DE202014101081U1 - Aufwickeleinrichtung zum Aufwickeln einer gummierten Cordbahn mit parallel geführter Zwischenlagenbahn auf eine Materialspule - Google Patents

Aufwickeleinrichtung zum Aufwickeln einer gummierten Cordbahn mit parallel geführter Zwischenlagenbahn auf eine Materialspule Download PDF

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Aufwickeleinrichtung zum Aufwickeln einer gummierten Cordbahn mit parallel geführter Zwischenlagenbahn auf eine Materialspule, umfassend eine Aufwickelvorrichtung für die Cordbahn mit einer Halterung zur drehgelagerten, austauschbaren Aufnahme der Materialspule sowie einen Antriebsmotor zum Antreiben der Materialspule, sowie eine benachbart angeordnete Abwickelvorrichtung für die Zwischenlagen mit einer Halterung zur drehgelagerten, austauschbaren Aufnahme einer mit einer Zwischenlagenbahn bewickelten Zwischenlagenspule sowie einen Antriebsmotor zum Antreiben der Zwischenlagenspule, wobei über die Abwickelvorrichtung ein Bremsmoment, das dem Aufwickelvorgang der Aufwickelvorrichtung entgegenwirkt, über die Zwischenlagenspule erzeugbar ist, wobei das erzeugte Bremsmoment in Abhängigkeit der Durchmesseränderung der bewickelten Zwischenlagenspule veränderbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Aufwickeleinrichtung zum Aufwickeln einer gummierten Cordbahn mit parallel geführter Zwischenlagenbahn auf eine Materialspule, umfassend eine Aufwickelvorrichtung für die Cordbahn mit einer Halterung zur drehgelagerten, austauschbaren Aufnahme der Materialspule sowie einen Antriebsmotor zum Antreiben der Materialspule, sowie eine benachbart angeordnete Abwickelvorrichtung für die Zwischenlage mit einer Halterung zur drehgelagerten, austauschbaren Aufnahme einer mit einer Zwischenlagenbahn bewickelten Zwischenlagenspule sowie einen Antriebsmotor zum Antreiben der Zwischenlagenspule, wobei über die Abwickelvorrichtung ein Bremsmoment, das dem Aufwickelvorgang der Aufwickelvorrichtung entgegenwirkt, über die Zwischenlagenspule erzeugbar ist.
  • 1 Generelles zu Aufwickeleinrichtungen
  • In der Regel wird in der bahnverarbeitenden Industrie das Material auf Rollen angeliefert. Für die Verarbeitung wird es abgerollt, in einem bestimmten Winkel geschnitten, wieder zusammengefügt, durch den Produktionsprozeß geführt und am Ende der Maschinenanlage wieder aufgerollt. Das Aufwickeln geschieht mittels einer Aufwickeleinrichtung, die oft auch „Aufwickelstation“ genannt wird.
  • Die Maschinenkomponente Aufwickeleinrichtung ist konzipiert, um gummierte Cordbahnen mit Textil- und/oder Stahldrahteinlagen in effektiver Ausbringung Aufzuwickeln. Diese Cordbahnen finden Anwendung zur Herstellung in der Reifenindustrie. Das Aufwickeln je geschnittener Cordbahn erfolgt in der Regel auf einer Materialspule. Diese wird im Wechsel der Aufwickeleinrichtung zugeführt bzw. nach dem Aufwickeln wieder entnommen.
  • Je nach Anlagenbetreiber gibt es verschiedene Materialspulenausführungen, welche in den Aufwickeleinrichtungen aufgenommen werden müssen. Die Materialspulenaufnahme kann sowohl mit Wickelwellen, in der Regel als Vierkant, bzw. ohne Achsen erfolgen. Bei der Ausführung ohne Achsen wird die Materialrolle z.B. bei Ausführung als H-Spule am Außenumfang lose auf angetriebenen Rollen, ähnlich einer Pinolenlagerung, aufgelegt. Bei Ausführung der Materialrolle als Steckhülse wird diese z.B. auf eine Wickelwelle gesteckt.
  • Je nach Anforderung der Anlagenbetreiber werden die zu verarbeitenden Materialrollen direkt in die Abwickelstation, oder in stationär außerhalb der Anlage stehende Materialkassetten eingelegt. Es gibt unterschiedliche Methoden die Materialrolle in die Aufwickeleinrichtung hinein bzw. heraus zu transportieren.
  • Durch unterschiedliche Wickelanforderungen und Rollenwechselprozesse entstehen verschiedene Ausführungen der Komponente Aufwickeleinrichtung. Diese verschiedenen Lösungskonzepte erfüllen die Anwenderbedürfnisse durch die optionale Anpassung an den Produktionsprozeß.
  • Die Gründe für die Vielzahl der Ausführungsformen sind z.B.:
    • – Erzielen schneller Produktionswechsel, um die Rüstzeiten gering zu halten
    • – Materialspulenwechsel ohne die Produktionslinie zu unterbrechen
    • – Ein präzises, möglichst Lagegenaues Wickeln der Materialbahn, um die Produktionsgenauigkeit und damit die Produktqualität zu sichern
    • – Vielzahl unterschiedlicher Materialspulen der Anlagenbetreiber
    • – Anpassung an Anlagenkonzept der Anlagenbetreiber
    • – Erzielen einer hohen Ausbringung (Materialspulenwechsel) bei laufender Produktionsgeschwindigkeit
  • Die Spulenaufnahme wird den kundenseitigen Produktionsparametern entsprechend angepaßt. Diese Produktionsparameter wie z.B. Materialspulendurchmesser, Materialbreite und Anzahl der Cordbahn(en), Ausführung der Materialspulen und Materialspulenaufnahme, Größe und Ausführung der Zwischenlagespulen in der Aufwickeleinrichtung werden entsprechend bei der technischen Auslegung berücksichtigt und realisiert.
  • Das Aufwickeln der Cordbahn erfolgt mit einer schnellen Wickelgeschwindigkeit. Dabei entstehen Gefahrenstellen, die für den Bediener abgesichert werden müssen. Dazu wird der Bereich der Aufwickelstelle entsprechend mit einer Schutzeinrichtung ausgeführt.
  • Müssen verschiedene Eingriffe durch das Bedienpersonal erfolgen, so muß der Zugang und Platzbedarf dafür gegeben sein und die Ausführung der Aufwickeleinrichtung fällt entsprechend groß aus. Ein weiterer Grund für die Baugröße und Ausführung ist das Anlagenbedienkonzept der Anlagenbetreiber. Bei geforderten schnellen Rüst- und Wechselzeiten muß das Ausbringen des gewickelten Cordmaterials zügig und mit wenig Aufwand erfolgen. Dabei finden unterschiedliche Varianten und Optionen ihre Anwendung.
  • Bei Lösungskonzepten mit automatischen Funktionen kann die Aufwickeleinrichtung kompakter ausgeführt werden, da weniger Zugangsmöglichkeiten für das Bedienpersonal erforderlich sind.
  • Beim Aufwickeln wird die gummierte Cordbahn mit einer Zwischenlage (Folie, Leinen oder ähnliches) getrennt. Diese Zwischenlage wird verwendet, um das Verkleben der gummierten Materialbahn zu verhindern, wie es passieren würde, wenn man ohne Zwischenlage wickelt. Dazu muß am Anfang jedes Aufwickelprozesses diese Zwischenlage angewickelt werden. In der Praxis wird dieser Prozess als Anwickeln bzw. Vorbereiten, und das Zwischenlagenmaterial als Mitläufer bzw. Liner bezeichnet.
  • Das Zwischenlagenmaterial ist auf eine Zwischenlagenspule aufgewickelt, die in einer Abwickelvorrichtung drehbar gelagert aufgenommen ist. Von dieser Spule wird das bahnförmige Zwischenlagenmaterial abgewickelt.
  • Unter dem Begriff „Anwickeln“ versteht man das Einbringen der Zwischenlage an der leeren Materialspule, in der Regel ist die Zwischenlage ein Leinengewebe. Das Anwickeln kann manuell, halb- bzw. auch vollautomatisch erfolgen.
  • Um Anlagen rationell zu betreiben kann das Material auch in Materialkassetten aufgewickelt und anschließend für den Folgeprozess entsprechend weiter transportiert werden. Dabei besteht die Möglichkeit die leere Materialspule und/oder das Mitläufermaterial in der Materialkassette anzuordnen.
  • Die Vorteile bei der Verwendung von Materialkassetten bestehen darin, daß mehrere Materialkassetten autark zur laufenden Anlage bedient werden können, und das Mitläufermaterial bereits vor dem Aufwickelvorgang angewickelt werden kann. Weiterhin können dadurch unterschiedliche Materialspulen verarbeitet werden. Somit werden die Wechsel- und Wartezeiten beim Aufwickeln gering gehalten, und es kann eine hohe Ausbringung (Effizienz) der Anlage erzielt werden.
  • Diese vorher genannten Arbeitsschritte und Produktionsparameter geben die Ausführung und Bauweise für praxisgerechte Konzepte der Aufwickeleinrichtung vor.
  • Folgende Schwierigkeiten können sich beim Aufwickeln ergeben:
    • – Materialdehnung beim Wickeln, da Wickelprodukt elastisches Gummimaterial ist
    • – Mitläufer- und Cordmaterial müssen gleichzeitig zusammen gewickelt werden
    • – Faltenbildung beim Aufwickeln
    • – das Material bzw. die Zwischenlage verläuft
    • – wechselnde Wickeldurchmesser (Mitläufer nimmt ab, Materialrolle nimmt zu)
    • – Aufwickeln unterschiedlicher Materialstärken
    • – Materialzuführung und Materialunterstützung bis zur Wickelstelle
    • – Handeln des Materialanfangs (Streifenspitze)
    • – Anwickeln des Materialanfangs mit Zwischenlage
    • – Geringe Wechselzeiten
  • Diesen Schwierigkeiten wird durch folgende Maßnahmen begegnet:
    • – Materialspule (Materialrolle) wird angetrieben
    • – Erzeugung eines Bremsmoments an der Abwickelvorrichtung (Mitläufer)
    • – Materialunterstützung bis kurz vor der Wickelstelle
    • – Bahnkantensteuerung für Zuführung der Zwischenlage-(Optional)
    • – Aussteuern der Mitläuferpositionslage(mittiges Aufwickeln Material und Liner)-(Optional)
    • – Aufbau und Anordnung der Aufwickeleinrichtungen
    • – Spezielle Anwickelkonzepte
    • – Art und Richtung der Materialzuführung
    • – Anordnung der Zwischenlagenabwickel- und der Bahnaufwickelvorrichtungen zueinander (also der Mitläufer- und Materialrollenposition)
    • – Anpassung an Anlagenkonzept der Anwender
    • – Anordnung mehrerer Aufwickeleinrichtungen
    • – Handhabung von klebrigem Gummimaterial → positionsgenauer Ablauf im Produktionsprozeß
    • – Ergonomische und sichere Bedienung der Anlage
  • Insbesondere die Erzeugung eines Bremsmoments ist für einen exakten Aufwickelvorgang ein wichtiger Vorgang.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Aufwickeleinrichtung anzugeben, die gegenüber bekannten Aufwickeleinrichtungen verbessert ist und ein noch genaueres Aufwickeln erlaubt.
  • Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Aufwickeleinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erzeugte Bremsmoment in Abhängigkeit der Durchmesseränderung der bewickelten Zwischenlagenspule veränderbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird das Bremsmoment in Abhängigkeit des sich ändernden Durchmessers der Zwischenlagenspule, die kontinuierlich abgewickelt wird und daher kontinuierlich im Durchmesser abnimmt, verändert, worüber sicher gestellt werden kann, dass das Bremsmoment zu jedem Zeitpunkt einen definierten Wert aufweist, und insbesondere konstant bleibt.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass das Bremsmoment über den die Zwischenlagenspule antreibenden Antriebsmotor erzeugt ist.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Bremsmoment über eine der Zwischenlagenwickelvorrichtung zugeordneten Bremseinrichtung erzeugt ist.
