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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Linearwickelvorrichtung
mit einem modularen Aufbau in Plattenbauweise.
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Verwandter Stand
der Technik
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Linearwickelvorrichtungen, insbesondere solche
zum Wickeln von stärkeren
Drähten
auf z. B. Spulenkörper,
sind üblicherweise
in Gußbautechnik ausgeführt, was
bedeutet, dass der Grundaufbau als einstückiges Bauteil gegossen wird
und somit die wesentlichen Abmessungen, einschließlich der
für das Wickeln
bedeutsamer Maße
wie Spindelhöhe
und -weite von vornherein festgelegt sind.
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Bei den so aufgebauten Linearwickelvorrichtungen
ist es insbesondere nachteilig, dass solche Linearwickelvorrichtungen
nachträglich
nicht oder nur schlecht an andere Wickelabmessungen anpassbar sind,
da die Gußbauteile
nachträglich
in ihren Abmessungen nicht oder nicht grundlegend veränderbar
sind und auch nur bestimmte, vorher definierte Abschnitte der Gußbauteile
zum Befestigen weiterer Bauteile geeignet sind. Ein weiterer Nachteil
der so hergestellten bekannten Linearwickelvorrichtungen besteht
darin, dass der Aufwand zur Herstellung der entsprechenden Gußbauteile
sich nur ab einer hinreichend hohen Stückzahl wirtschaftlich rechnet.
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Weitere Nachteile des Standes der
Technik ergeben sich für
den Fachmann beim Studium der mit der Erfindung verbundenen Vorteile.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine
Linearwickelvorrichtung vorzuschlagen, die an unterschiedliche Wickelaufgaben
besser und/oder schneller anpassbar und insgesamt schneller herstellbar
ist. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Linearwickelvorrichtung
vorzuschlagen, die es ermöglicht,
auch Kleinserien oder Sonderanfertigungen kostengünstig herzustellen
und noch in einem späten
Entwicklungs-/Herstellungsstadium Anpassungen an bestimmte Wickelaufgaben
möglichst
einfach vornehmen zu können.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine
Linearwickelvorrichtung vorzuschlagen, die auch Wickelaufgaben mit
stärkeren
Drähten
hinsichtlich der Stabilität
und Vibrationsarmut gewachsen ist.
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Es ist darüber hinaus eine weitere Aufgabe, eine
Linearwickelvorrichtung bereit zu stellen, die möglichst wartungsarm und wartungsfreundlich
sowie störungsunanfällig ist.
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Gelöst wird die Aufgabe durch eine
modular aufgebaute Linearwickelvorrichtung in Plattenbauweise, die
zumindest eine Antriebseinheit mit einem Wickelantrieb zum Antreiben
einer Spindel, eine Verlegeeinheit zur Verlegung eines Wickeldrahts,
eine zur Verlegeeinheit hingewandte Seitenplatte der Antriebseinheit,
die als vertikal angeordnete, bis zum Boden oder einer Grundplatte
durchgehende, erste Versteifungsplatte ausgeführt ist, und zumindest eine zu
der ersten Versteifungsplatte senkrecht und weiterhin im wesentlichen
vertikal oder horizontal angeordnete, durchgehende zweite Versteifungsplatte, die
zumindest einen Teil einer Rückwand
bzw. einer Deckplatte der Antriebseinheit und der Verlegeeinheit
bildet, aufweist.
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Die erfindungsgemäße Linearwickelvorrichtung
ermöglicht
durch den modularen Aufbau in Plattenbauweise einen flexiblen und
an die jeweilige Wickelaufgabe angepassten Aufbau, indem die einzelnen
Platten in ihrer Größe und/oder
Stärke
an die jeweilige Wickelaufgabe anpassbar sind, da die Platten einfach
und auch noch in einem späten
Entwicklungs-/Fertigungsstadium in ihren Dimensionen entsprechend änderbar
sind. Auf der anderen Seite lassen sich bestimmte Einheiten, wie
z. B. die Antriebseinheit in bestimmten Eigenschaften durch den
modularen Aufbau standardisieren, so dass z. B. an eine Antriebseinheit
unterschiedliche Verlegeeinheiten anbaubar sind, indem in die zur
Verlegeeinheit hingewandten Seitenplatte der Antriebseinheit unterschiedliche
Bohrungen zur Montage der Verlegeeinheit vorgesehen oder nachträglich einfach
anbringbar sind.
