DE69908224T2

DE69908224T2 - Vorrichtung zur automatischen Befestigung einer eine Spule tragenden Welle an einem Maschinendorn

Info

Publication number: DE69908224T2
Application number: DE69908224T
Authority: DE
Inventors: Enzo Scaglia
Original assignee: Scaglia SRL
Current assignee: Scaglia SRL
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: EP0943574A2; ITUD980044A0; US6619711B2; EP0943574B1; ITUD980044A1; DE69908224D1; US6402213B1; IT1299758B1; EP0943574A3; US20020053808A1; US6116669A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Befestigen eines eine Spule tragenden Achselements oder Dorns an einem Dorn oder einem Achselement einer Maschine, wie im Hauptanspruch dargelegt.
Genauer gesagt, befindet die Erfindung eine Vorrichtung, die dazu geeignet ist, das Achselement einer Vorrichtung zum Transportieren einer Spule, die einer Bearbeitungs- oder Lagerstation entnommen wurde, automatisch mit dem drehbaren Dorn einer Maschine zu verbinden, in der das Spulenmaterial einer Verarbeitung zu unterziehen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Im Stand der Technik werden Spulen von einer Seite derselben Maschine zur anderen Seite oder von einer Maschine zu einer anderen oder von einer Palette zur Maschine mittels einer Transportvorrichtung bewegt, die an einem oberen Wagen, der auf geeigneten Führungen oder Schienen gleitet, die den Pfad bilden, dem die Vorrichtung folgen kann, oder an einem fahnenartigen oder Parallelogrammarm oder in jedem Fall durch irgendeine Art von Handhabungseinrichtung befestigt ist. Diese Vorrichtungen sind mit einem Arm versehen, an dessen unterem Ende eine Achse oder ein Dorn befestigt ist, wobei die Achse in das zentrale Rohr, oder den Kern, der Spule eingeführt werden kann. Der Arm verschwenkt im Allgemeinen in Bezug auf den verschiebbaren Wagen, und er ist an einem oder mehreren Punkten gelenkig angebracht, damit der eine Spule tragende Dorn beliebig im freien Raum ausgerichtet werden kann, um so den gewünschten Winkel sowohl in Bezug auf die horizontale als auch die vertikale Ebene einzunehmen.
Wenn die Vorrichtung den vorbestimmten Ort erreicht, wobei der eine Spule tragende Dorn im Wesentlichen koaxial zum Bearbeitungsdorn ausgerichtet ist, wird die Spule von Hand von einem Dorn zum anderen übertragen.
Es ist möglich, dies ohne schwerwiegende Probleme auszuführen, wenn die Spulen nur höchstens einige wenige Dutzend Kilogramm wiegen.
Da Spulen im Stand der Technik immer größer werden, wobei das Gewicht heutzutage im Bereich von einigen hundert Kilogramm liegt, ist das Übertragen einer Spule von Hand vom Dorn zur Bearbeitungsachse nicht nur für diejenigen, die den Vorgang ausführen, sehr schwierig, sondern es ist auch sehr gefährlich. Tatsächlich kann es geschehen, dass dann, wenn die Spule axial weggedrückt wird, um sie vom ersten Dorn zu lösen und sie auf den anderen oder Bearbeitungsdorn aufzuschieben, der erste Dorn, da er in den meisten Fällen verschwenkbar an der Vorrichtung befestigt ist, axial in Bezug auf den zweiten Dorn verstellt wird, mit der sich ergebenden Gefahr, dass dann, wenn die Spule noch nicht ausreichend auf den zweiten Dorn aufgeschoben ist, dieselbe herunterfallen kann und demgemäß beschädigt werden kann oder sie ihrerseits Verletzungen an Personen oder Gegenständen hervorrufen kann.
US-A-4,358,143 offenbart eine Vorrichtung zum Anheben, Manövrieren und Transportieren einer Materialrolle zu einer unabhängig gelagerten Achse mit einem länglichen Rahmen, dessen unteres Ende schwenkbar mit einer Drehmomentanordnung verbunden ist, die über einen zentralen Aufnehmer verfügt, der seinerseits mehrere sich radial erstreckende Zähne aufweist, die mit der Innenseite des Rollenkerns in Eingriff treten und ihn auf dem zentralen Aufnehmer halten.