  • Weiterhin kann eine Durchmessererfassungseinrichtung zum unmittelbaren Erfassen des Durchmessers der Zwischenlagenspule vorgesehen sein. Alternativ kann der Durchmesser auch indirekt in Abhängigkeit der erfassten Umdrehungsanzahl der Zwischenlagenspule erfasst werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den nachfolgenden Zeichnungen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 zeigt schematisch vereinfacht das Funktionsprinzip der Aufwickeleinrichtung zu Beginn des Aufwickelvorganges mit voller Mitläuferspule
  • 2 zeigt schematisch vereinfacht das Funktionsprinzip der Aufwickeleinrichtung zum Ende des Aufwickelvorganges mit voller Materialspule
  • 3 und 4 zeigen schematisch vereinfacht das Aufwickelprinzip mit Bahnkantenregelung der Mitläuferposition
  • 5 zeigt der Übersicht halber ein Schema der möglichen Anordnungen
  • 6 zeigt ein Beispiel möglicher Materialspulen
  • 7 bis 10 zeigen Beispiele möglicher Materialkassetten
  • 11 und 12 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Einfach-Aufwickeleinrichtung als Zentrumswickler
  • 13 und 14 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Einfach-Aufwickeleinrichtung als Umfangswickler mit Aufnahme für Materialspulen
  • 15 und 16 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Einfach-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialkassetten
  • 17 und 18 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Anordnung für zwei Materialbahnen mit zwei Einfach-Aufwickeleinrichtungen mit Aufnahme für Materialkassetten
  • 19 und 20 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Einfach-Aufwickeleinrichtung für mehrere Materialbahnen mit Aufnahme für Materialspulen
  • 21 und 22 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Shuttle-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Wickelwellen
  • 23 und 24 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Shuttle-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialspulen
  • 25 und 26 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Drehscheiben-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialkassetten
  • 27 bis 29 zeigt vereinfacht eine weitere Vorderansicht und Draufsicht einer Anordnung für zwei Materialbahnen mit Drehscheiben-Aufwickeleinrichtungen mit Aufnahme für Materialkassetten
  • 30 und 31 zeigen schematisch vereinfacht das Aufwickelprinzip mit unterschiedlicher Aufwickelanordnung der Materialbahn mit der Zwischenlage
  • 32 und 33 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Revolver-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialspulen
  • 34 und 35 zeigt vereinfacht eine weitere Vorderansicht und Draufsicht einer Revolver-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialspulen und Aufwickeln von zwei Materialbahnen
  • 36 und 37 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer fest angeordneten Tandem-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialspulen
  • 38 und 39 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer fest angeordneten Tandem-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialkassetten
  • 40 und 41 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Anordnung für zwei Materialbahnen und fest angeordneten Tandem-Aufwickeleinrichtungen für Materialkassetten
  • 42 bis 44 zeigt vereinfacht eine weitere Vorderansicht und Draufsicht einer Anordnung für zwei Materialbahnen und fest angeordneten Tandem-Aufwickeleinrichtungen für Materialkassetten
  • 45 und 46 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer fest angeordneten Tandem-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialkassetten und einem Transfersystem
  • 47 und 48 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Tandem-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialkassetten und Verfahrrahmen
  • 49 und 50 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Tandem-Aufwickeleinrichtung mit einzelnen Verfahrrahmen mit Aufnahmen für Materialkassetten
  • 51 und 52 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Anordnung für zwei Materialbahnen mit Einfach-Aufwickeleinrichtungen mit einer Y-Anordnung
  • 53 und 54 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Y-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialspulen
  • 55 und 56 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Y-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialkassetten
  • 57 und 58 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Anordnung für zwei Materialbahnen mit Y-Aufwickeleinrichtungen mit Aufnahme für Materialkassetten
  • 59 bis 62 zeigt schematisch vereinfacht den Funktionsablauf einer Schwenkweiche / Schwenkband
  • 63 bis 68 zeigt schematisch vereinfacht den Funktionsablauf eines Schwenkbandes
  • 69 bis 72 zeigt schematisch vereinfacht den Funktionsablauf eines Verschiebebandes
  • 73 und 74 zeigt vereinfacht die Vorderansicht und Draufsicht einer Tandem-Aufwickeleinrichtung mit einem Verfahrrahmen mit Aufnahmen für Materialkassetten
  • 75 und 76 zeigen ein vereinfachtes Anlagenlayout einer Anlage ohne Slitter und mit Slitter zur Herstellung einer Karkasse
  • 77 und 78 zeigen ein vereinfachtes Anlagenlayout einer Anlage ohne Slitter und mit Slitter zur Herstellung eines Gürtels.
  • 1.1 Grundprinzip und Ausführungsformen der Aufwickeleinrichtung
  • 1.1.1 Grundprinzip
  • Die Grundfunktion bei Aufwickeleinrichtungen ist immer gleich. Eine Materialbahn, in der Regel eine Cordbahn, muß für einen Folgeprozess aufgewickelt werden. Dabei wird die Cordbahn zusammen mit einer Zwischenlage aufgewickelt, wobei beim Aufwickeln die Mitläuferspule im Durchmesser abnimmt und die Materialspule im Durchmesser zunimmt. Nach erfolgtem Wickelvorgang kann der Wickel aus der Abwickelstation entnommen werden. Danach wird die Wickelstelle wieder für einen neuen Wickelvorgang vorbereitet.
  • In den 1 und 2 wird das Grundprinzip einer Aufwickeleinrichtung (1) vereinfacht schematisch dargestellt.
  • Je nach Ausführung der Spulenaufnahmen, welche durch unterschiedliche Typen, Durchmesser und Breiten durch den Anlagenbetreiber vorgegeben sind, erfolgt der Materialverlauf sowie der Verlauf des Zwischenmaterials unterschiedlich. Des Weiteren müssen die geforderten Parameter, so z.B. die Lage der Materialoberseite beim Aufwickeln beachtet werden. Dadurch entstehen unterschiedliche Konstellationen, Kombinationen und Anordnungen der Aufwickeleinrichtungen.
  • Die Aufwickeleinrichtung (1) besteht im Wesentlichen je Wickelstelle (3) aus einer angetriebenen Wickelposition, einer mit Bremskraft ausgelegten Mitläuferposition (4), mindestens einer Umlenkrolle (11), einer entsprechenden Materialzuführung (5) und einer vor der Materialzuführung angeordneten Schlaufenregelung (6).
  • Eine Materialbahn (50) wird der Wickelstelle (3) zugeführt. Die Wickelstelle (3) ist angetrieben, wobei der Wickelantrieb hierbei je nach Materialspulenausführung (Spulenkern bzw. H-Spule) als Zentrums- bzw. als Umfangsantrieb ausgestaltet sein kann. Die Mitläuferposition (4) wird in der Regel mittels einer mechanischen Bremse oder eines motorischen Bremsantriebes mit einem veränderbaren Bremsmoment ausgeführt. Dadurch wird beim Aufwickeln der Cordbahn (50) ein entsprechender Wickelzug zum Mitläufermaterial (51) erreicht. Dabei erhält das Mitläufermaterial (51) eine gewisse Bandstraffung und wird beim Wickelvorgang mit diesem erzeugten Wickelzug gezogen bzw. gebremst. Das Bremsmoment wirkt dem Wickelzug entgegen. Die Bremsensteuerung erfolgt in Abhängigkeit der Durchmesser der Material- und Mitläuferrolle. Dabei wird das Bremsmoment pneumatisch oder über die Stromregelung entsprechend gesteuert. Die Durchmesserabfrage erfolgt in geeigneter Weise.
  • Bei schlecht bzw. versetzt gewickelten Mitläufermaterial (4/51) wird zusätzlich zu vorher beschriebenen Aufwickelkonzept eine Verstellmöglichkeit der Mitläuferposition (4) quer zur Materialförderrichtung (52/66) angewendet. Dabei wird das zugeführte Mitläufermaterial (51) entsprechend auf eine überwachte Sollposition ausgesteuert. Dies ist nachfolgend unter dem Punkt Optionen Mitläuferregelung mit Bahnkantenerfassung näher beschrieben und in den 3 und 4 schematisch dargestellt.
  • Bei der Verwendung von Materialkassetten (8) bzw. direkt durch Materialspulen (7) wird durch ein Kupplungs- und Antriebssystem (15) in der Aufwickeleinrichtung (1) eine Verbindung zwischen Material- und Mitläuferspule (3 + 4) zum Spulenantrieb und zur Bremsachse geschaffen. Zum besseren Verständnis sind in den 6–10 eine Auswahl möglicher Bauweisen von Materialspulen (7) bzw. Materialkassetten (8) dargestellt.
  • Je genauer die Materialbahn (50) in die Wickelstelle (3) gefördert wird, desto genauer kann diese gewickelt werden. Deshalb ist in der Materialzuführung (5) eine Einlaufführung (9) angeordnet, welche die Materialbahn (50) vorsteuert und somit eine korrekte Mittenposition gewährleistet. Die Verstellung der Einlaufführung (9) auf die erforderliche Breite kann manuell oder motorisch erfolgen. Als seitliche Anlage an der Materialbahn werden Führungsfinger oder Führungsbleche verwendet.
  • Vor jeder Materialzuführung (9) wird eine Schlaufe gebildet und mittels einer Schlaufenregelung (6) erhält die Wickelstelle (3) entsprechend das Signal zum Fördern oder Stoppen. Die Schlaufenregelung (6) wird z.B. mittels mehrerer optischer Lichtschranken realisiert.
  • Die Cordschneidanlage hat die Aufgabe das gummierte endlose Cordmaterial vom Kalander in einem bestimmten Schneidwinkel (55) in einzelne Materialstreifen zu trennen und nach dem Schneidprozeß wieder entsprechend zu einer endlosen Materialbahn (50) zu verbinden. Dadurch entsteht an der Spitze der endlosen Materialbahn (50), welche der Wickelstelle zugeführt wird, eine Spitze mit dem Winkel der dem des Schneidwinkels (55) entspricht. Dieser geschnittene Winkel wird für den nachfolgenden Fertigungsprozeß benötigt und entspricht der Verlaufsrichtung der Drähte bzw. Textilfäden im Gummimaterial.
  • Ist die Materialspule (7) mit entsprechender Materialbahnlänge aufgewickelt, so kann mittels einer optional angeordneten Abschneidvorrichtung (35) die endlose Materialbahn (50) im Schneidwinkel (55) der Cordschneidanlage getrennt werden. Dadurch wird erzielt, daß das Ende der aufgewickelten Materialbahn (50) den gleichen Schnittwinkel (55) als am Materialanfang erhält. Somit kann der Wickel im Folgeprozeß wieder entsprechend angefügt werden.
  • Bei bestimmten Ausführungen der Aufwickeleinrichtung (1) sind Materialzuführbänder angeordnet. Dadurch wird erzielt, daß das Material eine bestmögliche Materialunterstützung erhält und die Materialbahn (50), sowie die Materialspitze am Materialanfang ohne Faltenbildung an die Wickelstelle (3) gelangt, bevor es mit der Zwischenlage (51) aufgewickelt wird. Bei der Materialspitze am Materialanfang ist zu beachten, dass diese je nach Schneidwinkel (55) der Cordschneidanlage mehrere Meter lang sein kann und ohne eine entsprechende Materialunterstützung sich verdrehen würde.
  • Ist die Aufwickelstelle zum Aufwickeln aktiv geschalten bzw. in Funktion, so ist dieser Bereich als Arbeitsposition definiert. Aufgrund der Wickelgeschwindigkeiten und Einzugsstellen, welche eine sehr hohe Gefahr darstellen, darf sich kein Bediener während des Wickelvorganges in diesem Bereich aufhalten.
