EP4067274B1 - Sicheres handhaben von hülsen oder metallbunden mit kleinem aussendurchmesser an einem haspeldorn - Google Patents

Sicheres handhaben von hülsen oder metallbunden mit kleinem aussendurchmesser an einem haspeldorn Download PDF

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EP4067274B1
EP4067274B1 EP21166357.0A EP21166357A EP4067274B1 EP 4067274 B1 EP4067274 B1 EP 4067274B1 EP 21166357 A EP21166357 A EP 21166357A EP 4067274 B1 EP4067274 B1 EP 4067274B1
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EP
European Patent Office
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coil
sleeve
drive unit
coiler mandrel
saddle
Prior art date
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EP4067274C0 (de
EP4067274A1 (de
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Wolfgang Kutschar
Gernot Dirisamer
Franz Schallauer
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
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Priority to JP2023560739A priority patent/JP2024515036A/ja
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    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/24—Transferring coils to or from winding apparatus or to or from operative position therein; Preventing uncoiling during transfer
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    • B65H2557/11—Means for control not provided for in groups B65H2551/00 - B65H2555/00 for signal transmission wireless

Definitions

  • the invention relates to a coil transport trolley with adjustable holding arms and a method for safely handling metal coils with a small outside diameter or sleeves on a reel mandrel.
  • Horizontally movable coil transport cars with vertically movable coil saddles are known from the prior art.
  • several support rollers can be arranged to accommodate a collar, each of which can be rotated axially about a horizontal direction.
  • Such coil transport trolleys are suitable for the safe handling (e.g. transport from a starting position to a target position, pushing onto or pulling off a coiler mandrel, etc.) of coils that have sufficient weight so that they do not tend to pop open without further shearing measures.
  • metal strips to be unwound from a reel mandrel are sometimes not completely unwound (e.g. with a reversing reel), but rather a remaining piece of the metal strip in question remains on the reel mandrel, which has to be transported away from it.
  • Such residual pieces if their outer diameter does not exceed a certain value d 0 , for example 750mm, are also referred to as so-called 'remaining bundles' and generally also have a correspondingly low weight.
  • the value d 0 is referred to below as the 'limit diameter'.
  • the coil saddle of a coil transport carriage is positioned against the underside of the remaining piece.
  • a separating cut is then made, by means of which the unwound part of the tape is separated from the part on the
  • the remaining piece of the reel mandrel is separated.
  • the remaining piece on the coiler mandrel is then wound back (ie rotated against the unwinding direction) to such an extent that the free band end comes to rest on the circumference near the collar saddle (so-called 5 o'clock or 7 o'clock position).
  • a respective coil is to be stabilized by means of two hold-down arms, the hold-down arms each exerting a hold-down force on the outer peripheral surface or in the coil eye of the coil.
  • a coil transport trolley is known with a clamping unit which can be retracted into the coil saddle and which, in the activated state, can press the metal coil against the coil saddle and thus stabilize its position by exerting a holding force in the coil eye of a metal coil placed on the coil transport trolley.
  • the EP 2 544 835 B1 discloses checking a high-strength collar to see whether it is in an unstable equilibrium position after being placed on two stationary support points and in this case to place a further, movable support point below the center plane of the metal collar against its outer peripheral surface. Since the collar is only held below its center plane and therefore not along more than half of its outer circumference, there is no positive connection to the support points, so that even a collar that has already been stabilized can open itself due to strong residual tension, for example caused by strong vibrations or thermal shrinkage of the federal government itself, cannot be ruled out with certainty.
  • a coiling device and a coiling method for a tape are known, in which the tape is coiled around a coil axis in the coiling device.
  • the coiled coil is secured in the coiling device against unintentional uncoiling by fixing the radially outermost turn with the aid of a safety device.
  • the secured bundle is removed together with the securing device from the reel device using a conveyor device.
  • the disadvantage here is that a separate safety device must be attached to each federal government, which may have to be removed again before further processing steps of the federal government.
  • the coil transport carriage for handling a coil on a coiler mandrel of a strip slitting system is known.
  • the coil transport carriage has a vertically movable coil saddle and pivotable holding arms, which are arranged in pairs opposite one another on the coil saddle. Using drives, the holding arms can be pivoted onto the collar in a direction parallel to the longitudinal axis of the collar, so that they stabilize it on the collar saddle using pressing elements. With the help of a cylinder, the coil transport carriage can be moved in a horizontal direction. The movements of the coil transport carriage and the holding arms are controlled fully automatically.
  • a coil saddle which can be moved vertically by means of a first drive unit.
  • several support rollers are arranged to accommodate a collar or a sleeve, the support rollers each being axially rotatable about a first horizontal direction X 1 .
  • the first horizontal direction X 1 coincides with the longitudinal axis of the reel mandrel.
  • the coil transport carriage also has holding arms for stabilizing the coil, in the event that its outer diameter is not larger than a limit diameter d 0 , or the sleeve.
  • the holding arms are arranged in pairs along a second horizontal direction X 2 opposite one another on the collar saddle, the second horizontal direction X 2 being oriented normal to the first horizontal direction X 1 .
  • the holding arms can be pivoted about the first horizontal direction .
  • the bundle transport carriage preferably has two or four holding arms. If the outer diameter of the collar exceeds a maximum limit diameter d 0 , the holding arms are not required.
  • the bundle transport carriage according to the invention has a second drive unit by means of which it can be moved horizontally.
  • the coil transport carriage can be moved towards the coiler mandrel and away from the coiler mandrel, for example to remove a coil from the coiler mandrel or to push a sleeve onto the coiler mandrel.
  • the horizontal direction along which the coil transport carriage can be moved by means of the second drive unit coincides with the first horizontal direction X 1 in the area of the reel mandrel or in the receiving area for a sleeve.
  • the bundle transport carriage according to the invention also has a control unit for actuating the first and second drive units and the rotary drives as well as a data technology interface for communication with a higher-level control unit.
  • the data technology interface enables the control unit of the coil transport vehicle to receive data relating to a transport process to be carried out from the higher-level control unit, which can be, for example, a system automation.
  • the data received from the higher-level control unit can only be in the form of key data for the upcoming transport process, for example the state m of the reel mandrel (collapsed or spread), dimensions a and / or weight g of the coil, a target position Z to which the coil is transported should be or a receiving position A at which a sleeve is to be taken over by the coil transport carriage.
  • the control unit is set up to automatically determine the time sequence and the control signals for the actuation of the first and second drive units and the rotary drives and carry out.
  • the parameters include, for example, the travel paths or the adjusting forces of the individual trades.
  • the control unit can also be set up to automatically determine, based on the status signal for the reel mandrel, whether a coil can be removed from the reel mandrel or whether a sleeve can be pushed onto the reel mandrel. For example, the control unit can automatically detect an impermissible operating state (e.g. if a coil is to be removed from the reel mandrel or a sleeve is to be pushed onto the reel mandrel, but the reel mandrel is still spread) and report it to the higher-level control unit via the data interface and wait for further control commands.
  • an impermissible operating state e.g. if a coil is to be removed from the reel mandrel or a sleeve is to be pushed onto the reel mandrel, but the reel mandrel is still spread
  • Further sensor signals e.g. light barriers for detecting obstacles
  • the control unit can automatically recognize an impending collision of the coil transport vehicle or part of it with an obstacle as an impermissible operating state and report the data interface to the higher-level control unit and interrupt or not start any transport process.
  • the rotary drives are designed as geared motors. Since the holding arms of the coil transport carriage have to perform a rotary movement to fix a coil or a sleeve, a combination of a motor with a rotating output shaft and a corresponding reduction gear can advantageously achieve a small design for the respective rotary drives, which reduces the risk of collisions Handling of a federal government or a sleeve is minimized.
  • the holding arms can be pivoted into a parking position P, so that the largest extension d max between the holding arms along the second horizontal direction X 2 is less than or equal to the largest dimension d btw of the bundle transport trolley along the second horizontal direction X 2 is.
  • the 'largest extension' d max between the holding arms along the second horizontal direction the parking position P.
  • pivoting the holding arms into the parking position means that the holding arms in the parking position P are not 'wider' than the bundle transport carriage itself if the width direction of the bundle transport carriage is equated with the second horizontal direction X 2 .
  • the bundle transport trolley according to the invention is therefore suitable as a replacement or retrofit solution for existing transport devices, since no structural changes to the corresponding route are required.
  • the holding arms are preferably designed in such a way that they positively stabilize collars or sleeves with an outer diameter that lies in a range between 500 mm and a limit diameter d 0 .
  • the limit diameter d 0 can for example 750mm. This is achieved by appropriately shaping the holding arms.
  • “Stabilizing in a form-fitting manner” is understood to mean that each of the holding arms of the coil transport carriage, when appropriately positioned by the rotary drives against the collar or sleeve located on the collar saddle, supports the collar or sleeve on the circumference at at least one point above a horizontal center plane Longitudinal axis M of the federal government or the sleeve is contacted.
  • the holding arms are preferably provided on their insides with a friction-reducing coating or sliding rollers.
  • a coil transport carriage in a first step S1 the coil saddle of the coil transport carriage is moved vertically by means of the first drive unit and against that located on the coiler mandrel
  • the coil which at this point is still connected to an unwound section of tape, is turned on so that the support rollers of the coil saddle contact the coil on its underside.
  • the adjustment of the collar saddle to the collar located on the coiler mandrel can, for example, be done in a force-controlled or position-controlled manner.
  • a position-controlled adjustment can take place either based on the corresponding collar diameter or based on a sensor signal (e.g. from a distance or touch sensor).
  • a force-controlled adjustment can be carried out using a force measuring device for the collar saddle based on the corresponding collar weight g or on the basis of a predetermined maximum positioning force.
  • a combination of force controlled and position controlled Employment is possible.
  • the relevant coil diameter or the relevant coil weight g can have been transmitted to the control unit of the coil transport vehicle via the data interface.
  • the coil saddle is set against the coil located on the coiler mandrel with a force that corresponds to the weight of the coil after the uncoiled band section has been separated: this relieves the coiler mandrel of the weight of the coil, so that it can easily be removed from the coil in a subsequent step
  • the reel mandrel can be removed because if the reel mandrel collapses, no elastic deflections - caused by the weight of the federal government or by an excessive contact force of the federal saddle - have to be compensated for.
  • the holding arms are pivoted onto the collar by means of the rotary drives.
  • the holding arms can be pivoted onto the collar, for example, by applying a certain torque, so that it is ensured that the holding arms actually contact the outer peripheral surface of the collar.
  • the free band end which is created in a subsequent third step S3 by separating the unwound band section from the collar, is pressed against the outer peripheral surface of the collar and mechanically secured against uncontrolled falling or jumping up.
  • the uncoiled band section is separated from the coil in the third step S3 by means of a separating device which is arranged to the side of the reel mandrel - i.e. in a direction transverse to its longitudinal axis.
  • a fourth step S4 of the method according to the invention the coil is rotated with the aid of the reel mandrel against an unwinding direction U of the coil until the free tape end of the coil is positioned on the circumference within a predetermined angular range ⁇ max relative to the vertical through a longitudinal axis M of the coil.
