EP4039383A1

EP4039383A1 - Wickelmaschine zum abwickeln von band- oder streifenförmigem material sowie zugehöriger tänzerarm

Info

Publication number: EP4039383A1
Application number: EP21213581.8A
Authority: EP
Inventors: Jürgen Leicht
Original assignee: Leicht Stanzautomation GmbH
Current assignee: Leicht Stanzautomation GmbH
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2021-12-10
Publication date: 2022-08-10
Also published as: DE102020133137A1

Abstract

Eine Wickelmaschine (10) dient zum Abwickeln von band- oder streifenförmigem Material (12) von wenigstens einer Spule (20). Eine Führungseinrichtung zur Führung des Materials (12) zu einer nachgeordneten Bearbeitungsmaschine weist einen verstellbaren Tänzerarm (50), an dem ein das Material (12) um eine weitere Drehachse (a-a) umlenkendes Umlenkelement (54) gelenkig angeordnet ist, und einen Bandabzug (60) auf, der das Material in Abhängigkeit der Anforderung der Bearbeitungsmaschine zur Verfügung stellt. Die weitere Drehachse (a-a) des Umlenkelements (54) ist am Tänzerarm (50) hinsichtlich ihrer Winkelstellung verschwenkbar an die jeweilige Winkelstellung der Drehachse (v-v) der Spule (20) anpassbar und in dieser Stellung fixierbar. Dadurch, dass die Wickelmaschine dazu eingerichtet ist, Spulen (20) abzuwickeln, deren jeweilige Drehachsen (v-v) beim Abwickeln voneinander unterschiedliche Winkelstellungen zur Horizontalen aufweisen, wird eine Wickelmaschine geschaffen, die vielseitig auch bei einem Betrieb mit Spulen einsetzbar ist, deren Drehachsen beim Abwickeln variierende Winkelstellungen aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Abwickeln von band- oder streifenförmigem Material von wenigstens einer Spule nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Tänzerarm nach dem Oberbegriff des Anspruches 9.
Bearbeitungsmaschinen wie z.B. Stanzen, Pressen oder dergleichen muss häufig bandförmiges Material zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Aus dem bandförmigen Material können z.B. Steckerkontakte für die Automobilindustrie hergestellt werden. Das Material kann z.B. von einer um eine horizontale Achse rotierenden Spule als Trommel abgewickelt werden. Ab einem bestimmten Umfang werden derartige Spulen jedoch so schwer, dass eine horizontale Lagerung der Spulen bevorzugt wird. Für diese Zwecke werden der Bearbeitungsmaschine sogenannte Horizontalabwickler zugeordnet, die ein Abwickeln des bandförmigen Materials von den liegenden, also um eine vertikale Achse rotierenden Spulen ermöglichen.
Ein derartiger Horizontalabwickler, der dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 12 zugrunde liegt, ist aus der DE 202 03 476 U1 bekannt. Dort wird das Material von der Spule abgewickelt, um ein Umlenkelement an einem Tänzerarm umgelenkt und dann einem Bandabzug übergeben. Nach dem Bandabzug ist eine Sensoreinrichtung angeordnet, die die Schlaufe an zwischen Bearbeitungsmaschine und Abwickler vorhandenem Material abtastet und je nach Stellung dem Bandabzug und dem Rotationsantrieb für die Drehung der Spulen ein entsprechendes Signal zum weiteren Vorschub und damit zum Abwickeln des Materials gibt. Das Umlenkelement ist an einem Tänzerarm angeordnet, der belastet durch ein elastisches Element gesteuert oder geregelt in seiner Stellung gehalten wird. Dadurch wird das Material unter Zugspannung gehalten. Fordert der Bandabzug weiteres Material an, wird der Rotationsantrieb zugeschaltet, sobald das Umlenkelement eine bestimmte Stellung überschritten hat.
Die DE 27 44 801 A1 zeigt eine Ausgabevorrichtung mit einer liegenden Spule zum Abwickeln von Bandmaterial.
Aus der WO 2018/046562 A1 ist eine Greifvorrichtung zum Greifen einer Spule bekannt, wobei eine Tänzervorrichtung für das Abwickeln von Bandmaterial vorgesehen ist.
Die DE 39 14 0564 A1 offenbart eine Drahtabwickelmaschine mit Drahtspule.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wickelmaschine zum Abwickeln von band- oder streifenförmigem Material mit einem Tänzerarm sowie einen Tänzerarm zu schaffen, der vielseitig auch bei einem Betrieb mit Spulen einsetzbar ist, deren Drehachsen beim Abwickeln variierende Winkelstellungen aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch einen Wickelmaschine mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie durch einen Tänzerarm mit den Merkmalen des Anspruches 9 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und durch Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Eine Wickelmaschine zum Abwickeln von band- oder streifenförmigen Material weist wenigstens ein Rotationsantrieb zum Drehen der Spule um eine Drehachse in Abhängigkeit des Bedarfs einer nachgeordneten Bearbeitungsmaschine auf. Über eine Führungseinrichtung wird das bandförmige Material der Bearbeitungsmaschine unter Einsatz eines verstellbaren Tänzerarms zugeführt. An dem Tänzerarm ist ein das Material um eine weitere Drehachse umlenkendes Umlenkelement vorgesehen. Ferner weist die Führungseinrichtung einen Bandabzug auf, der das Material dann in Abhängigkeit der Anforderung der Bearbeitungsmaschine zur Verfügung stellt.