  • Als Vorbereitungsposition ist der Aufwickelbereich (die Aufwickelstelle) definiert, wenn die Aufwickelstelle deaktiv geschalten ist. Dies ist der Fall, wenn Arbeiten, wie z.B. Materialspulen- oder Materialwagenwechsel bzw. Vorbereitungsarbeiten zum Aufwickeln vom Bedienpersonal in diesen Bereich ausgeführt werden müssen.
  • Um eine möglichst hohe Ausbringung der laufenden Cordschneidanlage zu erzielen, gibt es verschiedene Anzahlen und Anordnungen der Aufwickeleinrichtungen. Es besteht die Möglichkeit das Aufwickeln je Wickelstelle für eine oder auch mehrere, z.B. zwei Materialbahnen gleichzeitig auszuführen. Dabei wird die eine endlose Materialbahn (50) vor den Aufwickeleinrichtungen (1), in Materialförderrichtung gesehen, in mehrere ebenfalls endlose Materialbahnstreifen getrennt. Zum besseren Verständnis ist dies in den Layoutprinzipskizzen im Anhang entsprechend dargestellt und erklärt.
  • 1.2 Mögliche Ausführungsformen
  • Bei der Komponente Aufwickeleinrichtung (1) wird zwischen der Ausführung als Einfach- bzw. Doppel-Aufwickeleinrichtung unterschieden. Die jeweilige Aufwickelstelle kann dabei für Funktion mit Materialspulen oder für Funktion mit Materialkassetten ausgeführt werden.
  • Bei der Ausführung einer Einfach-Aufwickeleinrichtung wird eine Materialbahn je Aufwickeleinrichtung und Materialbahn aufgewickelt und gewechselt. Bei der Variante Doppel-Aufwickeleinrichtung sind je zugeführter Materialbahn zwei oder mehrere Positionen der Wickelstelle möglich. Diese Wickelstellen werden jeweils im Wechsel zueinander betrieben.
  • Zum besseren Verständnis sind in den Figuren die zugeführten Materialbahnen, in der Praxis auch Leg genannt, in alphabetischer Reihenfolge festgelegt (z.B. A1 und B1). Sind je Leg mehrere Wickelpositionen angeordnet so erhalten diese eine aufwärts steigende Ziffer (z.B. A1 und A2).
  • Des Weiteren können je nach Anlagentyp und Ausführung auch mehrere Materialbahnen gewickelt werden. Ist dies der Fall, so werden die einzelnen Endlosbahnen zur Aufwickeleinrichtung in die Wickelstelle gefördert. Dazu sind die Aufwickeleinrichtungen entsprechend kompakt ausgeführt.
  • Je nach Anordnung der Aufwickelstellen gibt es unterschiedliche Bauformen:
    • – Einfache Aufwickeleinrichtungen
    • – Shuttle-Aufwickeleinrichtung
    • – Drehscheiben-Aufwickeleinrichtung
    • – Revolver-Aufwickeleinrichtung
    • – Tandem-Aufwickeleinrichtung
    • – Aufwickeleinrichtungen in Y-Anordnung
    • – Kombination von Aufwickeleinrichtungen
  • Zum besseren Verständnis der möglichen Bauformen ist die Vielfalt schematisch in 5 dargestellt.
  • Die unterschiedlichen Bauformen und Anordnungen werden im Nachfolgenden näher beschrieben. Es ist dabei zu beachten, daß der Wechsel der Material- und Mitläuferrollen bzw. Materialkassetten unterschiedlich erfolgen kann. Manuelle, halbautomatische und vollautomatische Ausführungen sind bekannt, jedoch nicht bei jeder Ausführung bis ins Detail beschrieben und dargestellt.
  • Ein spiegelbildlicher Aufbau ist beispielweise ebenfalls problemlos möglich, wie auch das Vorsehen zusätzlicher oder das Weglassen einzelner Funktionen, Anlagen- oder Maschinenelemente.
  • 1.3 Definition
  • Einfachwickler → eine Aufwickelstelle in einer Arbeitsposition / eine zugeführte Materialbahn Doppelwickler → zwei Aufwickelstellen in einem Materialbahnverlauf
  • Shuttle → eine oder mehrere Aufwickelstellen wechseln quer zur Materialförderrichtung zwischen der Arbeitsposition und einer oder mehreren Vorbereitungsposition(en) Drehscheibe → Aufwickelstellen wechseln in einer 180° Drehung in vertikaler Drehachse im Wechsel zwischen der Arbeitsposition und der Vorbereitungsposition Revolver → Aufwickelstellen wechseln in einer 180° Drehung in horizontaler Drehachse im Wechsel zwischen der Arbeitsposition und der Vorbereitungsposition Tandem → in Materialförderrichtung hintereinander angeordnete Aufwickelstellen wechseln bei Bedarf horizontal linear in oder entgegen der Materialförderrichtung zwischen zwei Positionen, wobei je nach Arbeitsstellung eine wechselnde Arbeitsposition bzw. Vorbereitungsposition entsteht Y-Anordnung → leicht winklig zueinander angeordnete Aufwickelstellen, wobei je nach Arbeitsstellung eine wechselnde Arbeitsposition bzw. Vorbereitungsposition entsteht
  • Die unterschiedlichen Bauformen und Anordnungen werden im Nachfolgenden näher beschrieben.
  • 1.4 Beschreibung der Ausführungsformen
  • 1.4.1 Einfach-Aufwickeleinrichtung mit Spulenaufnahme
  • Die 11 und 12 zeigen die Ausführung einer Einfach-Aufwickeleinrichtung als Zentrumswickler.
  • Bei dieser Ausführung wird die Materialspule (7) bzw. ein Materialspulenkern auf die Wickelstelle (3) gesteckt und das zugeführte Material (50) darauf aufgewickelt. Das Material (50) wird durch die Einlaufführung (9) entsprechend mittig vorpositioniert. Das Mitläufermaterial (51) wird mittels einer Bremse entsprechend in der Mitläuferposition (4) auf Spannung gehalten. Das Stellantriebssystem (13) regelt eine kantengenaue Zuführung des Zwischenmaterials (51). Dazu ist die Mitläuferposition (4) auf einem Führungssystem (14) am ortsfesten Rahmen (2) angeordnet.
  • Die 13 und 14 zeigen die Ausführung einer Einfach-Aufwickeleinrichtung als Umfangswickler mit Aufnahme für Materialspulen.
  • Bei dieser Ausführung wird die Materialspule (7) in die Wickelstelle (3) des ortsfesten Rahmens (2) gerollt und mittels einer Klemmvorrichtung (22) in der Wickelposition gehalten. Die Materialspule (7) liegt hierbei auf Scheiben (21) zwischen zwei angetriebenen Achsen (19/20). Der Bund der Scheiben (21) liegt seitlich leicht an der Materialspule (7) an. Dadurch wird ein seitliches Verlaufen der Materialspule (7) verhindert. Die Materialzuführung (5) erfolgt ähnlich der vorher beschriebenen Ausführung, jedoch wird bei dieser Komponente der Aufwickelprozess als Umfangsaufwicklung ausgeführt. Zum Auswerfen der Materialspule (7) wird die Klemmvorrichtung (22) deaktiviert und die Auswerfvorrichtung (18) drückt die Materialspule (7) von unten bis zu einem definierten Punkt leicht an. Dadurch kann die volle Materialspule (7) aus der Aufwickeleinrichtung (1) gerollt werden.
  • Die 15 und 16 zeigen die Ausführung einer Einfach-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialkassette.
  • Der Vorteil bei dieser Ausführung der Aufwickeleinrichtung (1) ist der schnelle Wechsel der Materialkassetten (8). Die Mitläufer- und Wickelwellenachse werden jeweils über das Kupplungssystem (15) mit den Achsen am Rahmen (2) verbunden. Der Verlauf des Cordmaterials (50) erfolgt ähnlich der vorher beschriebenen Ausführungen über eine Materialzuführung (5) mit Einlaufführung (9). Das Mitläufermaterial (51) wird mittels einer Bremse entsprechend auf Spannung gehalten.
  • Die Materialkassette (8) ist mit einer Wagenklemmung (23) während des Aufwickelprozesses fixiert.
  • Die 17 und 18 zeigen die Ausführung und Anordnung von zwei Einfach-Aufwickeleinrichtungen mit zusätzlich angeordneten Transportbändern. Dabei hat das Transportband (25) die Funktion als Bypassband für den Materialtransport zur Aufwickeleinrichtung A1. Bei der Aufwickeleinrichtung B1 besteht die Möglichkeit das Material (50) mit der Zwischenlage (51) unterschiedlich aufzuwickeln. Entweder wird direkt über eine Materialzuführung (5) mit Einlaufführung (9) in die Wickelstelle (3) gefördert, bzw. wird das Material (50) über die Aufwickeleinrichtung zur gegenüberliegenden Seite gefördert und über eine zweite Einlaufführung (9) entsprechend der Wickelstelle (3) zugeführt.
  • Die 19 und 20 zeigen eine mögliche Ausführung einer Aufwickeleinrichtung mit mehreren Wickelstellen auf Materialspulen.
  • Bei dieser Ausführung werden je Wickelstelle (3) zwei Materialbahnen gleichzeitig gewickelt. Da die zu wickelnden Materialbahnen (50) sehr schmal sind, neigen diese dazu, sich zu verdrehen. Deshalb wird eine Restwickelhilfevorrichtung (27) angeordnet. Diese Vorrichtung (27) wird längs an den zu fördernden Materialbahnstreifen (50) angestellt. Dabei wird die Materialbahn (50) zwischen der Vorrichtung (27) und einem Leitblech (28) auf Position gehalten und kann sich nicht mehr verdrehen. Die Anordnung erfolgt je Materialstreifen und erzielt dadurch ein genaues Wickelergebnis.
  • 1.4.2 Doppel-Aufwickeleinrichtung
  • Die Ausführung und Anordnung einer Doppel-Aufwickeleinrichtungen hat den Vorteil, dass die Schneidanlage die Produktion nicht, bzw. nur kurzzeitig unterbrechen muss. Während eine Wickelstelle gefüllt, also gewickelt wird, kann die andere Wickelstelle entsprechend gewechselt und wieder vorbereitet werden. Dadurch können Warte- und Wechselzeiten gering gehalten werden.
  • Die Anordnung der wechselnden Wickelpositionen je Materialbahn kann unterschiedlich ausgeführt werden. Hierbei werden die anfangs beschriebenen Kriterien der Anlagenbetreiber berücksichtigt. Dadurch entstehen nachfolgend beschriebene Ausführungstypen für die Aufwickeleinrichtungen.
  • 1.4.3 Shuttle-Aufwickeleinrichtung
  • Bei der Ausführung Shuttle sind eine oder mehrere Aufwickelstellen quer zur Materialförderrichtung verfahrbar angeordnet und wechseln zwischen einer Wickelposition und einer oder mehreren Vorbereitungsposition(en).
  • Die 21 und 22 zeigen eine mögliche Ausführung einer Shuttle-Aufwickeleinrichtung mit zwei Spulenaufnahmen für Wickelwellen.
  • Bei dieser Ausführung ist die Materialzuführung (5) ortsfest mit der entsprechenden Einlaufführung (9) in der Materialförderrichtung (52) angeordnet. Die Wickelpositionen A1 und A2 mit angetriebenen Spulenaufnahmen sind auf einem beweglichen Verfahrrahmen (30) befestigt. Eine Schutzeinrichtung (68) trennt die beiden Wickelpositionen A1 und A2. Der Verfahrrahmen (30) ist quer (66) zur Materialförderrichtung (52) verstellbar und verfährt auf Laufschienen (32) bzw. einer Grundplatte (33) im Wechsel zwischen Vorbereitungsposition (60) und Wickelposition (61). Die Verstellung der Arbeitspositionen (Wechsel) übernimmt ein unter der Materialzuführung (5) angeordneter Antrieb (31). Die Umlenkspiegel der optischen Zugangssicherung sind bei dieser Ausführung ortsfest angeordnet.
