DE3500949A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von verlitztem stranggut mit hilfe einer doppelschlagverlitzmaschine - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von verlitztem Stranggut mit Hilfe einer Doppelschlagverlitzmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von verlitztem Stranggut mit Hilfe einer Doppelschlagverlitzmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und 2.

Bei Verseilmaschinen hat man zwecks Arbeitserleichterung die Be- und Entladung der Spulen wegen der schweren körperlichen Arbeit automatisch vorgenommen, d.h. daß man bisher nur einen geringen Teil der notwendigen Verfahrensschritte automatisiert hat, um hierfür gegebenenfalls auch weibliches Bedienungspersonal einsetzen zu können (DDR-Patent 79 237).

Die dabei erreichte Verkürzung der Rüstzeit ist im Vergleich zum Aufwand nur als geringfügig anzusehen. Insbesondere wird hierbei noch Bedienungspersonal für die übrigen Herstellungsschritte benötigt, z.B. zum Abschneiden der Litze und Wiederbefestigen der Litze an der jeweils neuen Leerspule. Letzteres gilt auch für die teilautomatisierten, d.h. mit Zwangsschaltung über einen begrenzten Programmablauf arbeitenden Doppelschlagverlitzmaschineti ·

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine für S- oder Z-Schlag geeignete Doppelschlagverlitzmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die vollautomatisch über längere Zeiträume, d.h. mindestens über die Dauer einer Schicht hinweg, arbeitet, ohne daß die Schlaglänge beim Spulenwechsel nennenswert geändert und die Stranggutlänge unzulässig gedehnt wird. Ferner soll ein unbeschädigtes, langes,

inneres Litzenende aus der Spule herausgeführt und die Doppelschlagverlitzmaschine bei maximalem Ausnutzungsgrad bedienungsfrei betrieben werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und bei der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 gelöst.

Unter einer vollautomatischen Doppelschlagverlitzmaschine wird verstanden, daß über mehrere Arbeitszyklen hinweg Spulen gefüllt sowie zu- und abtransportiert werden, ohne daß Bedienungspersonal anwesend ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung bestehen im wesentlichen in einer möglichen zusätzlichen Produktionskapazität ohne Bedienungspersonal und einer Rationalisierung der Produktion, die ohne Drehzahlerhöhung zustande kommt. Ferner kann beim Spulenwechsel ohne manuelle Einwirkung die Litze so abgeschnitten werden, daß an der neuen Spule ein langes, inneres Litzenende erzeugt wird, so daß durch Zusammenschweißen mit den Enden weiterer

QQ Spulen ein beliebig langer Litzenstrang erzeugbar ist, was für eine kontinuierliche Weiterverarbeitung der Litze, beispielsweise in einem Extruder, von großem Nutzen ist. Außerdem zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch ihre kompakte Bauweise aus, die verhältnismäßig wenig Raum in der Maschinenhalle benötigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Rotor- und

Spulenebene der erfindungsgemäßen Doppels chlagverlitzma s chine, und

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Doppelschlagverlitzmaschine mit einem Transportsystem,

Fig. 3 in schematischer Darstellung in Richtung der Spulenlängsachse die Lage der Spule

im Spulenträger und die ausgefahrene Spule in der abgesenkten Lage,

Fig. 4 in schematischer Darstellung und in Ansieht die noch fest eingespannte volle

Spule, die auf ein abgefedertes und anhebbares Rollenpaar abgesetzt werden soll,

Fig. 5 in Ansicht das fast völlig angehobene 2g Rollenpaar mit maximal angespannter Fe

der,

Fig. 6 den Zustand, bei dem die bewegliche Pinole gelöst und die volle Spule durch ihre

__ eigene Schwere mit Hilfe der gespannten

Feder von der ortsfesten Pinole auf das Rollenpaar abgesetzt wurde,

Fig. 7 in schematischer Darstellung und im __ Schnitt die Klemmscheibe in der Seiten-

ansicht, und

Fig. 8 die entsprechende Ansicht in Spulenlängsachse , und

Fig. 9 den Litzenverlauf über den Spulenflansch und ein Überleitblech bei S-Schlag,

Fig. 10 den Litzenverlauf über den Spulenflansch und Überleitblech bei Z-Schlag,

Fig. 11 schematisch das Übergabesystem mit Hubtisch und Schwinge,

Fig. 12 schematisch einen in Koordinaten arbeitenden Manipulator, und

Fig. 13 ein weiteres AusfUhrungsbeispiel für einen

elektrischen Verstellantrieb und dessen Stromversorgung für die bewegliche Pinole.

