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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Spulenabnahme bei einer
Aufspulmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Bei
der Herstellung von synthetischen Fäden ist es üblich, dass die Fäden nach
dem Schmelzspinnen durch Aufspulmaschinen zu einzelnen Spulen aufgewickelt
werden. Zur Realisierung eines kontinuierlichen Materialflusses
werden bevorzugt Aufspulmaschinen mit zwei auskragend gehaltenen
Spulspindeln verwendet, die an einem beweglichen Träger angeordnet
sind und abwechselnd in einen Wickelbereich und einen Wechselbereich
geführt
werden. Damit lassen sich die schmelzgesponnen Fäden kontinuierlich ohne Prozessunterbrechung
zu Spulen wickeln. Darüberhinaus
ist bekannt, dass zur Automatisierung den Aufspulmaschinen Vorrichtungen
zur Spulenabnahme zugeordnet sind, durch welche die Spulen nach
Fertigstellung von der Aufspulmaschine übernommen und beispielsweise
einer Spulentransporteinrichtung zugeführt werden. Eine derartige
Vorrichtung zur Spulenabnahme bei einer Aufspulmaschine ist aus
der
DE 44 21 916 A1 bekannt.
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Bei
der bekannten Vorrichtung sind mehrere mit Abstand zueinander angeordnete
Schwenkarme an einer Schwenkachse gehalten. Hierbei lässt sich vorteilhaft
ein Schwenkarm zur Aufnahme der Spulen und ein zweiter Schwenkarm
für die
Zuführung
von Hülsen
verwenden. Die Schwenkarme sind in einer horizontalen Ebene gehalten
und lassen sich an der vertikal ausgerichteten Schwenkachse von
einer Abnahmeposition zu einer Übergabeposition
führen. Die
Schwenkarme sind hierbei in Form eines Drehkreuzes an der Schwenkachse
angeordnet.
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Bei
der bekannten Vorrichtung ragen die Schwenkarme während der
Drehung in Abhängigkeit von
der Anzahl der Spulen und somit in Abhängigkeit von der auskragenden
Länge der
Schwenkarme wesentlich über
den Seitenbereich der Aufspulmaschine hinaus. Bei der Herstellung
von schmelzgesponnenen Fäden
ist es jedoch üblich,
eine Mehrzahl von Auspulmaschinen in einer Reihe nebeneinander anzuordnen,
um eine Vielzahl von Fäden
herstellen zu können.
Die bekannte Vorrichtung erfordert somit einen größeren Abstand
zuwischen benachbarten Aufspulmaschinen, was zu einem erhöhten Platzbedarf der
gesamten Anlage führt.
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Demgemäß ist es
Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zur Spulenabnahme der gattungsgemäßen Art
derart auszubilden, dass die Spulenabnahme im wesentlichen im Bereich
der Maschinenbreite der Aufspulmaschinen erfolgt.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Spulenabnahme
der gattungsgemäßen Art
bereitzustellen, die bei der Spulenabnahme und der Hülsenzufuhr
einen hohen Grad der Automatisierung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen
der Unteransprüche
definiert.
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Die
Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zu jeder Zeit und in beliebigen
Zeitintervallen die in einer Aufspulmaschine anfallenden Spulen
abgenommen und abgeführt
werden. Somit bleiben die Vorteile einer stationär eingesetzten Vorrichtung
zur Spulenabnahme bestehen. Darüberhinaus
wird der nach oben frei zur Verfügung
stehende Raum genutzt, um insbesondere mehrere Spulen auf engstem Raum
von der Aufspulmaschine abzunehmen und weiterzuführen. Hierzu sind die Schwenkarme
in einer vertikal ausgerichteten Führungsebene an einer horizontal
ausgerichteten Schwenkachse geführt. Die
Schwenkarme beanspruchen somit im wesentlichen nur einen Platzbedarf,
der sich unwesentlich über
die Breite einer Spule erstreckt. Somit ist die Vorrichtung insbesondere
geeignet, um bei Aufspulmaschinen, die zu einer Mehrzahl eine Maschinenlängsseite
bilden, jeweils die Spulen abzuführen.
Der Abstand der benachbarten Aufspulmaschinen ist hierbei ausschließlich durch
die Maschinenbreite der Aufspulmaschinen bestimmt.
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Da
nach Übernahme
der gewickelten Spulen von einer Aufspulmaschine die frei werdende
Spulspindel üblicherweise
zum Neustart eines Wickelvorganges mit Hülsen bestückt wird, ist die Weiterbildung
der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welchen die Schwenkarme
in der Führungsebene
um einen Winkel versetzt zueinander an der Schwenkachse gehalten
sind, wobei die Schwenkarme abwechselnd in die Abnahmeposition führbar sind.
