when a full gate 10 is being exchanged for an empty one, no gate 10 is arranged in the delivery area 9.
  • a pusher 6.1 of the further transport device 6 can be positioned on a second longitudinal side L2 of the winding lane 3 opposite the first, opposite the gate 10, such that the spools 2 can be pushed from the support dome 5.1 of the receiving container 5 arranged in the delivery area 9 by means of the pusher 6.1 transversely to the longitudinal direction 1 of the winding lane 3 onto one of the gate domes 10.1 of the gate 10.
  • the pusher 6.1 can be moved in the longitudinal direction 1 of the winding lane 3, in the vertical direction and transversely to the longitudinal direction 1 of the winding lane 3, preferably by means of an actuator 6.2 each.
  • a Cartesian coordinate system is drawn in, in which an X-axis is formed in the longitudinal direction 1 of the winding lane 3, a Y-axis transverse to the longitudinal direction 1 of the winding lane 3 and a Z-axis in the vertical direction.
  • the support domes 5.1 are arranged in the direction of the Y-axis in all figures.
  • the actuators 6.2 are designed, for example, as electric linear motors, which are arranged on corresponding supports. It would also be conceivable to use other types of actuators 6.2, such as the use of lifting cylinders, which can be operated electrically, hydraulically and/or pneumatically.
  • each receiving container 5 must then be rotated by 180° around the Z axis during its transport from one of the winders 8 to the further transport device 6.
  • the receiving containers 5 are preferably used exclusively in the area of one and the same winding lane 3.
  • the receiving containers 5 leave these areas in the Operation of the handling system 1 then does not occur and, after the spools 2 have been transferred to the gate 10, they are moved back again in the delivery area 9 in order to again pick up spools 2 from a winding spindle 7 of one of the winders 8.
  • Spool throughput here means how many spools 2 are transported out of the winder lane 3 in what time.
  • the receiving containers 5 are placed empty, i.e.
  • the manipulator 4 takes over this receiving container 5, which is then filled with spools 2, from the associated winder 8 and transports this receiving container 5 to the delivery area 9, where the spools 2 are transported further by means of the further transport device 6 as described above.
  • the further transport device 6 has a first endless conveyor 11.1 in the delivery area 9.
  • the receiving containers 5 can be positioned on the first endless conveyor 11.1 using the manipulator 4, so that the receiving containers 5 can be transported away from the winding lane 3 using the first endless conveyor 11.1.
  • the endless conveyor 11.1 is designed, for example, with the aid of a revolving belt or a revolving chain.
  • the receiving containers 5 can be placed on an upper side of the endless conveyor 11.1, e.g. the belt or the chain, in order to then, after the manipulator 4 has been uncoupled, transport the receiving containers 5 away from the winding lane 3 by moving the belt or the chain from the delivery area 9.
  • the endless conveyor 11.1 has the aforementioned upper side and a lower side, wherein the belt or the chain on the lower side is moved back in the direction of the delivery area 9 after the receiving container 5 has been delivered from the belt or the chain.
  • the endless conveyor 11.1 has a deflection means such as a roller or a roll at each end, wherein one of the two ends is arranged in the delivery area 9.
  • the further transport device 6 has a second endless conveyor 11.2 for supplying receiving containers 5 to the winding lane 3 at a front end Ez of the winding lane 3 opposite the delivery area 9.
  • the receiving containers 5 can be positioned by means of the second endless conveyor 11.2 in a supply area 12, in which one of the receiving containers 5 is connected to the manipulator
  • the second endless conveyor 11.2 is preferably designed analogously to the first endless conveyor 11.1, so that their procurement is simplified.
  • One end of the second endless conveyor 11.2 is arranged in the feed area 12.
  • An upper side of the second endless conveyor 11.2 moves towards the feed area 12 or the winding lane 3 when the second endless conveyor 11.2 is in operation.
  • the receiving containers 5 are preferably not only used in the area of one and the same winding lane 3.
  • the receiving containers 5 leave this area during operation of the handling system 1 after the transfer of the spools 2 from the winders 8 to the receiving containers 5.
  • the operation of the handling system 1 according to Fig.4a to 4d is described below.
  • Empty receiving containers 5 are delivered on the second endless conveyor 11.2 to the front end Ez of the winding lane 3 assigned to the feed area 12.
  • the manipulator 4 transports the receiving containers
  • the manipulator 4 transports the loaded receiving containers 5 to the first endless conveyor 11.1 at the front end EA of the winder lane 3 in the delivery area 9.
  • the receiving containers 5 are then moved further by means of the first endless conveyor 11.1 to the end of the first endless conveyor 11 facing away from the delivery area 9. From this end of the first endless conveyor 11.1 facing away from the delivery area 9, the receiving containers 5 are conveyed further, e.g. by means of further automation.
  • a hanging rail 13 is arranged in the longitudinal direction 1 of the winding lane 2 above the winders 8.
  • the manipulator 4 is arranged along the hanging rail 13 preferably movable by means of a trolley 4.1 of the manipulator 4.
  • a gripping system 4.2 of the manipulator 4 serving for coupling with the receiving frames 5.2 is movable in the vertical direction perpendicular to the hanging rail 13 preferably by means of a linear actuator 4.3 of the manipulator 4.
  • the flange 5.3 of the receiving container 5 preferably has a recess formed in the Z direction for receiving the gripping system 4.2.
  • the gripping system 4.2 can be moved at least partially into such a recess in order to create the coupling between the flange 5.3 and the gripping system 4.2, for example, and in a certain relative position between the flange 5.3 and the gripping system 4.2, locking means of the gripping system 4.2 can be activated in order to then be able to lift the receiving container 5 by means of the manipulator 4.
  • Such locking means are designed, for example, as bolts, which are extended for activation.
  • the locking means can be deactivated, e.g. the bolts can be retracted, in order to then be able to move the manipulator 4 away from the receiving container 5.
  • the flange 5.3 and the gripping system 4.2 must be adapted to one another. Other designs of the flange 5.3 than the one just described are conceivable, depending on which gripping system 4.2 the receiving containers 5 are to be used with. In particular, Fig.
  • FIG. 1a and 1b show the receiving container 5 in a state coupled to the manipulator 4 at a distance from the floor B of the winder lane 3 next to a winding spindle 7 of a winder 8. Details of the gripping system 4.2 are not shown for the sake of clarity.
  • Fig.2 shows the receiving container 5 in a state decoupled from the manipulator 4, without this manipulator, wherein the receiving container 5 is placed on the floor B of the winder lane 3 next to a winding spindle 7 of a winder 8.
  • the hanging rail 13 preferably has two guide rails on which the trolley 4.1 can be guided with rollers. However, it would also be conceivable to use a single guide rail, a so-called monorail, with preferably a double-T-shaped cross-section.
  • the hanging rail 13 has a first end in the area of the front End EA of the winder lane 3 in the area of the delivery area 9, so that the receiving containers 5 can be positioned in the delivery area 9 by means of the manipulator 4, but cannot be moved away from the winder lane 3 beyond the delivery area 9.
  • the hanging rail 13 has a second end in the area of the front end Ez of the winder lane 3 in the area of the feed area 12, so that the receiving containers 5 can be picked up in the feed area 12 by means of the manipulator 4.
  • the manipulator 4 is therefore preferably designed to operate the winders 8 of a single winder lane 3. On the other hand, it would also be conceivable to extend the hanging rail 13 into further winder lanes and to enable the use of the manipulator 4 in two or more winder lanes.
  • the manipulator 4 in particular by means of the linear actuator 4.3, the receiving containers 5 can be lifted in the Z direction and then moved in an X axis by means of the manipulator 4 without contact with the ground.
  • the maximum possible movement path of the gripping system 4.2 in the vertical direction is greater than the height of the receiving containers 5.
  • a receiving container 5 coupled to the manipulator 4 can be moved over a receiving container 5 standing on a floor of the winding lane 3.
  • the hanging rail 13 is arranged accordingly high above the floor of the winding lane 3.
  • the direction of movement of the linear actuator 4.3 mentioned above is preferably aligned in the Z direction and a maximum movement path of this linear actuator 4.3 is then greater than the height of the receiving containers 5.
  • the receiving containers 5 used in a winding lane 3 are preferably of the same height, particularly preferably of identical construction.
  • the receiving containers 5 cannot be moved by means of the manipulator 4 in particular transversely to the longitudinal direction 1 of the winding lane 3 (along the Y axis). Due to the movement mechanism 6, the possibility of moving the receiving container 5 by means of the manipulator 4 in the X and Z directions is sufficient.
  • the movement mechanism 6 By means of the movement mechanism 6, a sufficiently large distance can be created between the support mandrel 5.1 and the winders 8, precisely by arranging the support mandrel 5.1 in its parking position Pp, in order to move the receiving container 5 towards one of the winders 8 without the risk of collision between the receiving container 5 and the winders 8, from this winder 8 away or past this winder 8. This is particularly important when a receiving container 5 is to be guided past a winder 8 whose winding spindle 7 rotates at a high operating speed.
  • the movement of the receiving containers 5 is simplified in the second embodiment of the handling system 1, since due to the two endless conveyors 11.1 and 11.2 it only has to take place in one direction of the winder lane 3, namely from the feed area 12 in the direction of the discharge area 9. With the same number of winders 8, only one manipulator 4 may therefore be sufficient compared to the first embodiment of the handling system 1.
  • the support frame 5.2 has two bolts 5.4 aligned perpendicular to the axial direction A of the support dome 5.1.
  • the bolts 5.4 can be arranged in bolt receptacles 8.1 formed on the winders 8 for coupling the support frame 5.2 to one of the winders 8, so that in the coupled state a support of the support frame 5.2 on the winder 8 is achieved transversely to the longitudinal direction 1 of the winder lane 3 away from the winder 8.
  • the bolts 5.4 are each cylindrical and have a phase at their lower end to simplify the coupling with the bolt receptacles 8.1.
  • the bolts 5.4 are arranged on the same front end area of the receiving container 5 as the projecting end of the support mandrel 5.1.
  • the support frame it would be conceivable for the support frame to be positioned between the winders and a holding rail of the handling system arranged in the longitudinal direction of the winder lane in order to enable the support frames to be supported on the holding rail transversely to the longitudinal direction of the winder lane away from the winder.
  • the support frames 5.2 are primarily guided past the respective winder 8 in the vertical Z direction in order to align the support mandrel 5.1 with the associated winding spindle 7.
  • the support mandrel 5.1 must be guided past a traversing beam of the winder 8, which usually protrudes approximately 100 mm beyond the front end of the winding spindle 7 in the horizontal Y direction.