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Durch die Plattenbauweise erfährt die
Linearwickelvorrichtung weiterhin einen selbst tragenden Gehäuseaufbau,
so dass ebenfalls die Anforderungen an Stabilität und Vibrationsarmut vorteilhafterweise über die
Anordnung der einzelnen (Gehäuse-)Platten
sowie deren Stärke
individuell erfüllt
werden können.
Für die
Stabilität
der Linearwickelvorrichtung ist es dabei insbesondere vorteilhaft,
dass die zur Verlegeeinheit hingewandte Seitenplatte der Antriebseinheit
als vertikal angeordnete, im Falle einer Bodenmaschine bis zum Boden
oder im Falle einer Maschine mit Grundplatte bis zu einer Grundplatte
durchgehende, erste Versteifungsplatte ausgeführt ist, die Antriebseinheit
und Verlegeeinheit miteinander verbindet und in der weiterhin der
Spindelantrieb gelagert ist.
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Zur weiteren besonders stabilen Verbindung der
Antriebseinheit und der Verlegeeinheit ist vorteilhafterweise zumindest
eine zweite Versteifungsplatte vorgesehen, die zumindest einen Teil
der Rückwand der
Antriebseinheit und der Verlegeeinheit bildet und ansonsten im wesentlichen
vertikal und senkrecht zur ersten Versteifungsplatte angeordnet
ist. Vorteilhafterweise ist weiterhin die nach hinten oder die nach
oben gewandte Stirnseite der ersten Versteifungsplatte mit der entsprechend
zugewandten Längsseite
der zweiten Versteifungsplatte verbunden und insbesondere verschraubt.
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Um weiterhin flexibel auf einzelne
Wickelaufgaben reagieren zu können,
weist die Verlegeeinheit zur Anpassung an die Spitzenhöhe eine
in der Höhe variabel
an die erste Versteifungsplatte montierbare erste Führungseinheit
auf, auf der, zum Beispiel in zumindest einer Führungsschiene, ein Reitstock führbar ist.
Die variable Montierhöhe
wird dabei zweckmäßigerweise
ebenfalls durch in unterschiedlicher Höhe vorgesehener bzw. anbringbarer
Bohrungen in der ersten Versteifungsplatte ermöglicht. Auf diese Weise können ebenfalls
weitere Teile der Verlegeeinheit flexibel an der ersten Versteifungsplatte an
eine bestimmte Spitzenhöhe
anpassbar montiert werden.
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Für
die Anpassung an unterschiedliche Spitzenweiten einer Wickelaufgabe
ist die Verlegeeinheit in ihrer Länge skalierbar gemäß einem
modularen Baukastensystem aufgebaut bzw. die Verlegeeinheit kann
auf einfache Weise verkürzt
oder verlängert werden,
indem die einzelnen Platten der Verlegeeinheit gekürzt oder
an diese weitere Plattenelemente angestückelt werden.
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Die Antriebseinheit ist weiterhin
vorzugsweise durch eine horizontal angeordnete erste Teilplatte in
zumindest zwei voneinander getrennte Teilbereiche unterteilbar.
Durch eine solche sogenannte Sandwich-Bauweise lässt sich die Antriebseinheit
in einen ersten Teilbereich für
z. B. die Antriebselemente, daher den eigentlichen Wickelantrieb
und einen zweiten Teilbereich, der z. B. eine Steuereinheit und gegebenenfalls
weitere Elektronik aufnimmt, unterteilen. Durch eine solche vorzugsweise
dichte Abtrennung dieser Teilbereich wird eine bessere Störunanfälligkeit,
Wartungsarmut und damit eine längere
Lebensdauer erreicht, indem z. B. Verschmutzungen durch Riemenabtrieb,
Metallspäne, Öl oder andere
Schmier- und sonstige Stoffe, die vom Wickelantrieb herrühren und
in der Steuereinheit eine höhere
Kurzschlussgefahr und z. B. Kriechströme bedeuten würden, von
der Steuereinheit etc. durch die Teilplatte als Abdichtung fern
gehalten werden.