Somit lassen sich kurze Unterbrechungszeiten realisieren, da die
Abnahme der Spulen mit einem der Schwenkarme und die Zuführung neuer
Hülsen
mit einem zweiten Schwenkarm ausgeführt werden kann. Der Winkel
zwischen den Schwenkarmen ist hierbei derart bemessen, dass keine
Behinderung zwischen der Spulenabnahme und der Spulenabgabe von
einem der Schwenkarme sowie die Bestückung der Hülsen des zweiten Schwenkarmes
eintritt.
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Der
Winkel zwischen den Schwenkarmen mit einer Größe im Bereich von 90° hat sich
als besonders vorteilhaft erwiesen, um eine Spulenabnahme und Hülsenzufuhr
auf engstem Raum ausführen zu
können.
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Die
hohe Flexibilität
der Abnahme der Spulen und die Zuführung der Hülsen lässt sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
noch dadurch verbessern, dass die Schwenkarme an der Schwenkachse
im Uhrzeigersinn und/oder entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkbar
ausgebildet sind. Insbesondere ist die hin- und hergehende Schwenkbewegung
der Schwenkarme bevorzugt verwendet, um die Energieversorgung der
den Schwenkarmen zugeordneten Hilfsaggregaten in einfacher Art und
Weise durch Kabelführungen
ausführen
zu können.
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Hierzu
ist die Schwenkachse bevorzugt an einem stationären Träger drehbar gelagert und mit
einem Drehantrieb gekoppelt. Die Halteenden der Schwenkarme sind
fest mit der Schwenkachse verbunden, so dass die Schwenkarme unmittelbar über dem
Drehantrieb verschwenkt werden.
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Zur
Sicherstellung, dass die von der Aufspulmaschine abgenommenen Spulen
schnell und sicher abtransportiert werden können, ist eine Spulentransporteinrichtung
vorgesehen, die zumindest eine Spulenaufnahmestation pro Aufspulmaschine
aufweist, so dass zumindest einer der Schwenkarme aus der Abnahmeposition
in eine Übergabeposition
der Spulenaufnahmestation geführt
werden kann.
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Bei
der Verwendung von verfahrbaren Transporteinrichtungen ist die Weiterbildung
der Erfindung bevorzugt eingesetzt, bei welchen die Spulenaufnahmestation
gegenüberliegend
zu der Aufspulmaschine angeordnet ist und bei welcher der Schwenkarm zwischen
der Abnahmeposition der Übergabeposition
um einen Schwenkwinkel im Bereich von 180° verschwenkbar ist. Dabei lässt sich
ein parallel zu einer Maschinenlängsseite
ausgerichteter Transportweg nutzen, um die Spulen abzutransportieren.
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Es
ist jedoch auch möglich,
dass die Spulenaufnahmestation am Boden vor der Aufspulmaschine ausgebildet
ist und dass der zwischen der Abnahmeposition und der Übergabeposition
verschwenkbar gehaltene Schwenkarm ein Klemmmechanismus zur Fixierung
der Spule aufweist. Somit lässt
sich durch einfache Verschwenkung um 90° die Spulen aus der Abnahmeposition
in die Übergabeposition
führen.
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Bei
der Herstellung von synthetischen Fäden treten beim Aufwickeln
auch Zustände
auf, in welchen die Spulen aufgrund eines Fadenbruchs eine unzureichende
Größe oder
aufgrund einer mangelnden Prozessführung eine unzureichende Fadenqualität aufweist.
In diesem Fällen
ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher
die Spulentransporteinrichtung mehrere Spulenauf nahmestationen pro
Aufspulmaschine aufweist, die im Schwenkbereich des Schwenkarmes
mehrere Übergabepositionen
hintereinander bilden. Somit lässt sich
eine Klassifizierung bereits bei Abnahme der Spulen ausführen. So
können
mangelhafte Spulen in einer der Übergabepositionen
gesondert abgenommen und abgeführt
werden.
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Zur Übernahme
der durch den Schwenkarm geführten
Spulen lässt
sich die Spulenaufnahmestation sowohl mit einem beweglich geführten Spulendorn
ausbilden, welcher in der Übergabeposition fluchtend
zu dem Schwenkarm gehalten ist oder durch eine Spulenrutsche oder
einem laufenden Transportband auszuführen.
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Zur
vollständigen
Automatisierung ist den Schwenkarmen eine Hülsenabgabestation einer Hülsenzuführeinrichtung
zugeordnet, die vorzugsweise ein Führungsrohr aufweist, das zumindest
mit einer der Schwenkarme in einer Füllposition fluchtend gehalten
ist.
