Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ablegen von Drahtwindungen in ein Faß. Dabei soll unter dem Begriff "Draht" nicht nur blanker Metalldraht verstanden werden, sondern auch Draht, der bereits bearbeitet ist, also beispielsweise mit einer Lackschicht, einer Isolierung oder dergleichen versehen ist, sowie umhüllte oder nicht umhüllte Drahtlitzen und dergleichen.

Faßwickler der eingangs genannten Art weisen eine Verlegeeinrichtung auf, mit der Draht, der dem Wickler üblicherweise mit hoher Geschwindigkeit zugeführt wird, in Windungen um einen mit senkrechter Achse angeordneten, drehfesten zylindrischen Wickelkern gelegt wird. Die Wickeleinrichtung ist so ausgebildet, daß, sobald eine bestimmte Anzahl von Drahtwindungen auf den Wickelkern aufgelegt ist, die unterste Drahtwindung in das Faß fällt. Aufgrund der hohen Drahtzuführgeschwindigkeiten läuft dieser Vorgang relativ schnell ab, so daß pro Sekunde fünf Windungen oder mehr in das Faß fallen.

Das Faß selbst ist ebenfalls zylindrisch ausgebildet, wobei die (fiktive) Zylinderachse mit der (fiktiven) Zylinderachse des Wickelkerns zusammenfällt. Im Faß ist üblicherweise ein ebenfalls zylindrischer Faßkern vorgesehen, der verhindert, daß sich die einzelnen Windungen verheddern.

Faßwickelvorrichtungen haben den Vorteil, daß damit in kurzer Zeit große Drahtmengen gewickelt werden können, die, falls eine Weiterverarbeitung erforderlich ist, wiederum sehr schnell aus dem Faß abgezogen werden können.

Ein besonderes Problem bei den Faßwicklern ist das Wechseln des Fasses. Aufgrund der hohen Geschwindigkeiten kann die Drahtzuführung, beispielsweise aus einer Walzstraße, einer Ziehanlage oder dergleichen nicht unterbrochen werden, wenn das Faß gewechselt wird. Wie in der DE-AS 20 38 133 beschrieben ist, ist es deshalb im Stand der Technik üblich, eine Anzahl um den Wickelkern herum angeordnete schiebbare oder schwenkbare Magazinfinger vorzusehen, die auf den Wickelkern zu bewegt werden, sobald das in der Vorrichtung befindliche Faß gefüllt ist. Dadurch werden die Drahtwindungen daran gehindert, in das Faß zu fallen und sammeln sich auf dem Wickelkern an. Sobald das neue Faß in der Wickelvorrichtung positioniert ist, werden die Magazinfinger zurückgezogen und die angesammelten Windungen fallen in das leere Faß. Diese Phase des Wechselvorganges ist besonders kritisch, da es häufiger vorkommt, daß sich die angesammelten Windungen beim Herabfallen verkanten und dann teilweise am Führungszylinder oder am Faßkern hängenbleiben, oder sich in sonstiger Weise verheddern. In diesem Fall können die nachfolgenden DrahtWindungen nicht mehr in das Faß gelangen und es sammeln sich, durch die große Drahtzuführungsgeschwindigkeit bedingt, schnell größere Mengen an Draht außerhalb der Wickelvorrichtung an. Die DE-AS 20 38 133 schlägt deshalb vor, die Magazinfinger bogenförmig nach Art einer Irisblende auszubilden.

Die DE-OS 27 08 857 zeigt ebenfalls eine entsprechende Faßwickelvorrichtung, bei welcher zum Auffangen der Drahtwindungen während des Faßwechsels vier als Sektoren bezeichnete Magazinfinger vorgesehen sind, die von einer äußeren Position, in der sie das Fallen der Windungen nicht beeinträchtigen, in eine innere Position überführbar sind, in der die Windungen gehalten werden. Zwischen der Haltevorrichtung und dem Faß ist eine Drahtabschneidevorrichtung vorgesehen, um den Draht während des Faßwechsels abzuschneiden.

