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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bandwickel-Handhabungsvorrichtung im Allgemeinen
und insbesondere eine automatische Vorrichtung zum Handhaben von
Bandwickeln, wobei die Vorrichtung Spindeln enthält, die die Bandwickel während eines Indexier-
und Bandumreifungsvorganges tragen, durch den Umreifungsbänder an
vorbestimmten Umfangspositionen des Wickels angebracht werden, und
wobei des Weiteren die Vorrichtung den umreiften Bandwickel nach
Vollendung des Bandumreifungsvorganges automatisch von den Spindeln
entfernt und den umreiften Bandwickel auf einen Fördermechanismus
platziert, der den umreiften Bandwickel zu einer entfernten Stelle
zur Weiterleitung oder Weiterverarbeitung vor dem letztendlichen
kommerziellen Vertrieb fördert.
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Es
gibt herkömmlicherweise
Maschinen, Vorrichtungen und Geräte,
bei denen zum Beispiel mehrere Stationen so vorgesehen sind, dass
Kunststoffbänder
oder dergleichen automatisch auf einen geeigneten Kern oder Dorn
gewickelt werden, wie zum Beispiel eine Hartkartonspule. Nach Vollendung des
Bandwickelvorganges muss natürlich
jeder Bandwickel von der Bandwickelmaschine oder dem Bandwickelgerät entfernt
werden, und dann müssen Umreifungsbänder um
die Bandwickel an vorbestimmten Umfangspositionen derselben so angebracht
werden, dass die Unversehrtheit der Bandwickel erhalten bleibt,
wobei effektiv verhindert wird, dass sich der Wickel entweder von
seinem Umfang aus abwickelt oder axial auseinander schiebt.
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Der
Bandumreifungsvorgang wird von einem Bediener durchgeführt, der
daher einen fertigen Bandwickel von einer bestimmten der mehreren Bandwickelstationen
entfernen muss, den fertigen Bandwickel zu der Bandumreifungsstation
tragen und den Bandwickel auf die Bandum reifungsstation setzen muss.
Unter Verwendung eines manuellen, von Hand gehaltenen Bandspann-
und Umreifungswerkzeuges, und nach der manuellen Anbringung eines
Kantenschutzes aus Karton um den Bandwickel an einer bestimmten
Umfangsposition desselben, verwendet der Bediener dann das manuelle,
von Hand gehaltene Bandspann- und Umreifungswerkzeug, um das Umreifungsband
zu spannen, zu verschweißen
und zu schneiden. Anschließend
wird der Bandwickel gedreht, so dass der Bandwickel effektiv umfänglich zu
einer neuen Umfangsposition weiter geschaltet wird, an der ein weiteres
Umreifungsband an dem Bandwickel angebracht wird. Nach Vollendung
des Bandumreifungsvorganges entfernt der Bediener den umreiften
Bandwickel manuell von der Bandumreifungsstation und stellt den
umreiften Bandwickel auf eine Palette, die dann anschließend, zum
Beispiel mit Hilfe einer geeigneten Gabelhubvorrichtung, zur Weiterverarbeitung
vor dem kommerziellen Vertrieb transportiert werden kann.
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Es
ist somit klar erkennbar, dass der gesamte Bandwickel- und Umreifungsvorgang
für das
Bedienpersonal ziemlich arbeitsintensiv, mühsam und ermüdend ist.
Daher besteht in der Technik ein Bedarf an der Entwicklung einer
automatischen Maschine, Vorrichtung oder einem derartigen Gerät, das die
verschiedenen manuellen Vorgänge
automatisch ausführen
kann, die zuvor notwendigerweise vom Bandwickel- und Bandumreifungs-Bedienpersonal
durchgeführt
wurden.
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US-A-4783905
offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umreifen von Stahl-Coils,
die von einem Walzwerk erzeugt werden. US-A-3675569 beschreibt eine
Walzdrahtringpresse für
Ringe aus Stahldraht mit einem Durchmesser zwischen ¼ Zoll und
2 Zoll (6 mm bis 50 mm), und US-A-3118367 beschreibt eine Umreifungsvorrichtung zum
Umreifen von Ringen aus Stabstahl oder Draht. In jeder von diesen
sind mehrere Umreifungsköpfe
umfänglich
an voreingestellten Positionen vorgesehen, um Umreifungsbänder an
den Spulen anzubringen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst eine Bandwickelvorrichtung, ein Bandwickelgerät oder eine
Bandwickelmaschine eine Wickel-Handhabungsvorrichtung, die ein Hauptgestell
enthält,
auf dem ein Indexiermechanismus angebracht ist, der ein Paar drehbarer
Spindeln zum Tragen eines Bandwickel umfasst. Die Spindeln sind
an einem Gestell angebracht, das schwenkbar an dem Hauptgestell angeordnet
ist, so dass es zwischen einer nach oben zurückgezogenen, nicht betriebsbereiten
Position und einer gesenkten, ausgerückten, betriebsbereiten Position
bewegbar ist, an der die Spindeln den Bandwickel tragen. Ein Bandverschlussaggregat
ist zwischen einer zurückgezogenen,
nicht betriebsbereiten Position und einer ausgerückten, betriebsbereiten Position
bewegbar, in der der Bandverschlusskopf mit dem Indexiermechanismus
zusammenarbeitet, um Umreifungsbänder
an vorbestimmten Umfangspositionen des Bandwickels anzubringen.
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Wenn
der Bandumreifungsvorgang vollendet ist, wird der Bandverschlusskopf
bewegt oder in seine zurückgezogene,
nicht betriebsbereite Position zurückgezogen, wonach ein Kippmechanismus
nach oben geschwenkt wird, so dass er mit dem umreiften Bandwickel
in Eingriff gelangt und diesen anhebt, um den umreiften Bandwickel
effektiv von den Spindeln des Indexiermechanismus zu entfernen.