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Die
Zuführung
der Hülsen
auf die in der Füllposition
bereitgestellten Schwenkarme lässt
sich dabei vorteilhaft gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ausführen,
bei welcher die Hülsenabgabestation
oberhalb der Spulspindel vor der Aufspulmaschine ausgebildet ist.
Somit lässt
sich die Hülse
allein durch Schwerkraftwirkung aus dem Führungsrohr auf den Schwenkarm übergeben.
Zusätzliche
Führungsmittel
sind nicht erforderlich.
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Es
ist jedoch auch möglich,
die Hülsenabgabestation
am Boden vor der Aufspulmaschine auszubilden. Hierbei weist der
in der Füllposition
gehaltene Schwenkarm einen Klemmmechanismus zur Fixierung einer
oder mehrerer Hülsen
auf.
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Zur
Abgabe der an dem Schwenkarm gehaltenen Spulen oder Hülsen ist
es besonders vorteilhaft, wenn die Schwenkarme einen Abschiebemechanismus
aufweisen, durch welchen die Spule und/oder die Hülse axial
am Schwenkarm verschiebbar gehalten ist. Damit können die Spulen in der Übergabeposition
des Schwenkar mes gleichmäßig von
dem Schwenkarm abgeschoben und unmittelbar der Spulenaufnahmestation übergeben
werden. Ebenso lassen sich eine oder mehrere an dem Schwenkarm gehaltene
Hülsen
mit einer kontinuierlichen Bewegung in der Abnahmeposition der bereitstehenden
Spulspindel zuführen.
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Es
hat sich besonders bewährt,
wenn der Abschiebemechanismus aus einem Schubmittel und einem Linearantrieb
gebildet ist, wobei das Schubmittel an dem Schwenkarm geführt ist
und wobei der Linearantrieb in Achsverlängerung des Schwenkarmes angeordnet
ist. Somit lassen sich die durch die Schwenkbewegung des Schwenkarmes
benötigte Freiraum
zur Aufnahme der Zusatzaggregate nutzen. Desweiteren ist eine Gewichtskompensation
der Schwenkarme an der Schwenkachse möglich.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist insbesondere geeignet, um bei kontinuierlich wickelnden Aufspulmaschinen
die regelmäßig anfallenden
vollen Spulen abzunehmen und einem Spulentransporteinrichtung zu übergeben.
Hierbei ist es unabhängig
von der Anzahl der an der Spulspindel gewickelten Spulen. So ist
die erfindungsgemäße Vorrichtung
geeignet, um nur eine Spule pro Spulspindel oder auch mehrere Spulen
pro Spulspindel aufnehmen zu können.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung
unter Bezug auf die beigefügten
Figuren näher
erläutert.
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Es
stellen dar:
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1 schematisch
eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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2 schematisch
eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels
aus 1
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3 und
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4 schematisch
das Ausführungsbeispiel aus 1 in
mehreren Betriebssituationen
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5 schematisch
eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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6 schematisch
eine Ansicht des Ausführungsbeispiels
nach 5 in einer geänderte
Betriebssituation
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7 schematisch
eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
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In
den 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in mehreren Ansichten gezeigt. In 1 ist das
Ausführungsbeispiel
in einer Seitenansicht und in 2 in einer
Draufsicht dargestellt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der
Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide
Figuren.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist mehrere Schwenkarme 4.1 und 4.2 auf, die
jeweils ein Halteende 8 und ein freies Aufsteckende 9 besitzen.
Die Schwenkarme 4.1 und 4.2 sind mit ihren Halteenden 3 mit
einer Schwenkachse 5 verbunden. Die Schwenkachse 5 ist
horizontal ausgerichtet und drehbar an einem Träger 6 gelagert. In
diesem Ausführungsbeispiel
ist die Schwenkachse auskragend gelagert, wobei an dem freien auskragenden
Ende der Schwenkachse 5 die Schwenkarme 4.1 und 4.2 fest
mit der Schwenkachse 5 verbunden sind. Mit dem gegenüber liegenden
Ende ist die Schwenkachse 5 mit einem Drehantrieb 7 gekoppelt,
durch welchen die Schwenkachse 5 mit den Schwenkarmen 4.1 und 4.2 im
Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht werden kann.
Hierbei bewegen sich die Schwenkarme 4.1 und 4.2 in
einer vertikal ausgerichteten Führungsebene.
In 1 wird die Führungsebene
durch die Zeichnungsebene dargestellt. In 2 ist die
Führungsebene
durch die Achsmitte des Schwenkarmes 4.1 gekennzeichnet.
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Seitlich
neben den Schwenkarmen
4.1 und
4.2 ist eine Aufspulmaschine
1 angeordnet.