  • the support mandrel 5.1 must then be moved by approximately 100 mm towards the winding spindle 7 after passing the traversing beam in order to ensure that the distance t between the winding spindle 7 and the support mandrel 5.1 is small enough for the spools 2 to be transferred from the winding spindle 7 to the support mandrel 5.1 without complications.
  • This movement takes place passively by means of the movement mechanism 5.6 by placing the receiving container 5 on the floor B, as already described in detail above.
  • This distance t is correspondingly greater according to Fig. 1a with the support mandrel 5.1 in the parking position Pp than according to Fig. 2 with the support mandrel 5.1 in the operating position PB.

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Aufnahmebehälter (5) mit einem Aufnahmegestell (5.2) und mit zumindest einem Tragedorn (5.1), wobei der Tragedorn (5.1) zur Aufnahme und zum Transportieren wenigstens einer Spule (2) eingerichtet ist. Ferner betrifft die vorliegende Offenbarung ein Handhabungssystem (1) mit einem solchen Aufnahmebehälter (5). Die Spulen (2), ein Wickler (8) und/oder der Tragedorn (5.1) können vor Beschädigungen beim Betrieb der Aufnahmebehälter (5) und des Handhabungssystem (1) sicher geschützt werden, indem der Tragedorn (5.1) mittels eines Axiallagers (5.5) axial bewegbar an dem Aufnahmegestell (5.2) gelagert ist.

Description

Aufnahmebehälter und Handhabungssystem zum Transport von Spulen mit zumindest einem Aufnahmebehälter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufnahmebehälter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere einen Aufnahmebehälter mit einem Aufnahmegestell und mit zumindest einem Tragedorn, wobei der Tragedorn zur Aufnahme und zum Transportieren wenigstens einer Spule eingerichtet ist.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Handhabungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12, insbesondere ein Handhabungssystem zum Transport von Spulen mit zumindest einem oben genannten Aufnahmebehälter, wobei der Aufnahmebehälter mittels des Manipulators vor einer Spulspindel eines Wicklers positionierbar ist, so dass mittels des Manipulators und/oder des Wicklers Spulen von dem Wickler auf den Tragedorn des Aufnahmebehälters überführt werden können.
Aus der DE 20 2011 052 251 Ul sind solche Tragedome oder Aufnahmebehälter bekannt, welche fest mit dem zugehörigen Manipulator verbunden sind und sich somit zu jeder Zeit mit dem Manipulator mitbewegen. Diese gemeinsame Baueinheit aus Manipulator und zumindest einem Tragedorn wird hier als Doffer bezeichnet. Die Doffer werden an Hängeschienen zwischen den beiden stirnseitigen Enden einer Wicklergasse geführt, welche mittels mehrerer Wickler ausgebildet ist. In der in der DE 20 2011 052 251 Ul beschriebenen Filamentanlage sind mehrere Wicklergassen nebeneinander mithilfe einer Vielzahl von Wicklern ausgebildet. Es ist denkbar, dass zwei Doffer zum Spulenhandling in einer Wicklergasse vorgesehen sind. Dann ist an einem jeden stirnseitigen Ende der Wicklergasse jeweils eine Weitertransporteinrichtung zum Abtransport der Spulen aus der Wicklergasse in Form einer als Gatter ausgeführten Puffereinrichtung angeordnet. Dies ist notwendig, da aufgrund der Bewegung der Doffer an der Hängeschiene ein Überholen bzw. ein aneinander Vorbeifahren der beiden Doffer nicht möglich ist. Ein jeder der zwei Doffer kann somit nur an eine der beiden Weitertransporteinrichtungen Spulen übergeben. Es kann vorkommen, dass gerade kein Doffer zur Aufnahme der Spulen eines Wicklers frei ist, wenn die Spulen von einem der Wickler zu dessen kontinuierlichen Betrieb abgenommen werden müssen, da mittels der Doffer gerade bereits Spulen anderer Wickler transportiert werden. Dies erfordert dann einen sogenannten manuellen Doff, nämlich eine Abnahme der Spulen von einem Wickler durch einen Anlagenbediener.
Um Spulen von dem Wickler auf einen Tragedorn abzuschieben, wird der Tragedorn vor der Spulspindel des Wicklers positioniert. Bei der Überführung der Spulen von dem Wickler auf den Tragedom kann es vorkommen, dass Papphülsen der Spulen beschädigt werden oder die Spulen sich verkanten. Wenn ein Tragedorn zu einem Wickler hin, von einem Wickler weg oder an einem Wickler vorbeigeführt wird, besteht ein Risiko, dass Teile des Wicklers vom Tragedorn touchiert und somit durch den Tragedorn beschädigt werden. Insbesondere gilt dies für einen Changierbalken des Wicklers, welcher üblicherweise in Längsrichtung der Spulspindel um z.B. ca. 100mm über ein auskragendes Ende der Spulspindel herausragt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufnahmebehälter und/oder ein Handhabungssystem bereitzustellen, welche die Probleme des Stands der Technik reduzieren oder beseitigen. Insbesondere sollen die Spulen, der Wickler und/oder der Tragedorn vor Beschädigungen beim Betrieb der Aufnahmebehälter und des Handhabungssystems sicher geschützt werden. Weiterhin soll insbesondere der konstruktive und/oder steuerungstechnische Aufwand zur Ausbildung des Aufnahmebehälters und/oder des Handhabungssystems reduziert werden.
Diese Aufgabe wird zunächst durch einen Aufnahmebehälter gemäß Anspruch 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Genauer wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Tragedom mittels eines Axiallagers axial bewegbar an dem Aufnahmegestell gelagert ist.
Aufgrund dieser axialen Bewegbarkeit ist der Tragedom sehr nah an der Spulspindel des Wicklers positionierbar, so dass eine Beschädigung der Papphülsen der Spulen und ein Verkanten der Spulen bei der Überführung der Spulen von der Spulspindel auf den Tragedorn sicher vermieden ist. Weiterhin ist der Tragedorn aufgrund der axialen Bewegbarkeit mit einem Abstand zur Spulspindel anordenbar, wobei durch diesen Abstand sichergestellt werden kann, dass der Tragedorn und der Wickler nicht miteinander kollidieren, wenn der Tragedorn zu dem Wickler hin, von dem Wickler weg oder an dem Wickler vorbeigeführt wird. Es ist denkbar, dass der Tragedorn manuell durch einen Bediener entlang seiner Längsachse axial bewegt wird. Das Aufnahmegestell dient insbesondere auch dazu, den Aufnahmebehälter auf einem Boden neben dem Wickler, insbesondere in einer Wicklergasse, abstellen zu können, wobei der Tragedom derart frei vom Aufnahmegestell auskragt, dass Spulen auf diesen Tragedorn aufschiebbar oder von diesem Tragedorn abschiebbar sind. Die Höhe des Tragedomes mit Bezug zum Aufnahmegestell und somit dem Boden ist dabei an den Wickler und die Position der Spulspindel des Wicklers während der Übergabe der Spulen an den Aufnahmebehälter angepasst.
Bevorzugterweise weist der Aufnahmebehälter einen mit dem Tragedom gekoppelten Bewegungsmechanismus auf, wobei der Tragedom mittels des Bewegungsmechanismus zwischen einer Parklage und einer Betriebslage axial hin- und herbewegbar ist.
In der Betriebslage ist dann der beschriebene geringe Abstand zwischen der Spulspindel und dem Tragedom realisiert, der Tragedom somit sehr dicht an der Spulspindel des Wicklers angeordnet. In der Parklage ist der beschriebene größere Abstand zwischen der Spulspindel und dem Tragedorn realisiert, das Kollisionsrisiko zwischen dem Tragedorn und dem Wickler dann minimiert. Mittels des Bewegungsmechanismus ist die Bewegung des Tragedoms zwischen der Parklage und der Betriebslage automatisierbar. Dazu ist der Bewegungsmechanismus mit entsprechenden Aktuatoren koppelbar und/oder durch entsprechende Manipulatoren betätigbar. Der Bewegungsmechanismus dient weiterhin dazu, die zur Bewegung notwendige Kraft und den gewünschten Bewegungsweg durch entsprechende Getriebeübersetzung auf ein bestimmtes Maß einzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform des Aufnahmebehälters weist der Bewegungsmechanismus einen Aktiviermechanismus auf. Durch eine Betätigung des Aktiviermechanismus ist der Tragedorn mittels des Bewegungsmechanismus von der Parklage in die Betriebslage bewegbar. Weiter bevorzugt durchdringt der Aktiviermechanismus in einem angehobenen Zustand des Aufnahmebehälters zumindest teilweise eine Bodenfläche des Aufnahmebehälters nach unten hin, so dass der Aktiviermechanismus durch ein Abstellen des Aufnahmebehälters auf einem Boden betätigbar ist.
Auf diese Weise ist ein besonders einfacher Ablauf zur sehr dichten Positionierung des Tragedomes vor der Spulspindel erreichbar. Der Aufnahmebehälter mit dem Tragedorn in der Parkposition ist mittels eines Manipulators zum Wickler hin bewegbar, bis der Tragedorn und die Spulspindel horizontal zueinander ausgerichtet sind, also jeweils im Wesentlichen in derselben vertikal ausgerichteten Ebene angeordnet sind. Dies geschieht aufgrund der Anordnung des Tragedomes in der Parkposition ohne Kollisionsrisiko zwischen dem Tragedom und dem Wickler auch wenn der Manipulator lediglich dazu ausgebildet ist, den Aufnahmebehälter ausschließlich senkrecht zur Längsachse der Spulspindel zu bewegen. Beim Abstellen des Aufnahmebehälters auf dem Boden ist dann kein Kollisionsrisiko mehr zwischen dem Tragedorn und dem Wickler vorhanden, da der Tragedom etwaige hervorstehende Elemente des Wicklers wie den Changierbalken bereits passiert hat. Nach und/oder während dem Abstellen des Aufnahmebehälters auf dem Boden wird dann der Aktiviermechanismus betätigt und der Tragedorn mittels des Bewegungsmechanismus von der Parklage in die Betriebslage bewegt. Die Bodenfläche ist dabei mittels des Aufnahmegestells des Aufnahmebehälters ausgebildet. Die Bodenfläche ist mit Hilfe der Bereiche ausgebildet, welche bei der Positionierung des Aufnahmebehälters auf dem Boden den Boden kontaktieren. Weiterhin sind die Zwischenbereiche zwischen diesen Kontaktbereichen auch Teil der Bodenfläche. Es wird dabei insbesondere von einem im Wesentlichen ebenen Boden ausgegangen, so dass auch die Bereiche des Aufnahmegestells, welche zum Kontakt mit dem Boden vorgesehen sind, und somit auch die Bodenfläche selbst, im Wesentlichen in einer Ebene liegen. Das Aufnahmegestell erstreckt sich dann nach unten hin bis zu dieser Ebene.