Um die Vielseitigkeit der Maschine beim Abwickeln verschiedener Materialien bei unterschiedlicher Anordnung der Spulen zu steigern, ist die Wickelmaschine dazu eingerichtet, Spulen abzuwickeln, deren jeweilige Drehachsen beim Abwickeln voneinander unterschiedliche Winkelstellungen α zur Horizontalen von 0° ≤ α ≤ 90° aufweisen. Damit ist zunächst ein Kombibetrieb möglich, d.h. es können Spulen unterschiedlichster Anordnung mit unterschiedlich orientierten Drehachsen abgewickelt werden. Um auch die Führungseinrichtung mit dem Tänzerarm hieran anzupassen, ist die weitere Drehachse des Umlenkelements am Tänzerarm hinsichtlich ihrer Winkelstellung verschwenkbar an die jeweilige Winkelstellung der Drehachse der Spule anpassbar und in dieser Stellung auch fixierbar. Dadurch kann mit ein und derselben Wickelmaschine Material von unterschiedlichen Spulen bei unterschiedlichster Anordnung ihrer Drehachse abgewickelt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind beim Abwickeln die Drehachse der Spule und die weitere Drehachse des Umlenkelements im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet, wobei leichte Winkelabweichungen von der Parallelen im Bereich bis zu 10°, vorzugsweise bis zu 5° unter Umständen erforderlich sind, um das Material von der Spule über den Tänzerarm bis zum Bandabzug schonend und gut geführt umzulenken. Durch eine derartige Anordnung ist eine zuverlässige und vor allem materialschonende Abwicklung gerade bei empfindlichen Teilen gewährleistet.
Vorzugsweise weist der Tänzerarm einen Arm auf, der mit einem Halteelement für das Umlenkelement gelenkig und feststellbar in Wirkverbindung steht. Dabei ist die Drehachse des Umlenkelements vorzugsweise in eine im Wesentlichen horizontale Stellung oder eine im Wesentlichen vertikale Stellung überführbar. Dadurch wird eine Anordnung der Drehachse des Umlenkelements sichergestellt, die vor allem einer Anordnung der Spule entspricht, wenn diese entweder eine horizontale Drehachse oder eine vertikale Drehachse aufweist. Dadurch wird eine Parallelität der Achsen zueinander sichergestellt und ein zuverlässiger und materialschonender Betrieb beim Abwickeln des Materials gewährleistet.
Ebenso ist bevorzugt der Arm längsverstellbar am Tänzerarm angeordnet, wodurch der Abstand des Umlenkelements zur Mittelachse des Tänzerarms einstellbar ist. Hierzu können entsprechende Lösemechanismen vorgesehen sein, um den Arm in seiner jeweiligen Position lösbar zu fixieren. Dadurch wird eine Anordnung möglich, die einen geeigneten Umschließungswinkel des Umlenkelements sicherstellt und gleichzeitig die maximal zulässige Biegung des Materials berücksichtigt.
Vorzugsweise ist der Arm auch quer zu seiner Längsrichtung verstellbar und in seiner jeweiligen Stellung fixierbar ist. Dadurch kann vorteilhaft der Abzugswinkel an das jeweilige Material angepasst werden.
Vorzugsweise kann der Arm an einem Schiebeelement gelagert werden, das in einer sich quer zur Längserstreckung des Arms erstreckenden Führung eines Führungsblocks verschiebbar ist. Dadurch ist vorteilhaft eine präzise Verstellung auf einfache Weise möglich.
Bevorzugterweise wenn der Arm über ein Kugelgelenk mit dem Halteelement gelenkig verbunden ist, wobei die Stellung der Kugel des Kugelgelenks zwischen Teilen des Arms festlegbar ist. So kann das Halteelement in nahezu jeder beliebigen Winkelposition fixiert werden, die an die jeweilige Winkellage der Spule bzw. der Trommel anpassbar ist.
Günstigerweise kann das Halteelement über eine Federrastvorrichtung an Ausnehmungen des Arms verrastbar ausgebildet werden. Dies hat den Vorteil, dass auf technisch einfache Weise vorgegebene Rastpositionen für das Halteelement einnehmbar sind, die an die übliche Stellung von Trommel oder Spule angepasst sind.
Vorzugsweise ist an dem länglichen Halteelement eine Hülse gegen die Kraft eines elastischen Elements in Längsrichtung des Halteelements zur lösbaren Wirkverbindung mit den Ausnehmungen verschieblich gelagert. Durch eine technisch zuverlässige Verrastung, die dennoch leicht lösbar ist, kann vorteilhaft schnell mit einem Handgriff eine Verstellung des Halteelements erfolgen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Tänzerarm vorzugsweise um seine vertikale Mittelachse um wenigstens 180° verschwenkbar. Diese Verschwenkbewegung erfolgt vorzugsweise so, dass der Tänzerarm aus Sicht des Drehtellers für die Spule nach außen verschwenkt. Der Tänzerarm kann damit eine Anordnung des Umlenkelements auf seinen beiden Seiten ermöglichen, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn eine Umstellung zwischen Rechtslauf und Linkslauf beim Abwickeln der Spule erforderlich ist.