Die Aufspulmaschine
1 weist mehrere Spulspindeln
2.1 und
2.2 auf,
die an einem beweglichen Spindelträger
25 gehalten sind.
Der Spindelträger
25 ist
beweglich in einem Maschinengestell
26 gelagert, um die
Spulspindeln
2.1 und
2.2 abwechselnd in einen
Wickelbereich zum Wickeln einer Spule und in einen Wechselbereich
zur Abnahme der fertig gewickelten Spulen
3 führen. Derartige
Aufspulmaschinen sind im Stand der Technik allgemein bekannt und
beispielsweise in der
EP
374536 B1 beschrieben. Insoweit wird an dieser Stelle keine
weitere Erläuterung
zum Aufbau und zu der Funktion der Aufspulmaschine gegeben auf die
zitierte Druckschrift verwiesen.
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Die
Schwenkarme 4.1 und 4.2 sind vor der Aufspulmaschine
derart gehalten, dass sich die im Wechselbereich geführte Spulspindel 2.1 mit
einer der Schwenkarme 4.1 einer Abnahmeposition fluchtend
gegenüberstehen.
Durch Drehung der Schwenkachse 5 kann dabei wahlweise ein
Schwenkarm 4.1 oder der Schwenkarm 4.2 in die
Abnahmeposition unmittelbar vor der Spulspindel 2.1 positioniert
werden.
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Oberhalb
der Schwenkachse 5 ist eine Hülsenzuführeinrichtung 17 angeordnet.
Die Hülsenzuführeinrichtung 17 weist
pro Aufspulmaschine eine Hülsenabgabestation 18 auf,
die in diesem Ausführungsbeispiel
ein Führungsrohr 19 mit
einer nach unten zeigenden Öffnung
aufweist. Das Führungsrohr 19 ist
in der Führungsebene
angeordnet, wobei die Schwenkarme 4.1 oder 4.2 in
einer Füllposition
unmittelbar unterhalb des Führungsrohres 19 positionierbar
sind. Hierbei sind die Schwenkarme 4.1 und 4.2 vorzugsweise
konzentrisch zu er durch das Führungsrohr 19 gebildeten Öffnung gehalten.
Das Führungsrohr 19 ist
im oberen Bereich mit einem Hülsenmagazin 20 gekoppelt,
welche mehrere Hülsen 27 enthält. Das
Hülsenmagazin 20 weist
ein Führungsmittel 21 auf,
durch welches jeweils eine der Hülsen 27 in
das Führungsrohr 19 führbar ist.
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Auf
der zur Aufspulmaschine 1 gegenüberliegenden Seite der Schwenkachse 5 ist
eine Spulentransporteinrichtung 10 ausgebildet. Die Spulentransporteinrichtung 10 weist
eine Spulenaufnahmestation 11 auf, in welcher ein Spulwagen 13 positioniert
ist. Der Spulwagen 13 besitzt einen Spuldorn 12,
der mit einem freien Ende der Führungsbahn
der Schwenkarme 4.1 und 4.2 zugeordnet ist. Der Schwenkarm 4.1 läßt sich
durch Drehung der Schwenkachse 5 in eine Übergabeposition
führen,
in welcher der Schwenkarm 4.1 und der Spuldorn 12 sich
im wesentlichen fluchtend gegenüberstehen.
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Zur
Erläuterung
der Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird neben der 1 weiterhin zu den 3 und 4 Bezug
genommen. In den 3 und 4 ist das
Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in geänderten
Betriebssituationen dargestellt. Hierbei zeigt 1 die Situation
zu Beginn einer Spulenabnahme, 3 die Situation
bei Übergabe
der Spulen an die Spulentransporteinrichtung und 4 die
Bestückung
der leeren Spulspindel mit neuen Hülsen.
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Bei
der in 1 dargestellten Aufspulmaschine befindet sich
die Spulspindel 2.1 mit zwei voll gewickelten Spulen 3 in
einer Wechselposition. Die Spulspindel 2.2 befindet sich
in einer Wickelposition, in welcher zwei zulaufende Fäden parallel
nebeneinander zu Spulen gewickelt werden. Die Spulspindel 2.1 im
Wechselbereich der Aufspulmaschine ist nicht angetrieben und bereit
für einen
Spulenwechsel. Hierzu wird durch die Schwenkachse 5 der
Schwenkarm 4.1 in die Abnahmeposition unmittelbar gegenüberliegend
zu der Spulspindel 2.1 geführt und gehalten. Anschließend wird über eine
Abschiebeeinrichtung an der Spulspindel 2.1 die Spulen 3 von
der Spulspindel 2.1 abgeschoben und auf den Schwenkarm 4.1 geführt. Diese
Situation ist in 1 gestrichelt dargestellt. Nachdem
die Spulen 3 auf dem Schwenkarm 4.1 gehalten sind,
wird der Drehantrieb 7 der Schwenkachse 5 zur
Drehung in Uhrzeigersinn aktiviert, so dass der Schwenkarm 4.1 aus
der Abnahmeposition geführt
wird. Der Drehantrieb 7 bleibt solange aktiviert, bis der
Schwenkarm 4.1 die Übergabeposition
auf der gegenüberliegenden
Seite erreicht hat und dem Spulendorn 12 der Spulenaufnahmestation 11 gegenübersteht.