Die Spindeln des Indexiermechanismus können dann in ihre obere, nicht
betriebsbereite Position bewegt werden, wonach der Kippmechanismus,
der nun den umreiften Bandwickel trägt, nach unten geschwenkt wird, um
den umreiften Bandwickel auf einen geeigneten Fördermechanismus abzulegen,
der den umreiften Bandwickel zu einer entfernten Stelle zur Weiterleitung
oder Weiterverarbeitung vor dem kommerziellen Vertrieb transportiert.
Anschließend
werden die Spindeln des Indexiermechanismus in Vorbereitung zur Aufnahme
eines neuen Bandwickels wieder nach unten in ihre betriebsbereite
Position geschwenkt, so dass ein weiterer Betriebszyklus der Vorrichtung durchgeführt werden
kann.
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Es
wird nun eine besondere Ausführungsform
gemäß dieser
Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben,
worin zeigen:
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1 eine Vorderansicht der
neuen und verbesserten Wickel-Handhabungsvorrichtung, die gemäß den Prinzipien
und Lehren der vorliegenden Erfindung konstruiert ist,
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2 eine Draufsicht auf die
in 1 dargestellte, neue
und verbesserte Wickel-Handhabungsvorrichtung,
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3 eine Seitenansicht der
in 1 und 2 dargestellten, neuen und verbesserten
Wickel-Handhabungsvorrichtung,
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4 eine Vorderansicht einer
Wickel-Indexiervorrichtung der in 1 bis 3 dargestellten, neuen und
verbesserten Wickel-Handhabungsvorrichtung,
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5 eine Seitenansicht der
in 4 darstellten Wickel-Indexiervorrichtung,
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6 eine Draufsicht auf eine
Wickel-Kippvorrichtung der in 1 bis 3 dargestellten, neuen und
verbesserten Wickel-Handhabungsvorrichtung,
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7 eine Seitenansicht der
in 6 dargestellten Wickel-Kippvorrichtung,
wenn die Wickel-Kippvorrichtung in ihrer unteren Position angeordnet
ist und wenn ihr Wickeltragarm in seiner zurückgezogenen Position angeordnet
ist,
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8 eine Aufsicht auf eine
Wickel-Abfördervorrichtung
der in 1 bis 3 dargestellten neuen und
verbesserten Wickel-Handhabungsvorrichtung,
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9 eine Frontansicht, ähnlich jener
von 1, die schematisch
einen ersten Hauptschritt des Wickel-Handhabungsvorganges zeigt, wobei der Bandwickel
auf der Wickel-Indexiervorrichtung abgelegt ist,
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10 eine Ansicht ähnlich jener
von 9, die schematisch
einen zweiten Hauptschritt des Wickel-Handhabungsvorganges zeigt,
wobei der Bandverschlusskopf aus seiner zurückgezogenen, nicht betriebsbereiten
Position in seine ausgerückte,
betriebsbereite Position verbracht ist, in welcher der Bandverschlusskopf
ein Umreifungsband um den Bandwickel anbringt, der von der Wickel-Indexiervorrichtung
getragen wird,
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11 eine Ansicht ähnlich jener
von 10, die schematisch
einen dritten Hauptschritt des Wickel-Handhabungsvorganges zeigt,
wobei der Bandverschlusskopf in Vorbereitung des Entfernens des
umreiften Bandwickels von der Wickel-Indexiervorrichtung aus seiner
ausgerückten,
betriebsbereiten Position in seine zurückgezogene, nicht betriebsbereite
Position zurückbewegt
ist;
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12 eine Ansicht ähnlich jener
von 11, die schematisch
einen vierten Hauptschritt des Wickel-Handhabungsvorganges zeigt,
wobei die Wickel-Kippvorrichtung aus ihrer gesenkten Position in
ihre angehobene Position verbracht ist, in der die Wickel-Kippvorrichtung
zum Eingriff mit dem umreiften Bandwickel bereit gehalten ist, um
den umreiften Bandwickel von der Wickel-Indexiervorrichtung zu entfernen und
den umreiften Bandwickel zu halten, damit die Wickel-Indexiervorrichtung
in ihre angehobene, nicht betriebsbereite Position bewegt werden kann;
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13 eine Ansicht ähnlich jener
von 12, die schematisch
einen fünften
Hauptschritt des Wickel-Handhabungsvorganges zeigt, wobei die Wickel-Kippvorrichtung
den umreiften Bandwickel erfasst und den umreiften Bandwickel von
der Wickel-Indexiervorrichtung entfernt hat, so dass die Wickel-Indexiervorrichtung
anschließend
in ihre angehobene, nicht betriebsbereite Position bewegt werden
kann;
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14 eine Ansicht ähnlich jener
von 13, die schematisch
einen sechsten Hauptschritt des Wickel-Handhabungsvorganges zeigt,
wobei die Wickel-Kippvorrichtung dargestellt ist, wie sie den umreiften
Bandwickel trägt,
und die Wickel-Indexiervorrichtung nach oben in ihre nicht betriebsbereite Position
bewegt wurde;
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15 eine Ansicht ähnlich jener
von 14, die schematisch
einen siebten Hauptschritt des Wickel-Handhabungsvorganges zeigt,
wobei die Wickel-Kippvorrichtung nach unten in ihre gesenkte Position
bewegt wurde, in welcher die Wickel-Kippvorrichtung den umreiften
Bandwickel auf die Abfördervorrichtung
legt, und
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16 eine Ansicht ähnlich jener
von 15, die schematisch
einen achten Hauptschritt des Wickel-Handhabungsvorganges zeigt,
wobei der Wickeltragarm der Wickel-Kippvorrichtung in seine zurückgezogene
Position bewegt wurde, so dass die Abfördervorrichtung den umreiften
Bandwickel zu einer entfernten Stelle zur Weiterleitung und Weiterverarbeitung
vor dem kommerziellen Vertrieb fördern kann,
und die Wickel-Indexiervorrichtung in Vorbereitung zur Aufnahme
eines neuen zu umreifenden Bandwickels gesenkt und in ihre betriebsbereite
Position zurückgestellt
wurde.