Vorteilhafterweise ist die Wickelmaschine dazu eingerichtet, sowohl wenigstens eine auf einer Palette angeordnete Spule in einem Palettenmodus und damit um eine vertikale Drehachse abzuwickeln als auch eine als Trommel ausgebildete Spule in einem Trommelmodus und damit um eine horizontale Drehachse abzuwickeln. Da dies die üblicherweise auftretenden Anordnungen des abzuwickelnden band- oder streifenförmigem Materials sind, werden diese Stellungen bevorzugt eingehalten und positioniert, was einen vielseitigen Betrieb und eine zuverlässige materialschonende Abwicklung ermöglicht.
Die Erfindung wird ebenso gelöst durch einen Tänzerarm für eine Wickelmaschine zum Abwickeln von Material um eine Drehachse, wobei an dem Tänzerarm ein das Material um eine weitere Drehachse umlenkendes Umlenkelement gelenkig angeordnet ist. Wenn dabei die Wickelmaschine dazu eingerichtet ist, Spulen mit unterschiedlichen Winkelstellungen abzuwickeln, ist die weitere Drehachse des Umlenkelements am Tänzerarm hinsichtlich ihrer Winkelstellung verschwenkbar so eingerichtet, dass sie an die veränderliche Winkelstellung der Drehachse der Spule anpassbar und in dieser Stellung fixierbar ist. Dadurch kann der Tänzerarm vielseitig eingesetzt werden, um Spulen mit unterschiedlicher Anordnung der Drehachse abzuwickeln, ohne dass hierfür eine gesonderte Vorrichtung erforderlich ist. Ein bevorzugter Betrieb ist in diesem Fall mit einem Kombiabwickler möglich, der sowohl ein Abwickeln um eine horizontale Achse als auch um eine vertikale Achse der Spule ermöglicht, wobei sämtliche Winkelstellungen dazwischen ebenfalls möglich sind.
Bevorzugterweise weist der Tänzerarm einen Arm auf, der mit einem Halteelement für das Umlenkelement gelenkig und feststellbar in Wirkverbindung steht, wobei die weitere Drehachse des Umlenkelements vorzugsweise in eine im Wesentlichen horizontale Stellung oder in eine im Wesentlichen vertikale Stellung zu überführen. Durch eine derartige Ausgestaltung eines Tänzerarms mit derartigen Schrägen ist eine Positioniergenauigkeit der Drehachsen ohne weiteres für einen Bediener möglich. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Material in geeigneter Weise und mit einem geeigneten Umschlingungswinkel um das Umlenkelement geführt wird. Ein materialschonender Betrieb ist dadurch gewährleistet.
Vorzugsweise ist der Arm längsverstellbar am Tänzerarm angeordnet, wobei durch eine Längsverstellung des Arms der Abstand von Umlenkelement zur Mittelachse des Tänzerarms lösbar eingestellt ist. Damit kann hinsichtlich des Zuführwinkels des band- oder streifenförmigem Materials zum Umlenkelement als auch des Abführwinkels vom Umlenkelement eine Optimierung problemlos erreicht werden, indem der Abstand entsprechend eingestellt wird. Der Abstand hat zudem auch Einfluss darauf, welcher Zugspannung das Material unterworfen wird.
Bevorzugt ist der Arm des Tänzerarms quer zu seiner Längsrichtung verstellbar und in seiner jeweiligen Stellung fixierbar ist. Dadurch kann vorteilhaft der Abzugswinkel an das jeweilige Material angepasst werden.
Vorzugsweise kann der Arm am Tänzerarm an einem Schiebeelement gelagert werden, das in einer sich quer zur Längserstreckung des Arms erstreckenden Führung eines Führungsblocks verschiebbar ist. Dadurch ist vorteilhaft eine präzise Verstellung auf einfache Weise möglich.
Ist bevorzugterweise am Tänzerarm der Arm über ein Kugelgelenk mit dem Halteelement gelenkig verbunden, wobei die Stellung der Kugel des Kugelgelenks zwischen Teilen des Arms festlegbar ist, kann das Halteelement in nahezu jeder beliebigen Winkelposition fixiert werden, die an die jeweilige Winkellage der Spule bzw. der Trommel anpassbar ist.
Günstigerweise kann das Halteelement am Tänzerarm über eine Federrastvorrichtung an Ausnehmungen des Arms verrastbar ausgebildet werden. Dies hat den Vorteil, dass auf technisch einfache Weise vorgegebene Rastpositionen für das Halteelement einnehmbar sind, die an die übliche Stellung von Trommel oder Spule angepasst sind.