Der Bewegungsmechanismus weist gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform des Aufnahmebehälters einen Rückstellmechanismus auf, mittels welchem der Tragedorn durch ein Anheben des Aufnahmebehälters von dem Boden automatisch von der Betriebslage in die Parklage bewegbar ist. Dann ist der Aufnahmebehälter auch ohne Kollisionsrisiko zwischen dem Tragedorn und dem Wickler wieder vom Wickler weg bewegbar, auch wenn der Manipulator lediglich dazu ausgebildet ist, den Aufnahmebehälter ausschließlich senkrecht zur Längsachse der Spulspindel zu bewegen. Der Tragedorn befindet sich dann nämlich nach einem Anheben des Aufnahmebehälters, was zu dessen Transport ja zwingend notwendig ist, unmittelbar oder zumindest zeitnah in seiner Parkposition und ist dann ohne Kollisionsrisiko zwischen dem Tragedorn und dem Wickler vom Wickler weg bewegbar. Es ist zur Bewegung des Tragedomes von der Betriebslage in die Parklage aufgrund des Rückstellmechanismus nur das Anheben des Aufnahmebehälters und keine weiteren steuerungstechnischen Maßnahmen notwendig.
Vorzugsweise weist der Bewegungsmechanismus einen Schwenkhebel und eine Kolbenstange auf. Der Schwenkhebel ist um eine senkrecht zur Axialrichtung des Tragedornes angeordnete Gestell-Drehachse drehbar an dem Aufnahmegestell gelagert. Der Schwenkhebel ist auf einer ersten Seite der Gestell-Drehachse um eine senkrecht zur Axialrichtung des Tragedornes angeordnete Tragedorn-Drehachse drehbar an dem Tragedorn gelagert. Der Schwenkhebel ist weiterhin auf einer der ersten Seite mit Bezug zu der Gestell-Drehachse gegenüberliegenden, zweiten Seite um eine senkrecht zur Axialrichtung des Tragedomes angeordnete Kolbenstangen-Drehachse drehbar mit der Kolbenstange verbunden.
Dies führt zu einer konstruktiv einfach herstellbaren und robust ausführbaren Ausführung des Bewegungsmechanismus. Durch eine im Wesentlichen axiale Bewegung der Kolbenstange ist der Tragedorn ebenso axial bewegbar. Aufgrund des beschriebenen Getriebemechanismus sind die Kolbenstange und der Tragedorn jeweils mit der gewünschten Kraft und dem gewünschten Bewegungsweg bewegbar, wobei die Abstände und Dimensionen der einzelnen Bauteile entsprechend gewählt sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Aufnahmebehälters weist der Bewegungsmechanismus einen Aktivierhebel auf, welcher drehbar an dem Aufnahmegestell gelagert ist. Die Kolbenstange ist exzentrisch zu dessen Drehachse gelenkig mit dem Aktivierhebel verbunden. Der Aktivierhebel durchdringt in einer Parkstellung teil- weise die Bodenfläche des Aufnahmebehälters nach unten hin. Der Aktivierhebel ist in eine Betriebsstellung, insbesondere durch ein Abstellen des Aufnahmebehälters auf dem Boden, verschwenkbar.
Die Kolbenstange dient somit insbesondere der getriebetechnischen Verbindung des Tragedomes mit dem Aktivierhebel. Wenn dann der Aufnahmebehälter in dessen Betrieb auf dem Boden abgestellt wird, wird der Aktivierhebel in seine Betriebsstellung verschwenkt, somit die Kolbenstange im Wesentlichen axial bewegt, der Schwenkhebel gedreht und weiterhin der Tragedom axial in seine Betriebsstellung bewegt. Der Aktiviermechanismus ist somit insbesondere zumindest teilweise mittels des Aktivierhebels ausgebildet.
Weiter bevorzugt ist die Bodenfläche des Aufnahmebehälters in der Betriebsstellung des Aktivierhebels teilweise mittels des Aktivierhebels ausgebildet.
Der Aktivierhebel kontaktiert dann in seiner Betriebsstellung neben entsprechenden Bereichen des Aufnahmegestells den Boden. Die Unterseite des Aktivierhebels ist somit insbesondere in seiner Betriebsstellung mit den den Boden kontaktierenden Bereichen des Aufnahmegestells im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform des Aufnahmebehälters ist der Aktivierhebel mittels einer Rückstellfeder mit dem Aufnahmegestell gekoppelt. Mittels der Rückstellfeder ist eine Kraft auf den Aktivierhebel erzeugbar, mittels welcher der Aktivierhebel von seiner Betriebsstellung in seine Parkstellung verschwenkbar ist.
Der Rückstellmechanismus ist somit insbesondere zumindest teilweise mittels der Rückstellfeder ausgebildet. Die mittels der Rückstellfeder erzeugbare Kraft ist dabei so groß, dass keine Verschwenkung des Aktivierhebels erfolgt, solange das Aufnahmegestell auf dem Boden steht. Erst wenn das Aufnahmegestell vom Boden angehoben wird, wird der Aktivierhebel verschwenkt, wobei die Kraft der Rückstellfeder ausreicht, auch den mit Spulen beladenen und mit dem Aktivierhebel gekoppelten Tragedorn in seine Parkstellung zu bewegen. Zur besonders einfachen Handhabung des Aufnahmegestells weist das Aufnahmegestell vorzugsweise an seiner Oberseite, vorzugsweise vertikal oberhalb seines Schwerpunkts einen Flansch zur lösbaren Kopplung mit einem Manipulator auf.
Ein solcher Aufnahmebehälter kommt insbesondere mit einem an einer Hängeschiene bewegbaren Manipulator zum Einsatz. Der Flansch ermöglicht eine schnelle und sichere Kopplung sowie Entkopplung mit dem Manipulator. Ein an der Oberseite angeordneter Flansch kann insbesondere unter Zuhilfenahme einer Bewegung eines Greifsystem des Manipulators senkrecht nach unten angekoppelt und insbesondere unter Zuhilfenahme einer Bewegung des Greifsystem senkrecht nach oben abgekoppelt werden. Durch die Anordnung des Flansches vertikal oberhalb des Schwerpunkts des Aufnahmebehälters können Biegebelastungen auf den Flansch und somit den Manipulator vermieden oder zumindest minimiert werden. Der Schwerpunkt wird vorzugsweise im mit Spulen beladenen Aufnahmebehälter bestimmt.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des Aufnahmebehälters ist genau ein Tragedorn mit dem Aufnahmegestell verbunden.
Dieser genau eine Tragedorn ist dabei an die Länge der Spulspindel des Wicklers angepasst. Ein Aufnahmebehälter mit genau einem Tragedorn ist optimal mit den üblichen, einen Revolver aufweisenden Wicklern einsetzbar. Solche sogenannten Revolver- Wickler weisen genau zwei Spulspindeln auf, von welchen sich im Betrieb des Revolver-Wicklers eine in einer Aufwickelposition und eine in einer Warteposition befindet. Die fertig gewickelten Spulen sind dann in der Warteposition vom Wickler auf den Tragedorn aufschiebbar. Somit sind mit diesem einen Tragedorn alle Spulen einer Spulspindel eines Wicklers aufnehmbar, was zu einem reibungslosen Betrieb des Wicklers führt. Weiterhin kann das Gewicht des Aufnahmebehälters durch nur einen Tragedorn nach oben begrenzt werden. Der Manipulator zum Transport des Aufnahmebehälters kann dann entsprechend der relativ geringen, zu erwartenden Belastungen dimensioniert werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch ein Handhabungssystem gemäß Anspruch 12 gelöst. Genauer wird die Aufgabe dann dadurch gelöst, dass der Tragedorn mittels des Bewegungsmechanismus nach oder während der Positionierung des Aufnahmebehälters vor dem Wickler von der Parklage des Tragedorns in seine Betriebslage, zur Spulspindel dieses Wicklers hin bewegbar ist.
Es ist somit ausreichend, einen Manipulator zum Transport des Aufnahmebehälters vorzusehen, mittels welchem ausschließlich Bewegungen senkrecht zur Spulspindelachse möglich sind. Es ist somit ein besonders einfach ausführbarer und somit kostengünstiger Manipulator einsetzbar. Die Bewegung des Tragedorns zur Spulspindel hin, dessen Notwendigkeit bereits ausführlich diskutiert wurde, ist mittels des Bewegungsmechanismus ermöglicht. Der Bewegungsmechanismus ist vorteilhafterweise passiv ausgeführt und weist keine aktiven Bauteile mit entsprechend aufwendiger Ansteuerung auf. Die für den Bewegungsmechanismus notwendige Energie ist mittels des Eigengewichtes des Aufnahmebehälters für die Bewegung des Tragedornes von der Parklage in die Betriebslage und in umgekehrter Richtung mittels des ebenso vorteilhafterweise passiven Rückstellmechanismus erzeugbar.
Vorteilhafterweise sind mehrere Aufnahmebehälter mit jeweils einem Tragedorn vorgesehen, wobei der Manipulator zur Bewegung der Aufnahmebehälter einzeln mit einem jeden der Aufnahmebehälter koppelbar ist, so dass je nach Bedarf ein jeder der Aufnahmebehälter mittels des Manipulators vor einem jeden Wickler einer Wicklergasse, welche mittels mehrerer Wickler ausgebildet ist, oder in einem an einem stirnseitigen Ende der Wicklergasse ausgebildeten Abgabebereich positionierbar ist. Eine Weitertransporteinrichtung ist im Abgabebereich angeordnet, wobei mittels der Weitertransporteinrichtung Spulen aus der Wicklergasse abtransportierbar sind.