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Unter
Bezugnahme nun auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 bis 3 ist die neue und verbesserte Wickel-Handhabungsvorrichtung,
die gemäß den Prinzipien
und Lehren der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, dargestellt
und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet, während die wichtigen
Einzelkomponenten der Wickel-Handhabungsvorrichtung 10 im
Detail genauer in 4 bis 8 dargestellt sind. In einem
anfänglichen Überblick,
auf den natürlich
eine ausführliche
Beschreibung der Vorrichtung und des Betriebs derselben folgt, umfasst
die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Wickel-Indexiervorrichtung,
die zunächst
einen Bandwickel auf einem Paar drehbarer Spindeln trägt. Ein
Bandverschlusskopf wird dann in eine ausgerückte Position bewegt, in welcher
der Bandverschlusskopf und eine Bandumreifungskanalanordnung effektiv
einen Abschnitt des Bandwickels umgeben, um ein gespanntes Umreifungsband
an dem Bandwickel an einer vorbestimmten Umfangsposition des Bandwickels
anzuordnen.
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Nach
wiederholten, umfänglich
verlaufenden Schaltbewegungen der Wickel-Indexiervorrichtung, durch
die andere vorbestimmte Umfangsabschnitte des Bandwickels an der
Bandumreifungsstation positioniert werden, die durch den Bandverschlusskopf definiert
ist, wodurch zusätzliche
Umreifungsbänder an
dem Bandwickel angebracht werden, so dass der Bandwickel nun vollständig umreift
ist, wird der Bandverschlusskopf in seine ursprüngliche zurückgezogene Position bewegt,
und eine Kippvorrichtung wird nach oben in eine angehobene Position
bewegt, in der ein Tragarm der Kippvorrichtung in eine Position bewegt
wird, in der der Tragarm mit dem umreiften Bandwickel in Eingriff
gelangt und den umreiften Bandwickel anhebt, um den umreiften Bandwickel
effektiv von den drehbaren Spindeln der Indexiervorrichtung zu entfernen.
Die Indexiervorrichtung wird dann nach oben in eine zurückgezogene,
nicht betriebsbereite Position bewegt, wonach die Kippvorrichtung
gesenkt wird, so dass sie in ihre Ausgangsposition zurückbewegt
wird, wodurch der umreifte Bandwickel auf einer Fördervorrichtung
abgelegt wird. Der Kipptragarm wird in seine Ausgangsposition zurückbewegt,
wonach die Fördervorrichtung dann
imstande ist, den umreifte Bandwickel zu einer entfernten Stelle
zur Weiterleitung oder Weiterverarbeitung vor dem kommerziellen
Vertrieb der Bandwickel zu fördern.
Die Indexiervorrichtung wird dann in ihre ursprüngliche betriebsbereite Position
gesenkt, um für
einen neuen zu umreifenden Bandwickel bereit zu stehen.
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Nachdem
nun in der vorangehenden Beschreibung ein Überblick über die Konstruktion und Betriebsweise
gegeben wurde, folgt nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
eine ausführliche
Beschreibung der Wickel-Handhabungsvorrichtung 10, ihrer
wichtigen Einzelkomponenten, sowie eine ausführliche Beschreibung ihrer Betriebsweise.
Wie in 1 bis 5 erkennbar ist, ist die
Wickel-Indexiervorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet
ist, auf einem Hauptgestell 14 angebracht, und es ist des
Weiteren erkennbar, dass die Wickel-Indexiervorrichtung 12 ein
Paar seitlich beabstandeter, sich vertikal erstreckender Masten
oder Kastenträgerelemente 16, 16 umfasst,
an deren unteren Enden jeweils ein Paar nach vorne ragender, drehbarer
Spindeln 18, 18 angeordnet ist. Nahe den oberen
Enden jeder der sich vertikal erstreckender Masten oder Kastenträgerelemente 16, 16 ist
jeweils ein weiteres Paar von Kastenträgerelementen 20, 20 vorgesehen,
die auch nach vorne ragen, so dass sie im Wesentlichen parallel
zu den drehbaren Spindeln 18, 18 angeordnet sind.
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Ein
Paar von Lagerböcken 22, 22 ist
zur fixen Befestigung an seitlich beabstandeten Kastenträgerelementen 24, 24 des
Gestells 14 vorgesehen, wie am besten in 1 bis 3 erkennbar
ist. Und wie am besten in 2 erkennbar
ist, weist gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung jeder der Lagerböcke 22, 22 eine
Welle oder einen Zapfen 26, 26 auf, wobei die
entgegengesetzt angeordneten distalen Endabschnitte der Wellen oder
Zapfen 26, 26 jeweils die Kastenträgerelemente 20, 20 durchgreifen. Gemäß einer
zweiten alternativen Ausführungsform der
Erfindung können
die Wellen oder Zapfen 26, 26 an den Kastenträgerelementen 20, 20 so
vorgesehen sein, dass sie sich von diesen seitlich in entgegengesetzte
Richtungen nach außen
erstrecken und sich somit jeweils durch die Lagerböcke 22, 22 erstrecken oder
durch diese hindurchgehen. In jedem Fall definieren die Wellen oder
Zapfen 26, 26 gemeinsam eine Drehachse 28,
um welche die gesamte Wickel-Indexiervorrichtung 12 zwischen
einer ersten gesenkten, betriebsbereiten Position, wie in 1 dargestellt, und einer
zweiten, angehobenen, nicht betriebsbereiten Position schwenkbewegbar
ist, wie in der Folge beschrieben wird.