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Zu Wartungszwecken ist es weiterhin
vorteilhaft, wenn zumindest die Steuereinheit aus der Antriebseinheit
bei geöffnetem
Gehäuse,
daher abmontierter äußerer Seitenplatte
auf einem Schlitten aus- und wieder einfahrbar ist.
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Der Wickelantrieb weißt zweckmäßigerweise folgende
Antriebselemente auf: Ein Antriebsmotor, der ein Untersetzungsgetriebe
antreibt und dieses wiederum über
vorzugsweise einen Riemenantrieb die Spindel antreibt. Insbesondere
bei Wickelaufgaben mit größeren Drahtstärken, z.
B. bei Rund- oder Flachdraht mit ca. 10 mm Durchmesser, ist die
Spindel durchgehend, daher einstückig
ausgeführt
und zum einen in der ersten Versteifungsplatte und zum anderen in
ein Gegenlager in der Antriebseinheit gelagert. Vorzugsweise ist
das Gegenlager dabei in einer ersten Querplatte innerhalb des ersten
Teilbereichs und parallel zur ersten Versteifungsplatte angeordnet.
Zweckmäßigerweise
ist in der ersten Querplatte weiterhin der Antriebsmotor sowie gegebenenfalls
das Untersetzungsgetriebe gelagert, so dass auch besonders große Drehmomente
problemlos auf die Spindel übertragbar
sind, ohne dass es z. B. zu Verwindungen der Antriebseinheit oder
der gesamten Linearwickelvorrichtung kommt. Zur weiteren Versteifung
der Antriebseinheit ist vorteilhafterweise eine zweite Querplatte
senkrecht zur ersten Querplatte und im wesentlichen parallel zur
zweiten Versteifungsplatte angeordnet.
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Die Platten der erfindungsgemäßen in Pattenbauweise
aufgebauten Linearwickelvorrichtung sind vorteilhafter Weise als
Stahlplatten mit einer Stärke
zwischen ca. 15 und ca. 40 mm ausgeführt, die bevorzugterweise miteinander
an den entsprechenden Kontaktstellen verschraubt sind. Die Stärke der
Stahlplatten wird zweckmäßigerweise
so gewählt,
dass sie der jeweiligen Wickelaufgabe angepasst ist, wobei z. B.
die erste und die zweite Versteifungsplatte zur Herstellung einer
Grundsteifigkeit gegenüber
anderen Seiten-/Deck oder anderen -platten stärker ausgeführt werden können. Für viele
Wickelaufgaben haben sich Plattenstärken von ca. 20 bis 30 mm bewährt. Gegenüber prinzipiell
ebenfalls verwendbaren Aluplatten haben Stahlplatten den Vorteil,
dass sie die von Aluminium her bekannte Fließeigenschaft nicht aufweisen
und Verbindungen zwischen den Platten sich daher z. B. während des Betriebs
nicht so leicht lösen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich anhand von Ausführungsbeispielen, die mit Bezug
auf die beigefügten
Zeichnungen im folgenden näher
erläutert
werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Linearwickelvorrichtung
gemäß der Erfindung.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Linearwickelvorrichtung
gemäß der Erfindung.
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3 zeigt
eine Ansicht von oben einer Ausführungsform
der Linearwickelvorrichtung gemäß der Erfindung.
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4 zeigte
eine Teilansicht von oben einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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5 zeigt
eine schematische, perspektivische Ansicht der Ausführungsform
gemäß 1, wobei in der schematischen
Darstellung sowohl sichtbare als auch unsichtbare Körperkanten
mit durchgehenden Linien dargestellt sind.
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6 zeigt
eine Vorderansicht einer Ausführungsform
der Linearwickelvorrichtung gemäß der Erfindung.