Die DE-PS 22 13 172 zeigt eine weitere Faßwechselvorrichtung. Hier wird, um ein Verkanten der während des Faßwechsels gehaltenen Windungen zu verhindern, ein zylindrisches Verlängerungsstück verwendet, welches auf den Faßkern aufgesetzt wird.

Bei den zuvor beschriebenen Faßwickelvorrichtungen wird der Draht während des Faßwechsels abgeschnitten. Bei zahlreichen Anwendungen ist es jedoch erforderlich, daß der Draht ohne Unterbrechung von einem gefüllten Faß in das nächste Leerfaß überführt wird. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn das Faßwickeln innerhalb eines geschlossenen Produktionsprozesses stattfindet und der in den Fässern aufgewickelte Draht anschließend einer Weiterverarbeitung unterzogen wird.

Wenn das volle Faß dann aus der Wickelvorrichtung seitlich abgeschoben wird, ergibt sich ein durchgehendes Drahtstück, das vom gefüllten Faß zum Wickelkern reicht, auf den auch während des Wechselvorganges kontinuierlich Drahtwindungen aufgelegt werden. Werden die Magazinfinger dann zurückgezogen, ist die Gefahr, daß sich die Windungen beim Herabfallen in das Leerfaß verkanten, gegenüber den Vorrichtungen, bei denen der Draht während des Wechseins

geschnitten wird, erheblich erhöht. Berücksichtigt man, daß das Füllen des Fasses bei manchen Anwendungen nur wenige Minuten erfordert und darum mehrere Faßwechsel pro Stunde ausgeführt werden müssen, wird deutlich, daß Probleme beim Faßwechsel eine erhebliche Betriebsstörung verursachen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Faßwickelvorrichtung und ein Verfahren zum Positionieren von Draht in einer Faßwickelvorrichtung während des Faßwechsels zur Verfügung zu stellen, durch welche erreicht wird, daß die genannten Probleme, d.h. also insbesondere das Verkanten der während des Faßwechsels auf dem Wickelkern gesammelten Drahtwindungen beim Fallen in das Leerfaß nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des Anspruches 6.

Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die vorliegende Erfindung wird erstmals die Möglichkeit geschaffen, den Draht während des Faßwechseins so zu positionieren, daß er sich immer im wesentlichen in derselben, das Fallen der angesammelten Windungen nicht behindernden Position befindet. Um dies zu erreichen, ist eine Anzahl von beweglichen Drahtpositionierfingern vorgesehen, welche auf einem drehbaren Ring geführt sind, der konzentrisch zum Wickelkern angeordnet ist, wobei sich die Positionierfinger unterhalb der Magazinfinger befinden. Während die Magazinfinger jedoch alle gleichzeitig auf den Wickelkern zubewegt werden, um dort die sich ansammelnden Drahtwindungen zu halten, wird die

Bewegung der Positionierfinger in bezug auf den Wickelkern so gesteuert, daß die Positionierfinger nacheinander während einer Drehung des sie haltenden Ringes so bewegt werden, daß sie nacheinander zur Anlage an den Wickelkern kommen. Dadurch ist sichergestellt, daß, unabhängig von der Position, in der sich der Draht befindet, bevor die Positioniereinrichtung gestartet wird, der Draht immer von dem ersten zur Anlage an den Wickelkern kommenden Positionierfinger gehalten wird. Dadurch ist es möglich, die Drehung des Ringes so zu stoppen, daß das Fallen des Drahtes in das Faß durch die Drahtverbindung zum vorhergehend verwendeten, nun gefüllten Faß nicht behindert wird. Dadurch wird ein Verkanten der in das Faß fallenden Drahtwindungen zuverlässig verhindert und ein sicherer Betriebsablauf des Faßwechselvorganges gewährleistet.