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Eine
vertikal angeordnete Lagerplatte 30 ist an der oberen Fläche jedes
horizontal angeordneten Kastenträgerelements 20 angebracht,
wie auch am oberen Endabschnitt jedes vertikal angeordneten Kastenträgerelements 16,
und jede Lagerplatte 30, 30 ist mit einer Öffnung 32 versehen,
durch welche sich ein Stab oder eine Stange 34 erstreckt,
mit dem/der ein Ende eines Betätigungszylinders 36 verbunden
ist, wie am besten in 3 erkennbar
ist, wobei das andere Ende des Zylinders 36 an dem Gestell 14 angelenkt
ist. Auf diese Weise bewirkt ein Ausrücken des Zylinders 36 aus
seiner in 3 dargestellten
Position eine Schwenkbewegung der gesamten Wickel-Indexiervorrichtung 12 gegen
den Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 28, so dass die Wickel-Indexiervorrichtung 12 aus
ihrer gesenkten, betriebsbereiten Position, die zum Beispiel in 1 bis 3 dargestellt ist, in ihre angehobene,
nicht betriebsbereite Position bewegt wird, wie in der Folge beschrieben
ist. Das Zurückziehen
des Zylinders 16 schwenkt natürlich die Wickel-Indexiervorrichtung 12 im
Uhrzeigersinn, so dass die Wickel-Indexiervorrichtung 12 aus
ihrer oben genannten angehobenen, nicht betriebsbereiten Position
wieder in ihre gesenkte, betriebsbereite Position zurückbewegt
wird, so dass die Wickel-Indexiervorrichtung 12 für einen
neuen Wickel-Handhabungsbetriebszyklus bereit steht, wie in der
Folge in Verbindung mit 9 bis 16 beschrieben ist.
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Zur
Bereitstellung eines drehbaren Antriebs für die drehbaren Spindeln 18, 18,
derart, dass die drehbaren Spindeln Indexiervorgänge an den Bandwickeln ausführen können, wie
in der Folge offensichtlich wird, ist ein Drehantriebselement 38,
wie am besten in 5 erkennbar
ist, mit einer Keilwellenverbindung 40, die an seinem Außenflächenabschnitt ausgebildet
ist, fest an einem oberen Gehäuseabschnitt 42 angebracht,
der seinerseits fest an den sich vertikal erstreckenden Kastenträgerelementen 16, 16 der
Wickel-Indexiervorrichtung 12 angebracht ist. Das Drehantriebselement 38 ragt
oder erstreckt sich von dem Gehäuse 42 nach
hinten, wodurch es drehbar mit einem geeigneten, nicht dargestellten Motorantriebsmechanismus
verbunden sein kann.
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Das
vordere Ende des Drehantriebselements 38 ist mit einem
ersten Kettenrad 44 versehen, das in dem Gehäuse 42 angeordnet
ist, während
ein zweites Kettenrad 46 im Inneren des oberen Endabschnittes
eines ersten der sich vertikal erstreckenden Kastenträgerelemente 16, 16 angeordnet ist.
Ein drittes Kettenrad 48 ist auf gleiche Weise im Inneren
des unteren Endabschnittes des ersten der sich vertikal erstreckenden
Kastenträgerelemente 16, 16 angeordnet,
so dass es koaxial in Bezug auf den hinteren Endabschnitt einer
ersten der drehbaren Spindeln 18, 18 angeordnet
und daran angebracht ist. Ein viertes und fünftes Kettenrad 50, 52 sind
drehbar im unteren mittleren Abschnitt des Gehäuses 42 angeordnet,
und ein sechstes Kettenrad 54 ist im unteren Endabschnitt
des zweiten der sich vertikal erstreckenden Kastenträgerelemente 16, 16 angeordnet,
so dass es koaxial in Bezug auf den hinteren Endabschnitt einer
zweiten drehbaren Spindel 18, 18 angeordnet und
daran angebracht ist. Schließlich
ist ein siebentes Kettenrad 56 im Inneren des oberen Endabschnittes
eines zweiten der sich vertikal erstreckenden Kastenträgerelemente 16, 16 angeordnet.
Eine Antriebskette 58 ist so um die Kettenräder 44 bis 56 geführt, dass
ein drehender Antrieb von dem Drehantriebselement 38 auf
die Drehspindeln 18, 18 übertragen wird.
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Unter
Bezugnahme nun auf 2, 3, 6 und 7 ist
die Wickel-Kippvorrichtung allgemein mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnet
und mit einem Kippgestell 62 dargestellt, das ein Paar
seitlich beabstandeter mittlerer Gestellelemente 64, 66 und
ein Paar seitlich beabstandeter äußerer Gestellelemente 68, 70 enthält. Ein
Paar von Lagerböcken 72, 72, ähnlich den
Lagerböcken 22, 22,
ist seitlich außerhalb
der äußeren Gestellelemente 68, 70 angeordnet
und zur fixen Befestigung an dem Vorrich tungsgestell 14 ausgebildet.
Mehrere Lagerplatten 74, 76, 78, 80,
die im Prinzip Verlängerungen
der seitlich beabstandeten äußeren Gestellelemente 68, 70 und
der seitlich beabstandeten mittleren Gestellelemente 64, 66 darstellen,
sind mit geeigneten Öffnungen
versehen, so dass eine Welle oder ein Zapfen 82 hindurchgehen kann,
deren/dessen entgegengesetzte Enden innerhalb der Lagerböcke 72, 72 angeordnet
sind. Auf diese Weise definiert die Welle oder der Zapfen 82 eine Dreh-
oder Schwenkachse 84, um welche die gesamte Kippvorrichtung 60 in
Bezug auf das Vorrichtungsgestell 14 wie auch die Indexiervorrichtung 12 gedreht
oder geschwenkt wird, wie in der Folge deutlicher wird. Zur Bereitstellung
einer solchen Schwenkbewegung der Kippvorrichtung 60 in
Bezug auf das Vorrichtungsgestell 14 und die Indexiervorrichtung 12 bildet
eine Endplatte 86 eine feste Verbindung zwischen den mittleren
Gestellelementen 64, 66 und den äußeren Gestellelementen 68, 70,
indem sie einstöckig
mit den Lagerplatten 74, 76, 78, 80 verbunden ist,
und zwei Schäkel 88, 90 sind
an der Endplatte 86 fest angebracht. In den Schäkeln 88, 90 sind
jeweils Öffnungen 92, 94 vorhanden,
an welchen erste Enden 96 eines Paares von Betätigungszylindern 98, von
denen nur einer zum Beispiel in 3 dargestellt ist,
durch geeignete Bolzenanlenkungen angebracht sind. Entgegengesetzte
zweite Enden 100 der Betätigungszylinder 98 sind
an dem Gestell 14 durch geeignete Schäkel 101 angebracht
und jeder der Betätigungszylinder 98 umfasst
des Weiteren eine ausfahrbare/zurückziehbare Kolbenstange 102,
die in 3 in ihrer ausgefahrenen
Position dargestellt ist.