  • the angular range ⁇ max can be determined by the geometric arrangement of the support rollers of the collar saddle, so that the free band end is positioned, for example, a maximum of 20cm from one of the support rollers (so-called 5 o'clock or 7 o'clock position).
  • the free band end When turning the collar against an unwinding direction U, the free band end is preferably not rotated over one of the support rollers in order to avoid indentations of the band edge into the underlying layers of the collar.
  • the unwinding direction U of the coil means the direction of rotation in which the coil is rotated when unwinding from the coiler mandrel.
  • the coiler mandrel When the coiler mandrel is spread, there is mechanical contact between the coiler mandrel and the coil in its coil eye. Therefore, subsequently, ie after rotation against the unwinding direction U, the previously spread reel mandrel collapses (ie its outer diameter is reduced, so that there is no longer any mechanical contact between the reel mandrel and the collar).
  • a subsequent fifth step S5 of the method according to the invention the coil transport carriage is moved away from the coiler mandrel by means of the second drive unit until the coil is completely removed from the coiler mandrel, so that no part of the coiler mandrel protrudes into the coil eye of the coil.
  • the coiling mandrel is rotated against the unwinding direction U in order to avoid the inner winding of the coil from getting caught on the coiling mandrel.
  • the bundle is transported by the bundle transport carriage to a target position, for example a binding station, by activating the second drive unit.
  • step S5 ' which is carried out between the fifth and sixth steps S5 and S6, the collar saddle is lowered vertically by means of the first drive unit. This increases the mechanical stability of the coil transport carriage along the second horizontal direction X 2 during the transport process.
  • control unit of the bundle transport carriage receives data from a higher-level control unit via the data interface, on the basis of which the control unit actuates the first and second drive units and the rotary drives, so that the sequence of steps S1 to S6 is carried out.
  • the data received from the higher-level control unit can only be present in the form of previously described key data of the upcoming transport process.
  • the data can include the state m of the coiler mandrel, dimensions a of the coil on the coiler mandrel, a coil weight g or a target position Z to which the coil is to be transported after being pulled off the coiler mandrel.
  • control unit is set up to automatically determine and carry out the time sequence and the control signals for the actuation of the first and second drive units and the rotary drives, so that the sequence of steps S1 to S6 is carried out autonomously by the coil transport vehicle or its control unit , which is referred to as the so-called fully automatic operating mode of the coil transport car.
  • the advantage of this is that the control and monitoring effort for the respective bundle transport on the higher-level control unit is minimized.
  • control unit of the bundle transport carriage can also receive corresponding data packets from the higher-level control unit via the data technology interface for individual sub-steps of the transport process to be carried out, for example for each of the above-mentioned steps S1 to S6, the control signals for the actuation of the first and second Drive unit and the rotary drives are determined by the control unit of the coil transport car, but the timing of the individual sub-steps is specified by the higher-level control unit. This corresponds to a semi-automatic operating mode of the coil transport car and offers greater flexibility in terms of the timing of a transport process.
  • control unit of the bundle transport carriage can also receive the control signals for the actuation of the individual trades, such as the first and second drive units and the rotary drives, directly via the data interface from a higher-level control unit or an operator (e.g. by pressing appropriate buttons or switches).
  • a first step S11 the coil transport carriage is moved to a receiving position A in front of a loading station 30 by means of the second drive unit and the coil saddle is used to take over the sleeve by means of the first Move the drive unit to a vertical takeover height h 0 .
  • the holding arms are pivoted into a securing position S by means of the rotary drives, while the bundle transport carriage is in a receiving position A.
  • the pick-up position A is at the same position as the feed station with respect to the first horizontal direction X 1 , so that the center of the collar saddle with respect to the direction
  • the transfer height h 0 depends on the core diameter and the structural dimensions of the feeding station from which the core is transferred to the coil transport carriage.
  • the takeover height h can be 0 500 to 1000mm lie below an initial height h 1 of the sleeve at the loading station, whereby the acceptance height h 0 and the initial height h 1 each relate to the same reference height (eg a foundation level of the loading station).
  • the holding arms are pivoted into such a position that they are largely located above the support rollers of the coil saddle, the insides of the holding arms being spaced so far apart along the second horizontal direction X 2 that the coil transport carriages are closed transferring sleeve between the holding arms can be lowered onto the collar saddle without touching the holding arms themselves. This prevents the sleeve from accidentally falling or rolling down during the transfer process.
  • the structural dimensions of the feeding station and the relevant sleeve diameter can have been transmitted to the control unit of the coil transport car via the data interface, so that the control unit automatically determines the takeover height h 0 of the coil saddle and the securing position S of the holding arms.
  • the takeover height h 0 and the safety position S can also be stored as fixed values in the control unit.
  • a second step S12 the sleeve is placed from the feeding station onto the coil saddle of the coil transport carriage using a feeding device.
  • the feeding device can be designed as a pivoting device, by means of which the sleeve is transferred from the initial height h 1 to the collar saddle, which is at the take-over height h 0 at this point in time.
  • a third step S13 the holding arms are pivoted onto the sleeve by means of the rotary drives, so that the insides of the holding arms make positive contact with the sleeve on its outer circumferential side, whereupon, in a fourth step S14, the bundle transport carriage is moved to a position immediately in front of the sleeve by means of the second drive unit Reel mandrel is moved and in a fifth step S15 the collar saddle is moved vertically by means of the first drive unit until a longitudinal axis M of the sleeve is at the level of the reel mandrel.
  • a sixth step S16 the coil transport carriage is moved by means of the second drive unit towards the collapsed reel mandrel along its longitudinal axis until the sleeve is completely pushed onto the reel mandrel, but does not yet touch it, since the inner diameter of the sleeve is larger than the diameter of the reel mandrel in collapsed state.
  • the reel mandrel is then expanded in a seventh step S17, so that the sleeve is held in a force-fitting manner by the reel mandrel.
  • step S18 the holding arms are pivoted away from the sleeve using the rotary drives and the collar saddle is lowered vertically using the first drive unit.
  • the coil saddle is moved in the vertical direction by means of the first drive unit during the second step S12, so that the coil transport carriage does not collide with any part of the feeding device of the feeding station.
  • a feeding device in the form of a pivoting device can comprise two support arms which are spaced apart from one another along the first horizontal direction X 1 and from which the sleeve is transferred to the Bund transport trolley is held. Since when placing the sleeve on the collar saddle, parts of the support arms have to be pivoted in the vertical direction below the support rollers and can collide with parts of the coil transport carriage, for example with the rotary drives for the swivel arms, in such a case the movement of the collar saddle must coincide with the movement of the The swivel device or the support arms are synchronized to avoid a collision.
  • the control unit receives data from the higher-level control unit via the data technology interface, based on which the control unit actuates the first and second drive units and the rotary drives, so that the sequence of steps S11 to S18 is carried out becomes.
  • the data can in turn include the dimensions a of the sleeve, the state m of the reel mandrel and / or the receiving position A, in which case the control unit is set up to do this to automatically determine and carry out the time sequence as well as the control signals for the actuation of the first and second drive units and the rotary drives, so that the sequence of steps S11 to S18 is carried out autonomously by the coil transport vehicle or its control unit (fully automatic operating mode).
  • the control and monitoring effort for the respective sleeve transport on the higher-level control unit side is advantageously minimized.
  • sleeve transport can also be carried out in a semi-automatic or manual operating mode, as already described above.
  • FIG 1 and Figure 2 show a bundle transport carriage 1 according to the invention in the direction of a first horizontal direction .
  • the coil transport carriage 1 has a coil saddle 5, which is moved in the vertical direction by means of a first drive unit 3 can be proceeded.
  • the first drive unit 3 can be designed, for example, as a hydraulic cylinder.
  • On the top of the collar saddle 5, four support rollers 7, each rotatable axially about the first horizontal direction X 1 are arranged in pairs along the first horizontal direction FIG 1 , 2 and 2A are visible.
  • the bundle transport carriage 1 also has a chassis 4 and a second drive unit 13 arranged thereon, by means of which the bundle transport carriage 1 can be moved along the first horizontal direction X 1 on rails 8.
  • the bundle transport carriage 1 includes four holding arms 11 for stabilizing a remaining bundle 20 or a sleeve 21, of which there are two holding arms each FIG 1 , 2 or 2A are visible.
  • the holding arms 11 are arranged in pairs along a second horizontal direction X 2 opposite one another on the collar saddle 5, the second horizontal direction X 2 being oriented normal to the first horizontal direction X 1 .
  • the holding arms are secured by means of rotary drives 9 (shown in FIG 3 ) designed to be pivotable about the first horizontal direction X 1 .
  • FIG 1 a residual collar 20 is shown, the outer diameter of which is smaller than a limit diameter d 0 and which is still connected via a band section 20 'to an already unwound section of the metal band 2.
  • the unwinding direction U when unwinding the metal strip 2 from the remaining collar 20 runs clockwise, with the band section 20 'not touching the remaining collar 20 being held by a pair of driver rollers 23.
  • a separating device 24 is arranged behind the pair of driver rollers 23, by means of which the metal strip 2 can be separated from the remaining coil 20 remaining on the reel mandrel 22.
  • FIG 1 the collar saddle 5 in a lower vertical position and above it schematically - in addition to the remaining collar 20 to clarify the size relationships - a collar 20 shown in dashed lines, the outer diameter of which is larger than a limit diameter d 0 shown in dash-dotted lines and whose free band end 20" is positioned in a 7 o'clock position near the support rollers 7 of the collar saddle 5. Since such a collar 20 does not stabilize due to its own weight must be, the holding arms 11 of the bundle transport carriage are 1 in FIG 1 pivoted into a parking position P.
  • FIG 2 the collar saddle 5 of the collar transport carriage 1 is in the same lower vertical position as in FIG 1 as well as shown schematically in a raised vertical position, in which the holding arms 11 are placed against a remaining collar 20 on the reel mandrel 22, so that the holding arms 11 touch the remaining collar 20 on the circumference with their respective inner sides 11 '.
  • the free band end 20" of the remaining collar 20 is also in FIG 2 positioned in a 7 o'clock position near the support rollers 7 of the collar saddle 5.
  • FIG 2 It can be seen that along the second horizontal direction FIG 1 and 2 extends along the chassis 4.
  • FIG 2A shows an enlarged detail of FIG 2 , in which a remaining collar 20 is placed on the support rollers 7 of the collar saddle 5 (in FIG 2A not shown) rests and the holding arms 11 are positioned against the remaining collar 20.
  • the free band end 20" of the remaining collar 20 is positioned below the longitudinal axis M of the remaining collar 20 and in the vicinity of the left support roller 7 within a predetermined angular range ⁇ max relative to the vertical through the longitudinal axis M of the remaining collar 20, so that its own weight advantageously prevents the band from springing up Residual collar 20 counteracts.
  • On the inside 11 'of the left holding arm 11 there is a friction-reducing covering 14 and on the inside 11' of the right holding arm 11 there are sliding rollers 15 attached.
  • FIG 3 shows the exemplary embodiment of the bundle transport trolley according to the invention in an unloaded state along a second horizontal direction X 2 , where in FIG 3 two of the four support rollers 7 and two of the four holding arms 11 are visible.
