DE19710229A1 - Garnspulenlager für Textilfaser-Produktionsanlagen - Google Patents
Garnspulenlager für Textilfaser-ProduktionsanlagenInfo
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- Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Garnspulenlager für Tex
tilfaser-Produktionsanlagen, das als Materialpuffer zwischen
einem kontinuierlichen Fertigungsprozeß und nachgeschalteten
Weiterverarbeitungsanlagen mit Stillstandzeiten angeordnet
ist.
In bekannten derartigen Garnspulenlagern treten insoweit Pro
bleme auf, als nicht immer und zuverlässig verhindert werden
kann, daß das den wesentlichen Bestandteil der Garnspulen
bildende Garnmaterial an der Spulenoberfläche mechanischen
Belastungen ausgesetzt wird. Derartige mechanische Berührun
gen der Spulenoberfläche können die Oberflächenstruktur der
Spulenoberfläche zerstören und hierdurch das Abwickelverhal
ten der Garnspule verschlechtern. Aufgrund dieses verschlech
terten Abwickelverhaltens der Garnspulen können Fadenrisse
beim Abwickeln auftreten, welche zu empfindlichen Störungen
in der nachgeschalteten Veredelungsindustrie mit dem damit
einhergehenden wirtschaftlichen Aufwand führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs ge
schilderte Garnspulenlager für Textilfaser-Produktionsan
lagen derart weiterzubilden, daß im Betrieb des Garnspulenla
gers eine schonende Behandlung der Garnspulen sicher gewähr
leistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Garnspulenlager als Tablarlager mit innerhalb desselben be
wegbaren Tablaren ausgestaltet ist, auf denen die Garnspulen
unter Vermeidung einer Berührung zwischen einem Tablarboden
und ihrer dem Tablarboden zugewandten Wickelfläche lagerbar
sind. Mechanische Berührungen zwischen dem auf den Garnspulen
aufgewickelten Garnmaterial und garnspulenlagerseitigen Bau
teilen treten hierbei nicht auf, so daß Beanspruchungen der
Spulenoberfläche zuverlässig vermieden werden können.
Zweckmäßigerweise werden die Tablare des erfindungsgemäßen
Garnspulenlagers aus verzinktem Stahlblech hergestellt.
Zur Erhöhung der Stabilität der Tablare ist es möglich, deren
Ränder um 90 Grad abzuwinkeln.
Um in einfacher Weise ein Lastaufnahmemittel für Regalbedien
geräte zu schaffen, weisen die Tablare an ihren Breitseiten
ein U-Profil auf.
Zur Verringerung der Durchbiegung der Tablare sind in ihnen
in Querrichtung Sicken ausgebildet.
Zur Erleichterung der Zentrierung und Entladung der Tablare
weisen diese in ihren Tablarböden kreisförmige Ausstanzungen
auf, die in einem Raster angeordnet sind, das einem Raster
von Gehängen einer der Lagereingangsseite zugeordneten, die
Garnspulen zum Garnspulenlager transportierenden Hängebahn
entspricht.
Vorteilhaft erfolgt die Einlagerung der Tablare in das erfin
dungsgemäße Garnspulenlager in Längsrichtung der Tablare.
Zur Halterung und Fixierung der Garnspulen weisen die Tablare
zweckmäßigerweise eine der Anzahl der Ausstanzungen im Tab
larboden entsprechende Anzahl Spulenträger auf, mittels denen
jeweils eine Garnspule exakt am Tablar positionierbar ist.
Zweckmäßigerweise sind diese Spulenträger zylindrisch ausge
bildet.
Mit hoher Genauigkeit lassen sich die Spulenträger im Spritz
gußverfahren herstellen.
Eine in einfacher Weise herzustellende Anbringung der Spulen
träger an den Tablaren ergibt sich, wenn die Spulenträger mit
den Tablarböden verklebt sind.
Zweckmäßigerweise ist der Außendurchmesser der Spulenträger
so gewählt, daß Garnhülsen der Garnspulen mit einer leichten
Spielpassung auf die Spulenträger aufschiebbar sind.
Zum Erleichtern des Überschiebens der Garnspulen von den
Elektrohängebahn-Gehängen weisen die Spulenträger an ihrem
distalen Ende eine konische Fase auf.
Zur definierten Lagerung der dem Tablarboden zugewandten
Stirnseite der Garnhülse der Garnspule haben die Spulenträger
an ihrem proximalen Ende eine Spulenträgergrundplatte, mit
tels der darüber hinaus Querkräfte aufnehmbar sind.
Zur Erleichterung der Handhabung der Garnspulen am Lageraus
gang ist es vorteilhaft, wenn die Spulenträger in ihrer
Längsrichtung zumindest um die Länge kürzer sind als die kür
zesten auftretenden Garnhülsen, die für eine Greifeinrichtung
einer Entnahmevorrichtung als Eindringtiefe in die Garnhülse
erforderlich ist.
Zur korrekten Positionierung der Tablare können die Spulen
träger zu den tablarbodenseitigen Ausstanzungen offene Zen
trierlöcher aufweisen, die durch den Tablarboden hindurch mit
Zentrierspitzen in Eingriff bringbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind
die Spulenträger als Tablardorne ausgebildet, denen jeweils
eine Trägerplatte zugeordnet ist.
Zum verbesserten Auffangen von Querkräften weisen die Tablar
dorne an ihrem proximalen Ende einen Fußabsatz mit einem ver
größerten Außendurchmesser auf.
Die ggf. fußabsatzfreie Länge der Tablardorne entspricht der
maximal auftretenden Garnhülsenlänge.
Zur Ermöglichung einer einfachen Zentrierung und zur Anbrin
gung der Trägerplatten weisen die Tablardorne eine mittige
Axialbohrung auf, deren Durchmesser im distalen Endbereich
der Tablardorne geringfügig kleiner ist als im übrigen Be
reich.
Zur Erleichterung des Aufschiebens einer Garnspule und zur
Orientierung der Trägerplatte haben die Tablardorne einen
mittigen Längsschlitz, der sich vom distalen bis zum proxima
len Ende bzw. bis zum Fußabsatz erstreckt.
Zur Erleichterung der Anbringung am Tablardorn ist es vor
teilhaft, wenn die Trägerplatten ringförmig ausgebildet sind
und einen Innendurchmesser aufweisen, der etwa dem Außen
durchmesser des Tablardorns entspricht.
Die Orientierung der Trägerplatte am Tablardorn läßt sich in
einfacher Weise bewerkstelligen, wenn die Trägerplatte einen
mittigen Steg aufweist, der im Längsschlitz des Tablardorns
verschieblich aufnehmbar ist.
Eine bewegliche Anbringung der Trägerplatte am Tablardorn oh
ne eine unerwünschte Trennung kann gewährleistet werden, wenn
auf den mittigen Stegen der Trägerplatten mittig ein Zylin
derkörper ausgebildet ist, dessen Außendurchmesser dem Außen
durchmesser der Axialbohrung in den Tablardornen entspricht.
Durch die geringfügige Verkleinerung des Durchmessers der
Axialbohrung des Tablardorns in dessen distalem Endbereich
wird somit quasi ein Rastmechanismus geschaffen, mittels dem
die Trägerplatte an einer Trennung vom Tablardorn gehindert
wird.
Zur Ermöglichung einer schonenden Übernahme der Garnspulen
von der Elektrohängebahn auf die Tablare ist es zweckmäßig,
wenn jeder Regalgasse des Garnspulenlagers eingangsseitig des
Garnspulenlagers eine Schwenkstation zugeordnet ist, mittels
der die Tablare aus einer horizontalen Position, in der ihre
Spulenträger vertikal angeordnet sind, in eine vertikale Po
sition, in der ihre Spulenträger horizontal angeordnet sind,
und mit den Gehängen der Hängebahn fluchten, verschwenkbar
sind. Die Garnspulen können dann in einfacher Weise von den
Gehängen der Elektrohängebahn auf die Spulenträger der Tabla
re überführt werden.
Um die Auslastung der lagereingangsseitigen Schwenkstationen
möglichst vorteilhaft zu gestalten, ist in einer vorteilhaf
ten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Garnspulenlagers
jede Schwenkstation so ausgebildet, daß sie das in ihr be
findliche Tablar bei der Verschwenkung in dessen vertikale
Position soweit anhebt, daß ein auf einem unterhalb der
Schwenkstation angeordneten Einlagerförderer befindliches
leeres Tablar unter der Schwenkstation mit dem von ihr aufge
nommenen Tablar hindurchförderbar ist.