Somit kann die Flexibilität des Handhabungssystems erhöht werden. Die Verwendung von mehreren Aufnahmebehältern in einer Wicklergasse erhöht die mögliche bedienbare Anzahl an Wicklern in dieser Gasse, insbesondere mit nur einem Manipulator. Man könnte auch sagen, dass ein Aufnehmen von Spulen bei einer größeren Länge der Wicklergasse mit mehr Wicklern insbesondere mit nur einem Manipulator möglich ist. Weiterhin kann die Gefahr von erforderlichen manuellen Doffs verringert werden. Die Aufnahmebehälter werden zu ihrem Transport mit dem Manipulator mit dem Manipulator gekoppelt. Wenn einer der Aufnahmebehälter vor einem der Wickler positioniert ist, kann der Aufnahmebehälter abgekoppelt werden, so dass der Manipulator zum Transport eines anderen Aufnahmebehälters zur Verfügung steht. Es ist denkbar, dass ein mit Spulen beladener Aufnahmebehälter für eine gewisse Zeit in der Wicklergasse stehen bleibt, bis ein Manipulator für dessen Transport zum Abgabebereich zur Verfügung steht. Mittels der Aufnahmebehälter ist somit eine Zwischenspeicherung in der Wicklergasse ermöglicht. Solche Zwischenspeicherungen erfolgen gemäß dem Stand der Technik immer außerhalb der Wicklergasse, was einen höheren Platzbedarf der gesamten Filamentanlage zur Folge hat.
Weiter bevorzugt weist die Weitertransporteinrichtung im Abgabebereich ein Gatter mit mehreren, vorzugsweise sechs, Gatterdomen auf. Mittels eines jeden der Gatter- dorne sind alle mittels eines der Tragedorne transportierte Spulen aufnehmbar. Insbesondere sind die Gatterdorne und die Tragedome somit im Wesentlichen gleich lang.
Mittels solcher Gatter ist ein einfacher Weitertransport der Spulen z.B. zu einem Lager oder einer Verpackungseinrichtung ermöglicht.
In einer weiteren, alternativen Ausführungsform des Handhabungssystems weist die Weitertransporteinrichtung im Abgabebereich einen ersten Endlosförderer auf. Die Aufnahmebehälter sind mit dem Manipulator an dem ersten Endlosförderer positionierbar, so dass die Aufnahmebehälter mit dem ersten Endlosförderer aus der Wicklergasse abtransportierbar sind.
Auf diese Weise ist ein besonders schnelles Abtransportieren der Spulen aus der Wicklergasse ermöglicht, ohne die Spulen von den Tragedornen abschieben zu müssen. Die Aufnahmebehälter können dann im weiteren Prozessverlauf der Lagerung der Spulen z.B. bis zu deren Verpackung dienen.
Eine schnelle und automatisierte Zufuhr von Aufnahmebehältern zur Wicklergasse ist ermöglicht, wenn die Weitertransporteinrichtung an einem dem Abgabebereich gegenüberliegenden stirnseitigen Ende der Wicklergasse einen zweiten Endlosförderer zur Zufuhr von Aufnahmebehältern zur Wicklergasse aufweist. Die Aufnahmebehälter sind mittels des zweiten Endlosförderers in einem Zufuhrbereich positionierbar, in welchem einer der Aufnahmebehälter mit dem Manipulator koppelbar ist.
Der / die Aufnahmebehälter und das Handhabungssystem werden insbesondere in einer Filamentanlage eingesetzt, mittels welcher polymere, multifile Fäden extrudierbar, verstreckbar und mittels des / der Wickler aufwickelbar sind.
Im Nachfolgenden werden bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren näher dargestellt.
Fig. la zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufnahmebehälters in einer (YZ-) Seitenansicht teilweise im Schnitt mit dem Tragedom in einer Parklage.
Fig. 1b zeigt schematisch die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufnahmebehälters aus Fig. la in einer weiteren (XZ-) Seitenansicht mit dem Tragedom in einer Parklage.
Fig. 2 zeigt schematisch die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufnahmebehälters aus Fig. la in einer (YZ-) Seitenansicht teilweise im Schnitt mit dem Tragedorn im Gegensatz zu Fig. la in einer Betriebslage.
Fig. 3a zeigt ein Handhabungssystem nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handhabungssystems in einer dreidimensionalen Ansicht.
Fig. 3b zeigt das Handhabungssystem nach der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handhabungssystems in einer (YZ-) Seitenansicht.
Fig. 3c zeigt das Handhabungssystem nach der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handhabungssystems in einer weiteren (XZ-) Seitenansicht.
Fig. 3d zeigt das Handhabungssystem nach der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handhabungssystems in einer Draufsicht.
Fig. 4a zeigt ein Handhabungssystem nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handhabungssystems in einer dreidimensionalen Ansicht. Fig. 4b zeigt das Handhabungssystem nach der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handhabungssystems in einer (YZ-) Seitenansicht.
Fig. 4c zeigt das Handhabungssystem nach der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handhabungssystems in einer weiteren (XZ-) Seitenansicht.
Fig. 4d zeigt das Handhabungssystem nach der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Handhabungssystems in einer Draufsicht.
Der Aufnahmebehälter 5 weist, wie insbesondere in den Figuren la, 1b und 2 gezeigt, ein Aufnahmegestell 5.2 und zumindest einen Tragedom 5.1 auf. Der Tragedom 5.1 ist zur Aufnahme und zum Transportieren wenigstens einer Spule 2 eingerichtet. Auf dem Tragedorn 5.1 sind somit Spulen 2 zum Transport dieser Spulen 2 mit dem Aufnahmebehälter 5 anordnenbar. Die Figuren la, 1b und 2 zeigen den Aufnahmebehälter 5 aber ohne solche Spulen.
Der Aufnahmebehälter 5 wird in dessen Betrieb derart vor einem Wickler 8 positioniert, so dass der Tragedorn 5.1 und eine Spulspindel 7 des Wicklers 8 zueinander ausgerichtet sind und die jeweils auskragend angeordneten Stirnseiten des Tragedorns 5.1 und der Spulspindel 7 einander gegenüberliegen, wie in Fig.2 gezeigt ist. Dabei bildet sich ein Abstand t zwischen dem Tragedom 5.1 und der Spulspindel 7 aus.
Der Tragedorn 5.1 ist mittels eines Axiallagers 5.5 axial bewegbar an dem Aufnahmegestell 5.2 gelagert. Somit ist der Abstand t veränderlich, ohne dass das Aufnahmegestell 5.2 bewegt werden muss. Der Tragedorn 5.1 ist mittels des Axiallagers 5.5 an einem im Betrieb dem Wickler 8 abgewandten Endbereich des Tragedoms 5.1 an dem Aufnahmegestell 5.2 gelagert, so dass ein zur Aufnahme einer gewünschten Anzahl von Spulen 2 ausreichender Teil des Tragedoms 5.1 vom Axiallager 5.5 zur Spulspindel 7 des Wicklers 8 hin auskragt.
Der Aufnahmebehälter 5 weist einen mit dem Tragedom 5.1 gekoppelten Bewegungsmechanismus 5.6 auf. Der Tragedom 5.1 ist mittels des Bewegungsmechanismus 5.6 zwischen einer Parklage Pp und einer Betriebslage PB axial hin- und herbewegbar. In der Parklage Pp kragt der Tragedoms 5.1 vom Axiallager 5.5 weniger weit aus als in der Betriebslage PB. Das heißt, dass der Abstand zwischen dem Axiallager 5.5 und der auskragend angeordneten Stirnseite des Tragedorns 5.1 in der Parklage Pp des Tragedoms 5.1 kleiner ist als in dessen Betriebslage PB. Der Unterschied dieser Abstände beträgt 50mm bis 150mm, bevorzugt 75mm bis 125mm, besonders bevorzugt ca. 100mm. Der Abstand t zwischen dem Tragedorn 5.1 und der Spulspindel 7 kann somit entsprechend verändert werden, eben ohne das Aufnahmegestell 5.2 in Axialrichtung A des Tragedomes 5.1 bewegen zu müssen. Der Tragedorn 5.1 ragt sowohl in der Parklage Pp wie auch in der Betriebslage PB über ein zugehöriges Ende des Aufnahmegestells 5.2 hinaus. Anders ausgedrückt wird der Aufnahmebehälter 5 auf einer, im Betrieb dem Wickler 8 zugewandten, Seite durch die auskragend angeordnete Stirnseite des Tragedorns 5.1 begrenzt. Mit dem Tragedorn 5.1 in seiner Parklage Pp weist der gesamte Aufnahmebehälter 5 somit in Axialrichtung A des Tragedornes 5.1 eine kürzere Länge auf als mit dem Tragedorn 5.1 in seiner Betriebslage PB.
Der Bewegungsmechanismus 5.6 weist einen Aktiviermechanismus 5.6.1 auf. Durch eine Betätigung des Aktiviermechanismus 5.6.1 ist der Tragedorn 5.1 mittels des Bewegungsmechanismus 5.6 von der Parklage Pp in die Betriebslage PB bewegbar.
Der Aktiviermechanismus 5.6.1 durchdringt in einem angehobenen Zustand des Aufnahmebehälters 5 zumindest teilweise eine Bodenfläche 5.7 des Aufnahmebehälters 5 nach unten hin, so dass der Aktiviermechanismus 5.6.1 durch ein Abstellen des Aufnahmebehälters 5 auf einem Boden B betätigbar ist. Die Bodenfläche 5.7 ist mittels einer Unterseite des Aufnahmegestells 5.2 ausgebildet und im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet. Fig. la und 1b zeigen den Aufnahmebehälter 5 in dem angehobenen Zustand mit einem entsprechenden vertikalen Abstand zum Boden B, so dass der Aktiviermechanismus 5.6.1 nicht betätigt ist. Beim Übergang zu der in Fig.2 gezeigten Position des Aufnahmebehälters 5, in welcher das Aufnahmegestell 5.2 den Boden B kontaktiert, wird dann der Aktiviermechanismus 5.6.1 betätigt. In der in Fig.2 gezeigten Position des Aufnahmebehälters 5 ist der Tragedom 5.1 bereits in der Betriebslage PB angeordnet. Der Bewegungsmechanismus 5.6 weist einen Rückstellmechanismus 5.6.2 auf, mittels welchem der Tragedorn 5.1 durch ein Anheben des Aufnahmebehälters 5 von dem Boden B automatisch von der Betriebslage PB in die Parklage Pp bewegbar ist.
Beim Übergang von der in Fig.2 gezeigten Position des Aufnahmebehälters 5, in welcher das Aufnahmegestell 5.2 den Boden B kontaktiert, zu der in den Figuren la und 1b gezeigten Position mit entsprechendem vertikalem Abstand zum Boden B, wird dann der Tragedorn 5.1 mittels des Rückstellmechanismus 5.6.2 von der Betriebslage PB in die Parklage Pp bewegt.