Fig. 1 zeigt einen Rotor 1 einer Doppelschlagverlitzmaschine mit einer im Spulenträger 2 drehbar gelagerten, leeren Spule 3. Der Spulenträger 2 ist mit den beiden Rotorwellen 4 und 5 frei drehbar verbunden, die in bekannter Weise über eine zeichnerisch nicht dargestellte Synchronisierwelle von einem Motor M^ angetrieben werden. Der Motor M^ treibt über ein Planetengetriebe 6 und beispielsweise einen Riementrieb 7 über einen Mitnehmerzapfen 28 die Spule 3 an, die von den Pinolen 26 und 29 aufgenommen wird. Die Steuerung der Motoren und der sonstigen Betätigungsgeräte erfolgt vorteilhaft mit einem frei programmierbaren Steuergerät handelsüblicher Art.

Der von den Spulenflanächen 8 und 9 und vom Spulenkern 10 begrenzte Wickelraum 11 wird in bekannter Weise mit Hilfe einer hin- und hergeführten Verlegerolle 12 mit Litze 13 gefüllt. Die Umkehrung der

Verlegerollenbewegung wird durch· ein mechanisches Wendegetriebe 14 oder durch ähnlich wirkende Vorrichtungo»|prreicht. Der Füllungsgrad der Spule 3 wird beispielsweise von einem Meterzähler oder durch optische Abtastung ermittelt und bei vorbestimmtem Füllungsgrad die Verlitzmaschine abgeschaltet.

Der Abschaltvorgang wird von einer Lichtschranke 27 dahingehend überwacht, daß die Verlegerolle 12 in der eingezeichneten Lage stillgesetzt wird, so daß der Litzenstrang 13 wenigstens nahezu an der inneren Seite des-Flansches 9 anliegt. Dies erfolgt ebenfalls durch den Motor Mp. Ferner muß die volle Spule in ihrer Winkellage definiert stillgesetzt werden, d.h. daß die Überwurfstelle der Litze 13 über den Spulenflansch 9 beachtet werden muß. Dies erfolgt durch eine Lichtschranke 15. Die Strahlen der Lichtschranke werden dabei von einer am Überleitblech 17 angebrachten Markierung 16 reflektiert. Der Ort der Lichtschranke 15 wird dabei so gewählt, daß der Überwurfstelle 55 der Litze 13 über den Spulenflansch 9, welche unmittelbar am Überleitblech 17 mit dem Zapfen 22 liegt (Fig. 9 und Fig. 10), beim folgenden Absenken und Abrollen der Spule 30 noch eine entsprechend große Litzenlänge zur Verfügung steht, bevor die Litze 13 an der Überwurfstelle 55 in den Bereich des Rollenpaares 33 gelangt und dort beschädigt werden würde.

Ebenso muß der Rotorbügel 18 in horizontaler Lage OQ durch Überwachung mittels einer Lichtschranke 21 stillgesetzt und festgehalten, sowie der Spulenträger 2 mit einem Zentrierbolzen 19, der in eine Ausnehmung 20 eingreift, fixiert werden.

Der Rotorbügel 18 ist in Fig. 1 der besseren zeichnerischen Darstellung wegen um 90° verdreht dargestellt worden, d.h. in Wirklichkeit muß sich der Rotorbügel 18 beim Spulenwechselvorgang in einer horizontalen

Ebene befinden (Fig. 3).

Das Überleitblech 17 ist mit einem Zapfen 22 versehen zum Überleiten der Litze 13 über den Flansch 9 auf den Spulenkern 10. Am anderen Ende ist ein als "Senkblei" wirkendes Gewicht 23 angebracht, das durch seine Schwere beim Entfernen der vollen Spule die Lage des Überleitbleches 17 festlegt. Das Überleitblech 17 ist an einer Klemmscheibe 24 angeordnet, die an ihrem Umfang in Richtung der Außenseite des Flansches 9 einen elastischen Druckring 25 aufweist, der beim Schließen der Pinole 26 die Litze 13 gegen die Außenseite des Flansches 9 fest anpreßt, ohne daß sie in irgendeiner Weise beschädigt werden kann.