Eine korrekte Positionierung der Tablare im Bereich der
Schwenkstationen wird erreicht, wenn am Einlagerförderer vor
zugsweise pneumatische Stopper vorgesehen sind, mittels denen
auf dem Einlagerförderer befindliche leere Tablare an den
Schwenkstationen zugeordneten Stellen anhaltbar sind, wobei
stromauf der den Schwenkstationen zugeordneten Stellen Füh
rungseinrichtungen angeordnet sind, mittels denen die leeren
Tablare in Querrichtung des Einlagerförderers korrekt zur
Aufnahme in der jeweiligen Schwenkstation positionierbar
sind.
Die Feinpositionierung des Tablars innerhalb der Schwenksta
tion kann dann dadurch erfolgen, daß jede Schwenkstation ei
nen Schwenkarm, mittels dem das in der Schwenkstation befind
liche Tablar verschwenkbar ist, und zumindest zwei Zentrier
spitzen aufweist, die bei der Annäherung des Schwenkarms an
das Tablar in die mittigen Axialbohrungen der Tablardorne
einführbar sind.
Zur Fixierung des Tablars innerhalb der Schwenkstation dienen
vorzugsweise pneumatische Haltevorrichtungen, mittels denen
das in der Schwenkstation befindliche Tablar in bezug auf den
Schwenkarm räumlich fixierbar ist.
Um eine korrekte Anlagerung bzw. Anlage zwischen den Garnhül
sen und den Trägerplatten bzw. den Spulenträgergrundplatten
zu gewährleisten, ist eine hängebahnseitige Schiebevorrich
tung vorgesehen, mittels der die Garnspulen von den Gehängen
der Hängebahn auf die Tablardorne bzw. die Spulenträger der
Tablare aufschiebbar sind; diese Schiebevorrichtung sollte so
ausgebildet sein, daß die Garnhülsen der Garnspulen mit ihrer
dem Tablarboden zugewandten Stirnseite in Anlage an die Trä
gerplatte bzw. die Spulenträgergrundplatte schiebbar sind.
Hierdurch werden Bewegungen der Garnspulen am Tablar bei dem
Zurückschwenken des Tablars in dessen horizontale Position
vermieden.
Zur Erleichterung der Auslagerung der Garnspulen an der La
gerausgangsseite ist es vorteilhaft, wenn an einem Übergabe
bereich eines Auslagerförderers vorzugsweise pneumatische
Stopper vorgesehen sind, mittels denen ein beladenes Tablar
so im Übergabebereich positionierbar ist, daß Greifeinrich
tungen der Entnahmevorrichtung mit den Garnhülsen der Garn
spulen in Fluchtung sind, wobei zur Feinpositionierung der
Tablare im Übergabebereich diesem zugeordnete Zentrierspitzen
vorgesehen sind, die in die kreisförmigen Ausstanzungen der
Tablarböden einführbar sind.
Um eine Entkopplung zwischen dem Garnspulenlager und der Ver
packungsanlage zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn der
Auslagerförderer als Puffer für eine vorgebbare Anzahl bela
dener Tablare ausgebildet ist.
Um für diejenige Ausführungsform der Erfindung, bei der die
Tablardorne hinsichtlich ihrer Länge den längstmöglichen
Garnhülsen entsprechen, eine einfache Entladung der Tablare
zu gewährleisten, ist dem Übergabebereich des Ausladerförde
rers eine Hubvorrichtung zugeordnet, die für Spulenträger des
Tablars Hubstempel aufweist, mittels denen die Trägerplatte
des Spulenträgers und damit die mit der dem Tablarboden zuge
wandten Stirnseite der Garnhülse auf der Trägerplatte ruhende
Garnspule soweit anhebbar ist, daß die Greifeinrichtungen der
Entnahmevorrichtung in die Garnhülsen einführbar sind.
Vorteilhaft sollten die Hubstempel ggf. paarweise separat
ein- und ausfahrbar sein.
Um mehrere Tablare gleichzeitig mittels ein und derselben
Entnahmevorrichtung entladen zu können, ist es zweckmäßig,
wenn die Greifeinrichtungen der Entnahmevorrichtung in Hori
zontalrichtung verstellbar sind.
Zweckmäßigerweise weist das erfindungsgemäße Garnspulenlager
ein elektronisches Automatisierungssystem für seine mechani
schen Komponenten auf. Dieses Automatisierungssystem kann
vorteilhaft zwei Steuerebenen aufweisen. Zu ihm gehören
zweckmäßigerweise speicherprogrammierbare Automatisierungsge
räte.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Automati
sierungssystem eine übergeordnete Steuervorrichtung mit einem
Datenkonzentrator auf, die mit einer Lagerverwaltungseinheit
und über einen Datenbus mit den mechanischen Komponenten ver
bunden ist.
Zweckmäßigerweise ist die übergeordnete Steuervorrichtung als
SIMATIC S5-135U ausgebildet, mittels der von der Lagerverwal
tungseinheit ausgegebene Transportaufträge empfangbar und als
Einzelaufträge an die mechanischen Komponenten, z. B. Regalbe
diengeräte, Querverteilwagen und Fördertechnikelemente, aus
gebbar sind.
Eine zweckmäßige Einbeziehung der übergeordneten Steuervor
richtung in das übrige Automatisierungssystem ist erzielbar,
wenn die übergeordnete Steuervorrichtung über ein Bussystem,
vorzugsweise ein ETHERNET-Bussystem, mit der Lagerverwal
tungseinheit sowie mit Kopfsteuereinheiten der lagereingangs
seitigen Hängebahn, der lagerausgangsseitigen Verpackung und
der lagerausgangsseitigen Texturierung verbunden ist.
Aufgrund der Komplexität des erfindungsgemäßen Garnspulenla
gers ist es vorteilhaft, wenn die übergeordnete Steuervor
richtung neben der einen SIMATIC S5-135U eine weitere SIMATIC
S5-135U aufweist, wobei die erste SIMATIC S5-135U mit der La
gerverwaltungseinheit verbunden ist und einen Teil der mecha
nischen Komponenten steuert und die zweite SIMATIC S5-135U
die übrigen mechanischen Komponenten steuert.
Die Betriebs- und Störmeldeerfassung sowie die Visualisierung
des erfindungsgemäßen Garnspulenlagers erfolgt vorteilhaft
mittels eines der übergeordneten Steuervorrichtungen zugeord
neten Bedienterminals, vorzugsweise des Typs OP 30, welches
einen graphischen Display und einen Drucker aufweist.
Zweckmäßigerweise sind an den Regalbediengeräten und an den
Querverteilwagen mitfahrende Kleinsteuereinheiten, vorzugs
weise des Typs ET 200B, installiert.
Diese Kleinsteuereinheiten können in einfacher Weise über In
frarot-Lichtschranken online mit der übergeordneten Steuer
vorrichtung verbunden sein.
Zur Datenübertragung zwischen der übergeordneten Steuervor
richtung und den mechanischen Komponenten kann ein Bussystem,
vorzugsweise des Typs SINEC L2, vorgesehen sein.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Auomatisierungs
systems des erfindungsgemäßen Garnspulenlagers ist die Lager
verwaltungseinheit als Standard- Lagerverwaltungssystem, vor
zugsweise des Typs SICALIS WML, ausgebildet.
Zur Gewährleistung der Datensicherheit sowie zur Ermöglichung
eines einfachen Austausches der Rechnerhardware bei Rechner
ausfall ist es vorteilhaft, wenn das Standard-Lagerverwal
tungssystem eine Spiegelplattenführung mit Wechselrahmen auf
weist.
Zweckmäßigerweise ist die Lagerverwaltungseinheit an zwei ab
gesetzte Terminals für die Texturierung und die Verpackung
angeschlossen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Automatisierungs
systems des erfindungsgemäßen Garnspulenlagers ist der Lager
verwaltungseinheit ein überlagertes Rechnersystem zugeordnet.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 zwei Garnspulen unterschiedlicher Abmessungen;
Fig. 2 zwei Garnspulen unterschiedlicher Abmessungen auf ei
nem Tablar;
Fig. 3 ein mit Garnspulen beladenes Tablar im Bereich einer
Schwenkstation auf einem Einlagerförderer des erfin
dungsgemäßen Garnspulenlagers;
Fig. 4 den Schnitt A-A in Fig. 3;
Fig. 5 eine Schwenkstation am Einlagerförderer des erfin
dungsgemäßen Garnspulenlagers;
Fig. 6 die Einzelheit Z aus Fig. 5 in vergrößerter Darstel
lung;
Fig. 7 die Ansicht B-B in Fig. 5;
Fig. 8 die Ansicht C-C in Fig. 5;
Fig. 9 eine Draufsicht auf den Übergangsbereich zwischen ei
ner Hängebahn bzw. deren Gehänge und dem in aufrechter
Stellung befindlichen Tablar;
Fig. 10 eine Draufsicht auf einen Teil eines Auslagerförderers
des erfindungsgemäßen Tablarlagers;
Fig. 11 den Schnitt A-A in Fig. 10; und
Fig. 12 eine Prinzipdarstellung eines Automatisierungssystems
für das erfindungsgemäße Garnspulenlager.