Der Bewegungsmechanismus 5.6 weist einen Schwenkhebel 5.6.3 und eine Kolbenstange 5.6.4 auf. Der Schwenkhebel 5.6.3 ist um eine senkrecht zur Axialrichtung A des Tragedomes 5.1 angeordnete Gestell-Drehachse DG drehbar an dem Aufnahmegestell 5.2 gelagert. Der Schwenkhebel 5.6.3 ist auf einer ersten Seite der Gestell- Drehachse DG um eine senkrecht zur Axialrichtung A des Tragedornes 5.1 angeordnete Tragedorn-Drehachse DT drehbar an dem Tragedorn 5.1 gelagert. Der Schwenkhebel
5.6.3 ist weiterhin auf einer der ersten Seite mit Bezug zu der Gestell-Drehachse DG gegenüberliegenden, zweiten Seite um eine senkrecht zur Axialrichtung A des Tragedorns 5.1 angeordnete Kolbenstangen-Drehachse DK drehbar mit der Kolbenstange
5.6.4 verbunden.
Die Gestell-Drehachse DG, die Tragedorn-Drehachse DT und die Kolbenstangen- Drehachse DK sind somit im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Je nachdem wie groß die Abstände der Gestell-Drehachse DG zur Tragedorn-Drehachse DT und der Gestell-Drehachse DG zur Kolbenstangen-Drehachse DK im Verhältnis zueinander sind, führt eine kleine, im Wesentlichen axiale Bewegung der Kolbenstange 5.6.4 zu einer großen, axialen Bewegung des Tragedoms 5.1 oder umgekehrt. Bevorzugterweise sind diese beiden Abstände im Wesentlichen gleich groß. Durch die im Wesentlichen axiale Bewegung der Kolbenstange 5.6.4 wird der Schwenkhebel 5.6.3 gedreht. Durch die Drehung des Schwenkhebels 5.6.3 wird der Tragedorn 5.1 axial bewegt.
Der Bewegungsmechanismus 5.6 weist einen Aktivierhebel 5.6.5 auf, welcher drehbar an dem Aufnahmegestell 5.2 gelagert ist. Die Kolbenstange 5.6.4 ist exzentrisch zu dessen Drehachse DA gelenkig mit dem Aktivierhebel 5.6.5 verbunden. Der Aktivierhebel 5.6.5 durchdringt in einer Parkstellung Sp teilweise die Bodenfläche 5.7 des Aufnahmebehälters 5 nach unten hin, wobei der Aktivierhebel 5.6.5 in eine Betriebsstellung SB, insbesondere durch ein Abstellen des Aufnahmebehälters 5 auf dem Boden B, verschwenkbar ist.
Des Parkstellung Sp des Aktivierhebels 5.6.5 korrespondiert somit mit der Parklage Pp des Tragedoms 5.1. D.h. wenn der Aktivierhebel 5.6.5 in der Parkstellung Sp angeordnet ist, ist der Tragedorn 5.1 in seiner Parklage Pp angeordnet. Ebenso korrespondiert die Betriebs Stellung SB des Aktivierhebels 5.6.5 mit der Betriebslage PB des Tragedorns 5.1. D.h. wenn der Aktivierhebel 5.6.5 in der Betriebsstellung SB angeordnet ist, ist der Tragedorn 5.1 in seiner Betriebslage PB angeordnet. Während des Übergangs des Aktivierhebels 5.6.5 von seiner Parkstellung Sp in seine Betriebsstellung SB wird die Kolbenstange 5.6.4 nach oben bewegt und somit der Schwenkhebel 5.6.3 gedreht.
Die Bodenfläche 5.7 des Aufnahmebehälters 5 ist in der Betriebs Stellung SB des Aktivierhebels 5.6.5 teilweise mittels des Aktivierhebels 5.6.5 ausgebildet. Beim Abstellen des Aufnahmebehälters 5 auf dem Boden B wird zunächst ein Kontakt zwischen dem Boden B und dem Aktivierhebel 5.6.5 erzeugt. Bei der weiteren Reduktion des Abstandes zwischen dem Aufnahmebehälter 5 und dem Boden B wird der Aktivierhebel 5.6.5 verschwenkt, bis der Aufnahmebehälter 5 auf dem Boden B aufliegt und der Aufnahmebehälter 5 somit nicht mehr bewegt wird. Der Aktivierhebel 5.6.5 kontaktiert in dieser Position teilweise den Boden B und ist somit auch Teil der Bodenfläche 5.7, welche ja eben mittels der den Boden B kontaktieren Bereiche des Aufnahmebehälters 5 ausgebildet ist.
Der Aktivierhebel 5.6.5 ist mittels einer Rückstellfeder 5.6.6 mit dem Aufnahmegestell 5.2 gekoppelt. Mittels der Rückstellfeder 5.6.6 ist eine Kraft auf den Aktivierhebel 5.6.5 erzeugbar, mittels welcher der Aktivierhebel 5.6.5 von seiner Betriebsstellung SB in seine Parkstellung Sp verschwenkbar ist.
Die mittels der Rückstellfeder 5.6.6 auf den Aktivierhebel 5.6.5 erzeugte Kraft wirkt somit in Richtung des Bodens B, also nach unten hin. Die Rückstellfeder 5.6.6 ist vorzugsweise, wie in Fig. la und 2 gezeigt, als Schraubenfeder ausgeführt, wobei aber der Einsatz anderer Federarten denkbar ist. Die gezeigte Schraubenfeder ist mit einer Oberseite des Aktivierhebels 5.6.5 und mit einem nach unten, dieser Oberseite zugewandten Bereich des Aufnahmegestells 5.2 jeweils verbunden.
Beim Anheben des Aufnahmebehälters 5 von dem Boden B wird zunächst der Abstand zwischen dem Aufnahmebehälter 5 und dem Boden B vergrößert und der Aktivierhebel 5.6.5 mit Kontakt zum Boden B verschwenkt. Der Aktivierhebel 5.6.5 wird beim weiteren Anheben so lange weiter verschwenkt, bis seine Parkstellung Sp erreicht ist, wobei sich bei einem noch weiteren Anheben der Kontakt zwischen dem Aktivierhebel 5.6.5 und dem Boden B dann löst.
Das Aufnahmegestell 5.2 weist vorzugsweise an seiner Oberseite, vorzugsweise vertikal oberhalb seines Schwerpunkts einen Flansch 5.3 zur lösbaren Kopplung mit einem Manipulator 4 auf.
Es ist gemäß der Figuren 1 bis 4d genau ein Tragedom 5.1 mit dem Aufnahmegestell 5.2 verbunden.
Denkbar wäre demgegenüber auch der Einsatz von Aufnahmebehältern mit zwei oder mehr Tragedornen, wobei der Manipulator 4 dann entsprechend ausgeführt ist, die gegenüber der Aufnahmebehälter 5.1 mit nur einem Tragedorn 5.1 erhöhte Masse der Aufnahmebehälter bewegen zu können.
Die Figuren 3a bis 3d zeigen eine erste Ausführungsform eines Handhabungssystems 1 und die Figuren 4a bis 4d zeigen eine zweite Ausführungsform des Handhabungssystems 1. Das Handhabungssystem 1 weist, gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform, zum Transport von Spulen 2 zumindest einen oben beschriebenen Aufnahmebehälter 5 und zumindest einen Manipulator 4 auf. Der Aufnahmebehälter 5 ist mittels des Manipulators 4 vor der Spulspindel 7 eines Wicklers 8 positionierbar, so dass mittels des Manipulators 4 und/oder des Wicklers 8 Spulen 2 von dem Wickler 8 auf den Tragedom 5.1 des Aufnahmebehälters 5 überführt werden können. Es ist denk- bar, dass eine Röllchenleiste an dem Tragedom 5.1 angeordnet ist, um die notwendige Kraft beim Auf- oder Abschieben der Spulen 2 zu reduzieren.
Der Tragedorn 5.1 ist mittels des Bewegungsmechanismus 5.6 nach oder während der Positionierung des Aufnahmebehälters 5 vor dem Wickler 8 von der Parklage Pp des Tragedomes 5.1 in seine Betriebslage PB, zur Spulspindel 7 dieses Wicklers 8 hin bewegbar.
Wie oben beschrieben, wird die Bewegung des Tragedomes 5.1 von seiner Parklage Pp in seine Betriebslage PB, insbesondere durch ein Abstellen des Aufnahmebehälters 5 auf dem eben neben dem Wickler 8 ausgebildeten Boden B ausgelöst. Dieses Abstellen ist mittels des Manipulators 4 ermöglicht.
Es sind mehrere Aufnahmebehälter 5 mit jeweils einem Tragedom 5.1 vorgesehen, wobei der Manipulator 4 zur Bewegung der Aufnahmebehälter 5 einzeln mit einem jeden der Aufnahmebehälter 5, insbesondere deren Flansche 5.3, koppelbar ist, so dass je nach Bedarf ein jeder der Aufnahmebehälter 5 mittels des Manipulators 4 vor einem jeden Wickler 8 einer Wicklergasse 3, welche mittels mehrerer Wickler 8 ausgebildet ist, oder in einem an einem stimseitigen Ende EA der Wicklergasse 3 ausgebildeten Abgabebereich 9 positionierbar ist, wobei eine Weitertransporteinrichtung 6 im Abgabebereich 9 angeordnet ist, wobei mittels der Weitertransporteinrichtung 6 Spulen 2 aus der Wicklergasse 3 abtransportierbar sind.
Somit kann einer der Aufnahmebehälter 5 mit dem Manipulator 4 vor einem der Wickler 8 positioniert werden, um anschließend, noch während die Spulen 2 von diesem Wickler 8 auf den Tragedom 5.1 dieses Aufnahmebehälters 5 geschoben werden und/oder dieser Aufnahmebehälter 5 vor dem Wickler 8 verbleibt, den Manipulator 4 zu einem anderen Aufnahmebehälter 5 zu bewegen, um diesen anderen Aufnahmebehälter 5 im Abgabebereich 9 oder vor einem anderen Wickler 8 zu positionieren. Dies wird durch die lösbare (Flansch-) Verbindung zwischen den Aufnahmebehältern 5 und dem Manipulator 4 ermöglicht. Für die Bewegung der Aufnahmebehälter 5 werden diese mittels des Manipulators 4 angehoben. Vor der Abkopplung eines der Aufnahmebehälter 5 von dem Manipulator 4, wird der Aufnahmebehälter 5 z.B. in der gewünschten Position auf dem Boden B der Wicklergasse 3 oder in der gewünschten Position im Abgabebereich 9 positioniert.