In Fig. 2 ist der Transportweg der Spulen zeichnerisch dargestellt. Um die volle Spule 30 ohne Beschädigung des langen, inneren Endes gegen eine Leerspule auswechseln zu können, wird ein Hubtisch 31 vorgesehen, der mit einem in Längsrichtung verschiebbaren Schlitten 32 mit einem Rollenpaar 33 und mit einem keilförmigen Klotz 34 bestückt ist. An dem Hubtisch 31 ist ein Träger 35 angebracht, der einen stabilen Anschlagklotz 36 trägt. Zwischen dem Anschlagklotz 36 und dem Schlitten 32 ist eine Druckfeder 37 angebracht. Zunächst wird der Hubtisch 31 mit dem Rollenpaar 33 in Richtung des Pfeiles 38 an die noch beidseitig eingespannte Spule herangefahren. Dabei stößt der Flansch 8 gegen den keilförmigen Klotz 34 und drückt diesen mit den Rollen

QQ 33 in Richtung des Pfeiles 39 auf den Anschlagklotz und spannt dabei die Druckfeder 40. Dieser Zustand ist in Fig. 5 zeichnerisch dargestellt. Alsdann wird, wie in Fig. 2 dargestellt, ein in den Rotorraum ein- und ausfahrbarer Manipulator^ 41 mit einem Mehrkantmaul 42 _ eingefahren und zwar beispielsweise durch einen hydraulischen oder pneumatischen Kolben 43. Das Mehrkantmaul 42 wird soweit ausgefahren, bis es den auf dem

Pinolenbetätigungsgetriebe 44 angeordneten Mehrkantbolzen 45 umgreift. Das Mehrkantmaul 42 wird von einem Antriebsmotor M, in Drehung versetzt, so daß der Mehrkantbolzen 45 sich in der Richtung dreht, daß sich die Pinole 26 öffnet und sich die Spule 30 an dieser Stelle auf dem Rollenpaar 33 absetzt. Im gleichen Augenblick entspannt sich auch die Druckfeder 40 und schiebt die Spule 30 von der ortsfesten Pinole hinunter, so daß die Spule 30 in der gleichen räumlichen Lage auf dem Rollenpaar 33 ruht, wie dies in Fig. 6 zeichnerisch dargestellt ist.

Der Hubtisch 31 kann von einem Motor M^ betätigt werden.

Damit die noch nicht abgeschnittene Litze 13 beim Herablassen der Spule 30 nicht übermäßig auf Zug beansprucht wird, sind die Rollen des Rollenpaares 33 drehbar. Bei empfindlichem Litzenmaterial ist eine der Rollen vorteilhaft von einem Motor Mc so antreibbar, daß sich die benötigte zusätzliche Litzenlänge von der Spule 30 abrollt. Ferner wird eine in der Ruhelage außerhalb des Rotorraumes angeordnete Greif- und Kappvorrichtung 46 mittels eines Motors Mg in die

2g Arbeitslage gebracht und zwar in den Bereich des noch zwischen der Verlegerolle 12 und der Spule 30 verlaufenden Litzenstranges 13 (Fig. 3). Während des Einfahrens werden die Greif- und Kapporgane 47 geöffnet. Dabei wird die Litze 13 ergriffen und die Greif- und Kapporgane 47 geschlossen, so daß die Litze zur vollen Spule 30 hin gekappt und gleichzeitig das zur Verlegerolle 12 laufende Litzenstück 13 festgeklemmt wird. Die Litze 13 wird nach dem Einsetzen einer Leerspule 3 zwischen Spulenflansch 9 und Klemmscheibe 24 gebracht und wird hier vom Druckring 25 fest-. geklemmt.

Um die volle Spule 30 vom Rolleripaar 33 auf das unmittelbar vor der Verlitzmaschine angeordnete Transportband 48 oder auf ähnliche Förderer zu bringen, ist eine gabelartige Schwinge 49 vorgesehen, die aus der senkrechten Ruhelage in den Bereich der Spulenbohrungen um das Lager 50 mittels Motor Mq geschwenkt wird. Am freien Ende der beiden Schwingenschenkel 51 sind die durch die Motoren My und Mg motorisch betätigten Pinolen 52 angebracht, mit denen die Spule 30 in der Bohrung ergriffen wird,- Die Vollspule 30 wird dem Transportband 28 übergeben und eine auf der gleichen Förderanlage liegende Leerspule 3 auf umgekehrtem Weg in den Rotorinnenraum gebracht und von den Pinolen 26 und 29 aufgenommen. In Fig. 11 ist das vorgenannte Fördersystem schematisch dargestellt.