Ein erfindungsgemäßes Garnspulenlager ist Bestandteil einer
Anlage zur Herstellung und Weiterverarbeitung von Textilfa
sern.
Hierbei wird zunächst in einer Polymerisationsstufe als che
mischem Ausgangsprozeß das Polymerisat für die Garnerzeugung
gewonnen. Die Qualität des Polymerisates wird neben anderen
Faktoren maßgeblich von der Temperatur beeinflußt. Dies be
dingt, daß sowohl die Polymerisation als auch alle nachge
schalteten Verarbeitungsstufen an allen Tagen des Jahres im
24-Stunden-Betrieb gefahren werden.
In der Filamentbildungsstufe wird das Polymerisat einer
Spinnmaschine zugeführt. Dort wird es mechanisch durch eine
Düse gepreßt, die mit Bohrungen, z. B. 48 Bohrungen, versehen
ist. Aus diesen Bohrungen fließt das Polymerisat senkrecht in
feinsten Fäden, sog. Filamenten, mit hoher Geschwindigkeit
heraus.
In einer Fadenbildungsstufe wird eine bestimmte Anzahl von
Filamenten, z. B. 8 Stück, über eine Garnführung zu einem Fa
den verdrillt und im Anschluß mittels einer beheizten Galette
verstrickt. Es entstehen auf diese Weise sechs Fäden, die je
weils getrennt zu einer von sechs Wickelpositionen (Spulen)
des Wicklers geführt werden.
Der Wickler besteht aus zwei auf einem vertikal angeordneten
Drehteller angebrachten drehbaren Achsen zur Aufnahme von je
weils sechs Garnhülsen. Auf diese Garnhülsen wird mit einem
speziellen Changierverfahren jeweils ein Faden aufgewickelt.
Die eine Achse rotiert hierbei mit ca. 6000 UpM, während die
andere Achse stillsteht und so entladen bzw. mit leeren Garn
hülsen beladen werden kann. Ist die eine Spulenreihe beladen,
so wird der Drehteller um 180 Grad gedreht. Die leeren Garn
hülsen fangen über eine Einkerbung den Faden ein und werden
dann bewickelt, während die beladenen Garnhülsen bzw. die
Garnspulen entnommen und durch leere Garnhülsen ersetzt wer
den. Die eingesetzten leeren Garnhülsen haben, bezogen auf
einen Wicklertyp, einen einheitlichen Hülseninnendurchmesser
und eine einheitliche Hülsenlänge. Bei unterschiedlichen
Wicklertypen können unterschiedliche Hülsenlängen in der An
lage auftreten. Entsprechend haben die fertig gewickelten
Garnspulen unterschiedliche Außendurchmesser und Gewichte.
Typische Werte sind z. B. ein Hülseninnendurchmesser von 94
mm, eine Hülsenlänge von 150 mm oder 200 mm, ein Spulenaußen
durchmesser von 440 mm und ein Spulengewicht von 22 kg.
In einem Doffer werden die Garnspulen automatisch in einem
Pulk von z. B. sechs Garnspulen vom Wickler abgezogen. Diese
sechs Garnspulen werden auch als Doff bezeichnet. Das Abzie
hen geschieht über ein an einer Decke geführtes Bediengerät
mit einer speziellen Aufzieh- und Abschiebevorrichtung. An
schließend werden die Garnspulen zu einem Übergabebahnhof ge
bracht und dort vom Doffer auf ein Elektrohängebahngestell
mit sechs Kragarmen vereinzelt.
Mittels der Elektrohängebahn werden die Garnspulen mit waage
rechter Hülsenausrichtung in die Inspektion transportiert.
Diese Transportlage ist notwendig, da das Garnende noch lose
auf der Garnspule liegt und die Garnspule sich aufgrund der
verbleibenden kinetischen Restenergie bei einem Transport mit
vertikaler Hülsenausrichtung abwickeln würde.
In der Inspektion erfolgt zunächst die Entnahme von Garnpro
ben, die zeitintensiven Qualitätskontrollen, wie z. B. einer
Reißprobe und einer Färbeprobe etc., zugeführt werden, wobei
die Entnahme von Garnproben in der Regel nur bei einer Garn
spule vorgenommen wird. Anschließend erfolgt die Abknotung,
die optische Kontrolle sowie die Identifikation mit einem
Barcodelabel. Die Garnspulen bleiben auf der Elektrohängebahn
und werden zum erfindungsgemäßen Garnspulenlager transpor
tiert. Nach erfolgter Abknotung dürfen die Garnspulen auch
mit vertikaler Hülsenausrichtung transportiert werden.
Das erfindungsgemäße Garnspulenlager nimmt die Garnspulen für
einen vorgegebenen Zeitraum, z. B. für acht Stunden, auf. Wäh
rend dieses Zeitraums werden, basierend auf den vorstehend
erwähnten Qualitätskontrollen, den Garnspulen abschließende
Qualitätsmerkmale zugewiesen. Gleichzeitig geben die Garnspu
len die nach dem Wickeln verbliebene kinetische Restenergie
ab. Die Hauptfunktion des erfindungsgemäßen Garnspulenlagers
besteht jedoch darin, Garnspulen einer bestimmten Sorte und
Qualität zu sammeln, um zusammenhängende Verpackungskampagnen
zu ermöglichen. Zusätzlich besitzt das erfindungsgemäße Garn
spulenlager eine Pufferfunktion, da die Produktion rund um
die Uhr arbeitet, die Verpackung in der Regel jedoch nur 16
Stunden täglich.
Sind im erfindungsgemäßen Garnspulenlager genügend Garnspulen
einer Sorte vorhanden, so wird eine Verpackungskampagne ein
geleitet. Die entsprechenden Garnspulen werden ausgelagert
und von einem Packroboter auf Paletten oder in Großkartonagen
mehrlagig verpackt. Eine Palette faßt hierbei z. B. sechs
Garnspulen mal sieben Lagen, somit insgesamt zweiundvierzig
Garnspulen. Die Paletten werden im Anschluß an die Verpackung
ausgeliefert.
In Fig. 1 sind zwei Garnspulen 1, 2 dargestellt, die sich hin
sichtlich ihrer Abmessungen unterscheiden.
Die Garnspule 1, bei der es sich um die größere handelt,
weist eine Garnhülse 3 auf, deren Abmessung in Längsrichtung
größer ist als die entsprechende Garnhülse 4 der Garnspule 2.
Hinsichtlich ihres Innen- und ihres Außendurchmessers sind
die Garnhülsen 3 und 4 einander gleich.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, stehen die beiden Garnhülsen 3, 4
in beiden Richtungen über die eigentlichen Garnspulen 1, 2
vor.
Wenn die Garnspulen 1, 2 dann auf Spulenträgern 5 von Tabla
ren 6 angeordnet sind, ergibt sich eine Anlage lediglich zwi
schen einem Tablarboden 7 zugewandten Stirnseiten der Garn
hülsen 3, 4 und entsprechenden Abschnitten der Spulenträger
5. Wickelflächen 8, 9 der Garnspulen 1, 2 befinden sich nicht
in Anlage mit den Spulenträgern 5 oder dem Tablarboden 7.
Dies geht insbesondere aus Fig. 2 hervor.
Die Tablare 6 sind aus verzinktem Stahlblech hergestellt und
haben z. B. eine Breite von 960 mm, eine Länge von 1920 mm und
eine Höhe von 100 mm. An ihren Rändern 10 sind die Tablare 6
zur Erhöhung ihrer Stabilität um 90 Grad abgewinkelt. Ihre
Breitseiten 11 sind mit einem U-Profil 12 versehen, welches
als Angriffspunkt für die Lastaufnahmemittel später zu be
schreibender Regalbediengeräte dient. Zur Verringerung der
Durchbiegung werden die Tablare 6 in Querrichtung mit Sicken
versehen. Im Tablarboden 7 befinden sich im dargestellten
Ausführungsbeispiel acht kreisförmige Ausstanzungen 13, die
in demselben Raster angeordnet sind, welches Gehänge 14 der
Elektrohängebahn aufweisen. Der Durchmesser der Ausstanzungen
13 beträgt ca. 30 mm. Sie dienen in noch zu beschreibender
Weise der Zentrierung der Tablare 6 und der Entladung der
Garnspulen 1, 2. Die Einlagerung der Tablare 6 in einem Regal
des erfindungsgemäßen Garnspulenlagers erfolgt in deren
Längsrichtung.