WO-A-89/00971 offenbart eine Vorrichtung zum Abnehmen von Garnspulen, wobei die Abnahmevorrichtung über einen Halterahmen verfügt, bei dem eine oder mehrere Aufnahmedorne durch eine Dornhaltevorrichtung auf einer Seite gehalten werden. Eine Handhabungsvorrichtung zum Aufnehmen einer vollen Spule verfügt über eine Kopplungsvorrichtung, die mit dem Aufnahmedorn gekoppelt werden kann.
US-A-5,332,351 offenbart eine Vorrichtung zum Entnehmen gewickelten Aluminiums oder anderen Metalls von einer Lagerachse und zum Transportieren der Spulen von dieser zu einer Palette für weiteren Transport, wobei am Wagen zum Halten der Spule eine Platte angebracht ist und sich eine Aufnahmeachse von der Platte nach außen erstreckt.
US-A-4,007,882 offenbart eine Vorrichtung zum automatischen Spulenwechsel an einer mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Front-Spulenwickeleinrichtung mit einer Wickelstation, einer Garnhalte-Greifspindel mit horizontaler Achse, einem drehbaren Wickelzylinder, der so montiert ist, dass er in tangentialen Eingriff mit einem Garnkörper, oder außer Eingriff mit diesem, gebracht werden kann, der auf einem Garnhalter auf der Spindel hergestellt wird, einer festen Garnführung und einer hin- und herbewegbaren Garnführung zum Verteilen von Garn entlang dem Garnhalter.
Die Anmelderin hat diese Erfindung konzipiert und realisiert, um die Mängel im Stand der Technik zu überwinden und weitere Vorteile zu erzielen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist im Hauptanspruch dargelegt und gekennzeichnet, während die abhängigen Ansprüche andere Eigenschaften der Erfindung beschreiben.
Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum automatischen Befestigen einer eine Spule tragenden Achse oder eines Dorns an einer zweiten Achse oder einem Dorn einer Maschine auf solche Weise, dass es nicht möglich ist, dass die zwei koaxialen Organe während der Übertragung der Spule von der Achse zum Dorn voneinander beabstandet werden, zu schaffen.
Ein anderer Zweck der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die die automatische Freigabe der zwei Dorne erlaubt, wenn einmal die Übertragung der Spule vom einen Dorn zum anderen abgeschlossen ist.
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die die automatische Übertragung einer Spule vom ersten Dorn auf den zweiten erlaubt, ohne dass irgendein Eingriff von Hand direkt an der Spule erforderlich wäre.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Eigenschaften der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen deutlich, die als nicht beschränkende Beispiele mittels der beigefügten Zeichnungen angegeben werden.
1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 ist eine vergrößerte Einzelheit der Vorrichtung der 1 in der Befestigungsposition;
3 ist eine vergrößerte Einzelheit der Vorrichtung der 1 in der Freigabeposition.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Es wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, in denen eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt ist, die an einer zylindrischen Achse oder einem Dorn 11 einer Vorrichtung 12 zum Transportieren einer Spule 13 von einer Bearbeitungsstation, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, zu einem zweiten Dorn 15 einer Maschine, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, angebracht ist.
Die Vorrichtung 12 ist von bekanntem Typ, und sie ist hier der Einfachheit halber nur schematisch dargestellt; sie verfügt über einen vertikalen Tragarm 16, der um einen Bolzen 17 schwenkt, der an einem oberen Wagen 18 angebracht ist, der auf festen Führungen gleiten kann. Der Tragarm 16 verfügt über einen oberen Teil 16a und einen unteren Teil 16b, und er ist in einer mittleren Zone 14 auf solche Weise gelenkig gelagert, dass der untere Teil 16b jede Winkelposition in Bezug auf den oberen Teil 16a einnehmen kann. Die Verbindungsachse 14a ist um 45° in Bezug auf die vertikale Achse des oberen Teils 16a des Tragarms 16 geneigt. Ein Stellglied 14b kann die Neigung des unteren Teils 14b in Bezug auf den oberen Teil 16a einstellen.
Mit dem unteren Ende 19 des unteren Teils 16b des Arms 16 des Dorns 11 ist frei tragend, koaxial zum Dorn 11, ein Entnahmering 20 angeordnet, der unter Steuerung durch ein Stellglied 21, das von hydraulischem oder pneumatischem Typ sein kann, axial verschoben werden kann.
Die Außendurchmesser des Dorns 11 und des Dorns 15 entsprechen im Wesentlichen dem Innendurchmesser des zentralen Rohrs oder des Kerns 22, auf den die Spule 13 gewickelt wird.