  • Die 23 und 24 zeigen eine mögliche Ausführung einer Shuttle-Aufwickeleinrichtung mit zwei Spulenaufnahmen für Materialspulen.
  • Diese Ausführung ist ähnlich der bereits vorher beschriebenen Ausführung mit ortsfester Materialzuführung (5). Der Antrieb für die Verfahreinrichtung und die optische Zugangssicherung ist hier am Verfahrrahmen fest angeordnet und verfährt bei Positionswechsel der Arbeitsbereiche mit.
  • Die Anwendung Shuttle-Aufwickeleinrichtung mit Materialkassetten erfolgt nach gleichem Prinzip wie vorher genannte Ausführung, wird aber hier nicht weiter dargestellt.
  • Der Vorteil bei der Ausführung Shuttle-Aufwickeleinrichtung ist die gute Zugänglichkeit von nahezu allen Seiten für die Vorbereitung des Mitläufermaterials, sowie der schnelle Materialspulenwechsel. Ein weiterer Vorteil sind die beiden getrennten Arbeitsbereiche, welche im Wechsel die Funktion für Vorbereitung und Wickelprozess haben. Dadurch werden Warte- und Wechselzeiten gering gehalten.
  • 1.4.4 Drehscheiben-Aufwickeleinrichtung
  • Bei der Ausführung Drehscheiben-Aufwickeleinrichtung ist eine Materialzuführung zu einer Wickelstelle fest angeordnet. Die Wickelstelle wird im Wechsel, mittels einer 180° Drehung um eine vertikale Achse, in bzw. aus der Wickelposition in eine Vorbereitungsposition gedreht.
  • Die 25 und 26 zeigen eine mögliche Ausführung einer Drehscheiben-Aufwickeleinrichtung für Materialkassetten mit einem Verschiebeband und einer Abschneidvorrichtung.
  • Bei dieser Ausführung ist die Materialzuführung (5) ortsfest mit der entsprechenden Einlaufführung (9) in der Materialförderrichtung (52) angeordnet. Die Wickelpositionen A1 und A2 mit jeweiligen Kupplungssystem (15) sind am Rahmen (2) auf einer Drehscheibe (30) angeordnet. Die Drehscheibe (30) dreht um einen vertikalen ortsfesten Drehpunkt (34). Die Materialkassetten (8) werden auf der Drehscheibe (38) entsprechend fixiert. Eine Schutzeinrichtung (68) trennt die beiden Wickelpositionen A1 und A2.
  • Das Führungssystem (24) gibt der Materialkassette (8) eine exakte Richtung beim Beladen auf der Drehscheibe (38) vor. Dadurch wird die Materialkassette (8) an dem Kupplungs- und Antriebssystem (15) vorpositioniert und ein Materialwageneinzug (29) übernimmt die Klemmung und Fixierung. Die Drehscheibe (38) ist angetrieben und schwenkt im Wechsel je nach Bedarf die Materialkassette (8) in die Wickelposition (61) bzw. in die Vorbereitungsposition (60).
  • Der Vorteil bei diesen Ausführungen ist die gute Zugänglichkeit von nahezu allen Seiten für die Vorbereitung des Mitläufermaterials, der geringe Platzbedarf, sowie der schnelle Wechsel der Materialkassetten. Ein weiterer Vorteil sind die beiden getrennten Arbeitsbereiche, welche im Wechsel die Funktion für Vorbereitung und Wickelprozess haben. Dadurch werden Warte- und Wechselzeiten gering gehalten.
  • Die 27 bis 29 zeigen eine weitere mögliche Ausführung und Anordnung der Drehscheiben-Aufwickeleinrichtung für eine Materialkassette mit zwei Wickelpositionen.
  • Diese Ausführung ist ähnlich der bereits vorher beschriebenen Ausführung mit ortsfester Materialzuführung (5). Jedoch kann bei dieser Anordnung der Materialstreifen (50) unterschiedlich aufgewickelt werden. Dieses ist zur Veranschaulichung in den 30 und 31 vereinfacht dargestellt. Des Weiteren sind bei dieser Ausführung zwei Aufwickeleinrichtungen mit zusätzlichen Transport- und Zuführbändern angeordnet. Wenn die erste Wickelstelle in der Materialkassette (8) gefüllt ist kann die Drehscheibe (38) um 180° drehen, um auf der zweiten Wickelstelle weiter aufzuwickeln. Um die Drehscheibe (38) zu drehen wird das bewegliche Kupplungs- und Antriebssystem (15) nach hinten bewegt. Dadurch wird der notwendige Platzbedarf zum Drehen frei und die Materialkassette (8) kann in die zweite Wickelposition gedreht werden. Bei dieser Ausführung wird nur ein Kupplungs- und Antriebssystem (15) je Aufwickeleinrichtung verwendet. Durch Anordnung eines Zuführbandes (41) je Aufwickeleinrichtung besteht die Möglichkeit die Materialoberseite (56) mit der Zwischenlage (51) unterschiedlich aufzuwickeln. Dies ist für kundenseitige Prozessabläufe notwendig und gefordert.
  • Der Vorteil bei dieser Ausführung ist der geringe Platzbedarf und die Möglichkeit das Material unterschiedlich aufzuwickeln.
  • 1.4.5 Revolver-Aufwickeleinrichtung
  • Bei der Ausführung Revolver-Aufwickeleinrichtung ist eine Materialzuführung zu einer Wickelstelle ortsfest angeordnet. Die Wickelstelle wird im Wechsel, mittels einer 180° Drehung um eine horizontale Achse, in bzw. aus der Wickelposition in eine Vorbereitungsposition gedreht.
  • Die 32 und 33 zeigen eine mögliche Ausführung einer Revolver-Aufwickeleinrichtung mit H-Spulenaufnahmen.
  • Bei dieser Ausführung ist die Materialzuführung (5) ortsfest mit der entsprechenden Einlaufführung (9) in der Materialförderrichtung (52) angeordnet. Die angetriebenen Wickelpositionen A1 und A2 mit Spulenaufnahmen sind in einem Drehscheibenrahmen (44) angeordnet. Den Drehscheibenrahmen (44) bilden zwei miteinander verbundene Seitenwangen, zwischen denen die angetriebenen Spulenaufnahmen für die Materialspulen (3/7) und Mitläuferspulen (4/7) angeordnet sind. Der Drehscheibenrahmen (44) dreht um eine horizontale Achse (43), welche am Rahmengestell (59) gelagert ist. Die wechselnde 180°-Drehung für die beiden Wickelstellen A1 und A2 wird von einem Antrieb (46) ausgeführt, welcher seitlich am Rahmengestell (59) befestigt ist. Am Rahmengestell (59) ist eine schwenkbare Spulenunterstützung (45) befestigt. Dadurch wird die Materialspule (7) in der Vorbereitungsposition (60) beim Beladen gehalten und positioniert, und beim Entladen kann die Spulenunterstützung (45) die Materialspule (7) minimal anheben.
  • Die komplette Aufwickeleinrichtung (1) kann quer zur Materialförderrichtung (52) verstellt werden. Dazu wird eine optionale Breitenverstellung (47) integriert, welche die Querverstellung ausführt.
  • Der Vorteil der Revolver-Aufwickeleinrichtung ist die kompakte platzsparende Bauweise, welche aber bei größeren Spulendimensionen in den meisten Fällen eine Grube erfordert. Ein weiterer Vorteil sind die beiden getrennten Arbeitsbereiche, welche im Wechsel die Funktion für Vorbereitung und Wickelprozess haben. Dadurch werden Warte- und Wechselzeiten gering gehalten.
  • Die 34 und 35 zeigen eine weitere mögliche Ausführung und Anordnung der Revolver-Aufwickeleinrichtung für Materialspulen mit zwei Wickelpositionen.
  • Diese Ausführung entspricht im Wesentlichen der bereits vorher beschriebenen Ausführung. Jedoch kann bei dieser Anordnung die Spulenaufnahme zum Vorbereiten bzw. zum Entnehmen der Materialspule geschwenkt werden. Des Weiteren werden zwei Materialspuren gleichzeitig aufgewickelt. Jede Spule besitzt einen eigenen Antrieb bzw. eine Bremse. Bei dieser Ausführung ist keine Grube erforderlich, der Vorteil ist die kompakte Bauweise. Dadurch wird der notwendige Platzbedarf gering gehalten. Ein weiterer Vorteil sind die Anzahl der Spulenaufnahmen, welche das gleichzeitige Aufwickeln von zwei Materialbahnen ermöglicht.
  • 1.4.6 Tandem-Aufwickeleinrichtung
  • Bei der Ausführung Tandem-Aufwickeleinrichtung sind in Materialförderrichtung gesehen mindestens zwei Aufwickeleinrichtungen hintereinander angeordnet. Je nach Arbeitsstellung und Position des zugeführten Materialstreifens wird im Wechsel, die jeweilige Wickelstelle als eine Arbeitsposition bzw. Vorbereitungsposition definiert und angewendet. Durch Anordnung verschiedener Spulengrößen und Spulentypen, sowie Bedienkonzepten können verschiedene Ausführungen entstehen.
  • Die 36 und 37 zeigen eine mögliche Ausführung einer ortsfesten Tandem-Aufwickeleinrichtung mit Spulenaufnahme.
  • Diese Ausführung entsteht durch die Anordnung von zwei Einfach-Aufwickeleinrichtungen, welche hintereinander angeordnet sind. Der Aufbau entspricht im Wesentlichen der bereits vorher beschriebenen Ausführung Einfach-Aufwickeleinrichtung. Bei diesen Ausführungen wird die Materialspule (7) bzw. ein Materialspulenkern auf die Wickelstelle (3) gesteckt und das zugeführte Material (50) zusammen mit dem Zwischenmaterial (51) darauf aufgewickelt. Das Material (50) wird durch die Einlaufführung (9) entsprechend mittig vorpositioniert.
  • Eine Schutzeinrichtung (68) trennt die beiden Wickelpositionen A1 und A2. Über der Aufwickeleinrichtung A1 ist ein ortsfestes Transportband (25) angeordnet. Dadurch kann das Material in Materialförderrichtung (52) gesehen über die Aufwickeleinrichtung A1 zu A2 gefördert werden. Beide Aufwickeleinrichtungen werden im Wechsel als Vorbereitungsposition und Wickelposition verwendet. D.h. wird z.B. mit der Aufwickeleinrichtung A1 Material aufgewickelt, so kann in der Aufwickeleinrichtung A2 der folgende Wickelvorgang vorbereitetet werden. In umgekehrter Weise wenn die Aufwickeleinrichtung A2 Material aufwickelt, so kann in der Aufwickeleinrichtung A1 die vorher gewickelte Materialspule entnommen und eine neue leere Materialspule vorbereitet werden. Dazu kann mittels eines Verstellantriebes (40) die komplette Aufwickeleinrichtung A1 unter dem Transportband (25) quer zur Materialförderrichtung (52) verfahren werden. Dadurch kann mit einen Hebewerkzeug, z.B. ein Beladekran, die gewickelte Materialspule in der Aufwickeleinrichtung A1 von oben frei zugänglich gewechselt werden. Die Aufwickeleinrichtung A2 ist ortsfest angeordnet.
  • Die 38 und 39 zeigen eine mögliche Ausführung einer fest angeordneten Tandem-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialkassetten.