Die Wicklergasse 3 ist mit Hilfe mehrerer, nebeneinander angeordneter Wickler 8 ausgebildet, wobei die Wickler 8 insbesondere derart in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind, dass sich eine gerade Wicklergasse 3 ausbildet. Mittels der Wickler 8 fertig gewickelte Spulen 2 sind z.B. mittels einer Abschiebeeinrichtung der Wickler 8 in Richtung der Wicklergasse 3 von den Spulspindeln 7 abschiebbar. Auf einer jeden Spulspindel 7 werden üblicherweise mehrere Spulen 2 nebeneinander aufgewickelt. Vorzugsweise sind die Wickler 8 Teil einer Filamentanlage mit mehreren, nebeneinander angeordneten Reihen von Wicklern, wobei die Wicklergasse 3 dann zwischen zwei solcher Reihen von Wicklern ausgebildet ist. Der Manipulator 4 dient aber auch dann vorzugsweise nur der Positionierung der Tragedome 5.1 vor Wicklern 8 einer Reihe, bzw. vor Wicklern 8, welche alle an derselben Längsseite Li einer Wicklergasse 3 angeordnet sind. Der Abgabebereich 9 und die Wicklergasse 3 schneiden einander teilweise, wie dies in Fig. 3a, 3d, 4a und 4d gezeigt ist. Mit dem Abgabebereich 9 endet dann auch die Wicklergasse 3.
Die Weitertransporteinrichtung 6 weist gemäß der ersten Ausführungsform des Handhabungssystems 1 nach Fig.3a bis 3d im Abgabebereich 9 ein Gatter 10 mit mehreren, vorzugsweise sechs, Gatterdornen 10.1 auf. Mittels eines jeden der Gatterdorne 10.1 sind alle mittels eines der Tragedorne 5.1 transportierte Spulen 2 aufnehmbar.
Wenn das Gatter 10 voll ist, d.h. wenn alle Gatterdorne 10.1 mit Spulen 2 befällt sind, kann das Gatter 10 z.B. mittels eines Gabelstaplers aus dem Abgabebereich 9 zu einem Lager oder einer Verpackungseinrichtung abtransportiert werden und durch ein leeres Gatter 10 ersetzt werden. Das Gatter 10 weist zwei Ausnehmungen zur Aufnahme jeweils einer Gabel eines solchen Gabelstaplers auf.
Das Gatter 10 ist auf einer ersten Längsseite Li der Wicklergasse 3 neben einem letzten Wickler 8 der Wicklergasse 3 anordnenbar und/oder angeordnet. Nur für die kurze Zeit des Austausches eines vollen gegen ein leeres Gatter 10 ist kein Gatter 10 im Abgabebereich 9 angeordnet.
Ein Überschieber 6.1 der Weitertransporteinrichtung 6 ist auf einer der ersten gegenüberliegenden, zweiten Längsseite L2 der Wicklergasse 3 derart gegenüber dem Gatter 10 positionierbar, so dass die Spulen 2 vom Tragedom 5.1 des im Abgabebereich 9 angeordneten Aufnahmebehälters 5 mittels des Überschiebers 6.1 quer zur Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 auf einen der Gatterdome 10.1 des Gatters 10 abschiebbar sind. Der Überschieber 6.1 ist in Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3, in vertikaler Richtung und quer zur Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 vorzugsweise mittels jeweils eines Aktuators 6.2 bewegbar.
In den allen Figuren ist ein kartesisches Koordinatensystem eingezeichnet, bei welchem eine X-Achse in der Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3, eine Y-Achse quer der Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 und eine Z-Achse in vertikaler Richtung ausgebildet sind. Die Tragedome 5.1 sind dabei in allen Figuren in Richtung der Y-Achse angeordnet. Die Aktuatoren 6.2 sind z.B. als elektrische Linearmotoren ausgeführt, welche an entsprechenden Trägern angeordnet sind. Denkbar wäre auch der Einsatz andersartiger Aktuatoren 6.2, wie der Einsatz von Hubzylindern, welche elektrisch, hydraulisch und/oder pneumatisch betreibbar sind. Grundsätzlich wäre auch denkbar, dass die Bewegung des Überschiebers 6.1 quer zur Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 mittels anderer Bewegungsmechanismen und mittels eines entsprechenden Getriebes ausführbar ist, wobei z.B. rotatorische in die lineare Bewegung umgewandelt werden.
Es wäre denkbar die Position des Überschiebers 6.1 und des Gatters 10 zu tauschen, den Überschieber 6.1 also auf der ersten Längsseite Li und das Gatter 10 auf der zweiten Längsseite L2 der Wicklergasse 3 anzuordnen. Dann muss aber ein jeder Aufnahmebehälter 5 während seines Transports von einem der Wickler 8 zur Weitertransporteinrichtung 6 um 180° um die Z-Achse gedreht werden.
Beim Einsatz einer derartigen Weitertransporteinrichtung 6 gemäß Fig.3a bis 3d werden die Aufnahmebehälter 5 vorzugsweise ausschließlich im Bereich ein und derselben Wicklergasse 3 eingesetzt. Die Aufnahmebehälter 5 verlassen diese Bereiche im Betrieb des Handhabungssystems 1 dann nicht und werden nach der Übergabe der Spulen 2 an das Gatter 10 im Abgabebereich 9 wieder zurückbewegt, um erneut Spulen 2 von einer Spulspindel 7 eines der Wickler 8 aufzunehmen. In einer Wicklergasse 3 befinden sich dann, abhängig von einem erforderlichen Spulendurchsatz, mehrere Aufnahmebehälter 5. Mit Spulendurchsatz ist dabei gemeint, wie viele Spulen 2 in welcher Zeit aus der Wicklergasse 3 heraus transportiert werden. Die Aufnahmebehälter 5 werden leer, also in einem Leerzustand, entsprechend den zeitlichen Anforderungen, vom Manipulator 4 vor den Wicklern 8 platziert. Der Manipulator 4 übernimmt nach Übergabe der Spulen 2 von einem der Wickler 8 an einen der Aufnahmebehälter 5 diesen dann mit Spulen 2 gefüllten Aufnahmebehälter 5 von dem zugeordneten Wickler 8 und transportiert diesen Aufnahmebehälter 5 zum Abgabebereiches 9, wo die Spulen 2 wie oben beschrieben mittels der Weitertransporteinrichtung 6 weitertransportiert werden.
Die Weitertransporteinrichtung 6 weist gemäß der zweiten Ausführungsform des Handhabungssystems 1 nach Fig.4a bis 4d im Abgabebereich 9 einen ersten Endlosförderer 11.1 auf. Die Aufnahmebehälter 5 sind mit dem Manipulator 4 an dem ersten Endlosförderer 11.1 positionierbar, so dass die Aufnahmebehälter 5 mit dem ersten Endlosförderer 11.1 aus der Wicklergasse 3 abtransportierbar sind.
Der Endlosförderer 11.1 ist z.B. mit Hilfe eines umlaufenden Gurtes oder einer umlaufenden Kette ausgeführt. Die Aufnahmebehälter 5 sind auf einer Oberseite des Endlosförderers 11.1, z.B. des Gurtes oder der Kette, abstellbar, um anschließend nach einer Abkopplung des Manipulators 4 die Aufnahmebehälter 5 durch eine Bewegung des Gurtes oder der Kette mit dem Gurt oder der Kette aus dem Abgabebereich 9 von der Wicklergasse 3 weg zu befördern. Der Endlosförderer 11.1 weist die genannte Oberseite und eine Unterseite auf, wobei der Gurt oder die Kette auf der Unterseite, nach einer Abgabe des Aufnahmebehälters 5 von dem Gurt oder der Kette, wieder zurück in Richtung des Abgabebereiches 9, bewegt wird. Zur Ausbildung der Oberseite und der Unterseite weist der Endlosförderer 11.1 an beiden Enden jeweils ein Umlenkmittel wie eine Walze oder eine Rolle auf, wobei eines der beiden Enden in dem Abgabebereich 9 angeordnet ist. Die Weitertransporteinrichtung 6 weist gemäß Fig.4a bis 4d an einem dem Abgabebereich 9 gegenüberliegenden stirnseitigen Ende Ez der Wicklergasse 3 einen zweiten Endlosförderer 11.2 zur Zufuhr von Aufnahmebehältern 5 zur Wicklergasse 3 auf. Die Aufnahmebehälter 5 sind mittels des zweiten Endlosförderers 11.2 in einem Zufuhrbereich 12 positionierbar, in welchem einer der Aufnahmebehälter 5 mit dem Manipulator
4 koppelbar ist.
Der zweite Endlosförderer 11.2 ist bevorzugt analog zum ersten Endlosförderer 11.1 ausgebildet, so dass deren Beschaffung vereinfacht ist. Ein Ende des zweiten Endlosförderers 11.2 ist in dem Zufuhrbereich 12 angeordnet. Eine Oberseite des zweiten Endlosförderers 11.2 bewegt sich im Betrieb des zweiten Endlosförderers 11.2 zum Zufuhrbereich 12 bzw. zur Wicklergasse 3 hin.
Beim Einsatz einer derartigen Weitertransporteinrichtung 6 gemäß Fig.4a bis 4d werden die Aufnahmebehälter 5 vorzugsweise nicht nur im Bereich ein und derselben Wicklergasse 3 eingesetzt. Die Aufnahmebehälter 5 verlassen diesen Bereich im Betrieb des Handhabungssystems 1 dann nach der Übergabe der Spulen 2 von den Wicklern 8 an die Aufnahmebehälter 5. Der Betrieb des Handhabungssystems 1 gemäß Fig.4a bis 4d wird im Folgenden beschrieben. An dem dem Zuführbereich 12 zugeordneten stirnseitigen Ende Ez der Wicklergasse 3 werden leere Aufnahmebehälter 5 auf dem zweiten Endlosförderer 11.2 angeliefert. Der Manipulator 4 transportiert die Aufnahmebehälter
5 dann zu den entsprechenden, zu entleerenden Wicklern 3. Nach der Übernahme aller Spulen 2 von einer der Spulspindeln 7 eines der Wickler 3, nämlich der Übernahme eines sogenannten Doffs von diesem Wickler 3, transportiert der Manipulator 4 die beladenen Aufnahmebehälter 5 zum ersten Endlosförderer 11.1 am stirnseitigen Ende EA der Wicklergasse 3 im Abgabebereich 9. Die Aufnahmebehälter 5 werden dann mittels des ersten Endlosförderers 11.1 bis zu dem dem Abgabebereich 9 abgewandten Ende des ersten Endlosförderers 11 weiterbewegt. Von diesem dem Abgabebereich 9 abgewandten Ende des ersten Endlosförderers 11.1 werden die Aufnahmebehälter 5 z.B. mittels einer weiteren Automatisierung weiterbefördert.