  • the holding arms 11 are arranged along the first horizontal direction X 1 between the support rollers 7 on the collar saddle 5.
  • the bundle transport carriage can also have more than four support rollers 7, for example six or eight support rollers 7, or a different number of holding arms 11, for example two or six holding arms 11.
  • Two of the holding arms 11 are driven by a rotary drive 9 and can therefore be pivoted about the first horizontal direction X 1 .
  • the chassis 4 of the coil transport car 1 is mounted on the rails 8 via wheels 12.
  • a data technology interface 17 connected to a control unit 16 of the bundle transport vehicle 1 enables the control unit 16 to exchange data with a higher-level control unit 19.
  • the communication path to the higher-level control unit 19 is as a wireless radio link, for example in the form of a WLAN or a data laser connection.
  • a wired transmission path between the data technology interface 17 and the higher-level control unit 19 is also possible, for example in the form of a trailing cable or as a signal modulated onto a power supply of the coil transport carriage 1.
  • FIG 4 the bundle transport trolley 1 according to the invention is shown in a receiving position A in front of a loading station 30 when taking over a sleeve 21.
  • the feeding station 30 comprises a multi-stage foundation 31, a roller table 36 for transporting a sleeve 21 and a movable pivoting device 32 for transferring a sleeve 21 to the coil transport carriage 1.
  • a sleeve 21 can be transferred from the roller table 26 to the pivoting device 32.
  • the pivoting device 32 comprises two support arms 34 connected via a cross member 35 with upwardly curved runners.
  • a swivel drive 37 for example as in FIG 4 shown can be designed as a rotatably mounted hydraulic cylinder and is connected at its upper end to the cross member 35, the support arms 34 with the sleeve 21 located thereon can be lowered.
  • FIG 4 To illustrate the transfer process of the sleeve 21 to the coil transport carriage 1 is shown in FIG 4 the pivoting device 32 is shown in three pivoting positions, with the sleeve 21 resting in the uppermost pivoting position at an initial height h 1 on the support arms 34 of the pivoting device 32.
  • the collar saddle 5 of the coil transport carriage 1 is shown in a lower vertical position, in which the holding arms 11 are in the parking position P, and in a vertical position above it at the takeover height h 0 , in which the transfer is carried out by shifting the weight of the sleeve 21 from the pivoting device 32 on the collar saddle 5 takes place.
  • the holding arms 11 are pivoted into a securing position S in order to secure the sleeve 21 against falling to the side in the direction of the second horizontal direction X 2 when the pivoting device 32 is lowered.
  • the initial height h 1 and the takeover height h 0 each refer to the first step of the foundation 31. If necessary, the lowering of the pivoting device 32 and the collar saddle 5 can be carried out in a coordinated manner when the sleeve 21 is transferred, so that a collision between parts of the pivoting device 32 and Sharing the bundle transport carriage 1 is avoided.
  • FIG 5 (FIG 5 ) agrees to a large extent FIG 3 match, with the additional receiving position A of the bundle transport carriage 1 in front of the feeding station 30 and A sleeve 21 and the support arms 34 are shown schematically in the uppermost pivoting position of the pivoting device 32.
  • FIG 6 shows in a top view along a vertical direction the feeding station 30 with the roller table 36, the pivoting device 32 with the support arms 34, the cross member 35 and the pivot drive 37 as well as a sleeve 21, which is supported by the runners of the pivot arms 34 against rolling down along the second horizontal direction X 2 is secured. Furthermore, the receiving position A for the bundle transport carriage 1 is shown, which is located centrally between the support arms 34 along the first horizontal direction X1 .
  • FIG 7 a method according to the invention for removing a coil 20 from a reel mandrel 22 with the aid of a coil transport carriage 1 according to the invention is shown schematically in the form of a sequence consisting of the steps S1 to S6 described above.
  • the control unit 16 of the bundle transport vehicle 1 is first sent the key data of a bundle transport to be carried out via the interface 17 and via a wireless connection to a higher-level control unit 19.
  • the key data include at least the state m of the coiler mandrel 22, the dimensions of the coil 20 (outer diameter, dimension along its longitudinal axis M, etc.), the coil weight g and a target position Z to which the coil 20 is to be transported by the coil transport vehicle 1 .
  • the control unit 16 is set up to carry out the sequence automatically by, in steps S1, S2, S5, S5 'and S6, the corresponding trades of the coil transport carriage - as described above, the first and second drive units 3 and 13 for moving the coil saddle 5 or The coil transport carriage 1 and the rotary drives 9 for adjusting the holding arms 11 - are activated by the control unit 16. These activations are in FIG 7 each with dashed arrows from the corresponding steps for the trades mentioned.
  • the control unit 16 is informed that the separation cut has been carried out by a separating device 24 or that the coil 20 has been rotated by the reel mandrel 22 against the unwinding direction U and the subsequent collapse of the reel mandrel 22, which in FIG 7 is symbolized by dashed arrows from the respective trades to the relevant steps.
  • This notification can be made, for example, by means of appropriate confirmation signals via the external control unit 19 and the interface 17.
  • the control unit 16 waits for confirmation of the execution of the operations mentioned by the external trades before executing further steps in the sequence.
  • FIG 8 Analogous to Figure 7 (FIG 7 ) is in Figure 8 (FIG 8 ) a sequence of a method according to the invention for pushing a sleeve 21 onto a reel mandrel 22 is shown schematically in the form of a sequence consisting of the steps S11 to S18 described above.
  • the key data of a sleeve transport to be carried out are transmitted to the control unit 16 of the coil transport carriage 1 via the interface 17 and via a wireless connection to a higher-level control unit 19.
  • the key data include at least the dimensions of the sleeve 21 (outer diameter, dimension along its longitudinal axis M, etc.), the state m of the reel mandrel 22 and a receiving position A of a delivery station 30 from which the sleeve 21 is to be taken over by the coil transport carriage 1.
  • the control unit 16 is set up to carry out the sequence automatically by activating the corresponding parts of the coil transport car - as described above, the first and second drive units 3 and 13 as well as the rotary drives 9 - by the control unit 16 in steps S11 to S16 and S19 become (in FIG 8 again symbolized by dashed arrows pointing to the trades mentioned).
  • the control unit 16 is informed that the sleeve 21 has been deposited by means of the feeding device 32, which can again be done, for example, by transmitting a corresponding confirmation signal via the external control unit 19 and the interface 17. Furthermore, while the sleeve 21 is being deposited, the control unit 16 can be informed of further signals (eg current position signals of the feeding device 32) for the above-described synchronization of the movement of the collar saddle 5 and the feeding device 32.
  • the control unit 16 is informed that the reel mandrel 22 has been expanded, which means that the sleeve 21 is held non-positively by the reel mandrel 22 from this point on, whereupon the control unit 16 moves to the final step S18.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Bundtransportwagen mit anstellbaren Haltearmen sowie ein Verfahren zum sicheren Handhaben von Metallbunden mit kleinem Außendurchmesser bzw. von Hülsen an einem Haspeldorn.
  • Aus dem Stand der Technik sind horizontal verfahrbare Bundtransportwagen mit vertikal verfahrbarem Bundsattel bekannt. An der Oberseite des Bundsattels können zur Aufnahme eines Bundes mehrere Auflagerollen angeordnet sein, die jeweils axial um eine horizontale Richtung drehbar sind. Derartige Bundtransportwagen sind für die sichere Handhabung (z.B. Transport von einer Ausgangsposition an eine Zielposition, Aufschieben auf bzw. Abziehen von einem Haspeldorn, etc.) von solchen Bunden geeignet, die ein ausreichendes Eigengewicht aufweisen, sodass sie ohne weitere Scherungsmaßnahmen nicht zum Aufspringen neigen.
  • Abhängig von Produktionsvorgaben werden jedoch von einem Haspeldorn abzuwickelnde Metallbänder fallweise nicht zur Gänze abgewickelt (z.B. bei einem Reversierhaspel), sondern es verbleibt ein Reststück des betreffenden Metallbandes auf dem Haspeldorn, das von diesem abtransportiert werden muss. Derartige Reststücke werden, wenn ihr Außendurchmesser einen bestimmten Wert d0, beispielsweise 750mm, nicht übersteigt, auch als sogenannte 'Restbunde' bezeichnet und weisen in der Regel auch ein entsprechend geringes Eigengewicht auf. Der Wert d0 wird im Weiteren als 'Grenzdurchmesser' bezeichnet.
  • Für den Abtransport eines derartigen Reststücks von einem Haspeldorn wird nach dem Abhaspeln eines Großteils des noch mit dem Reststück verbundenen ursprünglichen Bandes der Bundsattel eines Bundtransportwagens gegen die Unterseite des Reststücks angestellt. Anschließend erfolgt ein Trennschnitt, mittels dem der abgehaspelte Bandteil von dem auf dem Haspeldorn verbliebenen Reststück abgetrennt wird. Das am Haspeldorn verbliebene Reststück wird dann von diesem soweit zurückgewickelt (d.h. gegen die Abwickelrichtung gedreht), dass das freie Bandende umfangseitig in der Nähe des Bundsattels zu liegen kommt (sogenannte 5-Uhr- oder 7-Uhr-Position).
  • Wenn der Außendurchmesser des Reststücks unterhalb des maximalen Grenzdurchmessers d0 liegt, kann ein solcher Restbund - insbesondere bei einer hohen Eigenfestigkeit des Bandmaterials - mechanisch instabil sein und aufgrund der im Metallband vorhandenen elastischen Restspannung zum Aufspringen neigen, was naturgemäß ein hohes Sicherheitsrisiko bei seinem Transport und seiner Handhabung darstellt. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungen zum Transportieren von instabilen Bunden bekannt.
  • So schlägt die EP 2 648 860 B1 zum Abziehen hochfester Bunde mit Hilfe eines Bundausfahrwagens von einem Haspeldorn vor, einen jeweiligen Bund mittels zweier Niederhaltearme zu stabilisieren, wobei die Niederhaltearme jeweils eine Niederhaltekraft an der Außenumfangsfläche bzw. im Coilauge des Bundes ausüben. Einer derartigen Lösung erfordert einen hohen konstruktive Aufwand und verfügt nur über eine begrenzte Transportreichweite, da die Niederhaltearme jeweils als separat verfahrbare Gewerke ausgestaltet sind und mit den Bewegungen des Bundausfahrwagens synchronisiert werden müssen.
  • Aus der EP 3 366 381 A1 ist ein Bundtransportwagen mit einer im Bundsattel versenkbaren Klemmeinheit bekannt, die in aktiviertem Zustand durch Ausüben einer Niederhaltekraft im Coilauge eines auf dem Bundtransportwagen abgelegten Metallbundes diesen gegen den Bundsattel pressen und so in seiner Lage stabilisieren kann. Zwar ist prinzipiell ein Drehen eines Bundes auf einem derartigen Bundtransportwagen auch bei aktivierter Klemmeinheit möglich, jedoch ist keine Übernahme eines sich noch zur Gänze auf einem Haspeldorn befindlichen Bundes direkt auf den Bundtransportwagen bei gleichzeitig ausgefahrener Klemmeinheit möglich, da diese mit dem Haspeldorn kollidieren würde.