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Folglich
ist offensichtlich, dass, wenn die Kolbenstange 102 zurückgezogen
wird, die gesamte Kippvorrichtung 60 um die Schwenkachse 84 gegen den
Uhrzeigersinn dreht oder schwenkt, wie in 3 dargestellt ist, so dass die Kippvorrichtung 60 aus
ihrer gesenkten Posi tion, die in 3 dargestellt
ist, in eine in Bezug auf die dargestellte gesenkte Position um
etwa 90° angehobene
Position bewegt wird. Wenn im Gegensatz dazu die Kolbenstange 102 ausgefahren
wird, wird die Kippvorrichtung 60 im Uhrzeigersinn gedreht
oder geschwenkt, wie in 3 dargestellt
ist, so dass die Kippvorrichtung 60 aus ihrer vertikal
angeordneten, angehobenen Position in ihre horizontal angeordnete,
gesenkte Position gedreht oder geschwenkt wird, wie in 3 dargestellt ist.
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Mit
weiterer Bezugnahme auf 3, 6 und 7, und wie in der Folge deutlicher wird,
dient die Kippvorrichtung 60, wenn sie in ihre vertikal
angeordnete, angehobene Position gedreht oder geschwenkt wird, zum
Ergreifen eines Bandwickels 104, der auf den drehbaren
Spindeln 18, 18 der Indexiervorrichtung 12 angeordnet
ist, wie in 1 dargestellt
ist, und zum anschließenden
Anheben des Bandwickels 104, um den Bandwickel 104 effektiv
von den drehbaren Spindeln 18, 18 zu entfernen.
Um einen solchen Vorgang zu erreichen, umfasst die Kippvorrichtung 60 des
Weiteren einen Tragarm 106, der schwenkbar an einer Lagerbrücken- und
Zapfenvorrichtung 108 angebracht ist, die eine Schwenkachse 109 definiert und
fest an und zwischen den mittleren Gestellelementen 64, 66 angebracht
ist. Ein Betätigungsende des
Tragarms 106 hat ein Lagerelement 110, das an einem
distalen Ende einer Kolbenstange 112 angebracht ist, die
in Bezug auf ihren Betätigungszylinder 114 ausfahrbar
und zurückziehbar
ist, und das Ende des Betätigungszylinders 114,
das entgegengesetzt zu der Kolbenstange 112 angeordnet
ist, ist mit einem Stützlager 116 verbunden,
das mittels eines Bügelelements 118 zwischen
den mittleren Gestellelementen 64, 66 angebracht
ist.
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Wenn
daher die Kolbenstange 112 des Betätigungszylinders 114 zurückgezogen
wird, wird der Tragarm 106 um die Schwenkachse 109 geschwenkt,
so dass der Tragarm 106 in einer Position angeordnet wird,
die 90° zu
der Position liegt, die in 3 dargestellt
ist. Wenn die Kippvorrichtung 60 gleichzeitig in ihre vertikal
angeordnete, angehobene Position geschwenkt wird, wird der Tragarm 106 zusätzlich im
Wesentlichen horizontal angeordnet, so dass er mit dem Bandwickel 104 in
Eingriff gelangt, den Bandwickel 104 anhebt, so dass der
Bandwickel 104 effektiv von den drehbaren Spindeln 18, 18 entfernt
wird, und den Bandwickel 104 in der genannten angehobenen
Position in Bezug auf die drehbaren Spindeln 18, 18 trägt. Wenn
die Kolbenstange 112 ausgefahren wird, wird der Tragarm 106 in
seine dargestellte Position zurückbewegt,
in welcher sich der Tragarm 106 zu einem Zweck, der in
der Folge näher erklärt und offensichtlicher
wird, zwischen den mittleren Gestellelementen 64, 66 befindet.
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Unter
Bezugnahme nun auf 2 und 8 ist die Abfördervorrichtung
dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 120 bezeichnet.
Insbesondere ist erkennbar, dass die Abfördervorrichtung 120 einen
ersten, relativ kleinen Bandförderer 122 umfasst, der
um ein Paar Antriebsrollen 124, 126 geschlungen ist,
die durch eine geeignete, nicht dargestellte, Kraftquelle angetrieben
werden, und einen zweiten, relativ großen Bandförderer 128, der ebenso
um ein Paar von Antriebsrollen 130, 132 geschlungen
ist, die ebenfalls durch eine ebenso nicht dargestellte, geeignete
Kraftquelle angetrieben werden.
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Zwischen
dem ersten kleinen und zweiten großen Bandförderer 122 und 128 befindet
sich ein Satz von Rollenförderern 134, 136, 138, 140,
wobei die Rollenförderer 134 und 136 seitlich
nebeneinander liegend angeordnet sind, während die Rollenförderer 138 und 140 in einer ähnlichen
Weise seitlich nebeneinander liegend angeordnet sind. Es ist jedoch
festzustellen, dass die Rollenförderer 136 und 138 seitlich
voneinander beabstandet sind, während der
Rollenförderer 134 seitlich
von der Antriebsrolle 126 beabstandet ist, was auch für den Rollenförderer 140 in
Bezug auf die Antriebsrolle 130 gilt. Wenn sich die Kippvorrichtung 60 in
ihrer horizontal angeordneten, gesenkten Position befindet, liegen
daher, wie aus 2 hervorgeht,
die mittleren Gestellelemente 64 und 66 der Kippvorrichtung 60 zwischen
den Rollenförderern 136 und 138,
das äußere Gestellelement 68 der
Kippvorrichtung 60 liegt zwischen dem Rollenförderer 140 und
der Förderband-Antriebsrolle 130,
und das äußere Gestellelement 70 der
Kippvorrichtung 60 liegt zwischen dem Rollenförderer 134 und
der Förderband-Antriebsrolle 126,
und zwar alle in ineinander geschachtelter Weise.