  • Der Vorteil bei dieser Ausführung der Aufwickeleinrichtung (1) ist der schnelle Wechsel der Materialkassetten (8). Die Mitläufer- und Wickelwellenachse werden jeweils über das Kupplungssystem (15) mit den Achsen am Rahmen (2) verbunden. Der Verlauf des Cordmaterials (50) erfolgt ähnlich der vorher beschriebenen Ausführungen über eine Materialzuführung (5) mit Einlaufführung (9). Das Mitläufermaterial (51) wird mittels einer Bremse entsprechend auf Spannung gehalten. Des Weiteren ist bei dieser Ausführung eine schwenkbare Mitläuferkantensteuerung (57) integriert. Durch diese Vorrichtung (57) wird das Mitläufermaterial beim Aufwickeln entsprechend auf Kante ausgesteuert. Das Schwenken der Vorrichtung (57) ist erforderlich um die Materialkassette entsprechend in die Aufwickeleinrichtung (1) hinein bzw. heraus zu fördern. Das Fördern der Materialkassette (8) wird durch ein Führungssystem (24) und einen Materialwageneinzug mit Klemmung (23) unterstützt.
  • Die komplette Aufwickeleinrichtung (1) kann quer zur Materialförderrichtung (52) verstellt werden. Dazu wird eine optionale Breitenverstellung (47) integriert, welche die Querverstellung ausführt.
  • Die 40 und 41 zeigen eine mögliche Ausführung einer fest angeordneten Tandem-Aufwickeleinrichtung mit Aufnahme für Materialkassetten für vier Wickelpositionen mit Be- und Entladerichtung (64) zur Bedienseite bzw. zur Rückseite.
  • Der Vorteil bei dieser Ausführung der Aufwickeleinrichtung (1) ist der schnelle Wechsel der Materialkassetten (8). Die Mitläufer- und Wickelwellenachse werden jeweils über das Kupplungssystem (15) mit den Achsen am ortsfesten Rahmen (2) verbunden. Der Verlauf des Cordmaterials (50) erfolgt ähnlich der vorher beschriebenen Ausführungen über eine Materialzuführung (5) mit Einlaufführung (9). Das Mitläufermaterial (51) wird mittels einer Bremse entsprechend auf Spannung gehalten. Der Materialverlauf zu den Wickelstellen A2 und B2 erfolgt über angetriebene Transportbänder (25).
  • Der Vorteil der Tandem-Aufwickeleinrichtungen ist der geringe Platzbedarf, sowie der schnelle Wechsel bei Ausführung mit Materialkassetten. Ein weiterer Vorteil sind die jeweils getrennten Arbeitsbereiche, welche im Wechsel die Funktion für Vorbereitung und Wickelprozess haben. Dadurch werden Warte- und Wechselzeiten gering gehalten.
  • Die 42 bis 44 zeigen eine weitere mögliche Ausführung einer ortsfest angeordneten Tandem-Aufwickeleinrichtung mit Materialkassetten für vier Wickelpositionen mit Be- und Entladerichtung (64) von einer Seite.
  • Die Ausführung ist in der Funktionsweise ähnlich der vorher beschriebenen Variante (40 und 41). Jedoch sind bei dieser Ausführung Optionen wie zum Beispiel Abschneidvorrichtung (35) und Schwenkweichen (58) integriert. Diese Optionen werden nachfolgend näher beschrieben. Die Aufwickeleinrichtung (1) wird beim Anwickelprozess in einer gewissen Halbautomatik betrieben. Dadurch wird die Materialspitze (50) nahezu bis zum Anwickeln mit der Zwischenlage (51) unterstützt, ohne dass das Bedienpersonal eingreifen muss. Ein weiterer Vorteil sind sehr saubere Wickelergebnisse beim Anwickelprozess, wodurch die Produktqualität erhöht wird.
  • Die 45 und 46 zeigen eine weitere mögliche Ausführung einer Tandem-Aufwickeleinrichtung mit Materialkassetten für vier Wickelpositionen mit Be- und Entladerichtung (64) von der Seite und einem Transfersystem für den Transport von einer der Materialkassetten (8) in Y-Richtung (66).
  • Bei dieser Anordnung der Aufwickeleinrichtungen wird das Material (50) über Transportbänder (25) den Wickelstellen A1 und A2 zugeführt. Die Transportbänder (25) sind an einem ortsfesten Rahmengestell (48) angeordnet. Vor den Wickelpositionen A1 und A2 sind über den Materialzuführungen (5) und Einlaufführungen (9) oberhalb jeweils Schwenkweichen (58) in den Transportbändern (25) angeordnet. Die Materialkassetten werden über ein Führungssystem (24) und einen Wageneinzug (23) an das Kupplungs- und Antriebssystem (15) positioniert. Die Materialkassette wird über einen Transferwagen linear (70) quer (66) zur Materialförderrichtung (52) in die Wickelposition hinein- bzw. heraus gefördert.
  • Der Vorteil dieser Ausführung ist die schlanke Bauweise. Ein weiterer Vorteil sind die beiden getrennten Arbeitsbereiche, welche im Wechsel die Funktion für Vorbereitung und Wickelprozess haben. Dadurch werden Warte- und Wechselzeiten gering gehalten. Des Weiteren wird die Aufwickeleinrichtung (1) beim Anwickelprozess in einer gewissen Halbautomatik betrieben. Dadurch wird die Materialspitze (50) nahezu bis zum Anwickeln mit der Zwischenlage (51) unterstützt, ohne dass das Bedienpersonal eingreifen muss.
  • Die 47 und 48 zeigen eine weitere mögliche Ausführung einer Tandem-Aufwickeleinrichtung mit Materialkassetten (8) mit unterschiedlichen Be- und Entladerichtungen (64).
  • Die Materialkassette (8) wird bei dieser Ausführung durch ein Führungssystem (24) vorpositioniert und mit einer Materialwagenklemmung (23) fixiert. Ein angetriebener Verfahrrahmen (30) kann zwischen den Wickelpositionen A1 und A2 linear in Materialförderrichtung (52) verfahren werden. Die Materialführung (5) mit Einlaufführung (9) ist auf dem Verfahrrahmen (30) in einem Drehpunkt (71) um 180° schwenkbar angeordnet. Dadurch kann die Materialschlaufe (6) der jeweiligen Wickelposition A1 bzw. A2 zugeführt werden. Am Verfahrrahmen (30) ist für den Materialwageneinzug A2 ein Schwenkrahmen (72) mit Materialwagenklemmung (23) angeordnet. Dieser Schwenkrahmen (72) wird mit einem Schwenkantrieb (74) um den Drehpunkt (73) gedreht. Dadurch kann die Materialkassette (8) in einem gewissen schräg angeordneten Winkel in die Aufwickeleinrichtung (1) eingebracht werden. Das Kupplungs- und Antriebssystem (15) ist auf einem Führungssystem parallel zum Verfahrrahmen gelagert und mit dem Verfahrrahmen (30) gekoppelt. Je nach Wickelposition A1 oder A2 wird das Kupplungs- und Antriebssystem (15) entsprechend eingestellt. Das Material (50) wird über ein ortsfest angeordnetes Transportband (25) den Wickelstellen A1 und A2 zugeführt.
  • Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass die Materialkassetten (8) spiegelbildlich angeordnet werden können. Dadurch kann das Material (50) mit der Zwischenlage (51) unterschiedlich aufgewickelt werden.
  • Die 49 und 50 zeigen eine weitere mögliche Ausführung einer verfahrbaren Tandem-Aufwickeleinrichtung mit Materialkassetten und jeweiligen Verfahrrahmen für zwei wechselnde Wickelpositionen mit Be- und Entladerichtung (64) von einer Seite und ortsfester Materialzuführung.
  • In Materialförderrichtung (52) sind hintereinander zwei Aufwickelstellen angeordnet, welche im Wechsel bei Bedarf horizontal linear in oder entgegen der Materialförderrichtung (52) zwischen zwei Positionen verfahren. Je nach Arbeitsstellung entsteht eine wechselnde Arbeitsposition bzw. Vorbereitungsposition. Dazu sind zwischen den beiden Aufwickeleinrichtungen A1 und A2 Schutzeinrichtungen (68) zur Trennung befestigt, welche teilweise bei Positionswechsel mit verfahren.
  • Die Wickelstelle ist bei dieser Anordnung nach der Schlaufe (6) des Transportbandes (25) und der Abschneidvorrichtung (35) angeordnet. Die Materialkassette (8) wird im jeweiligen Verfahrrahmen (30) fixiert und entsprechend auf Wickel- bzw. Entladeposition verfahren. Bei dieser Ausführung ist je Aufwickeleinheit A1 und A2 ein angetriebener Verfahrrahmen (30) angeordnet. Das Material (50) wird durch die Einlaufführung (9) am Materialwagen (8) entsprechend mittig vorpositioniert. Das Mitläufermaterial (51) wird mittels einer Bremse entsprechend in der Mitläuferposition (4) auf Spannung gehalten. Der Antrieb erfolgt jeweils über ein Kupplungs- und Antriebssystem (15).
  • Die 73 und 74 zeigen eine weitere mögliche Ausführung einer verfahrbaren Tandem-Aufwickeleinrichtung mit Materialkassetten auf einem Verfahrrahmen für zwei wechselnde Wickelpositionen mit Be- und Entladerichtung (64) von einer Seite und ortsfester Materialzuführung.
  • Diese Ausführung entspricht im Wesentlichen der bereits vorher beschriebenen Ausführung. Jedoch wird bei dieser Variante ein angetriebener Verfahrrahmen (30) für beide Materialkassetten (8) zum Wechsel der jeweiligen Arbeitsposition und Vorbereitungsposition in Materialförderrichtung (52) verwendet.
  • Der Vorteil der beiden vorher genannten Tandem-Aufwickeleinrichtungen ist das komplette Verfahren der Wickelstellen A1 und A2 sowie der schnelle Wechsel durch die Ausführung mit Materialkassetten (8) und Verfahrrahmen (30). Des Weiteren wird die Aufwickeleinrichtung (1) beim Anwickelprozess in einer gewissen Halbautomatik betrieben. Dadurch wird die Materialspitze (50) nahezu bis zum Anwickeln mit der Zwischenlage (51) unterstützt, ohne dass das Bedienpersonal eingreifen muss. Ein weiterer Vorteil sind die jeweils getrennten Arbeitsbereiche, welche im Wechsel die Funktion für Vorbereitung und Wickelprozess haben. Dadurch werden Warte- und Wechselzeiten gering gehalten.
  • 1.4.7 Aufwickeleinrichtung in Y-Anordnung
  • Die 51 und 52 zeigen zwei Aufwickeleinrichtungen in einer fixen Y-Anordnung. Bei dieser Anordnung sind zwei Einfach-Aufwickeleinrichtungen mit Spulenaufnahme spiegelbildlich zueinander in einem gewissen Winkel fest angeordnet.
  • Die Materialspule (7) ist am schwenkbaren Hebel (75) fixiert. Nach dem Einkuppeln wird die Materialspule (7) angehoben. Das Kupplungs- und Antriebssystem (15) schwenkt dabei mit. Das Material (50) wird über die Materialzuführung (5) der Wickelstelle (3) zugeführt und durch die Einlaufführung (9) entsprechend mittig vorpositioniert. Das Mitläufermaterial (51) wird mittels einer Bremse entsprechend in der Mitläuferposition (4) auf Spannung gehalten. Das Stellantriebssystem (13) regelt eine kantengenaue Zuführung des Zwischenmaterials (51). Dazu ist die Mitläuferposition (4) auf einem Führungssystem (14) am ortsfesten Rahmen (2) angeordnet.