  • Die EP 2 544 835 B1 offenbart, einen hochfesten Bund daraufhin zu überprüfen, ob er sich nach der Ablage auf zwei ortsfesten Auflagepunkten in einer instabilen Gleichgewichtslage befindet und in diesem Fall einen weiteren, beweglichen Auflagepunkt unterhalb der Mittenebene des Metallbundes gegen dessen äußere Umfangsfläche anzustellen. Da der Bund nur unterhalb seiner Mittenebene und somit nicht entlang mehr als der Hälfte seines Außenumfanges gehalten wird, besteht kein Formschluss zu den Auflagepunkten, sodass auch für einen bereits stabilisiert abgelegten Bund eine Selbstöffnung aufgrund einer starken Restspannung, z.B. ausgelöst durch starke Erschütterungen oder thermische Schrumpfung des Bundes selbst, nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann.
  • Aus der EP 2 644 690 A1 sind eine Haspeleinrichtung und ein Haspelverfahren für ein Band bekannt, bei dem das Band in der Haspeleinrichtung um eine Bundachse gehaspelt wird. Der gehaspelte Bund wird dabei noch in der Haspeleinrichtung durch Fixieren der radial äußersten Windung mit Hilfe einer Sicherungseinrichtung gegen ein unbeabsichtigtes Enthaspeln gesichert. Der gesicherte Bund wird zusammen mit der Sicherungseinrichtung mittels einer Beförderungseinrichtung aus der Haspeleinrichtung entnommen. Nachteilig dabei ist, dass an jeden Bund eine eigene Sicherungseinrichtung angebracht werden muss, die gegebenenfalls vor weiteren Bearbeitungsschritten des Bundes von diesem wieder entfernt werden muss.
  • Weiterhin besteht gelegentlich der Bedarf, Bunde mit einem größeren Innendurchmesser zu wickeln, als dies ein vorhandener Haspeldorn erlauben würde. Zu diesem Zweck wird vor dem Haspelvorgang als solchem eine sogenannte 'Hülse' auf den betreffenden Haspeldorn aufgeschoben. Da Hülsen ähnlich wie Restbunde ein nur geringes Eigengewicht besitzen, besteht bei deren Handhabung mittels eines Bundtransportwagens die Gefahr des seitlichen Herunterfallens bzw. Herunterrollens, weswegen Hülsen gemäß Stand der Technik mittels eines eigenen Gewerks in Form eines Hülsenmanipulators auf einen Haspeldorn aufgeschoben werden.
  • Aus der JP S48 43409 B1 ist ein Bundtransportwagen zum Handhaben eines Bundes an einem Haspeldorn einer Bandlängsteilanlage bekannt. Der Bundtransportwagen weist einen vertikal verfahrbaren Bundsattel und schwenkbare Haltearme auf, die paarweise einander gegenüberliegend am Bundsattel angeordnet sind. Mittels Antrieben können die Haltearme um eine Richtung parallel zur Bundlängsachse an den Bund angeschwenkt werden, sodass sie diesen mittels Andrückelementen auf dem Bundsattel stabilisieren. Mit Hilfe eines Zylinders kann der Bundtransportwagen in horizontaler Richtung verfahren werden. Die Bewegungen des Bundtransportwagens und der Haltearme werden dabei vollautomatisch gesteuert.
  • Keine der in den Dokumenten EP 2 648 860 B1 , EP 3 366 381 A1 , EP 2 544 835 B1 und EP 2 644 690 A1 vorgeschlagenen Lösungen lässt sich jedoch dazu verwenden, sowohl einen Restbund nach erfolgtem Trennschnitt bereits beim Zurückwickeln auf dem Haspeldorn mechanisch zu stabilisieren als auch eine Hülse auf einen Haspeldorn aufzuschieben.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen aus dem Stand der Technik bekannten Bundtransportwagen dahingehend weiterzuentwickeln, dass damit eine sichere Handhabung von Bunden, insbesondere von Bunden mit einem Außendurchmesser, der kleiner als ein Grenzdurchmesser d0 ist, sowie von Hülsen an einem Haspeldorn ermöglicht wird.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Bundtransportwagen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein erfindungsgemäßer Bundtransportwagen zum sicheren Handhaben von Bunden, insbesondere von insbesondere von Bunden mit einem Außendurchmesser, der kleiner als ein Grenzdurchmesser d0 ist, oder Hülsen an einem Haspeldorn umfasst einen mittels einer ersten Antriebseinheit vertikal verfahrbaren Bundsattel. An der Oberseite des Bundsattels sind mehrere Auflagerollen zur Aufnahme eines Bundes oder einer Hülse angeordnet, wobei die Auflagerollen jeweils axial um eine erste horizontale Richtung X1 drehbar sind. Bevorzugt stimmt die erste horizontale Richtung X1 mit der Längsachse des Haspeldorns überein.
  • Der Bundtransportwagen weist weiterhin Haltearme zum Stabilisieren des Bundes, für den Fall, dass dessen Außendurchmesser nicht größer als ein Grenzdurchmesser d0 ist, oder der Hülse auf. Die Haltearme sind paarweise entlang einer zweiten horizontalen Richtung X2 einander gegenüberliegend an dem Bundsattel angeordnet, wobei die zweite horizontale Richtung X2 normal zur ersten horizontalen Richtung X1 orientiert ist. Die Haltearme sind mittels Drehantrieben um die erste horizontale Richtung X1 schwenkbar und können deswegen an einen bzw. eine auf dem Bundsattel befindlichen Bund bzw. Hülse angeschwenkt werden und so ein ungewolltes Aufspringen des Bundes bzw. ein seitliches Herunterrollen des Bundes bzw. der Hülse verhindern. Bevorzugt weist der Bundtransportwagen zwei oder vier Haltearme auf. Falls der Außendurchmesser des Bundes einen maximalen Grenzdurchmesser d0 übersteigt, werden die Haltearme nicht benötigt.
  • Weiterhin weist der erfindungsgemäße Bundtransportwagen eine zweite Antriebseinheit auf, mittels derer er horizontal verfahren werden kann. Dadurch kann der Bundtransportwagen zu dem Haspeldorn hinbewegt und von dem Haspeldorn wegbewegt werden, beispielsweise um einen Bund von dem Haspeldorn abzuziehen oder eine Hülse auf den Haspeldorn aufzuschieben. Bevorzugt stimmt die horizontale Richtung, entlang der der Bundtransportwagen mittels der zweiten Antriebseinheit bewegt werden kann, im Bereich des Haspeldorns bzw. im Aufnahmebereich für eine Hülse mit der ersten horizontalen Richtung X1 überein.
  • Der erfindungsgemäße Bundtransportwagen weist auch eine Steuereinheit zum Betätigen der ersten und zweiten Antriebseinheit und der Drehantriebe sowie eine datentechnische Schnittstelle für die Kommunikation mit einer übergeordneten Steuereinheit auf. Die datentechnische Schnittstelle ermöglicht der Steuereinheit des Bundtransportwagens die Entgegennahme von Daten betreffend einen auszuführenden Transportvorgang von der übergeordneten Steuereinheit, bei der es sich beispielsweise um eine Anlagenautomation handeln kann.
  • Die von der übergeordneten Steuereinheit empfangenen Daten können lediglich in Form von Eckdaten des anstehendem Transportvorganges vorliegen, die beispielsweise den Zustand m des Haspeldorns (kollabiert oder gespreizt), Abmessungen a und/oder Gewicht g des Bundes, eine Zielposition Z, an die der Bund transportiert werden soll bzw. eine Aufnahmeposition A, an der eine Hülse von dem Bundtransportwagen übernommen werden soll, umfassen. In diesem Fall ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die zeitliche Abfolge sowie die Steuersignale für die Betätigung der ersten und zweiten Antriebseinheit und der Drehantriebe selbsttätig zu ermitteln und durchzuführen. Zu den Parametern zählen z.B. die Verfahrwege oder die Anstellkräfte der einzelnen Gewerke.
  • Auch kann die Steuereinheit eingerichtet sein, anhand des Zustandssignals für den Haspeldorn selbsttätig ermitteln, ob ein Bund von dem Haspeldorn abgezogen bzw. eine Hülse auf den Haspeldorn aufgeschoben werden kann. Beispielsweise kann die Steuereinheit einen unzulässigen Betriebszustand (z.B. wenn ein Bund von dem Haspeldorn abgezogen oder eine Hülse auf den Haspeldorn aufgeschoben werden soll, der Haspeldorn aber noch gespreizt ist) selbsttätig erkennen und über die datentechnische Schnittstelle an die übergeordnete Steuereinheit melden und weitere Steuerbefehle abwarten.
  • Es können auch weitere Sensorsignale (z.B. Lichtschranken zur Erkennung von Hindernissen) der Steuereinheit zugeführt werden und diese kann derart ausgestaltet sein, dass sie in der Lage ist, auf Basis dieser weitere Sensorsignale selbsttätig festzustellen, ob ein Transportvorgang kollisionsfrei durchgeführt werden kann. Wiederum kann die Steuereinheit eine drohende Kollision des Bundtransportwagens oder eines Teiles davon mit einem Hindernis als unzulässigen Betriebszustand selbsttätig erkennen und datentechnische Schnittstelle an die übergeordnete Steuereinheit rückmelden sowie einen allfälligen Transportvorgang unterbrechen bzw. nicht starten.
  • Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bundtransportwagens sind die Drehantriebe als Getriebemotore ausgestaltet. Da die Haltearme des Bundtransportwagens zum Fixieren eines Bundes bzw. einer Hülse eine Drehbewegung ausführen müssen, kann durch eine Kombination aus einem Motor mit rotierender Abtriebswelle und einem entsprechenden Untersetzungsgetriebe vorteilhaft eine kleine Bauform für die jeweiligen Drehantriebe erreicht werden, wodurch die Gefahr von Kollisionen bei der Handhabung eines Bundes bzw. einer Hülse minimiert wird.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bundtransportwagens können die Haltearme in eine Parkstellung P geschwenkt werden, sodass die größte Erstreckung dmax zwischen den Haltearmen entlang der zweiten horizontalen Richtung X2 kleiner oder gleich der größten Abmessung dbtw des Bundtransportwagens entlang der zweiten horizontalen Richtung X2 ist. Unter der 'größten Erstreckung' dmax zwischen den Haltearmen entlang der zweiten horizontalen Richtung X2 wird der größtmögliche Abstand verstanden, der von zwei jeweils auf einem der beiden Haltearme befindlichen Punkten entlang der zweiten horizontalen Richtung X2 aufgespannt wird, wenn sich die Haltearme in der Parkposition P befinden. Gleichermaßen wird unter der 'größten Abmessung' dbtw des Bundtransportwagens entlang der zweiten horizontalen Richtung X2 der größtmögliche Abstand verstanden, den zwei jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Bundtransportwagens befindliche Punkten entlang der zweiten horizontalen Richtung X2 aufspannen.