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Unter
Bezugnahme schließlich
auf 1 bis 3 in Verbindung mit der ausführlichen
Beschreibung der Strukturkomponenten der Wickel-Handhabungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung, ist allgemein ein Bandverschlussaggregat
mit dem Bezugszeichen 142 bezeichnet und umfasst, wie dargestellt,
einen Bandverschlusskopf 144 und einen Umreifungsbandförderer oder
einen Führungskanal,
der einen ersten feststehenden Kanalabschnitt 146 umfasst,
der fest an dem Bandverschlusskopf 144 angebracht ist,
und einen zweiten beweglichen Kanalabschnitt 148, der bewegbar
an dem Bandverschlusskopf 144 angebracht ist, so dass er
zwischen einer ersten geöffneten
Position, die deutlich in 2 dargestellt
ist, und einer zweiten geschlossenen, nicht dargestellten Position
bewegbar ist, in der ein freier Endabschnitt 150 des beweglichen
Kanalabschnittes 148 neben einem freien Endabschnitt 152 des
feststehenden Kanalabschnittes 146 angeordnet ist, so dass
der feststehende Kanalabschnitt 146, der bewegliche Kanalabschnitt 148 und
der Bandverschlusskopf 144 gemeinsam im Prinzip einen geschlossenen
Ringführungsmechanismus
definieren, durch den ein Umreifungsband so angeordnet wird, dass
es einen Abschnitt des Bandwickels 104 umgibt, wenn Umreifungsbänder an
dem Bandwickel 104 an vorbestimmten Umfangspositionen desselben
angebracht werden sollen. Es ist natürlich offensichtlich, dass
der bewegbare Kanalabschnitt 148 zwischen seiner geöffneten und
seiner geschlossenen Position durch geeignete, automatisch gesteuerte,
nicht dargestellte motorisierte Mittel bewegbar ist, durch die der
bewegbare Kanalabschnitt 148 zu vorbestimmten Zeitpunkten
während
des Bandumreifungs-Betriebszyklus betätigt wird, wie in der Folge
beschrieben wird. Schließlich ist
offensichtlich, dass das gesamte Bandverschlussaggregat 142 von
einer geeigneten Schlittenanordnung hängend getragen wird, die allgemein
mit dem Bezugszeichen 154 bezeichnet ist, wobei die Schlittenanordnung 154 entlang
einem oberen Schienen- oder Führungsabschnitt 156 des
Hauptgestells 14 durch ein geeignetes, motorisiertes Antriebssystem bewegbar
ist, das nicht im Detail beschrieben ist, da ein solches Detail
der Schlittenanordnung 154 für die Offenbarung und das Verständnis der
vorliegenden Erfindung als unnötig
erachtet wird, so dass derartige Details hier ausgelassen werden.
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Nachdem
nun die zweckdienlichen strukturellen Einzelheiten der verschiedenen
Strukturkomponenten beschrieben wurden, welche die gesamte Wickel-Handhabungsvorrichtung,
das Gerät
oder System 10 der vorliegenden Erfindung bilden, wird nun
eine kurze Beschreibung des Betriebs einer solchen Vorrichtung,
eines solchen Gerätes
oder Systems 10 der vorliegenden Erfindung, das heißt, ein vollständiger Betriebszyklus
der Vorrich tung, des Gerätes
oder Systems 10 unter Bezugnahme auf 9 bis 16 beschrieben.
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Beginnend
mit der in 9 dargestellten Vorrichtung
oder System ist offensichtlich, dass der Betätigungszylinder 36 zurückgezogen
wurde, so dass die Indexiervorrichtung 12 durch Schwenken
in ihre gesenkte Betriebsposition bewegt wurde oder in dieser angeordnet
ist, in welcher die drehbaren Spindeln 18, 18 horizontal
angeordnet sind und von der Seite der Zeichnungen nach außen ragen,
so dass sie tatsächlich
imstande sind, einen Bandwickel zu tragen, und dass ein Bandwickel 104 in
Vorbereitung eines Bandumreifungsvorganges auf die drehbaren Spindeln 18, 18 gesetzt
wurde, wobei die Spindeln 18, 18 derzeit nicht
in Drehung versetzt sind. Zu diesem Zeitpunkt wird auch festgestellt,
dass das Bandverschlussaggregat 142 mit Hilfe seiner Schlittenanordnung 154 an
einer entfernten oder zurückgezogenen
Position in Bezug auf den Bandwickel 104 angeordnet ist,
der auf den drehbaren Spindeln 18, 18 der Indexiervorrichtung 12 angeordnet
ist, und dass die Kippvorrichtung 60 in ihre gesenkte Position
geschwenkt wurde, so dass sie in ihrem Eingriffsmodus in Bezug auf
die Abfördervorrichtung 120 angeordnet ist.
Der Bandwickel 104 ist daher nun zum Anbringen von Umreifungsbändern bereit.