Die Erfindung wird nun im einzelnen in bezug auf die Figuren beschrieben, wobei darauf hinzuweisen ist, daß alle in der Beschreibung erwähnten Merkmale als zur Erfindung gehörend anzusehen sind.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1A bis 1D eine Prinzipdarstellung einer

Faßwickelvorrichtung gemäß dem Stand der Technik während des FaßwechselVorgangs, zur Erläuterung der der Erfindung zugrundeliegenden Problematik;

Fig. 2 in einer Prinzipskizze eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Faßwickelvorrichtung mit einer Drahtpositioniereinrichtung;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung der

Faßwickelvorrichtung gemäß Fig. 2 von oben gesehen, wobei sich die Elemente der Drahtpositioniereinrichtung in ihrer Ausgangsstellung befinden;

Fig. 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 3, bei welcher sich die

Drahtpositioniereinrichtung in ihrer Endstellung befindet.

Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem wird nun im Detail in bezug auf die Fig. 1A bis 1D erläutert.

In der Fig. 1 ist schematisch eine konventionelle

Faßwickelvorrichtung dargestellt, die einen äußeren Mantel 1, und einen konzentrisch dazu angeordneten, feststehenden zylindrischen Wickelkern 2 aufweist. Auf diesen Wickelkern werden, mit einer in den Figuren nicht dargestellten Verlegeeinrichtung Drahtwindungen aufgelegt. An dem

Wickelkern ist eine (in den Figuren nicht dargestellte) Einrichtung vorgesehen, welche bewirkt, daß nach Erreichen einer vorbestimmten Anzahl von Drahtwindungen auf dem Wickelkern die jeweils unterste Drahtwindung in ein exakt vertikal unterhalb des Wickelkerns angeordnetes Wickelfaß 4 fällt.

Das Wickelfaß 4, das üblicherweise aus einem Metallgestänge zusammengesetzt ist, weist einen äußeren Faßmantel 4 und einen konzentrisch dazu angeordneten inneren Faßkern 5 auf.

Die Faßwickelvorrichtung ist beispielsweise hinter einer für Nichteisenmetalle vorgesehener Drahtziehmaschine angeordnet und wickelt den aus der Maschine mit hoher

Geschwindigkeit auslaufenden Draht auf.

Die Faßwickelvorrichtung ist mit einer automatischen Faßwechselvorrichtung versehen, durch welche das Vollfaß in der Darstellung gemäß Fig. 1A nach links verfahren und ein Leerfaß unter dem Wickelkern 2 positioniert wird. Da die Produktion während des Faßwechsels nicht unterbrochen werden darf, werden die während dieser Zeit einlaufenden Drahtwindungen auf dem Wickelkern 2 gesammelt. Um ein Herabfallen der Drahtwindungen zu verhindern, sind vier, im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete Magazinfinger 11, 12, 13, 14 vorgesehen, die, sobald das erste Faß gefüllt ist, durch eine nicht dargestellte Einrichtung auf den Wickelkern zubewegt werden. Wenn nun das volle Faß 4 aus der Faßwickelvorrichtung nach links verfahren wird, bleibt die Verbindung des Drahtes 6, der nun weiter auf den Wickelkern aufgespult wird, mit dem auf dem Faß befindlichen Draht erhalten, was durch das Drahtstück 6a angedeutet ist.

Diese Drahtverbindung ist in jedem Fall erforderlich, wenn der in den einzelnen Fässern aufgewickelte Draht anschließend ohne Unterbrechung weiterverarbeitet werden soll. Sind z.B. Fässer 1 bis 10 mit Draht gefüllt worden, so kann die Weiterverarbeitung erfolgen, indem der Draht anschließend aus dem letzten, dem zehnten Faß und dann in entsprechender Reihenfolge aus den anderen Fässern herausgezogen wird.