Dabei hat der Schwenkarm 4.1 einen Drehwinkel von c.a.
180° ausgeführt. Die
Schwenkarme 4.1 und 4.2 sind zueinander fixiert und
bilden zwischen sich einen Winkel α im Bereich von 90°. Somit wird
gleichzeitig bei Drehung der Schwenkachse 5 der Schwenkarm 4.2 um
90° versetzt
im Uhrzeigersinn verschwenkt.
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In 3 ist
die Situation nach einem Drehwinkel von 180° an der Schwenkachse 5 dargestellt. Der
Schwenkarm 4.1 verharrt in der Übergabeposition gegenüberliegend
zu dem Spulendorn 12. Der Schwenkarm 4.2 ist in
dieser Situation in einer Füllposition
unmittelbar unterhalb der Hülsenabgabestation 18 gehalten. Über das
Führungsrohr 19 wird
dem Schwenkarm 4.2 nacheinander zwei Hülsen 27 zugeführt. In
der dargestellten Situation ist bereits eine der Hülsen 27 an
dem Schwenkarm 4.2 gehalten. Eine zweite Hülse 27 ist
aus dem Hülsenmagazin 20 durch das
Führungsmittel 21 in
das Führungsrohr 19 geführt. Innerhalb
des Führungsrohres 19 fällt die
Hülse 27 durch
ihre Schwerkraft zur Auslassöffnung
des Führungsrohres 19 unmittelbar
auf den bereitgehaltenen Schwenkarm 4.2.
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Gleichzeitig
werden die Spulen 3 an dem Schwenkarm 4.1 auf
den bereitgehaltenen Spulendorn 12 übergeben. Nach Übergabe
der Spulen 3 an den Spulendorn 12 wird der Drehantriebe 7 der Schwenkachse 5 erneut
aktiviert, so dass die Schwenkachse 5 entgegen dem Uhrzeigersinn
eine Drehung um ca. 90° ausführt. Dabei
wird der Schwenkarm 4.2 mit den Hülsen 27 aus der Füllposition
in die Abnahmeposition geführt.
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In
der Abnahmeposition steht der Schwenkarm 4.2 fluchtend
zur Spulspindel 2.1, wie in 4 dargestellt.
Nun lassen sich die Hülsen 27 von
dem Schwenkarm 4.2 auf die Spulspindel 2.1 übergeben. Der
Spulwechsel an der Aufspulmaschine 1 ist damit abgeschlossen.
Die Schwenkarme 4.1 und 4.2 werden durch Aktivierung
des Drehantriebes 7 durch Drehung der Schwenkachse 5 in
ihre Ausgangssituation – wie
in 1 gezeigt – geführt. Die
Spulen am Spulendorn 12 werden durch den Spulenwagen 13 abgeführt.
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Bei
dem in 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen
ist die Führungsebene
der Schwenkarme 4.1 und 4.2 vertikal ausgerichtet,
so dass selbst eine größere Anzahl
von Spulen auf engstem Raum von der Aufspulmaschine zu einer Spulentransporteinrichtung
führbar
sind. Hierbei benötigen
die Schwenkarme im wesentlichen eine der Spulenbreite entsprechende
Ausdehnung. Die den Schwenkarmen zugeordnete Hülsenzuführeinrichtung 17 und
Spulentransporteinrichtung 10 sind in ihrer Ausführung beispielhaft.
Grundsätzlich
sind Systeme geeignet, die eine Abgabe einer Hülse oder eine Aufnahme einer
Spule zulassen. So lässt
sich beispielsweise der Spulendorn 12 durch eine Hängebahn
oder sonstige Fördermittel
führen
und positionieren.
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In 5 und 6 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch
in einer Seitenansicht in mehreren Betriebssituationen gezeigt.
Insoweit kein ausdrücklicher
Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung
für beide
Figuren.