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Dementsprechend,
wie nun aus 10 erkennbar
und offensichtlich ist, wird die Schlittenanordnung 154 angetrieben,
und dementsprechend wird das Bandverschlussaggregat 142 aus
seiner entfernten oder zurückgezogenen
Position in Bezug auf den Bandwickel 104 in eine Position
neben dem Bandwickel 104 bewegt, wonach das Bandverschlussaggregat 142 im
Prinzip einen bestimmten Abschnitt des Bandwickels 104 umschließen kann, da
der bewegbare Kanalabschnitt 148 anfangs in seiner geöffneten
Position in Bezug auf den feststehenden Kanalab schnitt 146 angeordnet
ist. Beim Schließen
des bewegbaren Kanalabschnittes 148 in Bezug auf den feststehenden
Kanalabschnitt 146 umschließt das Bandverschlussaggregat 142 tatsächlich vollständig den
dargestellten Abschnitt des Bandwickels 104, wodurch ein
Umreifungsband durch das gesamte Bandverschlussaggregat 142 geführt und
an den Bandwickel 104 angelegt werden kann. Insbesondere
wird, nachdem das Umreifungsband durch die Kanalkomponenten oder
-abschnitte 146, 148 geführt wurde, der Bandverschlusskopf 144 in
geeigneter Weise angetrieben, wodurch das Umreifungsband anfänglich auf
ein vorbestimmtes Maß um
den Bandwickel 104 gespannt wird, dann Endabschnitte des
gespannten Umreifungsbandes zusammengeschweißt werden und das Umreifungsband
dann abgetrennt wird, wodurch ein erster Bandumreifungsvorgang vollendet
ist.
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Da
es wünschenswert
ist, mehrere Umreifungsbänder
an dem Bandwickel 140 an vorbestimmten Umfangspositionen
des Bandwickels 104 anzubringen, wie zum Beispiel an Winkelpositionen,
die 90° oder
60° beabstandet
sind, wodurch vier bzw. sechs Bänder
an dem Bandwickel 104 angebracht werden, wird zu diesem
Zeitpunkt der Bandverschlusskopf 144 in geeigneter Weise
angetrieben, so dass die Spannung innerhalb des Bandverschlusskopfes 144 in
Bezug auf das Umreifungsband und den Bandwickel 104 verringert
ist, so dass der Bandwickel 104 in einem vorbestimmten
Winkelmaß gedreht
werden kann, damit zusätzliche
Umreifungsbänder
an vorbestimmten Umfangspositionen an dem Bandwickel 104 angebracht
werden können. Dementsprechend
wird das Kettenantriebssystem 58 der Indexiervorrichtung 12 angetrieben,
wodurch die Spindeln 18, 18 nun gedreht werden,
so dass sie ihrerseits den Bandwickel 104 in Drehung versetzen, der
natürlich
mit Hilfe der inneren Umfangsfläche
ihres Kerns, auf dem das gewickelte Bandmaterial angeordnet ist,
auf den Spindeln 18, 18 getragen wird, so dass
der Bandwickel 104 im Prinzip zu einer neuen Umfangsposition
in Bezug auf den Bandverschlusskopf 144 weiter geschaltet
wird. An jeder Umfangsposition, an der ein Umreifungsband an dem Bandwickel 104 angebracht
werden soll, wird daher das Kettenantriebssystem 58 der
Indexiervorrichtung 12 angehalten, und der Bandverschlusskopf 144 wird wieder
angetrieben, so dass die richtige Spannung bei dem Umreifungsband
erzeugt wird, wonach die neuen Endabschnitte des Umreifungsbandes
zusammengeschweißt
und die Enden des Umreifungsbandes abgetrennt werden, um erneut
einen weiteren Bandumreifungsvorgang an dem Bandwickel 104 zu vollenden.
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Wenn
die gewünschte
Anzahl von Umreifungsbändern
an dem Bandwickel 104 angebracht ist, wie zum Beispiel,
wenn vier Umreifungsbänder 160 an
bestimmten Umfangspositionen des Bandwickels 104 in einem
Winkelabstand von 90° angebracht
sind, wie in 11 dargestellt,
wird der bewegbare Kanalabschnitt 148 des Bandverschlussaggregats 142 aus
seiner geschlossenen Position in Bezug auf den feststehenden Kanalabschnitt 146 des
Bandverschlussaggregats 142 in seine geöffnete Position in Bezug auf
den feststehenden Kanalabschnitt 146 des Bandverschlussaggregats
bewegt, wobei die Schlittenanordnung 154 dann angetrieben wird,
so dass das Bandverschlussaggregat 142 in seine zurückgezogene
Position, fern dem Bandwickel 104, zurückbewegt wird. Der umreifte
Bandwickel 104 kann nun von den Spindeln 18, 18 der
Indexiervorrichtung 12 entfernt werden, wonach er für den kommerziellen
Vertrieb weitergeleitet oder weiterverarbeitet wird.
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Unter
Bezugnahme nun auf 12 wurden entsprechend
die Betätigungszylinder 98 so
angetrieben, dass die Kippvorrichtung 60 nun aus ihrer
gesenkten, horizontal angeordneten Eingriffsposition in bezug auf
die Abfördervorrichtung 120 in
ihre angehobene, vertikal angeordnete Position gedreht oder geschwenkt
wurde, in der das Kippgestell 64 bis 70 hinter
dem Bandwickel 104 angeordnet ist. Zu diesem Zeitpunkt
wird der Bandwickel 104 weiterhin von den nach vorne ragenden
oder sich erstreckenden Spindeln 18, 18 der Indexiervorrichtung 12 getragen, wie
aus 12 erkennbar ist,
wobei der obere innere Umfangsabschnitt des Bandwickelkerns auf
den Spindeln 18, 18 angeordnet dargestellt ist.
Unter zusätzlicher
Bezugnahme nun auf 13 wurde
der Betätigungszylinder 114 angetrieben,
wodurch der Tragarm 106 nun aus seiner Position, die in 3 dargestellt ist, in bezug
auf das Kippgestell 62 in eine 90°-Position in Bezug auf diese
geschwenkt wurde. Das freie Ende des Tragarms 106, das
heißt,
das Ende, das nicht mit dem Betätigungszylinder 114 verbunden
ist, wird dementsprechend zwischen die herabhängenden Kastenträgerelemente 16, 16 bewegt, und
während
der Tragarm 106 aus der in 3 dargestellten
Position um 90° in
seine vollständig
geschwenkte Position geschwenkt wird, gelangt der Tragarm 106 mit
der inneren Umfangsfläche
des Bandwickelkerns in Eingriff und hebt diesen an, so dass der
Bandwickel 104 effektiv von den Spindeln 18, 18 entfernt
wird, wie in 13 dargestellt
ist. Die Spindeln 18, 18 tragen daher den Bandwickel 104 nicht
mehr.