Die Drahtverbindung 6a muß in der Regel aber auch dann vorhanden sein, wenn der Draht zwischen den einzelnen Fässern geschnitten und die Fässer einzeln transportiert und verarbeitet werden. Da diese Verarbeitung in der Regel wieder in automatischen Anlagen erfolgt, muß die Möglichkeit bestehen, das am Anfang in das Leerfaß

gewickelte Drahtende mit dem Anfang des Drahtes eines anderen Fasses zu verbinden, wozu das Drahtende zugänglich und deshalb schon vor dem Wickelvorgang aus dem Faß herausgeführt werden muß.

Wenn die mit 11, 12, 13 und 14 bezeichneten Magazinfinger zum Faßwechsel an den Wickelkern geführt werden, kann die zuunterst auf dem Wickelkern liegende Drahtschleife sowohl nach dem Magazinfinger 11, als auch nach den Magazinfingern 12, 13 und 14 enden, so daß der Draht von einem dieser Magazinfinger zum Vollfaß verläuft. Wenn die Situation entsteht, die in Fig. 1A dargestellt ist, daß also die unterste Drahtwindung am Magazinfinger 11 endet, ist der Faßwechselvorgang unproblematisch. In dieser Situation können die angesammelten Windungen ohne Beeinträchtigung in das leere Faß fallen.

Der Vorteil der in Fig. 1A dargestellten Position ist, daß durch den Verlauf des Drahtstückes 6a um den Magazinfinger II zum Magazinfinger 13 eine Drahtschlinge gebildet wird, welche, nachdem der Magazinfinger 11 zurückgezogen ist, so lang ist, daß die Drahtwindungen problemlos nach unten fallen können und vom Faß ohne Verkanten und dergleichen aufgenommen werden.

Besonders kritisch ist die Position nach Fig. 1B, d.h. also, wenn die unterste Drahtwindung am Magazinfinger 12 endet. In dieser Situation kann der Draht entweder zur Mittelachse des Wickelkerns verlaufen, wie dies durch das durchgezogene Drahtstück 6a dargestellt ist, oder er kann vom Mittelpunkt weg zum Vollfaß verlaufen, wie dies durch das gestrichelt gezeichnete Drahtstück 6b dargestellt ist. Im letzteren Fall bildet sich ein Knoten, der die weitere Verarbeitung des Drahtes erheblich erschwert.

Bei der Darstellung gemäß Fig. IC endet die unterste Windung am Magazinfinger 13. Dies bedeutet, daß der Draht über den Magazinfinger 13 und unter dem Magazinfinger 14 entlangläuft. Wenn die Magazinfinger in dieser Position geöffnet werden, besteht die Gefahr, daß sich die Drahtschlingen beim Herabfallen verkanten.

Die gleiche Problematik, die bei der Situation gemäß Fig. IC entsteht, entsteht auch bei der Situation gemäß Fig. ID. Auch hier besteht die Gefahr, daß sich die Drahtwindungen beim Herabfallen verkanten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nun in bezug auf die Fig. 2, 3 und 4 beschrieben. Dabei werden zur Vereinfachung die gleichen Bezugszeichen verwendet, wie in der Fig. 1.

Die Faßwickelvorrichtung weist einen feststehenden, rotationssymmetrischen Wickelkern 2 auf, dessen Längsachse vertikal angeordnet ist. Der Wickelkern 2 weist ein oberes, sich im wesentlichen verjüngendes Teil 2a auf, das zur Auflage der Drahtwindungen dient, sowie ein sich daran anschließendes zylindrisches Teil 2b, durch welches die Drahtwindungen geführt werden.

Exakt unterhalb des Wickelkernes 2 ist ein aus Rohren aufgebautes zylindrisches Faß 4 vorgesehen, welches in seinem Inneren einen konzentrisch zum Außenzylinder verlaufenden zylindrischen Faßkern 5 aufweist, der in seinem oberen Bereich 5a konisch verjüngt ist. Die

(fiktive) Zylinderachse des Fasses 4 fällt mit der Achse 3 zusammen.

Konzentrisch zum Wickelkern 2 ist ein Mantel 1 der Faßwickelvorrichtung angeordnet.