An den Tablaren 6 sind jeweils acht Spulenträger 5 vorgese
hen, die die exakte Positionierung der Garnspulen 1, 2 auf
dem Tablar 6 gewährleisten und dadurch eine automatisierte
Entnahme der Garnspulen 1, 2, beispielsweise durch Roboter,
an dem erfindungsgemäßen Garnspulenlager nachgeschalteten
Verpackungsstationen ermöglichen.
Bei dem in den Fig. 4 bis 11 dargestellten Ausführungsbei
spiel weisen die Spulenträger 5 jeweils einen Tablardorn 15
und eine Trägerplatte 16 auf.
An jedem Tablar 6 sind acht zylindrische Tablardorne 15 vor
gesehen. Die Tablardorne sind im Spritzgußverfahren mit hoher
Genauigkeit gefertigt und sind mit dem Tablarboden 7 ver
klebt, wobei das bereits erwähnte Raster der ebenfalls acht
kreisförmigen Ausstanzungen 13 im Tablarboden 7 zugrundege
legt ist.
Der Außendurchmesser der Tablardorne 7 ist so gewählt, daß
die Garnhülsen 3, 4 mit einer leichten Spielpassung aufge
schoben werden können.
Die Tablardorne 7 sind an ihrem distalen Ende mit einer koni
schen Fase 17 versehen, um das Überschieben der Garnspulen 1,
2 vom Gehänge 14 der Elektrohängebahn zu erleichtern. Um auf
tretende Querkräfte besser auffangen zu können, besitzen die
Tablardorne 15 in ihrem proximalen Endbereich einen Fußabsatz
18 mit einem größeren Außendurchmesser.
Die Länge der Tablardorne 15 ohne Berücksichtigung ihres Fuß
absatzes 18 entspricht der maximal auftretenden Hülsenlänge.
Mittig ist jeder Tablardorn 15 mit einer durchgehenden Axial
bohrung 19 versehen. Diese Axialbohrung 19 hat, bis auf die
letzten ca. 10 mm im distalen Endbereich des Tablardorns 15,
einen Durchmesser von ca. 30 mm. Im distalen Endbereich des
Tablardorns 15 beträgt ihr Durchmesser ca. 29 mm.
Zusätzlich zu dieser Axialbohrung 19 ist der Tablardorn 15 in
Längsrichtung von seinem distalen Ende bis zu seinem Fußab
satz 18 mit einem mittig angeordneten Längsschlitz 20 ausge
stattet. Dieser Längsschlitz 20 besitzt eine Breite von ca.
20 mm.
Bei der Trägerplatte 16 handelt es sich um einen ringförmigen
Körper mit einer Höhe von ca. 10 mm, der mit einem mittig an
geordneten Steg 21 versehen ist. In der Mitte dieses Steges
21 wiederum befindet sich ein Zylinderkörper 22 mit einem Au
ßendurchmesser von ca. 30 mm.
Bei der Montage des Spulenträgers 5 wird die Trägerplatte 16
über den Tablardorn 15 geschoben. Der mittige Steg 21 der
Trägerplatte 16 wird dabei so orientiert, daß er über dem
Längsschlitz 20 des Tablardorns 15 liegt. Drückt man nun den
mittig auf dem Steg 21 befindlichen Zylinderkörper 22 in die
im distalen Endabschnitt des Tablardorns 15 nur etwas kleine
re Axialbohrung 19 hinein, spreizen sich die beiden Dornhälf
ten leicht und der Zylinderkörper 22 der Trägerplatte 16 pas
siert den verengten Bereich der Axialbohrung 19 und gelangt
anschließend in den Bereich der Axialbohrung 19 mit dem etwas
größeren Durchmesser. Nun kann die Trägerplatte 16 auf dem
Tablardorn 15 leicht auf und ab bewegt werden, und dennoch
ist ein Herausfallen der Trägerplatte 16 durch den vorstehend
geschilderten Rastmechanismus ausgeschlossen.
Die Garnspule liegt mit ihrem dem Tablarboden 7 zugewandten
stirnseitigen Hülsenende auf der beweglichen Trägerplatte 16
auf. Es wird so einerseits eine Berührung zwischen der Wic
kelfläche 8, 9 und dem Tablarboden 7 beim Transport ausge
schlossen und andererseits eine schonende Behandlung der
stirnseitigen Hülsenenden beim Anheben der Garnspule 1, 2
verwirklicht.
Es werden jeweils acht Garnspulen 1, 2 von der Elektrohänge
bahn auf ihrem Gehänge zur Eingangsseite des erfindungsgemä
ßen Garnspulenlagers gefördert.
Vor jeder Regalgasse des erfindungsgemäßen Garnspulenlagers
befindet sich eine Einlagerfördertechnik in einer Höhe von
ca. 2000 mm bezogen auf das Lagerniveau. Das Elektrohänge
bahngestell positioniert sich über einer zur Einlagerförder
technik gehörenden Schwenkstation 23, die oberhalb eines Ein
lagerförderers 24 angeordnet ist.
Die Schwenkstation 23, mittels der die Tablare 6 schwenkbar
sind, ist in die Einlagerfördertechnikstrecke integriert und
hat die Aufgabe, leere Tablare 6 um 90 Grad um die Tablar
längsachse zu kippen, und so ein Überschieben der Garnspulen
1, 2 vom Gehänge 14 der Elektrohängebahn auf die Spulenträger
5 bzw. die Tablardorne 15 der Tablare 6 zu ermöglichen. Die
Schwenkstation 23 ist so aufgebaut, daß bei hochgeschwenktem
Tablar 6 weitere leere Tablare 6 auf dem Einlagerförderer 24
die Schwenkstation 23 passieren können.
Die leeren Tablare 6 werden auf dem Einlagerförderer 24, der
als dreisträngiger Gurtförderer ausgeführt ist, in Richtung
Garnspulenlager transportiert. Diese leeren Tablare 6 müssen
in den meisten Fällen mit neuen Garnspulen 1, 2 beladen wer
den, bevor sie in das Garnspulenlager eingelagert werden. Da
zu werden die betreffenden Tablare 6 in ihrer Fortbewegung
auf dem Einlagerförderer 24 durch pneumatische Stopper 25
aufgehalten. Gleichzeitig erfolgt durch diesen Stoppvorgang
eine Positionierung der Tablare 6 in Transportrichtung. Quer
zur Transportrichtung erfolgt eine Vorpositionierung der Tab
lare 6 durch bis zur Schwenkstation 23 kontinuierlich enger
werdende seitliche Führungen, die an äußeren Fördertech
niksträngen angebracht sind.
Soll nun ein Tablar 6 mit neuen, von der Elektrohängebahn
herantransportierten Garnspulen 1, 2 bestückt werden, wird
das betreffende Tablar 6 durch die pneumatischen Stopper 25
aufgehalten. Ein Schwenkantrieb 26 der Schwenkstation 23 hebt
einen Schwenkarm 27 derselben aus seiner unteren Stellung
heraus an und führt zwei Zentrierspitzen 28 der Schwenkstati
on 23 von unten in die einen Durchmesser von ca. 30 mm auf
weisenden Axialbohrungen 19 zweier Tablardorne 15 des Tablars
6. Hierdurch wird eine sehr exakte Positionierung des Tablars
6 in bezug auf die Schwenkstation 23 erreicht. Dann wird mit
dem Anheben des Tablars 6 begonnen. In dieser ersten Phase
des Hochschwenkvorganges arretieren Haltevorrichtungen 29 das
Tablar 6 und verhindern so ein Abrutschen des Tablars 6 von
den Zentrierspitzen 28 in der vertikalen Stellung des Tablars
6.
Befindet sich das Tablar 6 in der oberen, durch einen
Schwenk-Endanschlag 30 genau definierten Stellung vor dem Ge
hänge 14 der Elektrohängebahn, schieben Schiebevorrichtungen
31 die Garnspulen 1, 2 vom Gehänge der Elektrohängebahn auf
die Spulenträger 5 bzw. die Tablardorne 15 des Tablars 6 auf.