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Wenn
der Bandwickel 104 effektiv von den Spindeln 18, 18 der
Indexiervorrichtung entfernt ist, kann daher die Indexiervorrichtung 12 nun
in Vorbereitung zur Abgabe des umreiften Bandwickels 104 von
der Vorrichtung 10 aus der Nähe des Bandwickels 104 entfernt
werden. Unter Bezugnahme somit auf 14 ist
erkennbar, dass infolge des Antriebs des Betätigungszylinders 36 die
Indexiervorrichtung 12 aus ihrer gesenkten Position, in
der sie zum Tragen eines Bandwickels 104 verwendet wurde,
in eine angehobene Position geschwenkt wurde, in der sie vollständig von
dem Bandwickel 104 gelöst
ist, und, was wichtiger ist, den Bereich freigibt, in dem der umreifte
Bandwickel 104 nun auf der angehobenen Kippvorrichtung 60 unterstützt angeordnet
ist. Wenn die Kippvorrichtung 60 in ihre angehobene Position geschwenkt
wird, werden insbesondere, wie unter erneuter Bezugnahme auf 12 und 13 offensichtlich wird, die herabhängenden
Kastenträgerelemente 16, 16 der
Indexiervorrichtung 12 wie auch die Spindeln 18, 18,
die auf den Kastenträgerelementen 16, 16 angeordnet
sind, zwischen den Gestellelementen 66 und 70 und
zwischen 64 bzw. 68 ineinander geschachtelt eingesetzt.
Wenn die Indexiervorrichtung 12 in ihre angehobene Position
geschwenkt wird, sind daher die Kastenträgerelemente 16, 16 und
die darauf angeordneten Spindeln 18, 18 imstande,
sich zwischen den genannten Gestellelementen 64, 68 und 66, 70 der
Kippvorrichtung 60 zu bewegen, so dass sie ihre zurückgezogenen
Positionen erreichen, wie in 14 dargestellt
ist.
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Infolge
der zuvor genannten Räumung
oder Entfernung der Indexiervorrichtung 12 aus dem Bereich,
in dem der umreifte Bandwickel 104 nun auf der Kippvorrichtung 60 gehalten
wird, kann diese nun nach unten geschwenkt werden, während sie
noch immer den umreiften Bandwickel 104 trägt, so dass sie
in ihren ursprünglichen
horizontalen Zustand zurückkehrt,
wie in 15 dargestellt
ist. In dieser Position der Kippvorrichtung 60 werden die
Gestellelemente 64 bis 70 in der oben genannten
ineinander geschachtelten Weise in Bezug auf die Fördervorrichtung 120 angeordnet,
woraufhin die obere Fläche des
Kippvorrichtungsgestells 62, wie in 15 dargestellt, im Wesentlichen koplanar
mit oder etwas unterhalb der oberen Fläche der Fördervorrichtung 120 angeordnet
ist, so dass der umreifte Bandwickel 104 auf die obere
Fläche der
Fördervorrichtung 120 gelegt
werden kann. Der umreifte Bandwickel 104 ist daher im Wesentlichen
bereit, von der Fördervorrichtung 120 zu
einer entfernten Stelle zur Weiterleitung oder Weiterverarbeitung
vor dem kommerziellen Vertrieb befördert zu werden.
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Vor
einer solchen Beförderung
des umreiften Bandwickels 104 durch die Fördervorrichtung 120 wird
der Betätigungszylinder 114 der
Kippvorrichtung 60 wieder angetrieben, so dass der Tragarm 106 in seine
Position zurückkehrt,
die in 3 und 7 dargestellt ist, wodurch,
da der Bandwickel 104 von der Fördervorrichtung 120 getragen
wird, der Tragarm 106 nicht mehr länger zum Stützen des Bandwickels 104 erforderlich
ist. Zusätzlich
kommt der Tragarm 106 durch die Rückstellung des Tragarms 106 in
seine Position, die in 3 und 7 dargestellt ist, im Wesentlichen
koplanar zu dem Gestell 62 der Kippvorrichtung 60 zu
liegen, so dass er die Förderbewegung
des umreiften Bandwickels 104 entlang der Fördervorrichtung 120 nicht
behindert. Des Weiteren wird im Wesentlichen gleichzeitig mit der
Rückstellung
des Tragarms 106 in seine abgesenkte oder zurückgezogene
Position und dem anschließenden
Antrieb der Fördervorrichtung 120,
so dass der umreifte Bandwickel 104 abgegeben wird, der
Betätigungszylinder 36 der
Indexiervorrichtung 12 erneut angetrieben, so dass er die
Indexiervorrichtung 12 in ihre gesenkte Position zurückschwenkt,
wie in 16 dargestellt
ist, wodurch offensichtlich ist, dass der gesamte Bandwickel-Handhabungsvorgang
einen gesamten Betriebszyklus vollendet hat und die Spindeln 18, 18 der
Indexiervorrichtung wieder zur Aufnahme eines neuen zu umreifenden
Bandwickels bereit stehen. Der Bandwickel wird vorzugsweise auf den
Spindeln 18, 18 der Indexiervorrichtung 12 durch eine
geeignete, vom Bediener gesteuerte Deckenlaufkraneinrichtung gehalten
und bewegt, die nicht dargestellt ist und nicht Teil der vorliegenden
Erfindung ist.
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Daher
ist offensichtlich, dass gemäß den Prinzipien
und Lehren der vorliegenden Erfindung eine neue und verbesserte
Wickel-Handhabungsvorrichtung oder ein solches Gerät entwickelt
wurde, bei dem alle Bandwickel-Handhabungsvorgänge automatisiert sind. Daher
ist der Bandumreifungsvorgang nicht annähernd so arbeitsintensiv wie
gegenwärtige Bandwickel-Umreifungsbetriebssysteme,
und die Belastung und Ermüdung,
die dem Bedienerpersonal aufgebürdet
wird, ist im Wesentlichen beseitigt oder wenigstens drastisch verringert.