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Im Mantel 1 der Faßwickelvorrichtung werden beweglich vier Magazinfinger 11, 12, 13, 14 geführt, die in bezug auf den Wickelkern 2 verschieblich sind. Der Wickelkern 2 weist dazu vier Öffnungen 18 auf, in welche die Magazinfinger eingreifen.

Die Magazinfinger werden gleichzeitig durch eine Einrichtung in eine zurückgezogene Position, (die in Fig. 2 gezeigte Position gebracht), wobei diese Einrichtung im Stand der Technik bekannt und deshalb hier nicht dargestellt ist.

Unterhalb der Magazinfinger 11 bis 14 ist eine Drahtpositioniereinrichtung angeordnet. Die Drahtpositioniereinrichtung weist einen umlaufenden Ring 30 auf, der konzentrisch zum Wickelkern 2 angeordnet ist. Der Ring 30 ist als Riemenscheibe ausgebildet ^" und nimmt an seinem äußeren Umfang einen Keilriemen 32 auf, der über eine Riemenscheibe 33 eines Antriebsmotors 35 gelegt ist. In dem drehbaren Ring sind drei Drahtpositionierfinger 41, 43 und 44 derart beweglich geführt, daß sie in Richtung auf die Zylinderachse des Wickelkernes zu- und von dieser wegbewegt werden können, wie durch den Doppelpfeil 42 bei dem Positionierfinger 41 angedeutet ist.

Jeder der Positionierfinger 41, 43, 44 weist eine Rolle 46 auf, mit welcher er an einer Kulissenführung 47 geführt ist. Die Kulissenführung 47 hat einen ersten Bereich 47a, der sich um ca. 180° eines Kreises erstreckt, in dem die Kulissenführung konzentrisch zum Wickelkern verläuft. In UhrZeigerrichtung schließt sich ein zweiter Bereich 47b an, in welchem sich der Abstand der Führung zum Wickelkern stark vermindert. Daran schließt sich, wieder im Uhrzeigersinn, ein Winkelbereich von ca. 135° an, in dem keine Führung vorgesehen ist.

Die Funktion dieser Vorrichtung ist nun wie folgt:

Im Normalbetrieb werden Windungen des in die Wickelvorrichtung einlaufenden Drahtes mit einer nicht dargestellten Verlegeeinrichtung um den Wickelkern 2 gelegt, um dann in das Wickelfaß 4 zu fallen, wobei sie dort durch den Faßkern 5 zentriert werden. Sobald das Faß 4 gefüllt ist, werden die Magazinfinger 11, 12, 13, 14 auf den Wickelkern zubewegt und verhindern, daß weitere Windungen in das Faß fallen können. Die Windungen werden dann in dem Bereich zwischen dem Mantel 1 und dem Wickelkern 2 angesammelt.

Sobald die Magazinfinger in ihre Haltestellung gebracht sind, wird die Drahtpositioniereinrichtung betätigt. Dazu wird der Motor 35 über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung eingeschaltet und dreht sich, so daß der drehbare Ring 30 in UhrZeigerrichtung rotiert. Mit dem Ring 30 bewegen sich auch die Positionierfinger 41, 43 und 44, wobei sie sich mit der Rolle 46 an der Kulissenführung 47 abstützen.

Die Kulissenführung 47 weist einen Teilbereich 47a auf, der konzentrisch zum Ring 30 angeordnet ist. Solange die Rollen 46 an diesem Teil der Kulissenführung anliegen, ändert sich ihr Abstand zum Wickelkern nicht.

In einer Winkellage, die im Uhrzeigersinn gesehen hinter der Winkelposition des Magazinfingers 11 liegt, ist die Kulissenführung zum Wickelkern 2 hingebogen, so daß die

Positionierfinger in diesem Bereich über die Rollen 46 in Anlage zum Wickelkern 2 gebracht werden.

Dadurch, daß die Kulissenführung so gestaltet ist, daß die Positionierfinger den Wickelkern erst nach dem

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Magazinfinger 11 erreichen, wird der Draht, unabhängig davon in welcher Position er sich befindet, immer von dem ersten Positionierfinger 41 aufgenommen.