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Das
Ausführungsbeispiel
nach 5 und 6 ist im wesentlichen identisch
zu dem Ausführungsbeispiel
nach 1, so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden
und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
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Bei
der in 5 und 6 dargestellten Vorrichtung
sind die Schwenkarme 4.1 und 4.2 im einen Winkel α versetzt
zueinander an einer Schwenkachse 5 gehalten. Die Schwenkarme 4.1 und 4.2 werden durch
Drehung der Schwenkachse 5 im Uhrzeigersinn und entgegen
dem Uhrzeigersinn angetrieben. Die Schwenkachse 5 ist mit
einem hier nicht dargestellten Drehantrieb gekoppelt und auskragend
oder beidseitig an einem Träger
gelagert.
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Die
Schwenkarme 4.1 und 4.2 weisen jeweils einen Abschiebemechanismus 22 auf
Der Abschiebemechanismus 22 wird durch ein Schubmittel 23 und
ein Line arantrieb 24 gebildet. Das Schubmittel 23 ist
an dem jeweiligen Schwenkarm 4.1 oder 4.2 beispielsweise
als ein Ring am Umfang geführt.
Der Linearantrieb 24 beispielsweise ein Pneumatikzylinder
ist in der Axialverlängerung
des jeweiligen Schwenkarmes 4.1 oder 4.2 angeordnet,
so dass der Linearantrieb 24 sich im wesentlichen auf der
der zum Schwenkarm 4.1 gegenüberliegenden Seite der Schwenkachse 5 innerhalb
der Führungsebene
erstreckt. Diese Ausbildung besitzt den besonderen Vorteil, dass
es zu einer symmetrischen Anordnung zur Schwenkachse 5 führt, so
dass eine Gewichtskompensation relativ zur Schwenkachse 5 einstellt. Somit
beschränkt
sich das erforderliche Drehmoment zur Aktivierung der Schwenkachse 5 auf
die durch die Spulen resultierenden Belastungen. Die Linearantriebe 24 der
Schwenkarme 4.1 und 4.2 sind dabei derart zueinander
angeordnet, dass die jeweiligen Schubmittel 23 der Schwenkarme 4.1 und 4.2 separat
und unabhängig
voneinander betrieben werden können.
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Zu
einer Seite der Schwenkarme 4.1 und 4.2 ist eine
Aufspulmaschine 1 angeordnet. Die Aufspulmaschine 1 weist
einen Spindelträger 25 auf,
der an einer Gestellwand 28 beweglich gehalten ist. Der Spindelträger 25 trägt zwei
auskragende Spulspindeln 2.1 und 2.2, die jeweils
eine Spule halten und wickeln. Hierzu lassen sich die Spulspindeln 2.1 und 2.2 durch
den Spindelträger 25 abwechselnd
in einen Wickelbereich und einen Wechselbereich führen. In der 5 dargestellten
Situation ist die Spulspindel 2.1 mit einer Spule 3 in
einer Wechselposition gehalten.
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Auf
der gegenüber
liegenden Seite zu der Aufspulmaschine 1 sind den Schwenkarmen 4.1 und 4.2 zwei
Spulenaufnahmestationen 11.1 und 11.2 einer Spulentransporteinrichtung
zugeordnet. Eine erste Spulenaufnahmestationen 11.1 enthält eine
Spulenrutsche 15, durch welche die von dem Schwenkarm 4.1 abgeschobenen
Spulen aufgenommen werden. Die Spulenrutsche 15 ist seitlich
zu den Schwenkarmen 4.1 und 4.2 gehalten. Die
zweite Spulenaufnahmestationen 11.2 ist am Boden unmittelbar
vor der Aufspulmaschine 1 ausgebildet. Hierbei wird die
Spulenaufnahmestationen 11.2 durch einen Behälter 29 gebildet,
welcher die von einem Schwenkarm 4.1 oder 4.2 abgegebene
Spule aufnimmt. Die Spulenaufnahmestationen 11.2 ist insbesondere
zur Aufnahme von mangelhaften Spulen, die beispielsweise einen unzureichenden
Spulendurchmesser oder eine unzureichende Fadenqualität aufweisen,
vorgesehen. Hierbei kann der Behälter 29 manuell
oder automatisiert durch ein Förderband
geiführt
werden.
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In
der Führungsebene
oberhalb der Schwenkarme 4.1 und 4.2 ist eine
Hülsenzuführeinrichtung 17 ausgebildet,
wobei in diesem Ausführungsbeispiel nur
ein Führungsrohr 19 zur
Abgabe der Hülsen
dargestellt ist.
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Das
in 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel
ist in seiner Funktion im wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden
Ausführungsbeispiel,
so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten
Bezug zu der vorhergehenden Beschreibung genommen wird.