Die Vorrichtung 10 (2) verfügt über ein Paar länglicher Schlitze 30 und 31, die an diametral entgegengesetzten Seiten am frei tragenden Abschlussteil des Dorns 11 ausgebildet sind.
In den Schlitz 30 sind zwei Hebel 32 und 33 eingeführt, die beide auf einem Querbolzen 34 schwenkbar gelagert sind.
Der Hebel 32 wird durch eine Feder 36 in der Uhrzeigerrichtung in Bezug auf den Bolzen 34 zur Außenseite des Schlitzes 30 gedrückt, während der Hebel 33 durch eine Feder 37 in der Gegenuhrzeigerrichtung in Bezug auf den Bolzen 34 zur Außenseite des Schlitzes 30 gedrückt wird. Die Feder 36 ist stärker als die Feder 37, und sie übt auf den Hebel 32 eine stärkere Kraft aus, als sie durch die Feder 37 auf den Hebel 33 ausgeübt wird.
Der Hebel 32 ist an einem Ende mit einem Zahn 38 versehen, der mit einem entsprechenden Zahn 39 zusammenwirkt, der an einem Ende des Hebels 33 ausgebildet ist, der über einen am anderen Ende ausgebildeten Anschlagszahn 40 verfügt.
Auf identische Weise sind zwei Hebel 42 und 43 in den Schlitz 31 eingeführt, und beide verschwenken auf einem Querbolzen 44.
Der Hebel 42 wird durch eine Feder 46 in der Gegenuhrzeigerrichtung in Bezug auf den Bolzen 44 zur Außenseite des Schlitzes 31 gedrückt, während der Hebel 43 durch eine Feder 47 in der Uhrzeigerrichtung in Bezug auf den Bolzen 44 zur Außenseite des Schlitzes 31 gedrückt wird. Die Feder 46 ist stärker als die Feder 47, und sie übt auf den Hebel 42 eine stärkere Kraft aus, als sie durch die Feder 47 auf den Hebel 43 ausgeübt wird.
Der Hebel 42 ist an einem Ende mit einem Zahn 48 versehen, der mit einem entsprechenden Zahn 49 zusammenwirkt, der an einem Ende des Hebels 43 ausgebildet ist, der am anderen Ende über einen Anschlagszahn 50 verfügt.
Der Dorn 15 verfügt über ein Abschlussteil 55, an dem ein kreisförmiger Hals 56 ausgebildet ist, der eine Innenschulter 57 ausbildet, an der die Anschlagszähne 40 und 50 der Hebel 33 bzw. 43 geeignet angebracht werden können, wie es nachfolgend beschrieben wird.
Die bisher beschriebene Vorrichtung 10 arbeitet wie folgt.
In der in der 3 dargestellten inaktiven oder Freigabeposition, in der der Dorn 11 frei ist und in keine Spule 13 eingeführt ist, stehen die Hebel 32 und 42, auf die die Federn 36 bzw. 46 drücken, geringfügig in Bezug auf die Umfangsfläche des Dorns 11 vor. Die Hebel 32 und 42 halten ihrerseits die Hebel 33 und 43 gegen den Boden der Schlitze 30 und 31, um die Wirkung der Federn 37 und 47 zu überwinden, die, wie es dargelegt wurde, eine kleinere Kraft ausüben, als sie durch die Federn 36 und 46 ausgeübt wird.
In dieser Position kann der Dorn 11 auf einfache Weise in das zentrale Rohr 22 einer Spule 13 eingeführt oder frei vom Dorn 15 beabstandet werden.
Das axiale Einführen des Dorns 11 in das Innere des Rohrs 22 der Spule 13 bewirkt, dass der vorstehende Teil der Hebel 32 und 42 entgegen der Wirkung der Federn 36 und 46, die zusammengedrückt werden, in das Innere der Schlitze 30 und 31 zurückgeschoben werden.
Die Hebel 33 und 43 folgen, während die entsprechenden Federn 37 und 47 auf sie drücken, den Hebeln 32 und 42, und sie sind in der Befestigungsposition (2) im Wesentlichen parallel zur zentralen Achse des Dorns 11 ausgerichtet.
Wenn es erwünscht ist, die am Dorn 11 der Vorrichtung 12 angebrachte Spule 13 auf den anderen Dorn 15 zu übertragen, ist als Erstes der erste Dorn 11 koaxial zum zweiten Dorn 15 zu positionieren, und dann ist die Vorrichtung 12 selbst zum zweiten Dorn 15 zu verschieben, bis der Abschlussteil des ersten Dorns 11 in den kreisförmigen Hals 56 des Abschlussteils 55 des zweiten Dorns 15 eingeführt ist.