  • Die 53 und 54 zeigen eine Y-Aufwickeleinrichtung mit H-Spulenaufnahme. Bei dieser Ausführung sind zwei Wickelstellen A1 und A2 ortsfest in einem gewissen Winkel (76) zueinander angeordnet. Eine Schutzeinrichtung (68) trennt die beiden Wickelpositionen A1 und A2. Eine Materialzuführung (5) mit Einlaufführung (9) ist auf einem Drehrahmen (78) befestigt. Der Drehrahmen (78) schwenkt um einen ortsfesten Drehpunkt (77), der vor der Aufwickeleinrichtung (1) angeordnet ist. Je nach geforderter Wickelstelle A1 bzw. A2 wird die Materialzuführung (5) entsprechend in Förderposition geschwenkt. Vor der Materialzuführung (5) wird das Material (50) im Bereich der Schlaufenregelung (6) leicht verdreht.
  • Der Vorteil bei dieser Ausführung der Aufwickeleinrichtung (1) ist der schnelle Wechsel der Materialspulen (7), sowie die platzsparende Bauweise.
  • Die 55 und 56 zeigen eine weitere mögliche Y-Aufwickeleinrichtung mit Materialkassetten, einem Transportband, einer Abschneidvorrichtung und einem Schwenkband.
  • Diese Ausführung ist ähnlich der bereits vorher beschriebenen Ausführung mit einer schwenkbaren Materialzuführung (5). Jedoch wird bei dieser Ausführung der Drehrahmen (78) optional mit einem Drehantrieb (79) für die entsprechende Wickelstelle A1 oder A2 im Schwenkwinkel (76) verstellt. Die Materialkassette (8) wird bei dieser Ausführung durch ein Führungssystem (24) vorpositioniert und mit einer Materialwagenklemmung (23) je Wickelstelle entsprechend fixiert. Die Aussteuerung des Mitläufermaterials (51) übernimmt die schwenkbare Mitläuferkantensteuerung (57), welche hier unter der Materialzuführung (5) angeordnet ist. Mit der optionalen Abschneidvorrichtung (35) kann das Material (50) mit einem vorgewählten Schneidwinkel (55) getrennt werden. Das Schwenkband (58) unterstützt die Materialzuführung bei einer möglichen halbautomatischen Funktion im Anwickelprozess. Dadurch wird die Materialspitze (50) nahezu bis zum Anwickeln mit der Zwischenlage (51) unterstützt, ohne dass das Bedienpersonal eingreifen muss. Die Funktion des Schwenkbandes (58) wird nachfolgend unter den Optionen näher beschrieben.
  • Der Vorteil dieser Y-Aufwickeleinrichtungen ist der schnelle Wechsel durch die Ausführung mit Materialkassetten (8) und die Anordnung eines Schwenkbandes (58). Dadurch wird die Materialspitze (50) nahezu bis zum Anwickeln mit der Zwischenlage (51) unterstützt, ohne dass das Bedienpersonal eingreifen muss. Ein weiterer Vorteil sind die jeweils getrennten Arbeitsbereiche, welche im Wechsel die Funktion für Vorbereitung und Wickelprozess haben. Dadurch werden Warte- und Wechselzeiten gering gehalten.
  • Die 57 zeigt eine weitere mögliche Ausführung und Anordnung von zwei Y-Aufwickeleinrichtung mit Materialkassetten (8). Be- und Entnahmeposition (64) der Materialkassetten (8) in die Y-Aufwickler erfolgt bei dieser Ausführung von der Seite.
  • Die 58 zeigt eine weitere mögliche Ausführung und Anordnung von zwei Y-Aufwickeleinrichtung mit Materialspulen (7). Be- und Entnahmeposition (64) der Materialspulen (7) in die Y-Aufwickler erfolgt bei dieser Ausführung in bzw. entgegen der Wickelrichtung (52).
  • 1.4.8 Kombination von Aufwickeleinrichtung
  • Je nach Maschinenbetreiber und Anlagenkonzept können die zuvor aufgeführten Aufwickeleinrichtungen (1) auch in Kombination angeordnet werden.
  • Dies ist z.B. eine Tandem-Aufwickeleinrichtung mit anschließender Shuttle-Aufwickeleinrichtung oder mit abschließender Drehscheiben- oder Revolver-Aufwickeleinrichtung. Diese Aufzählung ist nicht abschließend, und wird der Übersicht halber nicht weiter dargestellt.
  • 2 Einzelheiten und Optionen
  • 2.1 Spulenaufnahme und Spulentypen
  • Die aufzuwickelnde Materialbahn (50) muss aufgewickelt werden. Dazu wird die endlose Materialbahn (50) auf eine Materialspule (7) bzw. einen Spulenkern (7) zusammen mit einer Zwischenlage (51) aufgewickelt. Die Zwischenlage (51) ist ebenfalls auf einer Spule (7) gewickelt. Je nach Anforderung des Maschinenbetreibers sind verschiedene Ausführungen der Spulenkerne und Spulen (7) vorhanden. Dadurch entsteht für die Spulenaufnahme eine sehr große Variantenvielfalt.
  • Die 7 zeigen vereinfachte Darstellungen von H-Spulen.
  • Die angetriebene Wickelstelle und die Mitläuferposition ist so konzipiert, dass die Spulen (7) des Maschinenbetreibers entsprechend in den Wickelstellen aufgenommen und angetrieben werden können.
  • 2.2 Materialwagen / Materialkassette
  • Der Materialwagen (8) ist in der Regel eine stabile Schweißkonstruktion, auf welcher die Spulenaufnahme für die Wickelstelle (3) und den Mitläufer (4) angeordnet ist. Die Achsen der Spulen haben die gleiche Anordnung wie das angetriebene Kupplungssystem (15) am Rahmen (2).
  • Ein wesentlicher Vorteil bei der Verwendung von Materialkassetten (8) ist die gute Zugänglichkeit der Spulenaufnahmen für die Materialrolle und das Zwischenmaterial (4) am Materialwagen (8) außerhalb der Aufwickeleinrichtung (1). Dadurch kann die Wickeleinheit entsprechend vor dem Anwickelprozess vorbereitet werden.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass verschieden Spulengrößen in den jeweiligen Materialkassetten (8) in die Wickelstellen (3) der Aufwickeleinrichtung (1) gefahren werden können.
  • Die 7–10 zeigen mögliche Ausführungen von Materialkassetten. Die Materialkassette (8) wird in der Aufwickeleinrichtung (1) mit einem Führungssystem (24) entsprechend vorpositioniert und mit einer Materialwagenklemmung (23) entsprechend fixiert.
  • 2.3 Materialzuführung
  • Je genauer die Materialbahn (50) zu der Wickelstelle gefördert wird, desto genauer kann gewickelt werden. Deshalb ist vor der Wickelstelle bzw. vor Transport- oder Steigbänder eine Materialzuführung (5) mit Einlaufführung (9) angeordnet, welche die Materialbahn vorsteuert und eine korrekte Mittenposition gewährleistet. Dazu wird die Materialbahn (50) über eine Rollenbahn der Wickelstelle (3) zugeführt. Die Rollen in der Rollenbahn sind bogenförmig angeordnet. Dadurch wird das Material (50) entsprechend unterstützt. Als seitliche Führung werden Führungsfinger oder Führungsbleche verwendet. Die Verstellung der Einlaufführung (9) kann manuell oder motorisch erfolgen.
  • 2.4 Wickelantrieb und Materialsteuerung
  • Damit das Material beim Wickeln nicht überdehnt wird ist der Wickelzug für die jeweiligen Parameter des Maschinenbetreibers entsprechend ausgelegt.
  • Die Mitläuferposition (4) wird in der Regel mittels einer mechanischen Bremse oder eines motorischen Bremsantriebes mit einem veränderbaren Bremsmoment ausgeführt. Dadurch wird beim Aufwickeln der Cordbahn (50) ein entsprechender Wickelzug zum Mitläufermaterial (51) erreicht. Dadurch erhält das Mitläufermaterial (51) eine gewisse Bandstraffung und wird beim Wickelvorgang mit diesem erzeugten Wickelzug gezogen bzw. gebremst. Das veränderbare Bremsmoment wirkt dem Wickelzug entgegen.
  • Eine Materialschlaufenregelung (6) vor der Materialzuführung (5) dient als Materialpuffer damit entsprechend Material für den Wickelvorgang vorhanden ist. Des Weiteren wird das Stopp- und Startsignal zum Fördern für die Aufwickeleinrichtung und die vorhergehende Förderkomponente signalisiert.
  • 2.5 Mitläuferregelung mit Bahnkantenerfassung
  • Die Option Mitläuferregelung mit Bahnkantenerfassung findet Anwendung, wenn die Bahnen des Mitläufermaterials (der Zwischenlage) versetzt oder schlecht gewickelt sind. Dazu wird die Mitläuferposition (4) entsprechend ausgesteuert.
  • Über Rollen geführte Materialbahnen haben die Tendenz, aus der Spur zu laufen. Das führt z.B. dazu, daß der Druck nicht mehr dort erscheint, wo er soll und die Bahn nicht kantengenau verläuft. Um diesen Effekt zu kompensieren werden die Kanten der Zwischenlage (51) mittels, vorzugsweise optischen Sensoren (12) abgetastet. Ein Stellantriebssystem (13) zwischen Rahmen (2) und Mitläuferrolle (4) korrigiert die Lage und hält das Zwischenmaterial (51) in einer definierten Sollposition und garantiert auch bei höheren Wickelgeschwindigkeiten den positionsgenauen Ablauf im Produktionsprozeß.
  • Bei der Mitläuferregelung mit Bahnkantenerfassung (12) werden die Sensoren an geeigneter Stelle zwischen dem Materialverlauf der Wickelstelle (3) und Mitläuferposition (4) montiert und so die Sollposition der Zwischenlage (51) vorgegeben. Schwankungen der zugeführten Zwischenlage (51) durch versetzte Bahnlagen werden durch entsprechendes seitliches Verfahren (66) quer zur Materialförderrichtung (52) der kompletten Mitläuferposition mit Mitläuferrolle (4) ausgeglichen. Dabei ist die Mitläuferposition (4) auf einem Führungssystem (14) mit dem Rahmen verbunden. So läuft die Zwischenlage (51) zusammen mit der Materialbahn (50) präzise in die Wickelstelle (3) ein und es wird ein kantengenauer Wickel erzeugt.
  • Das Prinzip dieser Option ist schematisch in der 3 und 4 dargestellt.
  • 2.6 Schwenkweiche / Schwenkband
  • Die Schwenkweichen (58) haben unterschiedliche Funktionen. Zum einen dient die Schwenkweiche (58) als Überbrückung von Transportbändern (25) um das Material (50) für den Transport entsprechend zu unterstützen. Des Weiteren kann durch das Schwenkband (58) die Materialspitze beim Anwickelprozess sehr nahe an die Wickelstelle (3) gefördert werden. Diese Anwickelhilfe funktioniert in einer gewissen Halbautomatik. Dazu schwenkt die Schwenkweiche (58) in einen bestimmten Winkel zur Wickelstelle (3) hoch bzw. ab und fährt teleskopartig in Richtung Wickelstelle (3) aus. Nach dem Zuführen der Materialspitze in die Wickelstelle (3) fährt die Schwenkweiche (58) wieder ein und schwenkt zurück nach unten. Durch die untere Schwenkposition der Schwenkweiche (58) kann sich eine Materialschlaufe (6) bilden, welche für die Funktion der Aufwickeleinrichtung (1) benötigt wird. Das Schwenken und teleskopartige Aus- und Einfahren wird mittels entsprechenden Antrieben ausgeführt.
  • Die Aufwickeleinrichtung (1) wird beim Anwickelprozess in einer gewissen Halbautomatik betrieben. Dadurch wird die Materialspitze (50) nahezu bis zum Anwickeln mit der Zwischenlage (51) unterstützt, ohne dass das Bedienpersonal eingreifen muss. Damit werden saubere Wickelergebnisse erzielt und die Produktqualität erhöht.