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In 5 ist
die Situation dargestellt, in welcher der Schwenkarm 4.1 in
einer Abnahmeposition unmittelbar vor der Spulspindel 2.1 positioniert
ist. Nach Übergabe
der Spule 3 von der Spulspindel 2.1 wird durch
Aktivierung der Schwenkachse 5 die Schwenkarme 4.1 und 4.2 im
Uhrzeigersinn verschwenkt. In Abhängigkeit von der Qualität der Spule werden
die Schwenkarme um einen Drehwinkel von 180° oder 270° verschwenkt. Im Fall einer
nicht mangelhaften Spule wird der Schwenkarm 4.1 in eine nach
180° erreichte Übergabeposition
geführt.
Anschließend
wird der Antriebsmechanismus 22 an dem Greifarm 4.1 aktiviert,
so dass die Spule 3.1 über
das freie Ende des Schwenkarmes 4.1 abgeschoben und selbsttätig auf
die Spulenrutsche 15 geführt. Diese Situation ist in 6 dargestellt.
Gleichzeitig wird dem in der Füllposition
gehaltenen Schwenkarm 4.2 eine Hülse 27 zugeführt.
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Für den Fall,
dass eine von der Spulspindel 2.1 abgenommene Spule 3 mangelhaft
ist, wird die Schwenkachse 5 zur Bewegung der Schwenkarme 4.1 und 4.2 um
einen Drehwinkel von 270° im
Uhrzeigersinn verschwenkt. Alternativ könnte der Schwenkarm 4.1 auch
durch Drehung der Schwenkachse 5 gegen den Uhrzeigersinn
um 90° in
die für
die Spulenaufnahmestation 11.2 maßgebliche Übergabeposition positioniert
werden. Nach Erreichen der Übergabeposition
wird die Spule der Spulenaufnahmestation 11.2 übergeben
und somit die Spule 3 in dem Behälter 29 geführt. Diese
Situation ist nicht näher
dargestellt.
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Das
Bestücken
der leeren Spulspindel 2.1 mit einer neuen Hülse 27 erfolgt
identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so dass der Schwenkarm 4.2 aus
der Füllposition
in die Abnahmeposition geführt
wird. Zum Abschieben der Hülse 27 wird
der Antriebsmechanismus 22 an dem Schwenkarm 4.2 aktiviert.
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Das
in 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel
ist insbesondere geeignet, um bereits eine Qualitätssortierung
der Spulen vorzunehmen. So lassen sich beispielsweise alle Spulen
mit einer ausreichenden A-Qualität
unmittelbar auf der Spulenrutsche ablegen, die dort dann manuell
abgenommen und unmittelbar verpackt werden. Dagegen werden Spulen
mit einer sogenannten B-Qualität
in den Behälter 29 gegeben
und entsorgt.
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In 7 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel
ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach 5 und 6,
so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten
Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird.
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Bei
dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schwenkarme 4.1 und 4.2 gemeinsam
an der Schwenkachse 5 gehalten und lassen sich im Uhrzeigersinn
und entgegen dem Uhrzeigersinn durch einen Drehantrieb aktiv bewegen.
Dem Schwenkarm 4.1 ist ein Klemmmechanismus 14 zugeordnet,
welcher mehrere am Umfang des Schwenkarmes 4.1 verteilte
Klemmkörper
aufweist, die durch ein im Innern geführten Druckluftkolben zum Klemmen
eines am Umfang des Schwenkarmes 4.1 gehaltenen Spule aktivierbar
sind. Hierzu ist ein Druckluf tanschluß 31 dem Schwenkarm 4.1 zugeordnet. Der
Schwenkarm 4.2 weist demgegenüber ein Abschiebemechanismus 22 auf,
der durch ein Schubmittel 23 und ein Linerantrieb 24 gebildet
sind. Den Schwenkarm 4.1 und 4.2 ist in der Führungsebene oberhalb
eine Hülsenzuführeinrichtung 17 und
am Boden eine Spulentransporteinrichtung 10 zugeordnet.
Die Spulenaufnahmestation 11 der Spulentransporteinrichtung 10 wird
hierbei durch ein Transportband 16 gebildet, welches mehrere
auskragende Spulendorne 12 aufweist. Die Spulendorne 12 ragen senkrecht
empor und sind in der Spulenaufnahmestation 11 fluchtend
zu dem der Übergabeposition gehaltenen
Schwenkarme 4.2 ausgerichtet.
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Bei
dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel wird nach Übergabe
einer Spule von der Spulspindel 2.1 auf den Schwenkarm 4.1 die Schwenkachse 5 entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht, bis der Schwenkarm 4.1 einen
Drehwinkel von 90° ausgeführt hat
und in einer Übergabeposition
geführt
ist. Während
dieser Zeit wird der Klemmmechanismus 14 an dem Schwenkarm 4.1 aktiviert,
so dass die Spule 3 fest an dem Schwenkarm 4.1 gehalten ist.