Vorzugsweise ist an dem länglichen Halteelement eine Hülse gegen die Kraft eines elastischen Elements in Längsrichtung des Halteelements zur lösbaren Wirkverbindung mit den Ausnehmungen verschieblich gelagert. Durch eine technisch zuverlässige Verrastung, die dennoch leicht lösbar ist, kann vorteilhaft schnell mit einem Handgriff eine Verstellung des Halteelements erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Tänzerarm um seine vertikale Mittelachse um wenigstens 180° verschwenkbar. Damit ist eine Umstellung von Linkslauf auf Rechtlauf der Spule je nach Anordnung der Spule auf einer Wickelmaschine möglich. Grundsätzlich kann der Tänzerarm losgelöst von der Wickelmaschine vertrieben und verwendet werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Wickelmaschine mit einem Tänzerarm in einer dreidimensionalen Darstellung im Trommelmodus,
Fig. 2: eine Darstellung der Wickelmaschine gemäß Fig. 1 im Palettenmodus,
Fig. 3, 4: eine vergrößerte dreidimensional Darstellung des Oberteils des Tänzerarms mit daran in unterschiedlichen Stellungen angeordnetem Halteelement,
Fig. 5, 6: Seitenansichten der Darstellungen gemäß Fig. 3, 4,
Fig. 7, 8: eine vergrößerte Schnittdarstellung im Bereich der gelenkigen Anbindung des Halteelements am Arm in unterschiedlichen Raststellungen.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht. Die Erfindung wird jetzt beispielhaft unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Allerdings handelt es sich bei den Ausführungsbeispielen nur um Beispiele, die nicht das erfinderische Konzept auf eine bestimmte Anordnung beschränken sollen.
Die Figuren zeigen eine Wickelmaschine 10 zum Abwickeln von band- oder streifenförmigen Material 12 von wenigstens einer Spule 20. Zum Fördern des bandförmigen Materials 12 wird ein zeichnerisch nicht dargestellter Rotationsantrieb zum Drehen eines in Fig. 2 erkennbaren Drehtellers 16 verwendet, der in Fig. 1 in eine aufrechte Stellung verschwenkt ist. In dieser aufrechten Stellung treibt der Rotationsantrieb eine Trommel 28 an. Der Rotationsantrieb arbeitet in Abhängigkeit des Bedarfs einer nachgeordneten, zeichnerisch nicht dargestellten Bearbeitungsmaschine.
Gemäß Fig. 1 und 2 gelangt das bandförmige Material 12 von den Spulen 20 oder Coils über eine Führungseinrichtung bis zur nachgeordneten Bearbeitungsmaschine. Die Führungseinrichtung umfasst zunächst einen Tänzerarm 50, an dem über eine gelenkige Lagerung ein Umlenkelement 54 mittels eines Arms 56 und eines Halteelements 52 befestigt ist. Der Rotationsantrieb für den Drehteller 16 wird betätigt, sobald ein entsprechender Bedarf von der nachgeordneten Bearbeitungsmaschine gemeldet wird. Hierzu ist am Bandabzug 60, von dem in den Figuren lediglich das ihn tragende Portal zu erkennen ist, eine vorzugsweise berührungslos arbeitende Sensoreinrichtung vorgesehen, die den Durchhang der Schlaufe zwischen Bandabzug und nachgeordneter Bearbeitungsmaschine misst. Wird der Abstand zwischen Material und Sensoreinrichtung zu klein, fordert der Bandabzug 60 zunächst weiteres Material an. Dadurch kommt es zu einem Zug im Band, so dass der Tänzerarm 50 in Fig. 1 und 2 um seine Mittelachse m-m gedreht wird. Ab einer bestimmten Stellung, die durch einen Sensor abgetastet wird, erhält der Rotationsantrieb ein Signal, so dass der Drehteller 16 gedreht und weiteres Material nachgefördert wird.
Gemäß Fig. 1, 2 ist die Wickelmaschine dazu eingerichtet, Spulen 20 abzuwickeln, deren jeweilige Drehachsen h-h, v-v beim Abwickeln voneinander unterschiedliche Winkelstellungen α zur Horizontalen von 0° ≤ α ≤ 90° aufweisen. Im Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 1 einen Trommelmodus, in dem eine Trommel 28 als wenigstens eine Spule 20 verwendet wird, auf der sich das Material befindet. Diese Trommel dreht sich beim Abwickeln um eine horizontale Achse h-h. Fig. 2 zeigt einen Palettenmodus, bei dem sich die wenigstens eine Spule 20 auf einer Palette 14 befindet. Hierbei dreht sich die Spule um eine vertikale Achse v-v.
Das Umlenkelement 54, das trommelartig ausgebildet ist und zum Umlenken des band- oder streifenförmigem Materials von der Spule 20 kommend in Richtung auf den Bandabzug 60 dient, weist eine weitere Drehachse a-a auf. Diese weitere Drehachse a-a ist am Tänzerarm 50 hinsichtlich ihrer Winkelstellung verschwenkbar und, wie ein Vergleich zwischen Fig. 1 und Fig. 2 deutlich macht, an die jeweilige Winkelstellung der Drehachse h-h, v-v der Spule 20 anpassbar und in dieser Stellung fixierbar. Die Fixierung erfolgt im Ausführungsbeispiel über verschiedene Verriegelungshebel 62, 64, die im Ausführungsbeispiel manuell betätigbar sind. Eine entsprechend motorische Betätigung und Verriegelung ist jedoch ebenso denkbar.