  • Vereinfacht ausgedrückt hat das Verschwenken der Haltearme in die Parkstellung zur Folge, dass die Haltearme in der Parkposition P nicht 'breiter' sind als der Bundtransportwagen selbst, wenn die Breitenrichtung des Bundtransportwagens mit der zweiten horizontalen Richtung X2 gleichgesetzt wird. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass beim Transport von Bunden, die aufgrund ihrer Abmessungen keine Stabilisierung benötigen, die Haltearme platzsparend in die Parkposition geschwenkt werden können und kein zusätzlicher Platzbedarf im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Bundtransportwagen besteht. Somit eignet sich der erfindungsgemäße Bundtransportwagen als Ersatz bzw. Nachrüstlösung für bestehende Transportvorrichtungen, da keine baulichen Veränderungen an der entsprechenden Fahrstrecke erforderlich sind.
  • Bevorzugt sind die Haltearme derart ausgestaltet, Bunde oder Hülsen mit einem Außendurchmesser, der in einem Bereich zwischen 500mm und einem Grenzdurchmesser d0 liegt, formschlüssig stabilisieren. Der Grenzdurchmesser d0 kann beispielsweise 750mm betragen. Dies wird durch eine entsprechende Formgebung der Haltearme erreicht. Unter 'formschlüssig stabilisieren' wird verstanden, dass jeder der Haltearme des Bundtransportwagens bei entsprechender Anstellung durch die Drehantriebe gegen den bzw. die auf dem Bundsattel befindlichen Bund bzw. Hülse den Bund bzw. die Hülse umfangseitig an zumindest einem Punkt oberhalb einer horizontalen Mittenebene durch eine Längsachse M des Bundes bzw. der Hülse kontaktiert.
  • Zur Vermeidung von Kratzern oder Dellen an der umfangseitigen Oberfläche des Bundes bzw. der Hülse während des Anstellvorganges der Haltearme und während des Transports durch den Bundtransportwagen sind die Haltearme an ihren Innenseiten bevorzugt mit einen reibungsmindernden Belag oder Gleitrollen versehen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Abziehen eines Bundes von einem Haspeldorn, dessen Außendurchmesser kleiner als ein Grenzdurchmesser d0 ist, mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Bundtransportwagens wird in einem ersten Schritt S1 der Bundsattel des Bundtransportwagens mittels der ersten Antriebseinheit vertikal verfahren und gegen den auf dem Haspeldorn befindlichen Bund, der zu diesem Zeitpunkt noch mit einem abgehaspelten Bandabschnitt verbunden ist, angestellt, sodass die Auflagerollen des Bundsattels den Bund an seiner Unterseite kontaktieren.
  • Das Anstellen des Bundsattels an den auf dem Haspeldorn befindlichen Bund kann beispielsweise kraftgeregelt oder positionsgeregelt erfolgen. Eine positionsgeregelte Anstellung kann entweder auf Basis des entsprechenden Bunddurchmessers oder auf Basis eines Sensorsignals (z.B. von einem Entfernungs- oder Berührungssensor) erfolgen. Eine kraftgeregelte Anstellung kann unter Zuhilfenahme einer Kraftmessvorrichtung für den Bundsattel auf Basis des entsprechenden Bundgewichts g oder auf Basis einer vorgegebenen maximalen Anstellkraft erfolgen. Auch eine Kombination von kraftgeregelter und positionsgeregelter Anstellung ist möglich. Der betreffende Bunddurchmesser bzw. das betreffende Bundgewicht g können zu diesem Zweck über die datentechnische Schnittstelle an die Steuereinheit des Bundtransortwagens übertragen worden sein.
  • Besonders bevorzugt wird der Bundsattel mit einer Kraft gegen den auf dem Haspeldorn befindlichen Bund angestellt, die der Gewichtskraft des Bundes nach der Abtrennung des abgehaspelten Bandabschnittes entspricht: dadurch wird der Haspeldorn von der Gewichtskraft des Bundes entlastet, sodass dieser in einem nachfolgenden Schritt problemlos von dem Haspeldorn abgezogen werden kann, weil bei einem dazu notwendigen Kollabieren des Haspeldorns keine elastischen Verbiegungen - verursacht durch die Gewichtskraft des Bundes oder durch eine zu große Anstellkraft des Bundsattels - mehr ausgeglichen werden müssen.
  • In einem zweiten Schritt S2 des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Haltearme mittels der Drehantriebe an den Bund angeschwenkt. Das Anschwenken der Haltearme an den Bund kann beispielsweise unter Aufbringung eines bestimmten Drehmoments erfolgen, sodass sichergestellt ist, dass die Haltearme die Außenumfangsfläche des Bundes tatsächlich kontaktieren. Dadurch wird das freie Bandende, das in einem darauffolgenden dritten Schritt S3 durch das Abtrennen des abgehaspelten Bandabschnitts von dem Bund entsteht, gegen die Außenumfangsfläche des Bundes gedrückt und mechanisch gegen unkontrolliertes Herabfallen bzw. Aufspringen gesichert. Die Abtrennung des abgehaspelten Bandabschnitts von dem Bund im dritten Schritt S3 erfolgt mittels einer Trennvorrichtung, die seitlich des Haspeldorns - d.h. in einer Richtung quer zu dessen Längsachse - angeordnet ist.
  • In einem vierten Schritt S4 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Bund mit Hilfe des Haspeldorns gegen eine Abwickelrichtung U des Bundes gedreht, bis das freie Bandende des Bundes umfangseitig innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches αmax relativ zur Vertikalen durch eine Längsachse M des Bundes positioniert ist. Der Winkelbereich αmax kann von der geometrischen Anordnung der Auflagerollen des Bundsattels bestimmt sein, sodass das freie Bandende beispielsweise maximal 20cm von einer der Auflagerollen positioniert wird (sogenannte 5-Uhr- bzw. 7-Uhr-Position). Bevorzugt wird das freie Bandende beim Drehen des Bundes gegen eine Abwickelrichtung U nicht über eine der Auflagerollen hinweggedreht, um Eindrücke der Bandkante in die darunterliegenden Lagen des Bundes zu vermeiden. Unter der Abwickelrichtung U des Bundes ist jene Drehrichtung zu verstehen, in welche der Bund beim Abwickeln von dem Haspeldorn gedreht wird. Im gespreizten Zustand des Haspeldorns besteht mechanischer Kontakt zwischen dem Haspeldorn und dem Bund in dessen Coilauge. Daher wird anschließend, d.h. nach erfolgter Drehung gegen die Abwickelrichtung U, der zuvor gespreizte Haspeldorn kollabiert (d.h. es wird dessen Außendurchmesser verringert, sodass kein mechanischer Kontakt mehr zwischen Haspeldorn und Bund besteht)
  • In einem darauffolgenden fünften Schritt S5 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Bundtransportwagen mittels der zweiten Antriebseinheit von dem Haspeldorn wegbewegt, bis der Bund vollständig von dem Haspeldorn abgezogen ist, sodass kein Teil des Haspeldorns mehr in das Coilauge des Bundes ragt. Gleichzeitig wird während des Wegbewegens des Bundtransportwagens der Haspeldorn gegen die Abwickelrichtung U gedreht, um ein Hängenbleiben der Innenwindung des Bundes am Haspeldorn zu vermeiden. In einem abschließenden sechsten Schritt S6 wird der Bund von dem Bundtransportwagen durch Aktivieren der zweiten Antriebseinheit an eine Zielposition, beispielsweise eine Bindestation, transportiert.
  • Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem Schritt S5', der zwischen dem fünften und dem sechsten Schritt S5 und S6 ausgeführt wird, der Bundsattel mittels der ersten Antriebseinheit vertikal abgesenkt. Dies erhöht die mechanische Stabilität des Bundtransportwagens entlang der zweiten horizontalen Richtung X2 während des Transportvorganges.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens empfängt die Steuereinheit des Bundtransportwagens über die datentechnische Schnittstelle von einer übergeordneten Steuereinheit Daten, aufgrund derer die Steuereinheit die erste und zweite Antriebseinheit und die Drehantriebe betätigt, sodass die Sequenz der Schritte S1 bis S6 ausgeführt wird.
  • Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können dabei die von der übergeordneten Steuereinheit empfangenen Daten lediglich in Form von zuvor beschriebenen Eckdaten des anstehendem Transportvorganges vorliegen. Dabei können die Daten den Zustand m des Haspeldorns, Abmessungen a des Bundes am Haspeldorn, ein Bundgewicht g oder eine Zielposition Z, an die der Bund nach dem Abziehen vom Haspeldorn zu transportieren ist, umfassen.
  • In diesem Fall ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die zeitliche Abfolge sowie die Steuersignale für die Betätigung der ersten und zweiten Antriebseinheit und der Drehantriebe selbsttätig zu ermitteln und durchzuführen, sodass die Sequenz der Schritte S1 bis S6 von dem Bundtransportwagen bzw. dessen Steuereinheit autonom ausgeführt wird, was als sogenannter vollautomatischer Betriebsmodus des Bundtransportwagens bezeichnet wird. Vorteilhaft daran ist, dass der Steuerungs- und Überwachungsaufwand für den jeweiligen Bundtransport auf Seite der übergeordneten Steuereinheit minimiert wird.
  • Alternativ kann die Steuereinheit des Bundtransportwagens auch für einzelne Teilschritte des auszuführenden Transportvorganges, beispielsweise für jeden der obengenannten Schritte S1 bis S6, über die datentechnische Schnittstelle entsprechende Datenpakete von der übergeordneten Steuereinheit empfangen, wobei die Steuersignale für die Betätigung der ersten und zweiten Antriebseinheit und der Drehantriebe von der Steuereinheit des Bundtransportwagens ermittelt werden, der zeitliche Ablauf der einzelnen Teilschritte jedoch von der übergeordneten Steuereinheit vorgegeben wird. Dies entspricht einem halbautomatischer Betriebsmodus des Bundtransportwagens und bietet eine größere zeitliche Flexibilität in Bezug auf den zeitlichen Ablauf eines Transportvorganges.
  • Gemäß einer weiteren Alternative kann die Steuereinheit des Bundtransportwagens zur Durchführung der obengenannten Sequenz der Schritte S1 bis S6 auch die die Steuersignale für die Betätigung der einzelnen Gewerke, wie z.B. der ersten und zweiten Antriebseinheit und der Drehantriebe, direkt über die datentechnische Schnittstelle von einer übergeordneten Steuereinheit oder einem Bediener (z.B. durch Betätigung entsprechender Taster oder Schalter) empfangen. Dies entspricht einem manuellen Betriebsmodus (auch als Tippbetrieb bezeichnet) des Bundtransportwagens.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufschieben einer Hülse auf einen Haspeldorn mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Bundtransportwagens wird in einem ersten Schritt S11 der Bundtransportwagen mittels der zweiten Antriebseinheit an eine Aufnahmeposition A vor einer Aufgabestation 30 verfahren und es wird der Bundsattel für eine Übernahme der Hülse mittels der ersten Antriebseinheit in eine vertikale Übernahmehöhe h0 verfahren. Die Haltearme werden mittels der Drehantriebe in eine Sicherungsstellung S geschwenkt, während sich der Bundtransportwagen in einer Aufnahmeposition A befindet. Die Aufnahmeposition A befindet sich in Bezug auf die erste horizontale Richtung X1 an derselben Position wie die Aufgabestation, sodass die Mitte des Bundsattels in Bezug auf die Richtung X1 mit der Mitte der Hülse entlang ihrer Längsachse M übereinstimmt.