Sobald der Schwenkarm 4.1 die Übergabeposition oberhalb des
Spulendorns 12 erreicht hat, wird der Klemmmechanismus 14 gelöst, so dass
die Spule 3 an dem Schwenkarm 4.1 abgleitet und
selbsttätig über den
Spulendorn 12 zentriert auf das Transportband 16 auffällt. Die
Spule 3 wird durch das Transportband 16 abgeführt. Gleichzeitig
wird die Spulspindel 2.2 durch den zweiten Schwenkarm 4.2 mit einer
Hülse 27 bestückt. Hierzu
wird der Abschiebemechanismus 22 an dem Greifarm 4.2 aktiviert,
so dass die Hülse 27 mit
gleichmäßiger Bewegung
von dem Schwenkarm 4.2 abgestreift und auf die Spulspindel 2.1 geführt wird.
Nachdem die Hülse 27 an der
Spulspindel 2.1 gehalten ist, werden die Schwenkarme 4.1 und 4.2 um
90° im Uhrzeigersinn
gedreht, so dass der Schwenkarm 4.2 in der Füllposition
und der Schwenkarm 4.1 in der Abnahmeposition verharrt.
Dabei kann der Schwenkarm 4.2 nach Erreichen der Füllposition
direkt mit einer neuen Hülse 27 bestickt
werden.
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Bei
den zuvor gezeigten Ausführungsbeispielen
ist die Spulenabnahmevorrichtung jeweils mit zwei Schwenkarmen gezeigt.
Grundsätzlich
ist die Erfindung jedoch nicht auf die Anzahl der Schwenkarme, die
schwenkbar um eine Schwenkachse 5 geführt sind, beschränkt. So
lassen sich auch drei oder vier Schwenkarme realisieren, um eine
Spulenabnahme und eine Hülsenbestückung vornehmen
zu können.
Zudem besteht auch die Möglichkeit,
die Schwenkarme in mehrere parallel nebeneinander ausgerichtete
vertikalen Führungsebenen
anzuordnen, so dass die Schwenkarme auch in axialer Richtung versetzt
an der Schwenkachse gehalten sind. Somit könnten für den Abschiebevorgang der
Spulen von der Spulspindel und den Aufschiebevorgang der Hülsen auf
die Spulspindel zwei unterschiedliche Positionen der Spulspindeln
genutzt werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sich die Spulspindel während des
normalen Spulenvorgangs auf einem Schwenkkreis bewegen und nur zum
Spulenwechsel angehalten werden. Die Parkzeit der Spulspindel kann
dabei in zwei kleine Zeitabschnitte aufgeteilt werden. Ebenso ist
die erfindungsgemäße Vorrichtung
nicht darauf beschränkt,
dass die Aufspulmaschine eine horizontal ausgerichtete Spulspindel
zur Abnahme der Spulen aufweist. So wären auch vertikal stehende
Spulspindeln möglich,
dabei werden bevorzugt die Schwenkarme unterhalb der Spulspindel
geführt,
so dass ein Abschieben der Spulen entfallen kann, da die vollen
Spulen selbsttätig
auf die Schwenkarme übergehen.
Desweiteren wird an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einer Steuereinrichtung gekoppelt ist, die über Sensoren einzelne Betriebszustände erkennt
und eine automatisierte Steuerung des Drehantriebes und damit der
Schwenkbewegung des Schwenkarmes ausführt. Grundsätzlich besteht jedoch auch
die Möglichkeit,
die erfindungsgemäße Vorrichtung
manuell zu bedienen, um eine Spulenabnahme auszuführen.
-
- 1
- Aufspulmaschine
- 2.1,
2.2
- Spulspindel
- 3
- Spule
- 4.1,
4.2
- Schwenkarm
- 5
- Schwenkachse
- 6
- Träger
- 7
- Drehantrieb
- 8
- Halteende
- 9
- Aufsteckende
- 10
- Spulentransporteinrichtung
- 11,
11.1, 11.2
- Spulenaufnahmestation
- 12
- Spulendorn
- 13
- Spulenwagen
- 14
- Klemmmechanismus
- 15
- Spulenrutsche
- 16
- Transportband
- 17
- Hülsenzuführeinrichtung
- 18
- Hülsenabgabestation
- 19
- Führungsrohr
- 20
- Hülsenmagazin
- 21
- Führungsmittel
- 22
- Abschiebemechanismus
- 23
- Schubmittel
- 24
- Linearantrieb
- 25
- Spindelträger
- 26
- Maschinengestell
- 27
- Hülsen
- 28
- Gestellwand
- 29
- Behälter
- 30
- Klemmkörper
- 31
- Druckluftanschluß