Gemäß Fig.3a bis 4d ist eine Hängeschiene 13 in Längsrichtung 1 der Wicklergasse 2 oberhalb der Wickler 8 angeordnet. Der Manipulator 4 ist entlang der Hängeschiene 13 vorzugsweise mittels einer Laufkatze 4.1 des Manipulators 4 bewegbar. Ein der Kopplung mit den Aufnahmegestellen 5.2 dienendes Greifsystem 4.2 des Manipulators 4 ist in vertikaler Richtung senkrecht zur Hängeschiene 13 vorzugsweise mittels eines Linearaktuators 4.3 des Manipulators 4 bewegbar.
Der Flansch 5.3 des Aufnahmebehälters 5 weist vorzugsweise eine in Z-Richtung ausgebildete Ausnehmung zur Aufnahme des Greifsystems 4.2 auf. Das Greifsystem 4.2 ist zur Erzeugung der Kopplung zwischen dem Flansch 5.3 und dem Greifsystem 4.2 z.B. in eine solche Ausnehmung zumindest teilweise hineinbewegbar und in einer bestimmten Relativposition zwischen dem Flansch 5.3 und dem Greifsystem 4.2 sind Arretiermittel des Greifsystems 4.2 aktivierbar, um den Aufnahmebehälter 5 anschließend mittels des Manipulators 4 anheben zu können. Solche Arretiermittel sind z.B. als Bolzen ausgeführt, welche zur Aktivierung ausgefahren werden. Nach dem Ausfahren greifen solche Bolzen z.B. in einer XY-Ebene ausgerichtete Bolzenausnehmungen des Flansches 5.3 ein oder die Bolzen werden ausgefahren, nachdem die Bolzen komplett durch die Ausnehmung des Flansches 5.3 hindurchgeführt wurden. Umgekehrt sind zur Lösung der Kopplung zwischen dem Flansch 5.3 und dem Greifsystem 4.2 die Arretiermittel deaktivierbar, z.B. die Bolzen wieder einfahrbar, um anschließend den Manipulator 4 vom Aufnahmebehälter 5 wegbewegen zu können. Der Flansch 5.3 und das Greifsystem 4.2 müssen aneinander angepasst sein. Andere Ausführungen des Flansches 5.3 als die soeben beschriebene sind denkbar, je nachdem mit welchem Greifsystem 4.2 die Aufnahmebehälter 5 zum Einsatz kommen sollen. Insbesondere Fig. la und 1b zeigen den Aufnahmebehälter 5 in einem mit dem Manipulator 4 gekoppelten Zustand mit einem Abstand zu dem Boden B der Wicklergasse 3 neben einer Spulspindel 7 eines Wicklers 8. Details des Greifsystem 4.2 sind dabei der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt. Fig.2 zeigt den Aufnahmebehälter 5 in einem vom Manipulator 4 abgekoppelten Zustand eben ohne diesen Manipulator, wobei der Aufnahmebehälter 5 auf dem Boden B der Wicklergasse 3 neben einer Spulspindel 7 eines Wicklers 8 abgestellt ist.
Die Hängeschiene 13 weist vorzugsweise zwei Laufschienen auf, an welchen die Laufkatze 4.1 mit Rollen führbar ist. Denkbar wäre aber auch der Einsatz einer einzelnen Laufschiene, eines sogenannten Monorails, mit vorzugsweise doppel-t-förmigen Querschnitts. Die Hängeschiene 13 weist ein erstes Ende im Bereich des stimseitigen Endes EA der Wicklergasse 3 im Bereich des Abgabebereiches 9 auf, so dass die Aufnahmebehälter 5 mittels des Manipulators 4 im Abgabebereich 9 positionierbar, aber nicht über den Abgabebereich 9 hinaus von der Wicklergasse 3 weg bewegbar sind. Die Hängeschiene 13 weist ein zweites Ende im Bereich des stimseitigen Endes Ez der Wicklergasse 3 im Bereich des Zuführbereiches 12 auf, so dass die Aufnahmebehälter 5 mittels des Manipulators 4 im Zuführbereich 12 aufnehmbar sind. Der Manipulator 4 ist also bevorzugt zur Bedienung der Wickler 8 einer einzigen Wicklergasse 3 ausgeführt. Denkbar wäre demgegenüber auch, die Hängeschiene 13 in weitere Wicklergassen zu verlängern und den Einsatz des Manipulators 4 in zwei oder mehr Wicklergassen zu ermöglichen. Mittels des Manipulators 4, insbesondere mittels des Linearaktuators 4.3, sind die Aufnahmebehälter 5 in Z-Richtung anhebbar und dann mittels des Manipulators 4 ohne Kontakt mit dem Boden in einer X-Achse bewegbar.
Der maximal mögliche Bewegungsweg des Greifsystems 4.2 in vertikaler Richtung ist größer als eine Höhe der Aufnahmebehälter 5.
Somit kann ein mit dem Manipulator 4 gekoppelter Aufnahmebehälter 5 über einen auf einem Boden der Wicklergasse 3 stehenden Aufnahmebehälter 5 hinwegbewegt werden. Die Hängeschiene 13 ist dazu entsprechend hoch oberhalb des Bodens der Wicklergasse 3 angeordnet. Die Bewegungsrichtung des im Vorhinein genannten Linearaktuators 4.3 ist vorzugsweise in Z-Richtung ausgerichtet und ein maximaler Bewegungsweg dieses Linearaktuators 4.3 ist dann größer als die Höhe der Aufnahmebehälter 5. Die in einer Wicklergasse 3 zum Einsatz kommenden Aufnahmebehälter 5 sind vorzugsweise mit gleicher Höhe, besonders bevorzugt baugleich ausgeführt.
Die Aufnahmebehälter 5 sind mittels des Manipulators 4 insbesondere nicht quer zur Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 (entlang der Y-Achse) bewegbar. Aufgrund des Bewegungsmechanismus 6 ist die Möglichkeit der Bewegung des Aufnahmebehälters 5 mittels des Manipulators 4 in X- und Z-Richtung ausreichend. Mittels des Bewegungsmechanismus 6 ist nämlich ein ausreichend großer Abstand zwischen dem Tragedorn 5.1 und den Wicklern 8, eben durch Anordnung des Tragedorns 5.1 in seiner Parklage Pp, erzeugbar, um den Aufnahmebehälter 5 ohne Kollisionsrisiko zwischen dem Aufnahmebehälter 5 und den Wicklern 8 zu einem der Wickler 8 hin, von diesem Wickler 8 weg oder an diesem Wickler 8 vorbei führen zu können. Dies spielt insbesondere eine Rolle, wenn ein Aufnahmebehälter 5 an einem Wickler 8 vorbeigeführt werden soll, dessen Spulspindel 7 mit hoher Betriebsgeschwindigkeit rotiert.
Gemäß der ersten Ausführungsform des Handhabungssystems 1 aus den Figuren 3a bis 3d sind zwei oder mehr Manipulatoren 4 an der Hängeschiene 13 gehalten, wobei die Figuren 3a, 3c und 3d explizit zwei Manipulatoren 4 zeigen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform des Handhabungssystems 1 aus den Figuren 4a bis 4d ist nur ein Manipulator 4 an der Hängeschiene 13 gehalten, wobei die Figuren 4a und 4c diesen einen Manipulator 4 in optionalen Positionen mit gestrichelten Linien zeigen.
Im Vergleich zur ersten Ausführungsform des Handhabungssystems 1 ist in der zweiten Ausführungsform des Handhabungssystems 1 die Bewegung der Aufnahmebehälter 5 vereinfacht, da sie aufgrund der beiden Endlosförderer 11.1 und 11.2 nur in einer Richtung der Wicklergasse 3 erfolgen muss, nämlich vom Zufuhrbereich 12 in Richtung des Abfuhrbereiches 9. Bei gleicher Anzahl von Wicklern 8 kann deswegen im Vergleich zur ersten Ausführungsform des Handhabungssystems 1 nur ein Manipulator 4 ausreichend sein.
Das Aufnahmegestell 5.2 weist, wie in Fig. la, 1b und 2 gezeigt, jeweils zwei senkrecht zur Axialrichtung A des Tragedomes 5.1 ausgerichtete Bolzen 5.4 auf. Die Bolzen 5.4 sind in an den Wicklern 8 ausgebildeten Bolzenaufnahmen 8.1 zur Kopplung des Aufnahmegestells 5.2 mit einem der Wickler 8 anordnenbar, so dass im gekoppelten Zustand eine Abstützung des Aufnahmegestells 5.2 am Wickler 8 quer zur Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 vom Wickler 8 weg erreicht ist.
Die Bolzen 5.4 sind jeweils zylindrisch ausgeführt und weisen an ihrem unteren Ende eine Phase auf, um die Kopplung mit den Bolzenaufnahmen 8.1 zu vereinfachen. Die Bolzen 5.4 sind an demselben stirnseitigen Endbereich des Aufnahmebehälters 5 angeordnet wie das auskragende Ende des Tragedornes 5.1. Alternativ wäre denkbar, dass das Aufnahmegestell zwischen den Wicklern und einer in Längsrichtung der Wicklergasse angeordneten Halteschiene des Handhabungssystems positionierbar ist, um eine Abstützung der Aufnahmegestelle an der Halteschiene quer zur Längsrichtung der Wicklergasse vom Wickler weg zu ermöglichen.
Insbesondere auch aufgrund dieser Erzeugungen der Abstützung der Aufnahmegestelle 5.2 quer zur Längsrichtung 1 der Wicklergasse 3 vom Wickler 8 weg, werden die Aufnahmegestelle 5.2 primär in vertikaler Z-Richtung an dem jeweiligen Wickler 8 vorbeigeführt, um den Tragedom 5.1 zur zugehörigen Spulspindel 7 auszurichten. Dabei muss der Tragedorn 5.1 insbesondere an einem Changierbalken des Wicklers 8 vorbeigeführt werden, welcher üblicherweise ca. 100mm über das stimseitige Ende der Spulspindel 7 in horizontaler Y-Richtung hinausragt. Um diese ca. 100mm muss dann der Tragedorn 5.1 nach dem Passieren des Changierbalkens zur Spulspindel 7 hinbewegt werden, um sicherzustellen, dass der Abstand t zwischen der Spulspindel 7 und dem Tragedorn 5.1 klein genug für die komplikationsfreie Übergabe der Spulen 2 von der Spulspindel 7 zum Tragedorn 5.1 ist. Diese Bewegung erfolgt passiv mittels des Bewegungsmechanismus 5.6 durch ein Abstellen des Aufnahmebehälters 5 auf dem Boden B wie dies oben bereits ausführlich beschrieben ist. Dieser Abstand t ist gemäß Fig. la mit dem Tragedorn 5.1 in der Parklage Pp entsprechend größer als gemäß Fig.2 mit dem Tragedom 5.1 in der Betriebslage PB.