  • Die Übernahmehöhe h0 ist vom Hülsendurchmesser und von baulichen Abmessungen der Aufgabestation, von der die Hülse an den Bundtransportwagen übertragen wird, abhängig. Beispielsweise kann die Übernahmehöhe h0 500 bis 1000mm unterhalb einer Ausgangshöhe h1 der Hülse an der Aufgabestation liegen, wobei die Übernahmehöhe h0 und die Ausgangshöhe h1 sich jeweils auf dieselbe Referenzhöhe beziehen (z.B. ein Fundamentniveau der Aufgabestation).
  • In der Sicherungsstellung S sind die Haltearme in eine solche Position geschwenkt, dass sie sich zum größten Teil oberhalb der Auflagerollen des Bundsattels befinden, wobei die Innenseiten der Haltearme entlang der zweiten horizontalen Richtung X2 so weit voneinander beabstandet sind, dass die an den Bundtransportwagen zu übergebende Hülse zwischen den Haltearmen auf den Bundsattel abgesenkt werden kann, ohne dabei die Haltearme selbst zu berühren. Dadurch wird ein versehentliches Herunterfallen oder Herunterrollen der Hülse während des Übergabevorganges verhindert.
  • Die baulichen Abmessungen der Aufgabestation und der betreffende Hülsendurchmesser können über die datentechnische Schnittstelle an die Steuereinheit des Bundtransortwagens übertragen worden sein, sodass die Steuereinheit daraus selbsttätig die Übernahmehöhe h0 des Bundsattels und die Sicherungsstellung S der Haltearme ermittelt. Alternativ können die Übernahmehöhe h0 und die Sicherungsstellung S auch als fixe Werte in der Steuereinheit hinterlegt sein.
  • In einem zweiten Schritt S12 wird die Hülse von der Aufgabestation mittels einer Aufgabevorrichtung auf den Bundsattel des Bundtransportwagens abgelegt. Beispielsweise kann die Aufgabevorrichtung als eine Schwenkvorrichtung ausgestaltet sein, mittels der die Hülse von der Ausgangshöhe h1 auf den Bundsattel, der sich zu diesem Zeitpunkt in der Übernahmehöhe h0 befindet, übergeben wird.
  • In einem dritten Schritt S13 werden die Haltearme mittels der Drehantriebe an die Hülse angeschwenkt, sodass die Innenseiten der Haltearme die Hülse auf ihrer äußeren Umfangseite formschlüssig kontaktieren, woraufhin in einem vierten Schritt S14 der Bundtransportwagen mittels der zweiten Antriebseinheit an eine Position unmittelbar vor dem Haspeldorn verfahren wird und in einem fünften Schritt S15 der Bundsattel mittels der ersten Antriebseinheit vertikal verfahren wird, bis eine Längsachse M der Hülse auf Höhe des Haspeldorns liegt.
  • Anschließend wird in einem sechsten Schritt S16 der Bundtransportwagen mittels der zweiten Antriebseinheit auf den kollabierten Haspeldorn entlang dessen Längsachse zubewegt, bis die Hülse vollständig auf den Haspeldorn aufgeschoben ist, diesen jedoch noch nicht berührt, da der Innendurchmesser der Hülse größer ist als der Durchmesser des Haspeldorns im kollabierten Zustand. Daraufhin wird in einem siebten Schritt S17 der Haspeldorn expandiert, sodass die Hülse von dem Haspeldorn kraftschlüssig gehalten wird.
  • In einem achten Schritt S18 werden die Haltearme mittels der Drehantriebe von der Hülse weggeschwenkt und der Bundsattel wird mittels der ersten Antriebseinheit vertikal abgesenkt. Dadurch besteht kein mechanischer Kontakt mehr zwischen dem Bundsattel und den Haltearmen einerseits und der Hülse andererseits sodass beispielsweise der Bundtransportwagen anschließend mittels der zweiten Antriebseinheit von dem Haspeldorn wegbewegt werden kann. Dadurch kann der Arbeitsraum im Bereich des Haspeldorns für diesem zugeordnete Wickelvorrichtungen (z.B. sogenannte Korbrollen) freigegeben werden, sodass ein Aufwickeln eines Metallbandes auf der Hülse ermöglicht wird.
  • In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufschieben einer Hülse auf einen Haspeldorn wird während des zweiten Schrittes S12 der Bundsattel mittels der ersten Antriebseinheit in vertikaler Richtung verfahren, sodass der Bundtransportwagen mit keinem Teil der Aufgabevorrichtung der Aufgabestation kollidiert.
  • Beispielsweise kann eine Aufgabevorrichtung in Form einer Schwenkvorrichtung zwei Tragarmen umfassen, die entlang der ersten horizontalen Richtung X1 voneinander beabstandet sind und von denen die Hülse bei der Übergabe auf den Bundtransportwagen gehalten wird. Da beim Ablegen der Hülse auf den Bundsattel Teile der Tragarme in vertikaler Richtung unterhalb der Auflagerollen geschwenkt werden müssen und dabei mit Teilen des Bundtransportwagens, beispielsweise mit den Drehantrieben für die Schwenkarme kollidieren können, muss in einem solchen Fall die Bewegung des Bundsattels mit der Bewegung der Schwenkvorrichtung bzw. der Tragarme synchronisiert werden, um eine Kollision zu vermeiden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufschieben einer Hülse auf einen Haspeldorn empfängt die Steuereinheit über die datentechnische Schnittstelle von der übergeordneten Steuereinheit Daten, aufgrund derer die Steuereinheit die erste und zweite Antriebseinheit und die Drehantriebe betätigt, sodass die Sequenz der Schritte S11 bis S18 ausgeführt wird. Dabei können - in Analogie zu dem vorab beschriebenen Verfahren zum Abziehen eines Bundes von einem Haspeldorn - wiederum die Daten die Abmessungen a der Hülse, den Zustand m des Haspeldorns und/oder die Aufnahmeposition A umfassen, in welchem Fall die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die zeitliche Abfolge sowie die Steuersignale für die Betätigung der ersten und zweiten Antriebseinheit und der Drehantriebe selbsttätig zu ermitteln und durchzuführen, sodass die Sequenz der Schritte S11 bis S18 von dem Bundtransportwagen bzw. dessen Steuereinheit autonom ausgeführt wird (vollautomatischer Betriebsmodus). Wiederum wird dabei vorteilhaft der Steuerungs- und Überwachungsaufwand für den jeweiligen Hülsentransport auf Seite der übergeordneten Steuereinheit minimiert.
  • Gleichermaßen kann ein Hülsentransport jedoch auch wie bereits vorab beschrieben in einem halbautomatischen oder manuellen Betriebsmodus durchgeführt werden.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
    • FIG 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bundtransportwagens entlang einer ersten horizontalen Richtung X1 gesehen bei der Übernahme eines Bundes bzw. Restbundes
    • FIG 2A einen Ausschnitt aus FIG 2 mit dem Restbund,
    • FIG 3 das Ausführungsbeispiel des Bundtransportwagens aus FIG 1 und 2 entlang einer zweiten horizontalen Richtung X2,
    • FIG 4 einen erfindungsgemäßen Bundtransportwagen entlang der ersten horizontalen Richtung X1 gesehen in einer Aufgabeposition A zur Übernahme einer Hülse,
    • FIG 5 den erfindungsgemäßen Bundtransportwagen aus FIG 4 entlang der zweiten horizontalen Richtung X2 gesehen,
    • FIG 6 eine Aufgabestation für eine Hülse,
    • FIG 7 eine Sequenz eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Abziehen eines Bundes von einem Haspeldorn, und
    • FIG 8 eine Sequenz eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufschieben einer Hülse auf einen Haspeldorn.
  • Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Figur 1 (FIG 1) und Figur 2 (FIG 2) zeigen in Richtung einer ersten horizontalen Richtung X1 einen erfindungsgemäßen Bundtransportwagen 1 bei der Übernahme eines Bundes 20 von einem Haspeldorn 22. Die Längsachse M des Bundes 20 fällt mit der Längsachse M des Haspeldorns 22 zusammen und ist entlang der ersten horizontalen Richtung X1 orientiert. Der Bundtransportwagen 1 weist einen Bundsattel 5 auf, der mittels einer ersten Antriebseinheit 3 in vertikaler Richtung verfahren werden kann. Die erste Antriebseinheit 3 kann beispielsweise als Hydraulikzylinder ausgestaltet sein. An der Oberseite des Bundsattels 5 sind vier jeweils axial um die erste horizontale Richtung X1 drehbare Auflagerollen 7 paarweise entlang der ersten horizontalen Richtung X1 angeordnet, wovon jeweils zwei Auflagerollen in FIG 1, 2 und 2A sichtbar sind. Der Bundtransportwagen 1 weist zudem ein Fahrgestell 4 und eine daran angeordnete zweite Antriebseinheit 13 auf, mittels welcher der Bundtransportwagen 1 entlang der ersten horizontalen Richtung X1 auf Schienen 8 verfahren werden kann.
  • Weiterhin umfasst der Bundtransportwagen 1 vier Haltearme 11 zum Stabilisieren eines Restbundes 20 bzw. einer Hülse 21, wovon je zwei Haltearme in FIG 1, 2 bzw. 2A sichtbar sind. Die Haltearme 11 sind paarweise entlang einer zweiten horizontalen Richtung X2 einander gegenüberliegend an dem Bundsattel 5 angeordnet, wobei die zweite horizontalen Richtung X2 normal zur ersten horizontalen Richtung X1 orientiert ist. Die Haltearme sind mittels Drehantrieben 9 (dargestellt in FIG 3) um die erste horizontale Richtung X1 schwenkbar ausgeführt.
  • In FIG 1 ist ein Restbund 20 dargestellt, dessen Außendurchmesser kleiner als ein Grenzdurchmesser d0 ist und der noch über einen Bandabschnitt 20' mit einem bereits abgewickelten Abschnitt des Metallbandes 2 verbunden ist. Die Abwickelrichtung U beim Abwickeln des Metallbandes 2 vom Restbund 20 verläuft im Uhrzeigersinn, wobei der nicht am Restbund 20 anliegende Bandabschnitt 20' von einem Paar Treiberrollen 23 gehalten wird. In Abwickelrichtung U gesehen hinter dem Paar Treiberrollen 23 ist eine Trennvorrichtung 24 angeordnet, mittels der das Metallband 2 von dem auf dem Haspeldorn 22 verbleibenden Restbund 20 abgetrennt werden kann.
  • Weiterhin zeigt FIG 1 den Bundsattel 5 in einer unteren vertikalen Position und darüber schematisch - zusätzlich zum Restbund 20 zwecks Verdeutlichung der Größenverhältnisse - einen strichliert dargestellten Bund 20, dessen Außendurchmesser größer als ein strichpunktiert dargestellter Grenzdurchmesser d0 ist und dessen freies Bandende 20" in einer 7-Uhr-Position nahe den Auflagerollen 7 des Bundsattels 5 positioniert ist. Da ein derartiger Bund 20 aufgrund seines Eigengewichtes nicht stabilisiert werden muss, sind die Haltearme 11 des Bundtransportwagens 1 in FIG 1 in eine Parkstellung P verschwenkt.