  • Die 59 bis 62 zeigt vereinfacht dargestellt den Funktionsablauf einer Schwenkweiche (58), welche als Überbrückung zwischen Steigband (95) und Transportband (25) dient, bzw. in der Funktion als Schwenkband (58) als Anwickelhilfe beim Anwickelprozess.
  • Die 63 bis 67 zeigt vereinfacht dargestellt den Funktionsablauf eines Schwenkband (58) vor einer Wickelstelle.
  • Des Weiteren übernimmt die Schwenkweiche (58) oder das Schwenkband (58) eine weitere Funktion als Restwickelhilfe. Dabei nimmt zu einem bestimmten Zeitpunkt kurz vor dem Ende des Aufwickelns die Schlaufe (6) ab. Die Schwenkweiche (58) bzw. das Schwenkband (58) wird entsprechend ein Stück weit hochgeschwenkt und unterstützt das Material (50) damit das Materialende nicht nach unten abfällt.
  • Um das Materialende (50) zu halten bzw. zu unterstützen sind im Schwenkband bzw. der Schwenkweiche bei der Verarbeitung von Stahlcordmaterial Magnettechnik und bei der Verarbeitung von Textilcordmaterial Vakuumtechnik integriert.
  • 2.7 Bänder
  • Um das Materialband (50) zu der jeweiligen Wickelstelle (3) zu fördern sind bei verschiedenen Ausführungen der Aufwickeleinrichtungen (1) ein oder mehrere Transportbänder (25) angeordnet. In den Beschreibungen finden unterschiedliche Bezeichnungen, wie z.B. Zuführband, Verschiebeband oder Transportband ihre Anwendung. Die eigentliche Funktion und Aufgabe ist jedoch immer als Förderband zum Fördern der Materialbahn (50) anzusehen.
  • Die Bänder (25) bzw. das Band (25) sind angetrieben und der Transportgurt entsprechend für das jeweilige zu fördernde Material in der Länge und Breite, sowie in der Beschaffenheit entsprechend ausgeführt. Am Anfang der Förderstrecken ist in der Regel eine Materialführung (5) mit Einlaufführung (9) angeordnet. Die Förderstrecken sind an einem stabilen Rahmengestell (48) entsprechend befestigt.
  • 2.8 Verschiebeband
  • Diese Option findet Anwendung, wenn das Material (50) ähnlich wie bei der Funktion Schwenkband (58) unterstützend an die Wickelstelle (3) geführt werden muss bzw. als Restwickelhilfe zur Unterstützung am Ende der Materialbahn (50) seine Anwendung findet.
  • Die 69 bis 72 zeigen vereinfacht dargestellt den Funktionsablauf eines Verschiebebandes.
  • Vor der Wickelstelle (3) ist eine Materialführung (5) angeordnet. Davor befindet sich oberhalb ein Zuführband (41) mit einem darunter angeordneten Verschiebeband (37). Die beiden Förderbänder (37/41) sind jeweils angetrieben. Das Verschiebeband (37) fährt am Anfang des Anwickelprozesses in Richtung Wickelstelle (3). Dadurch kann das Material (50) ohne Hilfe des Bedienpersonals an die Wickelstelle (3) gefördert werden. Nach erfolgten Anwickeln des Materials (50) zusammen mit der Zwischenlage (51) wird das Verschiebeband (37) zurück unter das Zuführband (41) gefahren. Das Verfahren wird mittels eines entsprechenden Antriebes ausgeführt. Durch die Rückwärtsfahrt bildet sich eine Materialschlaufe (6) zwischen der Materialzuführung (5) und den Bändern (37/41), welche für die Funktion der Aufwickeleinrichtung (1) benötigt wird.
  • In der 25 ist ein Verschiebeband (37) mit Zuführband (41) dargestellt.
  • 2.9 Abschneidvorrichtung
  • Die Option Abschneidvorrichtung (35) findet Anwendung, wenn die endlose Materialbahn (50) entsprechend durchtrennt werden muß. Dazu kann die Abschneidvorrichtung (35) in einem bestimmten Winkel zur Materialbahn (50) schräg zur Materialförderrichtung (52) angestellt werden. Dieser Winkel entspricht in der Regel dem Schneidwinkel (55) der Cordschneidanlage.
  • Die Abschneidvorrichtung (35) besteht aus einem Rahmengestell mit Drehpunkt, einer angetriebenen Schwenkeinheit und einer angetriebenen Schneideinheit. Die Schneideinheit ist in der Regel ein zustellbares Rundmesser, jedoch sind auch Ausführungen mit Schneidmessern im Einsatz.
  • Die Abschneidvorrichtung (35) ist an der Materialzuführung der Abwickelstation (1) angeordnet.
  • In 42 bis 44 und 50 ist jeweils eine Abschneidvorrichtung dargestellt.
  • 2.10 Materialklemmvorrichtung
  • Mit dieser Option wird die zugeführte Materialbahn (50) in der Materialzuführung (5) bei Wechsel der Materialspulen, Zwischenmaterialspulen bzw. Materialkassetten vor der Wickelstelle (3) fixiert.
  • Die Ausführung wird mittels einer Druckrolle (16) oder einer entsprechenden Materialklemmvorrichtung (17) ausgeführt.
  • 3. Anlagenlayout-Optionen
  • Die 75–78 zeigen verschiedene Layouts für Gesamtanlagen. Gleiche Anlagenkomponenten sind auch hier mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Ausführungen zu den Funktionen der einzelnen Anlagenkomponenten gelten, wenngleich detailliert nur zu einer Figur gegeben, auch für alle anderen in den Figuren beschriebenen Layoutbeispiele.
  • 75 zeigt ein beispielhaftes Layout für eine Karkassenanlage ohne Slitter. Vorgesehen ist eine Abwickelstation 80, aus der das zu bearbeitende Cordband bezogen wird. In der Abwickelstation werden in ein geeignetes Gestell die zu verarbeitenden Materialrollen eingehängt und ausgewickelt. Hierbei wird die zu verarbeitende gummierte Cordbahn von einer Zwischenlage (Folie, Leinen oder Ähnliches) getrennt. Diese Zwischenlage wird verwendet, um das Verkleben der gummierten Materialbahn zu verhindern. Um verschiedene Schneidwinkel zu realisieren, kann wie ausgeführt der Abwickler 80 geschwenkt werden, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Es gibt unterschiedliche Ausführungsformen hinsichtlich eines solchen Abwicklers. Bekannt sind Einfachabwickler, in die eine Materialrolle eingehängt werden kann. Bei einem Doppelabwickler mit Drehtisch sind zwei Materialrollen zum Einhängen, eine davon wird verarbeitet, eine davon gewechselt. Daneben ist ein Doppelabwickler mit Shuttlerrahmen zum Einhängen von zwei Materialrollen bekannt, eine wird verarbeitet, eine davon gewechselt. Weiterhin sind Kassettenabwickler bekannt, in denen eine Materialrolle in eine Kassette gehängt wird und die Kassette sodann in den Abwickler transportiert wird. Diese Aufzählung ist nicht abschließend. Der Abwickler ist verschwenkbar.
  • Der Abwickelstation 80 folgt eine Schere 82, die zum Schneiden des von der Abwickelstation kommenden Cordbands dient. Die Schere 82 dient zum Abschneiden von Cordbandstreifen in einer definierten Breite und einem definierten Winkel. Als Schere werden verschiedene Typen verwendet:
    • – Guillotine Scheren mit feststehendem Untermesser und auf und abfahrbarbarem Obermesser,
    • – Rundmesserscheren mit einem feststehenden Untermesser und einen daran entlang fahrendem Rundmesser,
    • – Scheren mit einem schnell rotierenden Sägemesser (ähnlich einem Kreissägenmesser).
  • Je nach zu verarbeitenden Material der Kunden kommen verschiedene Scherenausführungen zum Einsatz. Hierbei ist entscheidend, welches Cordmaterial (ob Textil- oder Stahlcord) und in welchem Winkel dieses geschnitten werden muß (Anlagentypen Karkasse bzw. Gürtel), wobei in diesem Beispiel eine Schere für eine Karkassenanlage verwendet wird.
  • Der Scherentisch dient als Materialunterstützung 81 und ist mit der Abwickelstation 80 verbunden und schwenkt im Bedarfsfall gemeinsam mit dieser. Das zu verarbeitende Material liegt auf dem Scherentisch und wird auf diesem liegend in die Schere 82 gezogen. Am Anfang des Tisches oder darüber befindet sich sehr häufig eine Fördereinrichtung, die den Materialanfang in die Schere transportiert, z. B. eine angetriebene Förderrolle. Dies ist immer dann notwendig, wenn die Maschine komplett entleert ist und der Anfang einer neuen Materialrolle in die Schere 82 eingelegt werden muss, oder falls zum Schwenken des Abwicklers das Material ein Stück weit aus der Schere 82 zurückgezogen wurde.
  • Relevant für die Scherenbauform ist der Ablauf nach dem Schneiden. Um das geschnittene Material mit wenigen Bearbeitungsschritten in den Folgeprozess einzubinden sind weitere Maschinenkomponenten im Einsatz (Bänder, Hochhalter, Spleißer, etc.). Dafür ist es erforderlich so nah wie möglich mit diesen Komponenten an das Untermesser und in das Maschinengestell zu bauen. Das Material sollte hierzu so wenig wie möglich bewegt werden (u.a. Fallhöhe), um es in geschnittener Ablageposition weiter zu verarbeiten.
  • Um das Material durch die Schere zu fördern kommt in den meisten Fällen ein Rückzugsystem 83 zum Einsatz. Dabei muss mit einer Greifvorrichtung (Zange) sehr nahe an das Untermesser gefahren werden. Hierzu ist ein gewisser Platzbedarf erforderlich um Kollisionen mit dem Obermesser (bzw. Rundmesser) zu vermeiden. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Bauformen der Scheren.
  • Das Rückzugsystem 83 dient zum Fördern der Materialbahn in die Schere 82 bzw. zieht das gegriffene Band durch die Schere 82, wie zuvor beschrieben. Die Schere 82 weist ferner ein Transportband auf, das den geschnittenen Cordbandstreifen aufnimmt und ihn aus der Schere 82 transportiert. Ein solcher Förderer kann als einzelner Bandgurt, in Form mehrerer Bandgurte oder in Form mehrerer Bandgurte mit einer zwischengeschalteten Hochhebeeinrichtung ausgeführt sein.
  • Der Cordbandstreifen wird sodann auf die erste Fördereinrichtung in Form eines Bandes 84 einer Spleißvorrichtung, hier einem Überlappspleißer 85 gegeben, und der eigentlichen Spleißeinheit zugeführt. Diese erste Fördereinrichtung 84 kann grundsätzlich auch mit der Fördereinrichtung, die der Schere 82 zugeordnet ist, zusammenfallen. D. h., dass sich zwischen dem eigentlichen Überlappspleißer 85 und der Schere 82 nur eine, bezogen auf den Überlappspleißer dann erste Fördereinrichtung befindet. Der Überlappspleißer 85 dient zum Verbinden (rein mechanisch, ohne Zuhilfenahme von Zusatzstoffen) der zuvor geschnittenen Bandstreifen. Sie ist im Winkel verschwenkbar, um das Bandmaterial in verschiedenen Winkeln verarbeiten zu können.
  • Optional ist noch eine weitere Spleißvorrichtung Form eines Stumpfspleißers 86 gezeigt, der anstelle des Überlappspleißers 85 verwendet werden kann, wenn diese Spleißart erforderlich ist.