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Die in den Figuren dargestellten
Ausführungsformen
der Erfindung zeigen den prinzipiellen Aufbau von Linearwickelvorrichtungen
gemäß der Erfindung,
bei denen jedoch eine Reihe von Details zum besseren Verständnis der
Erfindung, wie z. B. auf die Spindel montierte Spulenkörper, Draht-führ-, -vorschub-
und -vorratseinrichtungen sowie der Wickeldraht selbst, nicht dargestellt
sind.
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1 zeigt
eine Linearwickelvorrichtung 100 mit einem Antriebskopf
bzw. Antriebseinheit 10, die eine Spindel 20 antriebt,
die durch die einer Verlegeeinheit 30 zugewandten Seitenplatte 15 geführt ist. Die
Seitenplatte 15 ist als erste Versteifungsplatte 15 vertikal
und bis zum Boden durchgehend und einstückig ausgeführt. Eine zweite Versteifungsplatte 35 ist ebenfalls
durchgehend und senkrecht zur ersten Versteifungsplatte ausgeführt und
bildet als horizontal angeordnete zweite Versteifungsplatte zumindest
einen Teil der Deckplatte der Antriebseinheit und der Verlegeeinheit.
Die Verlegeeinheit 30 verfügt weiterhin über eine
Führungseinheit 40,
auf der mit Hilfe von zwei Schienen 41 und 42 ein
Reitstock 45 fluchtend mit der Spindelachse verschiebbar
angeordnet ist. Aus 1 ist
weiterhin deutlich ersichtlich, dass die Linearwickelvorrichtung 100 in
Plattenbauweise ausgeführt
ist, so dass die Linearwickelvorrichtung aus ineinander verschraubten
oder anderweitig verbundenen Stahlplatten entsprechender Abmessungen
besteht, die zusammen ein selbsttragendes Gehäuse bilden, an das weitere
Komponenten einfach befestigbar sind. Die Modularität der Linearwickelvorrichtung
wird gemäß 1 dadurch deutlich, dass
z. B. bei Verwendung derselben Antriebseinheit 10 an diese
unterschiedliche Verlegeeinheiten einfach montierbar sind, indem
die in der ersten Versteifungsplatte 15 ersichtlichen Bohrungen
zur Befestigung der Verlegeeinheit verwendet werden. Ist z. B. eine geringere
Spindelhöhe
einzustellen, wird gemäß dem Baukastenprinzip
eine andere Seitenplatte 50 der Verlegeeinheit eingesetzt,
mit der die Führungseinheit 40 weiter
nach oben und damit an die Spindelachse angenähert wird, so dass insgesamt
die Verlegeeinheit an eine Wickelaufgabe mit geringerer Spindelhöhe anpassbar
ist. Genauso kann der den Drahtführer
(nicht dargestellt) führende
Teil der Verlegeeinheit 30 z. B. weiter unten in den vorgesehenen
Bohrungen der ersten Versteifungsplatte montiert werden.
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3 zeigt
eine Ansicht von oben der ersten Ausführungsform der Linearwickelvorrichtung 100,
in der besonders die Plattenbauweise und die gegenseitige Verschraubung
der Platten deutlich wird.
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In 6 ist
die Spindelhöhe
H sowie die Spindelweite W der Linearwickelvorrichtung 100 angegeben.
Es wird deutlich, dass durch höheres
bzw. tieferes Montieren der Führungseinheit 40 an
der Antriebseinheit 10 Spitzenhöhe verringert bzw. vergrößert werden
kann. Weiterhin wird deutlich, dass durch Verlängerung bzw. Verkürzung der
Verlegeeinheit die Spitzenweite W entsprechend wählbar ist.