  • In FIG 2 ist der Bundsattel 5 des Bundtransportwagens 1 sowohl in derselben unteren vertikalen Position wie in FIG 1 als auch schematisch in einer angehobenen vertikalen Position dargestellt, in welcher die Haltearme 11 an einen Restbund 20 auf dem Haspeldorn 22 angestellt sind, sodass die Haltearme 11 mit ihren jeweiligen Innenseiten 11' den Restbund 20 umfangseitig berühren. Wiederum ist das freie Bandende 20" des Restbundes 20 auch in FIG 2 in einer 7-Uhr-Position nahe den Auflagerollen 7 des Bundsattels 5 positioniert. Weiterhin ist in FIG 2 ersichtlich, dass entlang der zweiten horizontalen Richtung X2 die größte Erstreckung dmax zwischen den Haltearmen 11, die sich in der Parkstellung P befinden, kleiner als die größte Abmessung dbtw des Bundtransportwagens 1 ist, welche sich in der Darstellung von FIG 1 und 2 entlang des Fahrgestells 4 erstreckt.
  • Figur 2A (FIG 2A) zeigt eine Ausschnittvergrößerung von FIG 2, worin ein Restbund 20 auf den Auflagerollen 7 des Bundsattels 5 (in FIG 2A nicht dargestellt) aufliegt und die Haltearme 11 dabei gegen den Restbund 20 angestellt sind. Das freie Bandende 20" des Restbundes 20 ist unterhalb der Längsachse M des Restbundes 20 und in der Nähe der linken Auflagerolle 7 innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches αmax in relativ zur Vertikalen durch die Längsachse M des Restbundes 20 positioniert, sodass dessen Eigengewicht vorteilhaft einem Aufspringen des Restbundes 20 entgegenwirkt. An der Innenseite 11' des linken Haltearmes 11 ist ein reibungsmindernden Belag 14 und an der Innenseite 11' des rechten Haltearmes 11 sind Gleitrollen 15 angebracht.
  • Figur 3 (FIG 3) zeigt das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bundtransportwagens in unbeladenem Zustand entlang einer zweiten horizontalen Richtung X2, wobei in FIG 3 zwei der vier Auflagerollen 7 bzw. zwei der vier Haltearme 11 sichtbar sind. Die Haltearme 11 sind entlang der ersten horizontalen Richtung X1 zwischen den Auflagerollen 7 am Bundsattel 5 angeordnet. In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann der Bundtransportwagen auch mehr als vier Auflagerollen 7, beispielsweise sechs oder acht Auflagerollen 7, bzw. eine andere Anzahl an Haltearmen 11, beispielsweise zwei oder sechs Haltearme 11, aufweisen. Je zwei der Haltearme 11 werden von einem Drehantrieb 9 angetrieben und können dadurch um die erste horizontalen Richtung X1 verschwenkt werden. Das Fahrgestell 4 des Bundtransportwagens 1 ist über Räder 12 auf den Schienen 8 gelagert.
  • Eine mit einer Steuereinheit 16 des Bundtransportwagens 1 verbundene datentechnische Schnittstelle 17 ermöglicht der Steuereinheit 16 den Austausch von Daten mit einer übergeordneten Steuereinheit 19. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bundtransportwagens ist die Kommunikationsstrecke zur übergeordneten Steuereinheit 19 als drahtlose Funkstrecke, beispielsweise in Form einer WLAN- oder einer Datenlaser-Verbindung ausgeführt. Alternativ dazu ist jedoch auch eine kabelgebundene Übertragungsstrecke zwischen der datentechnischen Schnittstelle 17 und der übergeordneten Steuereinheit 19 möglich, beispielsweise in Form eines Schleppkabels oder als auf eine Stromversorgung des Bundtransportwagens 1 aufmoduliertes Signal.
  • In Figur 4 (FIG 4) ist der erfindungsgemäße Bundtransportwagen 1 in einer Aufnahmeposition A vor einer Aufgabestation 30 bei der Übernahme einer Hülse 21 dargestellt. Die Aufgabestation 30 umfasst ein mehrstufiges Fundament 31, einen Rollgang 36 zum Antransport einer Hülse 21 und eine bewegliche Schwenkvorrichtung 32 zur Übergabe einer Hülse 21 auf den Bundtransportwagen 1. Über einen feststehenden Längsträger 38, der auf einer ersten Stufe des Fundaments 31 abgestützt ist, kann eine Hülse 21 von dem Rollgang 26 an die Schwenkvorrichtung 32 übertragen werden. Die Schwenkvorrichtung 32 umfasst zwei über einen Querträger 35 verbundene Tragarme 34 mit nach oben gebogenen Kufen. Mit Hilfe eines Schwenkantriebes 37, der beispielsweise wie in FIG 4 dargestellt als drehbar gelagerter Hydraulikzylinder ausgestaltet sein kann und an seinem oberen Ende mit dem Querträger 35 verbunden ist, können die Tragarme 34 mit der darauf befindlichen Hülse 21 abgesenkt werden.
  • Zur Verdeutlichung des Übergabevorganges der Hülse 21 an den Bundtransportwagen 1 ist in FIG 4 die Schwenkvorrichtung 32 in drei Schwenkpositionen dargestellt, wobei die Hülse 21 in der obersten Schwenkposition in einer Ausgangshöhe h1 auf den Tragarmen 34 der Schwenkvorrichtung 32 aufliegt. Gleichermaßen ist der Bundsattel 5 des Bundtransportwagens 1 in einer unteren Vertikalposition, in der sich die Haltearme 11 in der Parkposition P befinden, sowie in einer darüberliegenden Vertikalposition in der Übernahmehöhe h0 dargestellt, in welcher die Übergabe durch eine Gewichtsverlagerung der Hülse 21 von der Schwenkvorrichtung 32 auf den Bundsattel 5 erfolgt. Bei der Übergabe sind die Haltearme 11 in eine Sicherungsstellung S verschwenkt, um die Hülse 21 beim Absenken der Schwenkvorrichtung 32 gegen ein seitliches Herunterfallen in Richtung der zweiten horizontalen Richtung X2 abzusichern. Die Ausgangshöhe h1 und die Übernahmehöhe h0 beziehen sich jeweils auf die erste Stufe des Fundaments 31. Im Bedarfsfall kann das Absenken des Schwenkvorrichtung 32 und des Bundsattels 5 bei der Übergabe der Hülse 21 koordiniert erfolgen, sodass eine Kollision zwischen Teilen der Schwenkvorrichtung 32 und Teilen des Bundtransportwagens 1 vermieden wird.
  • Figur 5 (FIG 5) stimmt in wesentlichen Teilen mit FIG 3 überein, wobei zusätzlich noch die Aufnahmeposition A des Bundtransportwagens 1 vor der Aufgabestation 30 und schematisch eine Hülse 21 sowie die Tragarme 34 in der obersten Schwenkposition der Schwenkvorrichtung 32 dargestellt sind.
  • Figur 6 (FIG 6) zeigt in einer Draufsicht entlang einer vertikalen Richtung die Aufgabestation 30 mit dem Rollgang 36, der Schwenkvorrichtung 32 mit den Tragarmen 34, dem Querträger 35 und dem Schwenkantrieb 37 sowie einer Hülse 21, die von den Kufen der Schwenkarme 34 gegen ein Herunterrollen entlang der zweiten horizontalen Richtung X2 gesichert wird. Weiterhin ist die Aufnahmeposition A für den Bundtransportwagen 1 dargestellt, die sich entlang der ersten horizontalen Richtung X1 mittig zwischen den Tragarmen 34 befindet.
  • In Figur 7 (FIG 7) ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Abziehen eines Bundes 20 von einem Haspeldorn 22 mit Hilfe eines erfindungsgemäßes Bundtransportwagens 1 schematisch in Form einer aus den obenstehend beschriebenen Schritten S1 bis S6 bestehenden Sequenz dargestellt. Der Steuereinheit 16 des Bundtransportwagens 1 werden zunächst über die Schnittstelle 17 und über eine drahtlosen Verbindungsstrecke zu einer übergeordneten Steuereinheit 19 von dieser die Eckdaten eines auszuführenden Bundtransportes übermittelt. Die Eckdaten umfassen dabei zumindest den Zustand m des Haspeldorns 22, die Abmessungen des Bundes 20 (Außendurchmesser, Abmessung entlang seiner Längsachse M, etc.), das Bundgewicht g sowie eine Zielposition Z, an die der Bund 20 von dem Bundtransportwagen 1 transportiert werden soll. Die Steuereinheit 16 ist dazu eingerichtet, die Sequenz selbsttätig durchzuführen, indem dabei in den Schritten S1, S2, S5, S5' und S6 die entsprechenden Gewerke des Bundtransportwagens - wie obenstehend beschrieben die erste und zweite Antriebseinheit 3 und 13 zum Verfahren des Bundsattels 5 bzw. des Bundtransportwagens 1 sowie die Drehantriebe 9 zum Verstellen der Haltearme 11 - von der Steuereinheit 16 aktiviert werden. Diese Aktivierungen sind in FIG 7 jeweils durch gestrichelte Pfeile von den entsprechenden Schritten auf die genannten Gewerke symbolisiert.
  • Im dritten und vierten Schritt S3 bzw. S4 wird der Steuereinheit 16 die erfolgte Durchführung des Trennschnittes durch eine Trennvorrichtung 24 bzw. die erfolgte Drehung des Bundes 20 durch den Haspeldorn 22 gegen die Abwickelrichtung U und das anschließende Kollabieren des Haspeldorns 22 mitgeteilt, was in FIG 7 durch gestrichelte Pfeile von den jeweiligen Gewerken auf die betreffenden Schritte symbolisiert wird. Diese Mitteilung kann beispielsweise durch entsprechende Bestätigungssignale wiederum über die externe Steuereinheit 19 und die Schnittstelle 17 erfolgen. Anders ausgedrückt: die Steuereinheit 16 wartet die Bestätigung der Ausführung der genannten Vorgänge durch die externen Gewerke ab, bevor sie weitere Schritte der Sequenz ausführt.
  • Analog zu Figur 7 (FIG 7) ist in Figur 8 (FIG 8) eine Sequenz eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufschieben einer Hülse 21 auf einen Haspeldorn 22 schematisch in Form einer aus den obenstehend beschriebenen Schritten S11 bis S18 bestehenden Sequenz dargestellt. Wiederum werden der Steuereinheit 16 des Bundtransportwagens 1 zunächst über die Schnittstelle 17 und über eine drahtlosen Verbindungsstrecke zu einer übergeordneten Steuereinheit 19 von dieser die Eckdaten eines auszuführenden Hülsentransportes übermittelt. Die Eckdaten umfassen dabei zumindest die Abmessungen der Hülse 21 (Außendurchmesser, Abmessung entlang ihrer Längsachse M, etc.), den Zustand m des Haspeldorns 22 und eine Aufnahmeposition A einer Abgabestation 30, von der die Hülse 21 von dem Bundtransportwagen 1 zu übernehmen ist. Wiederum ist die Steuereinheit 16 dazu eingerichtet, die Sequenz selbsttätig durchzuführen, indem dabei in den Schritten S11 bis S16 und S19 die entsprechenden Gewerke des Bundtransportwagens - wie obenstehend beschrieben die erste und zweite Antriebseinheit 3 und 13 sowie die Drehantriebe 9 - von der Steuereinheit 16 aktiviert werden (in FIG 8 wiederum durch gestrichelte Pfeile auf die genannten Gewerke symbolisiert).