Grundsätzlich ist eine Anpassung und Fixierung in jeder Winkelstellung denkbar, wenngleich in der Regel die Achsen entweder etwa horizontal oder etwa vertikal angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel befinden sich z.B. die Drehachse h-h gemäß Fig. 1 bzw. v-v gemäß Fig. 2 der Spule 20 und die weitere Drehachse a-a des Umlenkelements beim Abwickeln in einer im Wesentlichen parallelen Anordnung. Im Wesentlichen parallel bedeutet, dass auch Abweichungen von bis zu 10°, vorzugsweise kleiner 5°, durchaus sinnvoll und möglich sind, je nach dem wie die Anordnung von Spule 20 bzw. Trommel 28, Umlenkelement 54 und Bandabzug 60 ausgestaltet ist. Ziel ist es, ein möglichst materialschonendes Abwickeln zu erreichen und gleichzeitig einen geeigneten Umschlingungswinkel um das Umlenkelement 54 sicherzustellen.
Das in Fig. 3 und 4 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt ein Oberteil einer am Tänzerarm 50 befestigten Mechanik. Zu erkennen ist ein Führungsblock 58 mit einer Führung 58a, in der ein Schiebeelement 66 quer zur Längserstreckung des Arms 56 verschieblich gelagert ist. Auch der Arm 56 ist in diesem Schiebeelement 66 quer zur Führung 58a verschieblich. In der jeweiligen Position können Schiebeelement 66 und Arm 56 gegenüber dem Führungsblock 58 durch Betätigung des Verrieglungselements 64 fixiert werden.
Durch einen Vergleich von Fig. 3 und 4 ist zu erkennen, dass das Haltelement 52 für das Umlenkelement 54 gelenkig und feststellbar mit dem Arm 56 in Wirkverbindung steht. Während sich in Fig. 3 die Drehachse des Umlenkelements 54 in einer wesentlichen vertikalen Position befindet, befindet sich das Umlenkelement 54 mit seiner Drehachse a-a in Fig. 4 in einer im Wesentlichen horizontalen Position. Auf noch zu beschreibende Weise kann das Umlenkelement 54 gegenüber dem Arm 56 in die jeweiligen Stellungen überführt werden.
Um den Tänzerarm 50 bedarfsweise noch exakter hinsichtlich in seiner Stellung zu Spule 20 und Bandabzug 60 zu positionieren, ist der Arm 56 längsverstellbar am Tänzerarm 50 angeordnet. Durch eine Längsverstellung des Arms 56 kann der Abstand des Umlenkelements 54 von der Mittelachse m-m des Tänzerarms 50 lösbar eingestellt werden. Hierzu ist ein Verriegelungshebel 64 vorgesehen.
Durch Lösen des Verriegelungselements 64 und Verschieben des Schiebeelements 66 relativ zum Führungsblock 58 ist der Arm 56 quer zu seiner Längsrichtung verstellbar und nach Betätigen des Verriegelungselements 64 auch in seiner jeweiligen Stellung wiederum fixierbar. Dadurch ist eine Anpassung insbesondere hinsichtlich des Abzugswinkels des Materials 12 von der Spule 20 nach Bedarf möglich. Durch das Zusammenspiel von längsverstellbarem Arm 56 und verstellbarem Schiebelement 66 ist eine flächige Verstellung des Umlenkelements 54 - im Ausführungsbeispiel in einer horizontalen Ebene - gegenüber der Mittelachse m-m des Tänzerarms möglich. Wie insbesondere Fig. 7 und 8 zu entnehmen, ist der Arm 56 über ein Kugelgelenk mit dem Halteelement 52 gelenkig verbunden. Die Kugel 90 des Kugelgelenks befindet sich zwischen den Teilen 56a und 56b des Arms 56. Über das Verriegelungselement 62 kann die Kugel in ihrer jeweiligen Stellung zwischen den Teilen 56a, 56b fixiert werden. Das Zusammenspiel der Teile 56a, 56b mit dem Arm 56 und dem Verriegelungselement 62 ist insbesondere aus Fig. 5 und 6 erkennbar.
Fig. 7 und 8 zeigen, dass das Haltelement 52 über eine Federrastvorrichtung an Ausnehmungen 86, 88 des Arms 56 verrastbar ist. Dies gilt insbesondere für die in Fig. 8 dargestellte horizontale Darstellung, in der ein Eingriff 84a eines Lagers 84 in die in Fig. 7 erkennbare Ausnehmung 88 eingreift. In diesem Fall ist der Eingriff formschlüssig in der Ausnehmung 88 festlegbar, um die horizontale Stellung des Haltelements 52 und damit des Umlenkelements 54 zu gewährleisten.