Fig. 12 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, wobei eine einzige Be- und Entladevorrichtung 53 verwendet wird, die eine in allen Koordinaten bewegliche Tragplatte 54 aufweist, mit der die Spulen direkt vom Spulenträger 2 zum Transportband 48 und zurück befördert werden können.

In Fig. 8, 9 und 10 ist dargestellt, wie bei unterschiedlicher Spulendrehrichtung, wie es für S- oder Z-Schlag erforderlich ist, die Lage der Überwurfstelle 55 der Litze 13 über den Spulenflansch 9 der Leerspule 3 zu verändern ist. Das Gewicht 23 ist in Position 23' (Fig. 8) versetzbar, so daß vor dem Festspannen der Leerspule 3 das Gewicht 23 infolge seiner Schwere die frei drehbare Klemmscheibe 24 in Pfeilrichtung 56 bzw. 56' so einpendeln läßt, daß sich die Überwurfstelle 55 an dem erforderlichen Ort befindet. Für die vorstehend beschriebenen· Antriebe in Form von Motoren M können wahlweise sowohl Elektromotoren als auch pneumatisch oder hydraulisch oder magnetische Antriebe bekannter Art verwendet werden.

Ebenso ist es mit Vorteil mögli'ch, anstelle des Manipulators 41 die Pinole 26 elektromotorisch zu verstellen. Die Stromversorgung kann dabei beispielsweise über mehrere Sehleifringe 56, 57 und eine diese verbindende elektrische Leitung 58 erfolgen, die durch die Rotorwelle geführt wird.

Claims (12)

85 500 Anmelder: Maschinenfabrik Niehoff KG Further Straße 30 D- 8540 Schwabach Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von verlitztem Stranggut mit Hilfe einer Doppelschlagverlitzmaschine mit motorisch antreibbarer Spulenhebevorrichtung und } einer Anordnung zum definierten Stillsetzen des * Rotorbügels, gekennzeichnet durch folgende voll- ^K automatisch durchgeführte Verfahrensschritte:

a) daß das Stillsetzen der Doppelschlagverlitzmaschine bei vorgegebenem Füllungsgrad der Spule (30),

__ vorgegebener Verlegerollenstellung (12), definierter Winkellage der Spule (30) bezüglich der Überwurfstelle (55) eines langen, inneren Litzenendes am Spulenflansch (9) der Spule (30) und definierter Rotorbügelstellung erfolgt,

b) daß die Spule (30) im Spulenträger (2) entspannt

wird,

c) daß die Spule (30) abgesenkt und gleichzeitig durch Rückdrehung der Spule (30) eine definierte Länge der aufgewickelten Litze (13) wieder abgespult wird,

d) daß das freiwerdende Litzenende mittels Greif- und Kappvorrichtung (46,47) erfaßt und zur vollen Spule (30) hin abgeschnitten wird,

e) daß die volle Spule (30) aus der Doppelschlagverlitzmaschine entnommen und gegebenenfalls gespeichert oder weitertransportiert wird,

f) daß eine neue Leerspule (3) herangeführt und in den Spulenträger (2) der Doppelschlagverlitzmaschine eingebracht und das freie Litzenende neben dem vom Spulenflansch (9) und einer Klemmscheibe (24) gebildeten Zwischenraum eingeführt wird,

g) daß die Leerspule (3) eingespannt und dabei gleichzeitig das Litzenende festgeklemmt und von der Greif- und Kappvorrichtung (46,47) freigegeben wird,

h) daß nach dem Entfernen von den bisher innerhalb des Rotorflugkreises gebrauchten Geräten und Lösung der Verriegelungen die Doppelschlagverlitzmaschine wieder anfährt und die Litze über den Spulenflansch (9) auf die Spule (3) geleitet wird,

i) daß in gleicher Weise weitere Spulen (3) gefüllt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach ₃Q Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

a) daß zur Feststellung des Füllzustandes der Spule (30) ein Längenmeßgerät für die Litze oder eine optische Abtastvorrichtung des Spulendurchmessers oder durchweinen Drehzahlwächter erfolgt,

b) daß die Verlegerollenstellung sowie die Winkellage der Spule (30) und die Rotor stellung "beim Stillsetzen der Doppelschlagverlitzmaschine durch Jeweils wenigstens eine, außerhalb des Rotorflugkreises angeordnete Lichtschranke (27,15,21) erfolgt,