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2 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der Linearwickelvorrichtung 200, die ebenfalls über Antriebseinheit 10 und
Verlegeeinheit 30 in Plattenbauweise verfügt. Die
Linearwickelvorrichtung 200 weist an ihrer Rückseite
zwei vertikal ausgerichtete durchgehende zweite Versteifungsplatten 36, 37 auf,
die zumindest einen Teil einer gemeinsamen Rückwand der Antriebseinheit
und der Verlegeeinheit bilden. Die Linearwickelvorrichtung 200 weist
weiterhin an ihrer Rückseite
Haltevorrichtungen 55–1....., 55–4 auf,
auf die jeweils Drahtrollen oder ähnliches aufsteckbar sind und
von diesen Wickeldrähte
und/oder Isoliermaterial o. ä.
ein oder mehreren Drahtführern
(nicht dargestellt) zum Wickeln bereitgestellt werden können.
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Die Linearwickelvorrichtung 100 ist
in 5 schematisch in
einer Art "Röntgenansicht" dargestellt, bei
der auch verdeckte Körperkanten
durch durchgehende Linien sichtbar gemacht wurden. Die Antriebseinheit 10 ist
durch eine horizontal angeordnete Teilplatte 80 in zwei
voneinander getrennte Teilbereiche 60 und 85 unterteilt,
so dass sich eine sogenannte Sandwich-Bauweise zur getrennten Unterbringung
des Wickelantriebes im ersten Teilbereich 60 und der Steuereinheit
im zweiten Teilbereich 85 ergibt. Die der ersten Versteifungsplatte
gegenüberliegende
Seitenwand 90 der Antriebseinheit 10 weist jeweils
eine Öffnung
für die
beiden Teilbereiche 60, 85 auf, über die
z. B. Wartungsarbeiten einfach durchgeführt werden können. Gemäß einer
speziellen Ausführungsform
(nicht dargestellt) ist dabei die Steuereinheit aus dem zweiten
Teilbereich 85 durch die Öffnung über einen Schlitten aus- und
wieder einfahrbar, so dass die Steuereinheit besonders gut zugänglich ist
und sich Wartungsarbeiten weiter vereinfachen.
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In einer weiteren Ausführungsform
gemäß 4 sind Teile einer Linearwickelvorrichtung 300 gezeigt,
bei der von der Antriebseinheit 10 die Deckplatte entfernt
wurde und das Innenleben des oberen Teilbereichs 60 sichtbar
ist. Der obere Teilbereich 60 nimmt den Wickelantrieb umfassend
einen Antriebsmotor 75 und die Spindel 20 auf.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
umfasst der Wickelantrieb weiterhin ein Untersetzungs- oder ein
Schaltgetriebe (nicht dargestellt). Gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird die Spindel 20 vom Motor 75 über ein
Untersetzungsgetriebe unter Verwendung eines Kettenantriebs angetrieben.
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Die Spindel ist als durchgehende
Spindel ausgeführt,
die zum einen in der ersten Versteifungsplatte 15 sowie
einem Gegenlager 66 gelagert ist. Das Gegenlager 66 ist
in einer zur ersten Versteifungsplatte parallel angeordneten ersten
Querplatte 65 angeordnet, in der ebenfalls die Antriebswelle
des Motors 75 gelagert ist. Die Spindel wird dabei über einen
Riemen (nicht dargestellt) vom Motor 75 angetrieben. Zur
weiteren Versteifung der Antriebseinheit ist senkrecht zur ersten
Querplatte eine zweite Querplatte 70 im ersten Teilbereich 60 eingeführt worden. Durch
Einführung
der zweiten Querplatte 70 lässt sich weiterhin ein dritter
Teilbereich 67 vom ersten Teilbereich 60 abtrennen,
indem z. B. ein Antrieb für den
Drahtführer
oder weitere Einheiten separat untergebracht werden können.
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Durch eine entsprechende Stärke der
einzelnen Platten 15, 65, 70 usw. sowie
entsprechende Verschraubung der Platten untereinander lässt sich eine
Steifigkeit der Antriebseinheit 10 realisieren, die auch
das Übertragen
von hohen Drehmomenten, wie z. B. 400 Nm oder höher, verwindungssteif ermöglicht.
Zur Steifigkeit der gesamten Linearwickelvorrichtung trägt weiterhin
die direkte Verschraubung der ersten und der zweiten Versteifungsplatte
bei.