Zur Verstellung des Halteelements 52 ist am länglichen Halteelement eine Hülse 80 gegen die Kraft eines elastischen Elements 82 verschieblich, das am Halteelement hinsichtlich seiner einen Endposition gelagert ist. Die Hülse 80 ist in Längsrichtung des Halteelements 52 zur lösbaren Wirkverbindung mit den Ausnehmungen 86, 88 verschieblich gelagert, wobei der Eingriff 84a gemäß Fig. 7 in der vertikalen Stellung nicht unbedingt in Eingriff mit der Ausnehmung 86 treten muss. Um die Verrastung gemäß Fig. 8 zu lösen, muss die Hülse 80 in Fig. 8 nach rechts geschoben werden, wobei das Lager 84 gleichzeitig das elastische Element 82 komprimiert und damit den Eingriff 84a aus der Ausnehmung 88 herausführt. In dieser Stellung kann dann das Halteelement 52 in eine beliebige andere Winkelstellung und insbesondere in die Stellung gemäß Fig. 7 überführt werden.
Vorzugsweise ist der Tänzerarm 50 ergänzend um seine vertikale Achse m-m um wenigstens 180° verschwenkbar. Dazu befindet sich z.B. im Inneren ein zeichnerisch nicht dargestellter Drehkranz. Auf Position gehalten wird die Einheit durch einen Bolzen 70 z.B. mit konischer Präzisionspositionierung. Wird dieser in den Fig. 3 bis 6 erkennbare Rastbolzen nach oben gezogen, kann das Oberteil des Tänzerarms 50 z.B. um 180° geschwenkt werden, und zwar vorzugsweise aus Sicht des Drehtellers 16 nach außen. Auf der gegenüberliegenden Seite sitzt wiederum eine konische Buchse, in die der Bolzen 70 einrastet. Diese Anordnung ist insbesondere dann erforderlich, wenn eine Umstellung von Linkslauf auf Rechtslauf erforderlich ist, um das band- oder streifenförmige Material 12 in geeigneter Weise von der Spule 20 abzuwickeln.
Die Stellung des Tänzerarms 50 wird durch das Kräftegleichgewicht der zumindest am Umlenkelement 54 angreifenden Zugkraft des band- oder streifenförmigem Materials 12 einerseits und der Kraft wenigstens eines elastischen Elements andererseits bestimmt, das sich vorzugsweise im Maschinengestell unter dem Tänzerarm 50 befindet und zeichnerisch nicht dargestellt ist. Bei diesem Element kann es sich um eine Feder, eine Kolben-Zylinder-Einheit, einen Pneumatik-Zylinder oder dergleichen handeln. Vorzugsweise wird die Kraft dieses elastischen Elements gesteuert oder geregelt eingestellt. Durch dieses elastische Element kann die Zugspannung eingestellt werden, ab der der Tänzerarm 50 Material für den Bandabzug 60 freigibt bzw. den Rotationsantrieb weiter betätigt, sobald die sensorische Erfassung seiner Bewegung dies fordert.
Vorzugsweise ist die Wickelmaschine 10 dazu eingerichtet, sowohl wenigstens eine auf einer Palette 14 angeordnete Spule 20 in einem Palettenmodus um eine vertikale Drehachse v-v gemäß Fig. 2 als auch eine als Trommel 28 ausgebildete Spule um eine horizontale Drehachse h-h gemäß Fig. 1 in einem Trommelmodus abzuwickeln.
Grundsätzlich richtet sich die Erfindung nicht nur auf die Wickelmaschine mit dem Tänzerarm, sondern auch auf den Tänzerarm 50 selbst, da dieser unabhängig von der Wickelmaschine benutzt und vertrieben werden kann. Der Tänzerarm 50 gemäß den Figuren ist für eine Wickelmaschine 10 zum Abwickeln von band- oder streifenförmigen Material von wenigstens einer um eine Drehachse rotierbaren Spule 20 bestimmt. Dabei ist an dem verstellbaren Tänzerarm 50 ein das Material 12 um eine weitere Drehachse a-a umlenkendes Umlenkelement 54 gelenkig angeordnet. Dadurch, dass die Wickelmaschine dazu eingerichtet ist, Spulen 20 abzuwickeln, deren jeweilige Drehachsen h-h, v-v beim Abwickeln voneinander unterschiedliche Winkelstellungen α zur Horizontalen von 0° ≤ α ≤ 90° aufweisen, ist auch der Tänzerarm 50 entsprechend ausgestaltet. Hierzu ist die weitere Drehachse a-a des Umlenkelements 54 am Tänzerarm 50 hinsichtlich ihrer Winkelstellung verschwenkbar so eingerichtet, dass sie an die veränderliche Winkelstellung der Drehachse h-h, v-v der Spule 20 anpassbar und in dieser Stellung fixierbar ist. Denkbar sind dabei sämtliche Winkelstellungen auch für die weitere Drehachse a-a.
Vorzugsweise ist am Tänzerarm 50 der Arm 56 vorgesehen, der mit dem Halteelement für das Umlenkelement 64 gelenkig und feststellbar in Wirkverbindung steht, wobei die weitere Drehachse a-a des Umlenkelements 54 vorzugsweise in eine im Wesentlichen horizontale Stellung (Fig. 4, 6, 8) oder in eine im Wesentlichen vertikale Stellung (Fig. 3, 5, 7) überführbar ist. Dadurch kann die Stellung des Umlenkelements 54 an die jeweilige Stellung der Spule 20 hinsichtlich der Drehachsen angepasst werden. Vorzugsweise ergibt sich damit eine im Wesentlichen parallele Anordnung der Drehachse a-a des Umlenkelements 54 zu den Drehachsen der Spule h-h, v-v.