Dieses Aufschieben wird durch die konische Fase 17 am dista
len Ende des Spulenträgers 5 bzw. des Tablardorns 15 zuver
lässig ermöglicht.
Die Garnspulen 1, 2 werden immer auf Anschlag bis an die Trä
gerplatte 16 des Tablardorns 15 geschoben, um beim Zurück
schwenken der Tablare 6 in die Horizontale ein unsanftes Auf
schlagen der Garnhülsen 3, 4 zu verhindern. Da zwei unter
schiedliche Hülsenlängen existieren, ist der Tablardorn 15
mit dem oben beschriebenen Längsschlitz 20 versehen, in den
die Schiebevorrichtung 31 einfahren kann. Hierdurch ist ge
währleistet, daß auch die kurze Garnhülsen 4 aufweisenden
Garnspulen 2 bis zur Trägerplatte 16 des Tablardorns 15 auf
geschoben werden.
In der Übernahmestellung der Schwenkstation 23 können leere
Tablare 6 auf dem Einlagerförderer 24 die Schwenkstation 23
passieren, da sich die Schwenkarme 27 links und rechts vom
Einlagerförderer 24 befinden und da das hochgeschwenkte Tab
lar 6 weit genug oben angeordnet ist. Ist der Überschiebevor
gang abgeschlossen, dreht die Schwenkstation 23 das Tablar 6
samt geladenen Garnspulen 1, 2 in die Horizontale zurück,
löst kurz vor Erreichen der Horizontalen die Haltevorrichtun
gen 29 und setzt dann das Tablar 6 auf dem Einlagerförderer
24 ab. Die pneumatischen Stopper 25 sind inzwischen wieder
abgesenkt, so daß das soeben mit Garnspulen 1, 2 bestückte
Tablar 6 weiter transportiert werden kann. Am Ende der För
dertechnikstrecke wird das Tablar dann von einem Regalbedien
gerät auf dessen Lastaufnahmemittel gezogen und in das Regal
eingelagert.
Ausgangsseitig weist das erfindungsgemäße Garnspulenlager ei
ne Auslagerfördertechnik auf, zu der ein Auslagerförderer 32
gehört, mittels dem die mit Garnspulen 1, 2 beladenen Tablare
6 zu einem Übergabebereich 33 gefördert werden.
Dem Übergabebereich 33 des Auslegerförderers 32 ist eine
Greifeinrichtung 34 einer beispielsweise als Packroboter aus
gebildeten Entnahmevorrichtung 35 zugeordnet.
Um eine Entkopplung zwischen dem erfindungsgemäßen Garnspu
lenlager und der beispielsweise einer nachgeordneten Verpac
kung zugeordneten Entnahmevorrichtung 35 zu erreichen, ist
der Auslagerförderer 32 vor und hinter seinem Übergabebereich
33 jeweils mit einer Pufferfunktion ausgestattet, die es er
laubt, jeweils drei Tablare 6 zu puffern.
Befindet sich ein Tablar 6 im Übergabebereich 33 des Ausla
gerförderers 32 unterhalb der Entnahmevorrichtung 35, wird es
von am Auslagerförderer 32 vorgesehenen pneumatischen Stop
pern angehalten und vorpositioniert. Die Feinpositionierung
für den eigentlichen Zugriffsvorgang durch die Greifeinrich
tung 34 der Entnahmevorrichtung 35 wird - wie im Falle der
Schwenkstation - durch zwei am Übergabebereich 33 vorgesehene
Zentrierspitzen 37 vorgenommen, die von unten in die Axial
bohrungen 19 der Tablardorne 15 einfahren.
Die Greifeinrichtung 34 greift die Garnhülsen 3, 4 der Garn
spulen 1, 2 von innen und benötigt deshalb eine freie Hülsen
höhe von ca. 60 mm. Da die Tablardorne 15 aber bis zur Ober
kante der Garnhülsen 3, 4 reichen können, müssen die Garnspu
len 1, 2 angehoben werden. Dies geschieht mit Hilfe der vor
stehend erwähnten Zentrierspitzen 37 sowie mit Hubstempeln 38
einer Hubvorrichtung 39, die einen Außendurchmesser von ca.
20 mm aufweisen.
Der Anhebevorgang beginnt, nachdem die Zentrierspitzen 37 das
Tablar 6 vollständig zentriert haben. In der anschließenden
weiteren Aufwärtsbewegung nämlich heben die beiden Zentrier
spitzen 37 und die Hubstempel 38 die Zylinderkörper 22 der
Trägerplatten 16, und damit die Trägerplatten 16 selbst, an.
Da auf diesen Trägerplatten 16 die Garnhülsen 3, 4 bzw. die
Garnspulen 1, 2 gelagert sind, werden diese so bis in eine
geeignete Übergabehöhe angehoben.
Die vorstehend beschriebene Verfahrensweise gewährleistet,
daß, unabhängig von der Hülsenlänge, durch unterschiedliche
Hübe der Zentrierspitzen 37 und der Hubstempel 38 jede Garn
spule 1, 2 soweit angehoben werden kann, daß sich der Grei
feinrichtung 34 der Entnahmevorrichtung 35 die erforderliche
freie Eingriffshöhe von ca. 60 mm in die Garnhülse 3, 4 der
Garnspule 1, 2 bietet.
Die Entnahmevorrichtung 35 kann somit die Garnspulen 1, 2 ab
nehmen; das Tablar 6 wird weiter getaktet.
Obwohl die Tablare 6 im Normalfall mit acht Garnspulen 1, 2
bestückt sind, gibt es Fälle, bei denen die einer Verpac
kungsstation zugeordnete Entnahmevorrichtung 35 lediglich
sechs Greifeinrichtungen 34 besitzt, da je Verpackungsebene
in einem Karton nur sechs Garnspulen 1, 2 abgelegt werden
können. Dies führt dazu, daß ein Tablar 6 nach einem ersten
Zugriff durch die sechs Greifeinrichtungen 34 aufweisende
Entnahmevorrichtung 35 noch nicht vollständig leer ist. Es
muß deshalb ein zweiter Zugriff auf dieses Tablar 6 stattfin
den. Damit die Entnahmevorrichtung 35 eine möglichst hohe
Verpackungsleistung erbringt, müssen die sechs Greifeinrich
tungen 34 der Entnahmevorrichtung 35 bei diesem zweiten Zu
griff auf das eine Tablar 6 gleichzeitig auf das nächste Tab
lar 6 zugreifen. Da aber der Abstand zwischen den Tablardor
nen 15 zweier stirnseitig voreinander stehender Tablare 6
aufgrund der U-Profile 12 an den Breitseiten 11 der Tablare 6
größer ist als das normale Rastermaß der Tablardorne 15 eines
Tablars 6, sind die sechs Greifeinrichtungen 34 der Entnahme
vorrichtung 35 horizontal verstellbar ausgebildet.
Die beispielsweise als Verpackungsroboter ausgebildete Ent
nahmevorrichtung 35 selbst befindet sich beim eigentlichen
Zugriffsvorgang über den Tablaren 6 immer in derselben Posi
tion, während die Fördertechnik bzw. der Auslagerförderer 32
die Weitertaktung der Tablare 6 unterhalb der Entnahmevor
richtung 35, z. B. durch geeignet angeordnete Stopper, vor
nimmt.
Das gleichzeitige Abnehmen von jeweils sechs Garnspulen 1, 2
führt dazu, daß die Tablare 6 an vier Positionen gestoppt
werden müssen.
Die Grobpositionierung der Tablare 6 erfolgt mittels des Aus
lagerförderers 32. Die Feinpositionierung für den eigentli
chen Zugriffsvorgang durch die Greifeinrichtung 34 der Ent
nahmevorrichtung 35 wird - wie im Falle der Schwenkstation 23
- durch die beiden Zentrierspitzen 37 vorgenommen, die von
unten in die Axialbohrungen 19 der Tablardorne 15 einfahren.
Das nachfolgende zweite Tablar 6 stößt direkt vor das erste
und wird ebenfalls durch ein zweites Paar ausfahrender Zen
trierspitzen feinpositioniert. Damit dies trotz der relativ
großen Naßtoleranzen, die beim Kanten der beispielsweise aus
Blech bestehenden Tablare 6 entstehen, zuverlässig funktio
niert, werden die vorgenannten Zentrierspitzen für das zweite
Tablar 6 so plaziert, daß dieses Tablar 6 beim Zentriervor
gang leicht zurückgezogen wird und dann keinen Kontakt mehr
zum ersten Tablar 6 hat.