Dieses Einführen bewirkt, dass der erste Dorn 11 automatisch am zweiten Dorn 15 befestigt wird; die Hebel 33 und 43 drücken gegen den Abschlussteil 55 des Dorns 15, und sie werden als Erstes entgegen der Wirkung der Federn 37 und 47 zum Inneren der Schlitze 30 und 31 verdreht, wobei sie anschließend aufgrund der Wirkung derselben Feder 37 und 47 in die Befestigungsposition zurückkehren, wobei ihre jeweiligen Anschlagszähne 40 und 50 an der Innenschulter 57 liegen.
Dann wird das Stellglied 21 durch den Entnahmering 20 betätigt, wodurch die Spule 13 axial auf den zweiten Dorn 15 verschoben wird, wobei sie vom ersten Dorn 11 freigegeben wird. Der Letztere bleibt am zweiten Dorn 15 befestigt und verhindert so, dass die Vorrichtung 12 um den oberen Bolzen 17 schwingt.
Wenn die Spule 13, auf die der Ring 20 drückt, das Gebiet der Hebel 32 und 42 durchläuft, kehren diese, während die Federn 36 und 46 auf sie drücken, in die Anfangsposition zurück, und mit ihnen die Hebel 33 und 43.
Wenn einmal die Verschiebung der Spule 13 abgeschlossen ist und der Entnahmering 20 die durch eine gestrichelte Linie in der 3 dargestellte Position erreicht hat, wird das Stellglied 21 so betätigt, dass der Ring 20 in die inaktive Position zurückkehrt, und die Vorrichtung 12 kann leicht verschoben werden, da der erste Dorn 11 automatisch vom zweiten Dorn 15 gelöst wurde.
Es ist ersichtlich, dass an den Vorrichtungen zum automatischen Befestigen einer ersten eine Spule tragenden Achse oder eines Dorns an einem zweiten Dorn einer Maschine, wie oben beschrieben, Modifizierungen und Hinzufügungen vorgenommen werden können, jedoch sollen diese innerhalb des Schutzumfangs und des Gebiets der Erfindung verbleiben.
Zum Beispiel wäre es möglich, anstelle der Hebel und Federn, wie sie bei der oben unter Bezugnahme auf die 1–3 beschriebenen Ausführungsform vorhanden sind, elastische Expansionseinrichtungen zu verwenden, die im Abschlussteil des ersten Dorns 11 angebracht sind und mit einem axial beweglichen Element zusammenwirken können, um sie mit der Innenschulter 57 des kreisförmigen Halses 56 des zweiten Dorns 15 zu koppeln und so die automatische Kopplung des ersten Dorns 11 und des zweiten Dorns 15 zu erzielen.
Darüber hinaus könnte die am ersten Dorn 11 vorhandene Kopplungseinrichtung am zweiten Dorn 15 vorhanden sein, und in ähnlicher Weise könnte diejenige, die am zweiten Dorn 15 vorhanden ist, am ersten Dorn 11 vorhanden sein.