Der umlaufende Ring dreht sich aus der in Fig. 3 gezeigten Ausgangsstellung beim dort gezeigten Ausführungsbeispiel um genau 315°. Danach liegt, wie in Fig. 4 zu sehen ist, dieser erste Positionierfinger 41 exakt unter dem Magazinfinger 11, der zweite Positionierfinger 44 befindet sich exakt unter dem Magazinfinger 14 und der dritte Positionierfinger 43 befindet sich exakt unter dem Magazinfinger 13. Da der Draht immer über dem ersten Positionierfinger 41 hängt, ist damit sichergestellt, daß der Draht sich nach dieser Drehung um 315° exakt in der Position befindet, die in Fig. 1A dargestellt ist.

Sobald die Positionierung vorgenommen ist, wird das volle Faß nach links in den Fig. 1 bis 4 von der Wickelvorrichtung entfernt, wozu üblicherweise eine automatische Fördereinrichtung vorgesehen ist. Ein neues Faß wird in die Wickelvorrichtung eingefahren und unter dem Wickelkern 2 positioniert. Sobald das Faß positioniert ist, erhält der Motor 35 ein weiteres Steuersignal und dreht sich nun in umgekehrter Richtung, so daß sich der umlaufende Ring in der Darstellung gemäß den Fig. 3 und 4 gegen dem Uhrzeigersinn dreht. Sobald die Positionierfinger dabei das Ende der Kulissenführung im Bereich 47b erreichen, werden sie durch die Kulissenführung von dem Wickelkern entfernt und gelangen schließlich in ihre Ausgangsposition zurück. Der Draht hängt nun von dem gleichen Magazinfinger herunter, von welchem er vor der Betätigung der Drahtpositioniervorrich¬ tung herunterhing. Er kann nun aber nicht mehr über den Faßkern hängen oder Knoten bilden. Die Magazinfinger werden nun geöffnet und die angesammelten Drahtwindungen

13 können ohne Behinderung in das Leerfaß fallen.

Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden insgesamt vier Magazinfinger und drei Positionierfinger verwendet. Die Anzahl der Magazinfinger und der

Positionierfinger kann aber von diesen Zahlen abweichen. Entscheidend ist, daß die Kulissenführung 47 so gestaltet ist, daß die Vorschubbewegung der Positionierfinger zum Wickelkern erst dann erfolgt, wenn dieser Positionierfinger in der Drehbewegung den Magazinfinger passiert hat, dessen Stellung für den Faßwechselvorgang optimal ist. Weiterhin ist von Bedeutung, daß die Drehbewegung solange weitergeführt wird, bis der erste Positionierfinger, der in Anlage an den Wickelkern 2 kommt, unter diesem Magazinfinger 11 mit der bevorzugten Position kommt.

Beim Ausführungsbeispiel werden vier Magazinfinger verwendet, die jeweils einen Wickelabstand von 90° zueinander aufweisen, und drei Positionierfinger, die ebenfalls einen Winkelabstand von 90° zueinander aufweisen. Die Ausgangsstellung der Positioniereinrichtung ist so, daß sich der erste Positionierfinger 41 in einem Winkelabstand von 45° von dem Magazinfinger 11 mit der bevorzugten Position befindet. Da der Winkelabstand zwischen diesem Magazinfinger 11 mit der bevorzugten Position und dem Positionierfinger 41 45° beträgt, muß eine Drehung von 315° ausgeführt werden, um diesen ersten Positionierfinger 41 unter diesen Magazinfinger 11 zu drehen.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß auch eine andere Anzahl von Positionierfingern verwendet werden kann, und daß auch die Größe der Winkeldrehung verschieden sein kann. Wesentlich ist, daß der Positionierfinger erst nach

14 dem Magazinfinger mit der bevorzugten Position den Wickelkern erreicht und dann gedreht wird, bis er unter diesen zu liegen kommt.