Bei dem vorstehend beschriebenen gleichzeitigen Abnehmen von
jeweils lediglich sechs Garnspulen 1, 2 müssen zudem die Hub
stempel 38 der Hubvorrichtung 39, von denen beispielsweise
vier vorgesehen sein können, jeweils paarweise in der Tablar
längsrichtung automatisch verfahren werden können, um sich je
nach der Position der beiden Tablare 6 auf die unterschiedli
chen Positionen der Axialbohrungen 19 der Tablardorne 15 ein
stellen zu können.
Bei den Tablaren 6 mit der in Fig. 2 dargestellten Ausfüh
rungsform sind die Spulenträger 5 anders gestaltet wie im
Falle der vorstehend erläuterten Ausführungsform, bei der ein
Spulenträger 5 einen tablarfesten Tablardorn 15 und eine zu
diesem Tablardorn 15 axial bewegliche Trägerplatte 16 auf
weist.
Bei den in Fig. 2 dargestellten Spulenträgern 5 wird ihre Ab
messung so gewählt, daß in jedem Fall ohne ein Anheben der
Garnspulen 1, 2 eine Eindringtiefe für die Greifeinrichtung
34 der Entnahmevorrichtung 35 von z. B. 60 mm gewährleistet
ist. Ein Anheben der Garnspulen 1, 2 bei der Übernahme durch
die Entnahmevorrichtung 35 kann somit entfallen.
Der in Fig. 2 dargestellte Spulenträger 5 weist eine Spulen
trägergrundplatte 40 auf, die mit dem Tablarboden 7 des Tab
lars 6 verklebt ist. Die Spulenträgergrundplatte hat einen im
Vergleich zum übrigen Spulenträger 5 vergrößten Außendurch
messer, um Querkräfte besser aufnehmen zu können.
Im Spulenträger 5 ist von dessen Unterseite her ein Zentrier
loch 41 vorgesehen, welches mit den kreisförmigen Ausstanzun
gen 13 im Tablarboden 7 des Tablars 6 fluchtet und in das die
an der Schwenkstation 23 vorgesehenen Zentrierspitzen 28 so
wie die im Bereich der Entnahmevorrichtung 35 vorgesehenen
Zentrierspitzen 37 einfahren können.
Für den automatischen Betrieb des erfindungsgemäßen Garnspu
lenlagers ist ein Automatisierungssystem mit einer übergeord
neten Steuervorrichtung 42 vorgesehen, die gleichzeitig als
Datenkonzentrator fungiert. Sie ist beispielsweise als spei
cherprogrammierbare Steuerung von Typ SIMATIC S5-135U ausge
bildet, die mit einer leistungsfähigen CP U928 ausgerüstet
sein kann.
Diese übergeordnete Steuervorrichtung bzw. dieser Datenkon
zentrator 42 empfängt von einer Lagerverwaltungseinheit 43,
die vorteilhaft als Lagerverwaltungs-PC ausgebildet sein
kann, Transportaufträge für einzelne Ladeträger bzw. Tablare
6. Er leitet diese Transportaufträge als Einzelaufträge an
die von der erforderlichen Bewegung des Tablars 6 betroffenen
mechanischen Komponenten weiter, z. B. an Regalbediengeräte
44, 45, 46, 47, 48, an Querverteilwagen 49, 50, 51, 52 oder
an andere Fördertechnikelemente 53. Der Materialfluß wird
durch die übergeordnete Steuervorrichtung 42 selbständig ko
ordiniert. Nach der Ausführung des Transportauftrags wird
dieser als erledigt zurückgemeldet, woraufhin seine Verbu
chung in der Lagerverwaltungseinheit 43 bzw. in einem Rech
nersystem 54, z. B. einem PPS-System bzw. HOST, erfolgt.
Die übergeordnete Steuervorrichtung 42 bzw. der Datenkonzen
trator steht über ein ETHERNET-Bussystem 55 mit Kopfsteuer
einheiten 56, 57, 58 der dem erfindungsgemäßen Garnspulenla
ger zufördernden Elektrohängebahn, der nachgeschalteten Ver
packung sowie der ebenfalls nachgeschalteten Texturierung in
Verbindung. In allen Anlagenbereichen wird auf der Steue
rungsebene eine detaillierte Materialflußverfolgung zum Zwec
ke der Ladeträgeridentifikation an Entscheidungspunkten
durchgeführt. Im vorliegenden Fall wird die übergeordnete
Steuervorrichtung 42 bzw. der Datenkonzentrator gleichzeitig
für die Steuerung der Regalbediengeräte 44, 45, 46 genutzt.
Aufgrund der hohen Komplexität der Anlage wird eine zweite
übergeordnete Steuerung 59, vorzugsweise ebenfalls des Typs
SIMATIC S5-135U eingesetzt, die die Regalbediengeräte 47, 48
sowie die Querverteilwagen 49, 50, 51 und die gesamten weite
ren Fördertechnikelemente 53 steuert. Die Betriebs- und Stör
meldeerfassung sowie die Visualisierung der Anlage erfolgt
über ein Bedienterminal 60, vorzugsweise des Typs OP 30 mit
einem graphischen Display und einem Drucker am Datenkonzen
trator bzw. an der übergeordneten Steuervorrichtung 42. Die
einzelnen Anlagenteile werden hier schematisiert dargestellt.
Im Fehlerfall erscheint der gestörte Anlagenteil blinkend.
Zusätzlich wird die Störmeldung im Klartext angezeigt und auf
dem zugehörigen Drucker protokolliert.
An den Regalbediengeräten 44, 45, 46, 47, 48 und den Querver
teilwagen 49, 50, 51, 52 sind mitfahrende Kleinsteuereinhei
ten 61, vorzugsweise des Typs ET 200B, installiert, die über
Infrarotlichtschranken 62 online mit dem Datenkonzentrator
der übergeordneten Steuervorrichtung 42 in Verbindung stehen.
Die Datenübertragung zum Datenkonzentrator erfolgt über einen
Datenbus 63, vorzugsweise ein Bussystem des Typs SINEC L2.
Die Positioniersteuerung für jedes Regalbediengerät 44, 45,
46, 47, 48 erfolgt softwaremäßig jeweils über eine eigene CPU
im Datenkonzentrator, wobei sowohl Absolut-Wegmeßgeber als
auch Frequenzumrichter an den Regalbediengeräten 44, 45, 46,
47, 48 installiert sind. Betriebs- und Störmeldungen auf den
Regalbediengeräten 44, 45, 46, 47, 48 werden über eine Klar
textanzeige visualisiert, die in einer Schaltschranktür ein
gebaut ist.
Für den Betrieb der Anlage sind die Betriebsarten "Hand" und
"Automatik" vorgesehen. Die Betriebsart für den normalen An
lagenbetrieb ist hierbei der Automatikbetrieb. Für die Be
triebsart "Hand" wird im Bereich der Fördertechnik-Vorzone je
Regalgasse eine Anschlußmöglichkeit für ein mobiles
Hand-vor-Ort-Bedienfeld installiert.
Die Lagerverwaltungseinheit 43 ist vorzugsweise als
Standard-Lagerverwaltungssystem des Typs SICALIS WML ausgebildet. Als
Hardware-Basis dient eine HP-Workstation mit Farbmonitor in
Industrieausführung.
Weiterhin ist eine Spiegelplattenführung mit Wechselrahmen
zur Gewährleistung der Datensicherheit vorgesehen. Hierdurch
wird bei einem Rechnerausfall ein einfacher Austausch der
Rechnerhardware ermöglicht. Des weiteren ist eine komforta
ble, menügeführte Bedienoberfläche vorhanden.
Es sind zwei abgesetzte Terminals 64, 65 im Bereich der Tex
turierung und der Verpackung vorgesehen. Die Anbindung er
folgt über das ETHERNET-Bussystem 55 auf Basis des Standard
protokolls TCP/IP. Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung
gewährleistet bei Stromausfall für maximal 15 min die Fort
setzung des Betriebs sowie anschließend ein gezieltes Shut-Down
des Automatisierungssystems.
Als Betriebssystem wird UNIX eingesetzt. Die Programmierspra
che ist "C". Als Datenbanksystem wird das Datenbanksystem
ORACLE eingesetzt.