  • Im zweiten Schritt S12 wird der Steuereinheit 16 die erfolgte Ablage der Hülse 21 mittels der Aufgabevorrichtung 32 mitgeteilt, was beispielsweise wiederum durch Übermittlung eines entsprechenden Bestätigungssignals über die externe Steuereinheit 19 und die Schnittstelle 17 erfolgen kann. Weiterhin können der Steuereinheit 16 während des Ablegens der Hülse 21 weitere Signale (z.B. aktuelle Positionssignale der Aufgabevorrichtung 32) für die oben beschriebene Synchronisation der Bewegung des Bundsattels 5 und der Aufgabevorrichtung 32 mitgeteilt werden. Im siebten Schritt S17 wird der Steuereinheit 16 das erfolgte Aufspreizen des Haspeldorns 22 mitgeteilt, was bedeutet, dass die Hülse 21 ab diesem Zeitpunkt kraftschlüssig von dem Haspeldorn 22 gehalten wird, woraufhin die Steuereinheit 16 zum abschließenden Schritt S18 übergeht.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Bundtransportwagen
    2
    Metallband
    3
    erste Antriebseinheit
    4
    Fahrgestell
    5
    Bundsattel
    7
    Auflagerolle
    8
    Schienen
    9
    Drehantrieb
    11
    Haltearm
    11'
    Innenseite
    12
    Rad
    13
    zweite Antriebseinheit
    14
    Belag
    15
    Gleitrolle
    16
    Steuereinheit
    17
    Schnittstelle
    19
    übergeordneten Steuereinheit
    20
    Bund, Restbund
    20'
    Bandabschnitt
    20"
    freies Bandende
    21
    Hülse
    22
    Haspeldorn
    23
    Treiberrollen
    24
    Trennvorrichtung
    30
    Aufgabestation
    31
    Fundament
    32
    Aufgabevorrichtung, Schwenkvorrichtung
    34
    Tragarm
    35
    Querträger
    36
    Rollgang
    37
    Schwenkantrieb
    38
    Längsträger
    αmax
    Winkelbereich
    a
    Abmessung Bund, Hülse
    dmax
    maximale Erstreckung
    d0
    Grenzdurchmesser
    dbtw
    Abmessung Bundtransportwagen
    g
    Bundgewicht
    h0
    Übernahmehöhe
    h1
    Ausgangshöhe
    m
    Zustand Haspeldorn
    M
    Längsachse
    P
    Parkstellung
    S
    Sicherungsstellung
    A
    Aufnahmeposition
    S1...S18
    Verfahrensschritt
    U
    Abwickelrichtung
    X1, X2
    horizontale Richtung
    Z
    Zielposition

Claims (13)

  1. Bundtransportwagen (1) zum sicheren Handhaben eines Bundes (20) oder einer Hülse (21) an einem Haspeldorn (22), aufweisend
    - einen mittels einer ersten Antriebseinheit (3) vertikal verfahrbaren Bundsattel (5) zur Aufnahme des Bundes (20) oder der Hülse (21),
    - mittels Drehantrieben (9) um eine erste horizontale Richtung (X1) schwenkbare Haltearme (11) zum Stabilisieren des Bundes (20), wenn dessen Außendurchmesser nicht größer als ein Grenzdurchmesser d0 ist, oder der Hülse (21), wobei die Haltearme (11) paarweise entlang einer normal zur ersten horizontalen Richtung (X1) orientierten zweiten horizontalen Richtung (X2) einander gegenüberliegend an dem Bundsattel (5) angeordnet sind,
    - eine zweite Antriebseinheit (13) zum horizontalen Verfahren des Bundtransportwagens (1),
    - eine Steuereinheit (16) zum Betätigen der ersten und zweiten Antriebseinheit (3, 13) und der Drehantriebe (9), und
    - eine datentechnische Schnittstelle (17) für die Kommunikation mit einer übergeordneten Steuereinheit (19), dadurch gekennzeichnet, dass
    der Bundsattel (5) mehrere, jeweils axial um die erste horizontale Richtung (X1) drehbare Auflagerollen (7) aufweist.
  2. Bundtransportwagen (1) nach Anspruch 1, wobei die Drehantriebe (9) als Getriebemotore ausgestaltet sind.
  3. Bundtransportwagen (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Haltearme (11) in eine Parkstellung (P) schwenkbar sind, sodass die größte Erstreckung (dmax) zwischen den Haltearmen (11) entlang der zweiten horizontalen Richtung (X2) kleiner oder gleich der größten Abmessung (dbtw) des Bundtransportwagens (1) entlang der zweiten horizontalen Richtung (X2) ist.
  4. Bundtransportwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltearme (11) ausgestaltet sind, den Bund (20) oder die Hülse (21) mit einem Außendurchmesser zwischen 500mm und dem Grenzdurchmesser d0 formschlüssig zu stabilisieren.
  5. Bundtransportwagen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltearme (11) an ihren
    Innenseiten (11') einen reibungsmindernden Belag (14) oder Gleitrollen (15) aufweisen.
  6. Verfahren zum Abziehen eines Bundes (20) mit einem Außendurchmesser, der kleiner als ein Grenzdurchmesser d0 ist, von einem Haspeldorn (22) mit Hilfe eines Bundtransportwagens (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei
    - in einem ersten Schritt (S1) der Bundsattel (5) mittels der ersten Antriebseinheit (3) vertikal verfahren und gegen den auf dem Haspeldorn (22) befindlichen und mit einem abgehaspelten Bandabschnitt (20') verbundenen Bund (20) angestellt wird, sodass die Auflagerollen (7) des Bundsattels (5) den Bund (20) umfangseitig an seiner Unterseite kontaktieren,
    - in einem zweiten Schritt (S2) die Haltearme (11) mittels der Drehantriebe (9) an den Bund (20) angeschwenkt werden,
    - in einem dritten Schritt (S3) der abgehaspelte Bandabschnitt (20') mit Hilfe einer Trennvorrichtung (24) von dem Bund (20) abgetrennt wird,
    - in einem vierten Schritt (S4) der Bund (20) mit Hilfe des Haspeldorns (22) gegen eine Abwickelrichtung (U) des Bundes (20) gedreht wird, bis das freie Bandende (20") des Bundes (20) umfangseitig innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches (αmax) relativ zur Vertikalen durch eine Längsachse (M) des Bundes (20) positioniert ist und anschließend der Haspeldorn (22) kollabiert wird,
    - in einem fünften Schritt (S5) der Bundtransportwagen (1) mittels der zweiten Antriebseinheit (13) von dem Haspeldorn (22) wegbewegt wird, bis der Bund (20) vollständig von dem Haspeldorn (22) abgezogen ist, wobei gleichzeitig der Haspeldorn (22) gegen die Abwickelrichtung (U) gedreht wird, und
    - in einem sechsten Schritt (S6) der Bund von dem Bundtransportwagen (1) durch Aktivieren der zweiten Antriebseinheit (13) an eine Zielposition, beispielsweise eine Bindestation, transportiert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei in einem Schritt (S5') zwischen dem fünften und dem sechsten Schritt (S5, S6) der Bundsattel (5) mittels der ersten Antriebseinheit (3) vertikal abgesenkt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Steuereinheit (16) über die datentechnische
    Schnittstelle (17) von der übergeordneten Steuereinheit (19) Daten empfängt, aufgrund derer die Steuereinheit (16) die erste und zweite Antriebseinheit (3, 13) und die Drehantriebe (9) betätigt, sodass die Sequenz der Schritte (S1) bis (S6) ausgeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Daten den Zustand (m) des Haspeldorns (22) und/oder Abmessungen (a) des Bundes (20) am Haspeldorn (22) und/oder ein Bundgewicht (g) und/oder eine Zielposition (Z) umfassen.
  10. Verfahren zum Aufschieben einer Hülse (21) auf einen Haspeldorn (22) mit Hilfe eines Bundtransportwagens (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei
    - in einem ersten Schritt (S11) der Bundtransportwagen (1) mittels der zweiten Antriebseinheit (13) an eine Aufnahmeposition (A) vor einer Aufgabestation (30) und der Bundsattel (5) mittels der ersten Antriebseinheit (3) in eine Übernahmehöhe (h0) verfahren wird und die Haltearme (11) mittels der Drehantriebe (9) in eine Sicherungsstellung (S) geschwenkt werden,
    - in einem zweiten Schritt (S12) die Hülse (21) mittels einer Aufgabevorrichtung (32) der Aufgabestation (30) auf den Bundsattel (5) des Bundtransportwagens (1) abgelegt wird,
    - in einem dritten Schritt (S13) die Haltearme (11) mittels der Drehantriebe (9) an die Hülse (21) angeschwenkt werden, sodass die Innenseiten (11') der Haltearme (11) die Hülse (21) umfangseitig kontaktieren,
    - in einem vierten Schritt (S14) der Bundtransportwagen (1) mittels der zweiten Antriebseinheit (13) an eine Position unmittelbar vor dem Haspeldorn (22) verfahren wird,
    - in einem fünften Schritt (S15) der Bundsattel (5) mittels der ersten Antriebseinheit (3) vertikal verfahren wird, sodass eine Längsachse (M) der Hülse (21) auf Höhe des Haspeldorns (22) liegt,
    - in einem sechsten Schritt (S16) der Bundtransportwagen (1) mittels der zweiten Antriebseinheit (13) auf den kollabierten Haspeldorn (22) zubewegt wird, bis die Hülse (21) vollständig auf den Haspeldorn (22) aufgeschoben ist,
    - in einem siebten Schritt (S17) der Haspeldorn (22) expandiert wird, sodass die Hülse (21) von dem Haspeldorn (22) kraftschlüssig gehalten wird, und
    - in einem achten Schritt (S18) die Haltearme (11) mittels der Drehantriebe (9) von der Hülse (21) weggeschwenkt werden und der Bundsattel (5) mittels der ersten Antriebseinheit (3) vertikal abgesenkt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei während des zweiten Schrittes (S12) der Bundsattel (5) mittels der ersten Antriebseinheit (3) in vertikaler Richtung verfahren wird, sodass der Bundtransportwagen (1) mit keinem Teil der Aufgabevorrichtung (32) kollidiert.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Steuereinheit (16) über die datentechnische
    Schnittstelle (17) von der übergeordneten Steuereinheit (19) Daten empfängt, aufgrund derer die Steuereinheit (16) die erste und zweite Antriebseinheit (3, 13) und die Drehantriebe (9) betätigt, sodass die Sequenz der Schritte (S11) bis (S18) ausgeführt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Daten Abmessungen (a) der Hülse (21) und/oder den Zustand (m) des Haspeldorns (22) und/oder die Aufnahmeposition (A) umfassen.
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