B ezugszei chenli ste
1 Handhabungssystem
2 Spule
3 Wicklergasse
4 Manipulator
4.1 Laufkatze
4.2 Greifsystem
4.3 Linearaktuator
5 Aufnahmebehälter
5.1 Tragedorn
5.2 Aufnahmegestell
5.3 Flansch
5.4 Bolzen
5.5 Axiallager
5.6 Bewegungsmechanismus
5.6.1 Aktiviermechanismus
5.6.2 Rückstellmechanismus
5.6.3 Schwenkhebel
5.6.4 Kolbenstange
5.6.5 Aktivierhebel
5.6.6 Rückstellfeder
5.7 Bodenfläche
6 Weitertransporteinrichtung
6.1 Überschieber
6.2 Aktuatoren
7 Spul spindel
8 Wickler
8.1 Bolzenaufnahmen
9 Abgabebereich
10 Gatter
10.1 Gatterdorne
11.1 erster Endlosförderer 11.2 zweiter Endlosförderer
12 Zuführbereich
13 Hängeschiene
Pp Parklage des Tragedornes 5.1
PB Betriebslage des Tragedomes 5.1 t Ab stand zwischen dem Tragedom 5.1 und der Spulspindel 7
A Axialrichtung des Tragedornes 5.1
DG Gestell-Drehachse
DT Tragedorn-Drehachse
DK Kolbenstangen-Drehachse
DA Aktivierhebel-Drehachse
Sp Parkstellung des Aktivierhebels 5.6.5
SB Betriebsstellung des Aktivierhebels 5.6.5
EA stirnseitiges Ende der Wicklergasse 3 im Abgabebereich 9
Ez stirnseitiges Ende der Wicklergasse 3 im Zuführbereich 12
Li erste Längsseite der Wicklergasse 3
L2 zweite Längsseite der Wicklergasse 3
1 Längsrichtung der Wicklergasse 3
B Boden

Claims

Patentansprüche
1. Aufnahmebehälter (5) mit einem Aufnahmegestell (5.2) und mit zumindest einem Tragedom (5.1), wobei der Tragedorn (5.1) zur Aufnahme und zum Transportieren wenigstens einer Spule (2) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragedom (5.1) mittels eines Axiallagers (5.5) axial bewegbar an dem Aufnahmegestell (5.2) gelagert ist.
2. Aufnahmebehälter (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebehälter (5) einen mit dem Tragedom (5.1) gekoppelten Bewegungsmechanismus (5.6) aufweist, wobei der Tragedorn (5.1) mittels des Bewegungsmechanismus (5.6) zwischen einer Parklage (Pp) und einer Betriebslage (PB) axial hin- und herbewegbar ist.
3. Aufnahmebehälter (5) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmechanismus (5.6) einen Aktiviermechanismus (5.6.1) aufweist, wobei durch eine Betätigung des Aktiviermechanismus (5.6.1) der Tragedorn (5.1) mittels des Bewegungsmechanismus (5.6) von der Parklage (Pp) in die Betriebslage (PB) bewegbar ist.
4. Aufnahmebehälter (5) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktiviermechanismus (5.6.1) in einem angehobenen Zustand des Aufnahmebehälters (5) zumindest teilweise eine Bodenfläche (5.7) des Aufnahmebehälters (5) nach unten hin durchdringt, so dass der Aktiviermechanismus (5.6.1) durch ein Abstellen des Aufnahmebehälters (5) auf einem Boden (B) betätigbar ist.
5. Aufnahmebehälter (5) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmechanismus (5.6) einen Rückstellmechanismus (5.6.2) aufweist, mittels welchem der Tragedorn (5.1) durch ein Anheben des Aufnahmebehälters (5) von dem Boden (B) automatisch von der Betriebslage (PB) in die Parklage (Pp) bewegbar ist.
6. Aufnahmebehälter (5) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmechanismus (5.6) einen Schwenkhebel (5.6.3) und eine Kolbenstange (5.6.4) aufweist, wobei der Schwenkhebel (5.6.3) um eine senkrecht zur Axialrichtung (A) des Tragedornes (5.1) angeordnete Gestell-Drehachse (DG) drehbar an dem Aufnahmegestell (5.2) gelagert ist, wobei der Schwenkhebel (5.6.3) auf einer ersten Seite der Gestell-Drehachse (DG) um eine senkrecht zur Axialrichtung (A) des Tragedornes (5.1) angeordnete Tragedorn-Drehachse (DT) drehbar an dem Tragedorn (5.1) gelagert ist, wobei der Schwenkhebel (5.6.3) auf einer der ersten Seite mit Bezug zu der Gestell-Drehachse (DG) gegenüberliegenden, zweiten Seite um eine senkrecht zur Axialrichtung (A) des Tragedornes (5.1) angeordnete Kolbenstangen-Drehachse (DK) drehbar mit der Kolbenstange (5.6.4) verbunden ist.
7. Aufnahmebehälter (5) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmechanismus (5.6) einen Aktivierhebel (5.6.5) aufweist, welcher drehbar an dem Aufnahmegestell (5.2) gelagert ist, wobei die Kolbenstange (5.6.4) exzentrisch zu dessen Drehachse (DA) gelenkig mit dem Aktivierhebel (5.6.5) verbunden ist, wobei der Aktivierhebel (5.6.5) in einer Parkstellung (Sp) teilweise die Bodenfläche (5.7) des Aufnahmebehälters (5) nach unten hin durchdringt, wobei der Aktivierhebel (5.6.5) in eine Betriebsstellung (SB), insbesondere durch ein Abstellen des Aufnahmebehälters (5) auf dem Boden (B), verschwenkbar ist.
8. Aufnahmebehälter (5) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bo- denfläche (5.7) des Aufnahmebehälters (5) in der Betriebsstellung (SB) des Aktivierhebels (5.6.5) teilweise mittels des Aktivierhebels (5.6.5) ausgebildet ist.
9. Aufnahmebehälter (5) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivierhebel (5.6.5) mittels einer Rückstellfeder (5.6.6) mit dem Aufnahmegestell (5.2) gekoppelt ist, wobei mittels der Rückstellfeder (5.6.6) eine Kraft auf den Aktivierhebel (5.6.5) erzeugbar ist, mittels welcher der Aktivierhebel (5.6.5) von seiner Betriebsstellung (SB) in seine Parkstellung (Sp) verschwenkbar ist.
10. Aufnahmebehälter (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegestell (5.2) vorzugsweise an seiner Oberseite, vorzugsweise vertikal oberhalb seines Schwerpunkts einen Flansch (5.3) zur lösbaren Kopplung mit einem Manipulator (4) aufweist.
11. Aufnahmebehälter (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein Tragedorn (5.1) mit dem Aufnahmegestell (5.2) verbunden ist.
12. Handhabungssystem (1) zum Transport von Spulen (2) mit zumindest einem Aufnahmebehälter (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche und mit zumindest einem Manipulator (4), wobei der Aufnahmebehälter (5) mittels des Manipulators (4) vor einer Spulspindel (7) eines Wicklers (8) positionierbar ist, so dass mittels des Manipulators (4) und/oder des Wicklers (8) Spulen (2) von dem Wickler (8) auf den Tragedorn (5.1) des Aufnahmebehälters (5) überführt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragedorn (5.1) mittels des Bewegungsmechanismus (5.6) nach oder während der Positionierung des Aufnahmebehälters (5) vor dem Wickler (8) von der Parklage (Pp) des Tragedornes (5.1) in seine Betriebslage (PB), zur Spulspindel (7) dieses Wicklers (8) hin bewegbar ist.
13. Handhabungssystem (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Aufnahmebehälter (5) mit jeweils einem Tragedom (5.1) vorgesehen sind, wobei der Manipulator (4) zur Bewegung der Aufnahmebehälter (5) einzeln mit einem jeden der Aufnahmebehälter (5) koppelbar ist, so dass je nach Bedarf ein jeder der Aufnahmebehälter (5) mittels des Manipulators (4) vor einem jeden Wickler (8) einer Wicklergasse (3), welche mittels mehrerer Wickler (8) ausgebildet ist, oder in einem an einem stirnseitigen Ende (EA) der Wicklergasse (3) ausgebildeten Abgabebereich (9) positionierbar ist, wobei eine Weitertransporteinrichtung (6) im Abgabebereich (9) angeordnet ist, wobei mittels der Weitertransporteinrichtung (6) Spulen (2) aus der Wicklergasse (3) abtransportierbar sind.
14. Handhabungssystem (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Weitertransporteinrichtung (6) im Abgabebereich (9) ein Gatter (10) mit mehreren, vorzugsweise sechs, Gatterdornen (10.1) aufweist, wobei mittels eines jeden der Gatterdorne (10.1) alle mittels eines der Tragedorne (5.1) transportierte Spulen (2) aufnehmbar sind.
15. Handhabungssystem (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Weitertransporteinrichtung (6) im Abgabebereich (9) einen ersten Endlosförderer
(11.1) aufweist, wobei die Aufnahmebehälter (5) mit dem Manipulator (4) an dem ersten Endlosförderer (11.1) positionierbar sind, so dass die Aufnahmebehälter (5) mit dem ersten Endlosförderer (11.1) aus der Wicklergasse (3) abtransportierbar sind.
16. Handhabungssystem (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Weitertransporteinrichtung (6) an einem dem Abgabebereich (9) gegenüberliegenden stirnseitigen Ende (Ez) der Wicklergasse (3) einen zweiten Endlosförderer (11.2) zur Zufuhr von Aufnahmebehältern (5) zur Wicklergasse (3) aufweist, wobei die Aufnahmebehälter (5) mittels des zweiten Endlosförderers
(11.2) in einem Zufuhrbereich (12) positionierbar sind, in welchem einer der Aufnahmebehälter (5) mit dem Manipulator (4) koppelbar ist.
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