c) daß ein Hubtisch (31) an die zu entnehmende Spule

(30) herausfahrbar ist,

d) daß ein außerhalb des Rotorflugkreises angeordneter Manipulator (41) im Stillstand des Rotors (1) an eine am Spulenträger (2) angebrachte Kuppelstelle in Form eines Mehrkantbolzens (45) heranfahrbar ist und die bewegliche Pinole (26) öffnet,

e) daß die Vollspule (30) auf einem, auf dem Hubtisch

(31) angeordneten, freidrehbaren Rollenpaar (33) absetzbar und absenkbar ist, wobei die beim Absenken erforderliche Litzenlänge durch selbsttätige Rückdrehung der Spule (30) freigegeben wird,

f) daß eine außerhalb des Rotorflugkreises angeordnete Greif- und Kappvorrichtung (46,47) vorgesehen ist, welche nach Stillstand des Rotors (1) an das gespannte Litzenende heranfahrbar ist, dieses klemmt und zur vollen Spule (30) hin abschneidet,

g) daß die auf dem Rollenpaar (33) ruhende Vollspule (30) von einer außerhalb der Doppelschlagverlitzmaschine angeordneten Schwinge (49) erfaßt und einer Fördervorrichtung (48) übergeben wird,

h) daß die Schwinge (49) eine Leerspule (3) auf das Rollenpaar (33) des Hubtisches (31) ablegt und in die Ruhelage zurückschwenkt,

i) daß die Leerspule (3) mit Hilfe des Hubtisches (31) in den Bereich des Spulenträgers (2) bringbar ist und mit dem Manipulator (41) die Leerspule (3) eingespannt wird,
5

j) daß die Litze (13) beim Einspannen der Leerspule (3) zwischen der federnden Klemmscheibe (24,25) und dem benachbarten Spulenflansch (9) eingeklemmt und von der Greif- und Kappvorrichtung (46,47) freigegeben wird,

k) daß zur Überleitung der Litze (13) über den Spulenflansch (9) an der Klemmscheibe (24) ein Überleitblech (17) mit einem Zapfen (22) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rollenpaar (33) auf dem Hubtisch (31) in Längsrichtung der Rollenachsen verschiebbar angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet. daß das Rollenpaar (33) in einem auf dem Hubtisch (31) angebrachten und in Rollenlängsachse verschiebbaren Schlitten (32) angeordnet ist, welcher entgegen einer Federkraft (40) beim Heranführen an den Spulenflansch (8) mittels eines keilförmigen Klotzes (34) seitlich verschoben wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Rolle des Rollenpaares (33) auf dem Hubtisch (31) motorisch angetrieben wird, um die Litze (13) beim Abrollen zu entlasten.

6. Vorrichtung nach Anspruoh-5. 'dadurch gekennzeichnet, daß der Rückdrehwinkel aufgrund des FUlldurchmessers der Spule (30) und des Weges des Hubtisches (31) über einen Rechner steuerbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Doppelschlagverlitzmaschine eine Be- und Entladevorrichtung (53) angeordnet ist, die die Vollspule (30) direkt aus dem Spulenträger (2) entnimmt, absenkt und zu einer Fördervorrichtung (48) bringt und von dort aus eine neue Leerspule (3) auf dem gleichen Weg zwischen die Pinolen (26,29) des Spulenträgers (2) bringt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur exakten Kupplung des Manipulators (41) am Spulenträger (2) dieser durch einen von außerhalb des Rotorflugkreises angeordneten, einschiebbaren Zentrierbolzen (19) fixierbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmscheibe (24) auf der beweglichen Pinole (26) frei drehbar angebracht ist und sich durch ein Gegengewicht (23) beim Entkuppeln von der Spule (30) in definierter Lage einpendelt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet. daß die bei S- oder Z-Schlag erforderliche unterschiedliche Lage der Überwurfstelle (55) durch Winkelversatz des Gegengewichts (23,23') erreichbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erkennung der Überwurfstelle (55) der Litze (13) über den Flansch (9) am Überleitblech (17) eine Markierung (16) so angebracht ist, daß mittels einer Lichtschranke (15) die erforderliche Winkellage der Spule beim Stillsetzen erreichbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pinole (26) mit einem Elektromotor (M₁₀) betätigbar ist, dessen Stromversorgung (59) über mehrere Schleifringe (56,57) und eine durch die Rotorwelle (5) geführte Leitung (58) erfolgt.