Der Einsatz des Standard-Lagerverwaltungssystems SICALIS WML
43 gewährleistet eine unproblematische Inbetriebsetzung auf
grund vorgetesteter Schnittstellen zu über- und unterlagerten
Systemen. Das Standard-Lagerveraltungssystem SICALIS WML 43
verfügt über alle wesentlichen Lagerverwaltungsfunktionalitä
ten, beispielsweise für die Bearbeitung von Ein- und Auslage
rungen, Auskunftsfunktionen, Pflegefunktionen, Statistikfunk
tionen, Betriebsartenwahl und Dienstfunktionen.
Es verwaltet bis zu acht Paßwörtern für acht verschiedene Be
nutzerebenen, denen bei der Generierung von Bedienmasken jede
Maske erlaubt oder verboten werden kann. Jeder Benutzer muß
sich bei Beginn der Arbeit mit seiner Benutzerkennung be
kanntmachen.
Zu Kommunikation mit dem überlagerten Rechnersystem 54 sowie
den unterlagerten übergeordneten Steuervorrichtungen 42, 59
ist ebenfalls das vorhandene ETHERNET-Bussystem 55 mit dem
Standardprotokoll TCP/IP vorgesehen. Wahlweise kann die An
bindung an das vorhandene Rechnersystem 54 sowie die unterla
gerten übergeordneten Steuervorrichtungen 42, 59 auch über
eine serielle Kopplung erfolgen.
Das Standard-Lagerverwaltungssystem SICALIS WML führt eine
tablarbezogene Verwaltung der einzelnen Garnspulen 1, 2 nach
der Lagerstrategie FIFO durch. Einzulagernde Spulen 1, 2 bzw.
Tablare 6 werden vom unterlagerten Datenkonzentrator 42 ange
meldet und erhalten einen Lagerplatz zugewiesen. Auszulagern
de Spulen 1, 2 werden der Lagerverwaltungseinheit 43 vom
Rechnersystem 54 oder durch Handeingabe in der Texturierung
bzw. der Verpackung mitgeteilt.
Die Lagerverwaltungseinheit 43 ermittelt die Quell- bzw.
Ziellagerplätze und erteilt dem unterlagerten Datenkonzentra
tor 42 einen entsprechenden Transportauftrag. Die Lagerver
waltungseinheit 43 erhält nach Abarbeitung des Transportauf
trags eine Quittierung desselben vom Datenkonzentrator 42 und
führt die zugehörige Buchung aus. Anschließend erfolgt die
rechnersystemseitige Nachführung der Bestände. Rechnersystem
seitig kann hierbei die Artikelverwaltung auf eine reine Men
genverwaltung reduziert werden.
Bei Auslagerungen besteht zusätzlich die Möglichkeit, diese
ohne vorherige Beauftragung vom Rechnersystem 54 durch die
Lagerverwaltungseinheit 43 an Hand bestimmter Kriterien selb
ständig anstoßen zu lassen, z. B., wenn ein bestimmter Artikel
in genügender Menge für eine Verpackungs- oder Texturierein
heit vorhanden ist.
Grundsätzlich erwartet die Lagerverwaltungseinheit 43 bzw.
das Standard-Lagerverwaltungssystem SICALIS WML vom Rechner
system 54 artikelbezogene Auslageraufträge und meldet Be
standsveränderungen zurück.
Claims (50)
1. Garnspulenlager für Textilfaser-Produktionsanlagen, das
als Materialpuffer zwischen einem kontinuierlichen Ferti
gungsprozeß und nachgeschalteten Weiterverarbeitungsanlagen
mit Stillstandzeiten angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Garnspulenlager als
Tablarlager mit innerhalb desselben bewegbaren Tablaren (6)
ausgestaltet ist, auf denen die Garnspulen (1, 2) unter Ver
meidung einer Berührung zwischen einem Tablarboden (7) und
ihrer dem Tablarboden (7) zugewandten Wickelfläche (8, 9) la
gerbar sind.
2. Garnspulenlager nach Anspruch 1, dessen Tablare (6) aus
verzinktem Stahlblech ausgebildet sind.
3. Garnspulenlager nach Anspruch 1 oder 2, bei dessen Tabla
ren (6) die Ränder (10) um 90 Grad abgewinkelt sind.
4. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dessen
Tablare (6) an ihren Breitseiten (11) ein U-Profil (12) auf
weisen.
5. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dessen
Tablare (6) in Querrichtung mit Sicken ausgebildet sind.
6. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dessen
Tablare (6) in ihren Tablarböden (7) kreisförmige Ausstanzun
gen (13) aufweisen, die in einem Raster angeordnet sind, das
einem Raster von Gehängen (14) einer der Lagereingangsseite
zugeordneten, die Garnspulen (1, 2) zum Garnspulenlager trans
portierenden Hängebahn entspricht.
7. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in dem
die Tablare (6) in Längsrichtung einlagerbar sind.
8. Garnspulenlager nach Anspruch 6 oder 7, bei dessen Tabla
ren (6) jeder der im Tablarboden (7) ausgebildeten Ausstan
zungen (13) ein Spulenträger (5) zugeordnet ist, mittels dem
eine Garnspule (1, 2) exakt am Tablar (6) positionierbar ist.
9. Garnspulenlager nach Anspruch 8, bei dem die Spulenträger
(5) zylindrisch ausgebildet sind.
10. Garnspulenlager nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Spu
lenträger (5) im Spritzgußverfahren hergestellt sind.
11. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei
dem die Spulenträger (5) mit dem Tablarboden (7) verklebt
sind.
12. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei
dem der Außendurchmesser der Spulenträger (5) so gewählt ist,
daß Garnhülsen (3,4) der Garnspulen (1, 2) mit einer leichten
Spielpassung auf die Spulenträger (5) aufschiebbar sind.
13. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 8 bis 12, bei
dem die Spulenträger (5) an ihrem distalen Ende eine konische
Fase (17) aufweisen.
14. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei
dem die Spulenträger (5) an ihrem proximalen Ende eine Spu
lenträgergrundplatte (40) mit einem vergrößerten Außendurch
messer aufweisen.
15. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei
dem die Spulenträger (5) in ihrer Längsrichtung zumindest um
die Länge kürzer sind als die kürzesten auftretenden Garnhül
sen (3, 4), die für eine Greifeinrichtung (34) einer Entnahme
vorrichtung (35) als Eindringtiefe in die Garnhülse (3, 4) er
forderlich ist.
16. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 8 bis 15, bei
dem die Spulenträger (5) zu den tablarbodenseitigen Ausstan
zungen (13) offene Zentrierlöcher (41) aufweisen, die durch
den Tablarboden (7) hindurch mit Zentrierspitzen (28, 37) in
Eingriff bringbar sind.
17. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dessen
Spulenträger als Tablardorne (15) ausgebildet sind, denen je
weils eine Trägerplatte (16) zugeordnet ist.
18. Garnspulenlager nach Anspruch 17, bei dem die Tablardorne
(15) an ihrem proximalen Ende einen Fußabsatz (18) mit einem
vergrößerten Außendurchmesser aufweisen.
19. Garnspulenlager nach Anspruch 17 oder 18, bei dem die
ggf. fußabsatzfreie Länge der Tablardorne (15) der maximal
auftretenden Garnhülsenlänge entspricht.
20. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei
dem die Tablardorne eine mittige Axialbohrung (19) aufweisen,
deren Durchmesser im distalen Endbereich der Tablardorne (15)
geringfügig kleiner ist als im übrigen Bereich.
21. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 17 bis 20, bei
dem die Tablardorne (15) einen mittigen Längsschlitz (20)
aufweisen, der sich vom distalen bis zum proximalen Ende bzw.
zum Fußabsatz (18) erstreckt.
22. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 17 bis 21, bei
dem die Trägerplatten (16) ringförmig ausgebildet sind und
einen Innendurchmesser aufweisen, der etwa dem Außendurchmes
ser des Tablardorne (15) entspricht.
23. Garnspulenlager nach Anspruch 22, bei dem die Trägerplat
ten (16) einen mittigen Steg (21) aufweisen, der im Längs
schlitz (20) der Tablardorne (15) verschieblich aufnehmbar
ist.
24. Garnspulenlager nach Anspruch 23, bei dem auf den mitti
gen Stegen (21) der Trägerplatten (16) mittig ein Zylinder
körper (22) ausgebildet ist, dessen Außendurchmesser dem
Durchmesser der Axialbohrung (19) in den Tablardornen (15)
entspricht.
25. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 8 bis 24, bei
dem jeder Regalgasse eingangsseitig des Garnspulenlagers eine
Schwenkstation (23) zugeordnet ist, mittels der die Tablare
(6) aus einer horizontalen Position, in der ihre Spulenträger
(5) vertikal angeordnet sind, in eine vertikale Position, in
der ihre Spulenträger (5) horizontal angeordnet sind, und mit
den Gehängen (14) der Hängebahn fluchten, verschwenkbar sind.