Im Ausführungsbeispiel ist der Arm 56 längsverstellbar am Tänzerarm 50 angeordnet, wobei durch eine Längsverstellung des Arms 56 der Abstand des Umlenkelements 54 von einer Mittelachse m-m des Tänzerarms 50 lösbar einstellbar ist. Dadurch kann eine Anpassung hinsichtlich Zuführ- und Abzugwinkel und damit eine Anpassung des Winkels an die Eigenschaften des jeweiligen band- oder streifenförmigen Materials vorgenommen werden.
Es ist von Vorteil, wenn der Arm 56 des Tänzerarms 50 auch quer zu seiner Längsrichtung verstellbar in seiner jeweiligen Stellung fixierbar ist. Dies erfolgt im Ausführungsbeispiel über den Führungsblock 58, an dem in einer Führung 58a ein Schiebeelement 66 geführt ist, das den Arm 56 seinerseits lagert.
Wir bereits oben hinsichtlich der Wickelvorrichtung erläutert, ist der Arm 56 des Tänzerarms 50 über ein Kugelgelenk mit dem Haltelement 52 gelenkig verbunden, wobei die Stellung der Kugel 90 des Kugelgelenks zwischen Teilen 56a, 56b des Arms 56 durch das Verriegelungselement 62 festlegbar ist.
Das Halteelement 52 ist mittels einer Federrastvorrichtung an Ausnehmungen 86, 88 des Arms 56 verrastbar. Dies geschieht vorzugsweise über eine am Halteelement 52 gegen die Kraft eines elastischen Elements 82 längsverschieblich gelagerte Hülse 80.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ferner der Tänzerarm 50 um seine Vertikalachse m-m um wenigstens 180° verschwenkbar. Diese Bewegung erfolgt üblicherweise aus Sicht des Drehtellers 16 von der Wickelmaschine 10 nach außen. Durch diese Verschwenkbarkeit, bei der auch nur Teile des Tänzerarms 50 relativ zueinander verschwenkbar sein können, kann das Umlenkelement 54 von der einen Seite, z.B. in Fig. 1 links vom Tänzerarm 50, auf die andere Seite, z.B. in Fig. 2 rechts vom Tänzerarm verschwenkt werden. Dadurch ist auch eine Umstellung von Linkslauf auf Rechtslauf des Drehtellers 16 bzw. der Spule 20 möglich.
Insgesamt wird eine vielseitig einsetzbare Wickelmaschine 10 sowie ein vielseitig verwendbarer Tänzerarm 50 geschaffen, die bzw. der vor allem auch dann eingesetzt werden kann, wenn an einer Wickelmaschine Materialien einmal von einer Trommel und einmal von einer Palette abgewickelt werden müssen.

Bezugszeichenliste

10: Wickelmaschine
12: Material
14: Palette
16: Drehteller
20: Spule
28: Trommel
50: Tänzerarm
52: Halteelement
54: Umlenkelement
56: Arm
56a, 56b: Teile von 56
58: Führungsblock
58a: Führung
60: Bandabzug
62, 64: Verriegelungshebel
66: Schiebeelement
70: Bolzen
80: Hülse
82: elastisches Element
84: Lager
84a: Eingriff
86, 88: Aussparung
90: Kugel
a-a: Drehachse von 54
h-h: horizontale Drehachse
m-m: Mittelachse
v-v: vertikale Drehachse

Claims

Wickelmaschine (10) zum Abwickeln von band- oder streifenförmigem Material (12) von wenigstens einer Spule (20) mit,
- einem Rotationsantrieb zum Drehen der wenigstens einen Spule (20) um eine Drehachse (h-h, v-v) in Abhängigkeit des Bedarfs einer nachgeordneten Bearbeitungsmaschine,

- einer Führungseinrichtung zur Führung des bandförmigen Materials (12) zur nachgeordneten Bearbeitungsmaschine mit einem verstellbaren Tänzerarm (50), an dem ein das Material (12) um eine weitere Drehachse (a-a) umlenkendes Umlenkelement (54) gelenkig angeordnet ist, und mit einem Bandabzug, der das vom Umlenkelement (54) umgelenkte Material in Abhängigkeit der Anforderung der Bearbeitungsmaschine zur Verfügung stellt,
wobei die weitere Drehachse (a-a) des Umlenkelements (54) am Tänzerarm (50) hinsichtlich ihrer Winkelstellung verschwenkbar an die jeweilige Winkelstellung der Drehachse (h-h, v-v) der Spule (20) anpassbar und in dieser Stellung fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelmaschine dazu eingerichtet ist, Spulen (20) abzuwickeln, deren jeweilige Drehachsen (h-h, v-v) beim Abwickeln voneinander unterschiedliche Winkelstellungen α zur Horizontalen von 0° ≤ α ≤ 90° aufweisen.
Wickelmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Drehachse (h-h, v-v) der Spule (20) und die weitere Drehachse (a-a) des Umlenkelements beim Betrieb der Wickelmaschine im Wesentlichen parallel eingestellt sind.
Wickelmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Tänzerarm (50) ein Arm (56) vorgesehen ist, der mit einem Haltelement (52) für das Umlenkelement (54) gelenkig und feststellbar in Wirkverbindung steht, wobei die weitere Drehachse (a-a) des Umlenkelements (54) vorzugsweise in eine im Wesentlichen horizontale Stellung oder in eine im Wesentlichen vertikale Stellung überführbar ist.
Wickelmaschine (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (56) längsverstellbar am Tänzerarm (50) angeordnet ist, wobei durch eine Längsverstellung des Arms (56) der Abstand des Umlenkelements (54) von einer Mittelachse (m-m) des Tänzerarms (50) lösbar eingestellt ist und /oder quer zu seiner Längsrichtung verstellbar und in seiner jeweiligen Stellung fixierbar ist.
Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (56) über ein Kugelgelenk mit dem Halteelement gelenkig verbunden ist, wobei die Stellung der Kugel (90) des Kugelgelenks zwischen Teilen (56a 56b) des Arms festlegbar ist.
Wickelmaschine (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (52) über eine Federrastvorrichtung an Ausnehmungen (86, 88) des Arms (56) verrastbar ist, wobei vorzugsweise an dem länglichen Halteelement (52) eine Hülse (80) gegen die Kraft eines elastischen Elements (82) in Längsrichtung des Halteelements (52) zur lösbaren Wirkverbindung mit den Ausnehmungen (86, 88) verschieblich gelagert ist.
Wickelmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tänzerarm (50) um eine vertikale Mittelachse (m-m) um wenigstens 180° verschwenkbar ist.
Wickelmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelmaschine dazu eingerichtet ist, sowohl wenigstens eine auf einer Palette (14) angeordnete Spule (20) in einem Palettenmodus um eine vertikale Drehachse (v-v) als auch eine als Trommel (28) ausgebildete Spule um eine horizontale Drehachse (h-h) in einem Trommelmodus abzuwickeln.
Tänzerarm (50) für eine Wickelmaschine (10) zum Abwickeln von band- oder streifenförmigem Material (12) von wenigstens einer um eine Drehachse (h-h, v-v) rotierbaren Spule (20), wobei an dem verstellbaren Tänzerarm (50) ein das Material (12) um eine weitere Drehachse (a-a) umlenkendes Umlenkelement (54) gelenkig angeordnet ist und wobei die weitere Drehachse (a-a) des Umlenkelements (54) am Tänzerarm (50) hinsichtlich ihrer Winkelstellung verschwenkbar so eingerichtet ist, dass sie an die veränderliche Winkelstellung der Drehachse (h-h, v-v) der Spule (20) anpassbar und in dieser Stellung fixierbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelmaschine dazu eingerichtet ist, Spulen (20) abzuwickeln, deren jeweilige Drehachsen (h-h, v-v) beim Abwickeln voneinander unterschiedliche Winkelstellungen α zur Horizontalen von 0° ≤ α ≤ 90° aufweisen.
Tänzerarm (50) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Tänzerarm (50) ein Arm (56) vorgesehen ist, der mit einem Haltelement (52) für das Umlenkelement (54) gelenkig und feststellbar in Wirkverbindung steht, wobei die weitere Drehachse (a-a) des Umlenkelements (54) vorzugsweise in eine im Wesentlichen horizontale Stellung oder in eine im Wesentlichen vertikale Stellung überführbar ist.
Tänzerarm (50) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (56) längsverstellbar am Tänzerarm (50) angeordnet ist, wobei durch eine Längsverstellung des Arms (56) der Abstand des Umlenkelements (54) von einer Mittelachse (m-m) des Tänzerarms (50) lösbar eingestellt ist, und/oder dass der Arm (56) quer zu seiner Längsrichtung verstellbar und in seiner jeweiligen Stellung fixierbar ist.
Tänzerarm (50) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (56) an einem Schiebeelement (66) gelagert ist, das in einer sich quer zur Längserstreckung des Arms (56) erstreckenden Führung (58a) eines Führungsblocks (58) verschiebbar ist.
Tänzerarm (50) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (56) über ein Kugelgelenk mit dem Halteelement gelenkig verbunden ist, wobei die Stellung der Kugel (90) des Kugelgelenks zwischen Teilen (56a 56b) des Arms festlegbar ist.
Tänzerarm (50) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (52) über eine Federrastvorrichtung an Ausnehmungen (86, 88) des Arms (56) verrastbar ist, wobei vorzugsweise an dem länglichen Halteelement (52) eine Hülse (80) gegen die Kraft eines elastischen Elements (82) in Längsrichtung des Halteelements (52) zur lösbaren Wirkverbindung mit den Ausnehmungen (86, 88) verschieblich gelagert ist.
Tänzerarm (50) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Tänzerarm (50) um eine vertikale Mittelachse (m-m) um wenigstens 180° verschwenkbar ist.