  • Dem Überlappspleißer 85 respektive seiner zweiten Fördereinrichtung (bzw. der alternativen Stumpfspleißvorrichtung 86) nachgeschaltet ist eine optional vorzusehende Beruhigungsrolle 87. Hierbei handelt es sich lediglich um eine angetriebene Rolle, die das Material, das von der Spleißvorrichtung 85/86 kommt, in die nächste Komponente transportiert. Hierbei erfährt das Material durch den Transport über die Rolle eine Gegenbiegung, durch die Gegenbiegung zieht sich das Material in Längsrichtung zusammen. Hintergrund ist somit die Dehnung des Materials in Längsrichtung bei der Verarbeitung in der erfindungsgemäßen Spleißvorrichtung 85/86 zu reduzieren. Diese Rolle ist jedoch nicht zwingend vorzusehen. Während des Abtransports wird in der Schere 82 bereits der nächste Bandstreifen geschnitten.
  • Gemäß 75 folgt sodann eine ebenfalls optionale Belegevorrichtung 93. In dieser Station werden auf die erzeugte Materialbahn noch weitere Gummistreifen, ein bis zwölf Stück, aufgelegt. Das Auflegen kann von oben und/oder von unten erfolgen. Des Weiteren werden häufig die Außenkanten der Materialbahn eingefasst, d. h. ein Gummistreifen wird von der Außenkante mit Überstand aufgelegt und um die Gummikante herumgelegt, um die an der Außenkante (= Schnittkante) freiliegenden Cordfäden zu ummanteln.
  • In jedem Fall vorgesehen ist eine erfindungsgemäße Aufwickelstation oder Aufwickeleinrichtung 1. In dieser Station werden die erfolgten Materialbahnen wieder mit einer Zwischenlage, die das Verkleben verhindert, auf Spulen gewickelt. Auch hier gibt es verschiedene Ausführungsformen, die von recht einfachen Einfachaufwicklern, in denen das Material manuell abgeschnitten und an einer neuen Rolle aufgewickelt werden muss, bis hin zu vollautomatischen Aufwicklern, in denen für das Materialhandling keinerlei Bedieneingriffe notwendig sind, reichen.
  • 76 zeigt ein zweites Layout einer Karkassenanlage, das dem aus 75 entspricht, das aber im Unterschied zu 75 einen Slitter 90 aufweist.
  • Neben der Abwickelstation 80, Schere 82, Rückzugsystem 83, Transportband 84 und Spleißvorrichtung 85/86 sowie der optionalen Beruhigungsrolle 87 ist hier ein Slitter 90 vorgesehen. Hierbei handelt es sich um eine Längsteilvorrichtung, d. h., die in der Spleißvorrichtung 85/86 erzeugte lange Materialbahn wird in zwei Streifen getrennt. Dies dient der Erhöhung der Ausbringung einer Maschine, da bei einer solchen Ausgestaltung ein Scherenschnitt zu zwei fertigen Streifen in den beiden hier vorgesehenen erfindungsgemäßen Aufwickelstationen 1 führt. Als Slittermesser finden unter anderem Rundmesser Verwendung.
  • Dem Slitter 90 sind, optional, zwei Belegevorrichtungen 93 nachgeschaltet, in jedem Fall aber zwei Aufwickelstationen 1.
  • Die 77 zeigt ein beispielhaftes Layout einer Gürtelanlage ohne Slitter. Komponenten, wie sie bereits in den Layouts der 75 und 76 beschrieben wurden, sind, sofern vorgesehen, mit gleichen Bezugszeichen versehen, ihre Funktion ist die gleiche wie zu den 75 und 76 beschrieben.
  • Vorgesehen ist eine Abwickelstation 80, die hier jedoch um einen deutlich größeren Winkel verschwenkbar ist. Der Abwickler kann beliebigen Typs sein, wie bereits zuvor beschrieben.
  • Der Abwickelstation 80 folgt die Schere 82. Der Scherentisch dient als Materialunterstützung und ist mit der Abwickelstation 80 verbunden und schwenkt im Bedarfsfall gemeinsam ihr.
  • Die Schere 82 dient zum Abschneiden von Cordbandstreifen in einer definierten Breite und einem definierten Winkel. Als Schere 82 können die vorher beschriebenen Scherentypen, die für Gürtelanlagen geeignet sind, verwendet werden.
  • Der Schere 82 folgt ein Rückzugsystem 83, wie es zuvor beschrieben wurde. Es dient zum Fördern der Materialbahn in die Schere 82 bzw. zieht das gegriffene Band durch die Schere 82, wie zuvor beschrieben.
  • Der Cordbandstreifen wird sodann auf die erste Fördereinrichtung 84 einer Spleißvorrichtung 88 die als Überlapp- oder Stumpfspleißer ausgeführt sein kann, gegeben, und der eigentlichen Spleißvorrichtung zugeführt. Die Spleißvorrichtung ist um einen beachtlichen Winkel zur Einstellung des erforderlichen Spleißwinkels verschwenkbar. Sie weist ferner ein Abtransportband 89 auf, mit dem das gespleißte Band der nachgeschalteten Komponente zugeführt wird.
  • Optional kann der Spleißvorrichtung 88 noch ein Band 91 zum Handspleißen, also zur manuellen Verbindung der Bandabschnitte nachgeschaltet sein. Während dieser manuellen Bearbeitung ist die automatische Spleißvorrichtung 88 außer Betrieb. Ein solches Handspleißen ist bei bestimmten Cordbandmaterialien, sehr schmalen Abschnittsbreiten oder auf Kundenwunsch erforderlich.
  • Optional kann auch hier eine Beruhigungsrolle 87 vorgesehen werden. Weiterhin ist, ebenso optional, ein Reparaturband 92 vorgesehen. Sollten Fehler im Band erkannt werden, können sie hier repariert werden.
  • Gemäß 77 folgt sodann eine ebenfalls optionale Belegevorrichtung 93, wie bereits zuvor beschrieben.
  • In jedem Fall vorgesehen ist eine erfindungsgemäße Aufwickelstation 1, die wie beschrieben unterschiedlich ausgeführt sein kann. In dieser Station werden die erfolgten Materialbahnen wieder mit einer Zwischenlage, die das Verkleben verhindert, auf Spulen gewickelt.
  • 78 zeigt schließlich ein Anlagenlayout für eine Gürtelanlage entsprechend 77, jedoch ist hier zusätzlich ein Slitter 90 integriert. Die hierüber erfolgte Trennung der gespleißten Materialbahn führt dazu, dass in jedem Fall zwei erfindungsgemäße Aufwickelstationen 1 vorzusehen sind, denen jeweils optional jeweils eine Belegevorrichtung 93 und/oder ein Reparaturband 92 vorgeschaltet sein kann.
  • Wenngleich in sämtlichen Darstellungen das Band von rechts nach links gefördert wird ist es selbstverständlich möglich, das Layout auch in umgekehrter, spiegelbildlicher Ausführung auszulegen, also den Streifen von links nach rechts zu transportieren. Alle als optional beschriebenen Komponenten können in unterschiedlicher Kombination zusammen mit den wesentlichen Komponenten vorgesehen werden. Deshalb sind unterschiedliche Layouts aus allen beschriebenen Komponenten erstellbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Aufwickeleinrichtung
    2
    Rahmengestell
    3
    Wickelstelle (= Wickelposition)
    4
    Mitläuferposition
    5
    Materialzuführung
    6
    Schlaufe / Schlaufenregelung
    7
    Materialspule
    8
    Materialwagen (Materialkassette)
    9
    Einlaufführung
    10
    Mitläuferregelung
    11
    Umlenkrollen
    12
    Bahnkantenerfassung
    13
    Stellantriebssystem
    14
    Führungssystem
    15
    Kupplungs- und Antriebsystem
    16
    Druckrolle (= Klemmrolle)
    17
    Materialklemmvorrichtung
    18
    Auswerfvorrichtung
    19
    Achse 1
    20
    Achse 2
    21
    Scheiben
    22
    Klemmvorrichtung
    23
    Materialwagenklemmung
    24
    Führungssystem
    25
    Transportband 1
    26
    Transportband 2
    27
    Restwickelhilfevorrichtung
    28
    Leitblech
    29
    Materialwageneinzug
    30
    Verfahrrahmen
    31
    Antrieb Verfahreinrichtung
    32
    Laufschienen
    33
    Grundplatte
    34
    Drehpunkt
    35
    Abschneidvorrichtung
    36
    Rahmengestell
    37
    Verschiebeband
    38
    Drehscheibe
    39
    Schneidvorrichtung
    40
    Verstellantrieb
    41
    Zuführband
    42
    Antrieb Drehscheibe
    43
    Drehpunkt
    44
    Drehscheibenrahmen
    45
    Spulenunterstützung
    46
    Antrieb Drehscheibe
    47
    Breitenverstellung
    48
    Rahmengestell
    49
    Führungssystem
    50
    Cordmaterial
    51
    Zwischenmaterial
    52
    Materialförderrichtung
    53
    Bedienseite
    54
    Kassettenzuführseite
    55
    Schneidwinkel
    56
    Materialoberseite
    57
    Mitläuferkantensteuerung
    58
    Schwenkband / Schwenkweiche
    59
    Rahmengestell
    60
    Vorbereitungsposition A
    61
    Wickelposition A
    62
    Vorbereitungsposition B
    63
    Wickelposition B
    64
    Entnahmeposition / -richtung
    65
    X-Richtung
    66
    Y-Richtung
    67
    Drehpunkt
    68
    Schutzeinrichtung
    69
    Optik Zugangssicherung
    70
    Transferwagen
    71
    Drehpunkt
    72
    Schwenkrahmen
    73
    Drehpunkt
    74
    Schwenkrahmenantrieb
    75
    Hebel Spulenantrieb
    76
    Schwenkwinkel
    77
    Drehpunkt
    78
    Drehrahmen
    79
    Drehrahmenantrieb
    80
    Abwickelstation
    81
    Materialunterstützung
    82
    Schere
    83
    Rückzugsystem
    84
    Band
    85
    Überlappspleißer
    86
    Stumpfspleißer
    87
    Beruhigungsrolle
    88
    Spleißeinrichtung
    89
    Abtransportband im Spleißer
    90
    Slitter
    91
    Band für Handspleißen
    92
    Reparaturband
    93
    Belegevorrichtung
    94
    Festoon-System
    95
    Steigband
    A1
    Wickelposition A1
    A2
    Wickelposition A2
    B1
    Wickelposition B1
    B2
    Wickelposition B2

Claims (4)

  1. Aufwickeleinrichtung zum Aufwickeln einer gummierten Cordbahn mit parallel geführter Zwischenlagenbahn auf eine Materialspule, umfassend eine Aufwickelvorrichtung für die Cordbahn mit einer Halterung zur drehgelagerten, austauschbaren Aufnahme der Materialspule sowie einen Antriebsmotor zum Antreiben der Materialspule, sowie eine benachbart angeordnete Abwickelvorrichtung für die Zwischenlagen mit einer Halterung zur drehgelagerten, austauschbaren Aufnahme einer mit einer Zwischenlagenbahn bewickelten Zwischenlagenspule sowie einen Antriebsmotor zum Antreiben der Zwischenlagenspule, wobei über die Abwickelvorrichtung ein Bremsmoment, das dem Aufwickelvorgang der Aufwickelvorrichtung entgegenwirkt, über die Zwischenlagenspule erzeugbar ist, wobei das erzeugte Bremsmoment in Abhängigkeit der Durchmesseränderung der bewickelten Zwischenlagenspule veränderbar ist.
  2. Aufwickeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment über den die Zwischenlagenspule antreibenden Antriebsmotor erzeugt ist.
  3. Aufwickeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment über eine der Abwickelvorrichtung zugeordneten Bremseinrichtung erzeugt ist.
  4. Aufwickeleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchmessererfassungseinrichtung zum unmittelbaren Erfassen des Durchmessers der Zwischenlagenspule vorgesehen ist, oder dass der Durchmesser indirekt in Abhängigkeit der erfassten Umdrehungsanzahl der Zwischenlagenspule erfassbar ist.
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