26. Garnspulenlager nach Anspruch 25, bei dem jede Schwenk
station (23) so ausgebildet ist, daß sie das in ihr befindli
che Tablar (6) bei der Verschwenkung in dessen vertikale Po
sition so weit anhebt, daß ein auf einem unterhalb der
Schwenkstation (23) angeordneten Einlagerförderer (24) be
findliches leeres Tablar (6) unter der Schwenkstation (23)
mit dem von ihr aufgenommenen Tablar (6) hindurchförderbar
ist.
27. Garnspulenlager nach Anspruch 26, bei dem am Einlagerför
derer (24) vorzugsweise pneumatische Stopper (25) vorgesehen
sind, mittels denen auf dem Einlagerförderer (24) befindliche
leere Tablare (6) an den Schenkstationen (23) zugeordneten
Stellen anhaltbar sind, wobei stromauf der den Schwenkstatio
nen (23) zugeordneten Stellen Führungseinrichtungen angeord
net sind, mittels denen die leeren Tablare (6) in Querrich
tung des Einlagerförderers (24) korrekt zur Aufnahme in der
jeweiligen Schwenkstation (23) positionierbar sind.
28. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 25 bis 27, bei
dem jede Schwenkstation (23) einen Schwenkarm (27), mittels
dem das in der Schwenkstation (23) befindliche Tablar (6)
verschwenkbar ist, und zumindest zwei Zentrierspitzen (28)
aufweist, die bei der Annäherung des Schwenkarms (27) an das
Tablar (6) in die mittigen Axialbohrungen (19) der Tablardor
ne (15) einführbar sind.
29. Garnspulenlager nach Anspruch 28, bei dem jede Schwenk
station (23) eine vorzugsweise pneumatische Haltevorrichtung
(29) aufweist, mittels der das in der Schwenkstation (23) be
findliche Tablar (6) in bezug auf den Schwenkarm (27) räum
lich fixierbar ist.
30. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 25 bis 29, bei
dem eine Schiebevorrichtung (31) der Hängebahn, mittels der
die Garnspulen (1, 2) von den Gehängen (14) der Hängebahn auf
die Tablardorne (15) bzw. die Spulenträger (5) der Tablare
(6) aufschiebbar sind, so ausgebildet ist, daß die Garnhülsen
(3, 4) der Garnspulen (1, 2) mit ihrer dem Tablarboden zuge
wandten Stirnseite in Anlage an die Trägerplatte (16) bzw.
die Spulenträgergrundplatte (40) schiebbar sind.
31. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 16 bis 30, bei
dem an einem Übergabebereich (33) eines Auslagerförderers
(32) vorzugsweise pneumatische Stopper (36) vorgesehen sind,
mittels denen ein beladenes Tablar (6) so im Übergabebereich
(33) positionierbar ist, daß Greifeinrichtungen (34) der Ent
nahmevorrichtung (35) min den Garnhülsen (3, 4) der Garnspulen
(1, 2) in Fluchtung sind, wobei zur Feinpositionierung der
Tablare (6) im Übergabebereich (33) diesem zugeordnete Zen
trierspitzen (37) vorgesehen sind, die in die kreisförmigen
Ausstanzungen (13) der Tablarböden (7) einführbar sind.
32. Garnspulenlager nach Anspruch 31, bei dem der Auslager
förderer (32) als Puffer für eine vorgebbare Anzahl beladener
Tablare (6) ausgebildet ist.
33. Garnspulenlager nach Anspruch 31 oder 32, bei dem dem
Übergabebereich (33) des Auslagerförderers (32) eine Hubvor
richtung (39) zugeordnet ist, die für Spulenträger (5) des
Tablars (6) Hubstempel (38) aufweist, mittels denen die Trä
gerplatte (16) des Spulenträgers (5) und damit die mit der
dem Tablarboden (7) zugewandten Stirnseite der Garnhülse (3,
5) auf der Trägerplatte (16) ruhende Garnspule (1, 2) so weit
anhebbar ist, daß die Greifeinrichtungen (34) der Entnahme
vorrichtung (35) in die Garnhülsen (3, 4) einführbar sind.
34. Garnspulenlager nach Anspruch 33, bei dem die Hubstempel
(38) ggf. paarweise separat ein- und ausfahrbar sind.
35. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 31 bis 34, bei
dem die Greifeinrichtungen (34) der Entnahmevorrichtung (35)
in Horizontalrichtung verstellbar sind.
36. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 35, das
ein elektronisches Automatisierungssystem für seine mechani
schen Komponenten aufweist.
37. Garnspulenlager nach Anspruch 36, dessen Automatisie
rungssystem zwei Ebenen aufweist.
38. Garnspulenlager nach Anspruch 36 oder 37, zu dessen Auto
matisierungssystem speicherprogrammierbare Automatisierungs
geräte gehören.
39. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 35 bis 38, des
sen Automatisierungssystem eine übergeordnete Steuervorrich
tung (42) mit einem Datenkonzentrator aufweist, die mit einer
Lagerverwaltungseinheit (43) und über einen Datenbus (63) mit
den mechanischen Komponenten verbunden ist.
40. Garnspulenlager nach Anspruch 39, bei dem die übergeord
nete Steuervorrichtung (42) als SIMATIC S5-135U ausgebildet
ist, mittels der von der Lagerverwaltungseinheit (43) ausge
gebene Transportaufträge empfangbar und als Einzelaufträge an
die mechanischen Komponenten, z. B. Regalbediengeräte (44, 45,
46, 47, 48), Querverteilwagen (49, 50, 51, 52) und Fördertechnik
elemente (53), ausgebbar sind.
41. Garnspulenlager nach Anspruch 39 oder 40, bei dem die
übergeordnete Steuervorrichtung (42) über ein Bussystem (55),
vorzugsweise ein ETHERNET-Bussystem, mit der Lagerverwal
tungseinheit (43) sowie mit Kopfsteuereinheiten (56, 57, 58)
der lagereingangsseitigen Hängebahn, der lagerausgangsseiti
gen Verpackung und der lagerausgangsseitigen Texturierung
verbunden ist.
42. Garnspulenlager nach Anspruch 40 oder 41, bei dem die
übergeordnete Steuervorrichtung neben der einen SIMATIC S5-135U
(42) eine weitere SIMATIC S5-135U (59) aufweist, wobei
die erste SIMATIC S5-135U (42) mit der Lagerverwaltungsein
heit (43) verbunden ist und einen Teil der mechanischen Kom
ponenten steuert, und die zweite SIMATIC S5-135U (59) die üb
rigen mechanischen Komponenten steuert.
43. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 39 bis 42, bei
dem die übergeordnete Steuervorrichtung (42) ein Bedientermi
nal (60), vorzugsweise des Typs OP 30, mit einem graphischen
Display und einem Drucker aufweist.
44. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 40 bis 43, bei
dem an den Regalbediengeräten (44, 45, 46, 47, 48) und an den
Querverteilwagen (49, 50, 51, 52) mitfahrende Kleinsteuereinhei
ten (61), vorzugsweise des Typs ET 200B, installiert sind.
45. Garnspulenlager nach Anspruch 44, bei dem die Kleinsteu
ereinheiten (61) über Infrarot-Lichtschranken (62) online mit
der übergeordneten Steuervorrichtung (42, 43) verbunden sind.
46. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 39 bis 45, bei
dem zur Datenübertragung zwischen der übergeordneten Steuer
vorrichtung (42, 43) und den mechanischen Komponenten ein Bus
system (63), vorzugsweise des Typs SINET L2, vorgesehen ist.
47. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 39 bis 46, bei
dem die Lagerverwaltungseinheit (43) als Standard-Lagerver
waltungssystem, vorzugsweise des Typs SICALIS WML, ausgebil
det ist.
48. Garnspulenlager nach Anspruch 47, dessen Standard-Lager
verwaltungssystem (43) eine Spiegelplattenführung mit Wech
selrahmen aufweist.
49. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 39 bis 48, bei
dem die Lagerverwaltungseinheit (43) an zwei abgesetzte Ter
minals (64, 65) für die Texturierung und die Verpackung ange
schlossen ist.
50. Garnspulenlager nach einem der Ansprüche 39 bis 49, des
sen Lagerverwaltungseinheit (43) ein überlagertes Rechnersy
stem (54) zugeordnet ist.
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