Claims

Vorrichtung zum Halten einer Spule (13) und zum Befestigen eines eine Spule tragenden Dorns (11) an einem zweiten Dorn (15) einer Maschine, mit einem Halteelement (16), an dem der eine Spule tragende Dorn (11) frei tragend angebracht ist, wobei dieser eine Spule tragende Dorn (11) über zumindest einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt verfügt, der mit einem entsprechenden zentralen Loch der Spule (13) zusammenwirken kann, wobei der eine Spule tragende Dorn (11) mit einer ersten Kopplungseinrichtung (40, 50) versehen ist, die mit einer zweiten Kopplungseinrichtung zusammenwirken kann, die dem zweiten Dorn (15) zugeordnet ist, auf dem die Spule (13) angebracht werden kann, um eine axiale Verschiebung der Spule (13) vom eine Spule tragenden Dorn (11) auf den zweiten Dorn (15) zu erlauben und zu unterstützen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kopplungseinrichtung mindestens ein Anschlagselement aufweist, das zwischen einer Ruheposition, in der es in eine entsprechende Öffnung eingeführt ist, und einer Befestigungsposition, in der es aus der Öffnung hervorsteht, radial verstellbar ist, und dass die zweite Kopplungseinrichtung über eine Innenschulter (57) verfügt, auf die das mindestens eine Anschlagselement (40, 50) drückt, wenn es sich in der Befestigungsposition befindet, um den eine Spule tragenden Dorn (11) am zweiten Dorn (15) zu befestigen, wobei eine Einrichtung vorhanden ist, die für eine Bewegung des mindestens einen Anschlagselements (40, 50) von der Ruheposition in die Befestigungsposition und umgekehrt sorgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagselement (40, 50) entsprechend dem freien Ende des eine Spule tragenden Dorns (11) vorhanden ist und die Innenschulter (57) entsprechend einem Abschlussteil (55) des zweiten Dorns (15) vorhanden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kopplungseinrichtung über einen ersten Hebel (33) verfügt, der in einem ersten länglichen Schlitz (30) des eine Spule tragenden Dorns (11) angebracht ist, über ein erstes Ende verfügt, das mit einem Anschlagszahn (40) versehen ist, der das mindestens eine Anschlagselement bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung, die für eine Bewegung des mindestens einen Anschlagselements (40, 50) von der Ruhe- in die Befestigungsposition und umgekehrt sorgt, einen zweiten Hebel (32) aufweist, der im genannten ersten länglichen Schlitz (30) angebracht ist und mit dem ersten Hebel (33) zusammenwirkt, wobei eine elastische Einrichtung (36, 37) vorhanden ist, um die zwei Hebel (32, 33) in Hin- und Her-Zusammenwirkung zu halten.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Hebel (32, 33) auf einem einzelnen Bolzen (34) verschwenkbar sind, der quer in den ersten länglichen Schlitz (30) eingesetzt ist, wobei die elastische Einrichtung über eine erste Feder (37), die zwischen dem eine Spule tragenden Dorn (11) und dem ersten Hebel (33) zusammengedrückt wird, und eine zweite Feder (36) verfügt, die zwischen dem eine Spule tragenden Dorn (11) und dem zweiten Hebel (32) zusammengedrückt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kopplungseinrichtung auch einen dritten Hebel (43) aufweist, der in einem zweiten länglichen Schlitz (31) des Dorns (11) angebracht ist, und über ein erstes Ende verfügt, das mit einem Anschlagszahn (50) versehen ist, das auch das mindestens eine Anschlagselement bildet und selektiv mit der Innenschulter (57) zusammenwirken kann.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kopplungseinrichtung auch einen vierten Hebel (42) aufweist, der im zweiten länglichen Schlitz (31) angebracht ist und mit dem dritten Hebel (43) zusammenwirkt, wobei eine zweite elastische Einrichtung (46, 47) vorhanden ist, um den dritten und den vierten Hebel (42, 43) in Hin- und Her-Zusammenwirkung zu halten.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte und der vierte Hebel (42, 43) auf einem einzelnen Bolzen (44) verschwenkbar sind, der quer in den zweiten Schlitz (31) eingeführt ist, wobei die zweite elastische Einrichtung eine dritte Feder (47), die zwischen dem eine Spule tragenden Dorn (11) und dem dritten Hebel (43) zusammengedrückt wird, und eine vierte Feder (46) aufweist, die zwischen dem eine Spule tragenden Dorn (11) und dem vierten Hebel (42) zusammengedrückt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Längsschlitz (30, 31) an diametral entgegengesetzten Seiten der Mittelachse des eine Spule tragenden Dorns (11) angebracht sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stelleinrichtung (21) vorhanden ist, um ein Schubelement (20) zum axialen Verschieben der Spule (13) in Bezug auf den eine Spule tragenden Dorn (11) zu betätigen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubelement (20) über einen Ring verfügt, der rechtwinklig zur Achse des eine Spule tragenden Dorns (11) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring koaxial in Bezug, auf den eine Spule tragenden Dorn (11) montiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (16) zwei Teile (16a, 16b) aufweist und es auf solche Weise in einer mittleren Zone (14) gelenkig gelagert ist, dass der Anschlussteil (16b) jede beliebige Winkelposition in Bezug auf den oberen Teil (16a) einnehmen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsachse (14a) der mittleren Zone (14) unter 45° in Bezug auf die Achse des oberen Teils (16a) des Halteelements (16) geneigt ist, wobei eine Stelleinrichtung (14b) vorhanden ist, um die Neigung des Abschlussteils (16b) in Bezug auf den oberen Teil (16a) einzustellen.