Vorrichtung zum Lagern von Filamentspulen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lagern von Filamentspulen. Bei bekannten Filamentanlagen werden einzelne Filamentspulen in einem Produktionsbereich hergestellt. Hierfür wird eine größere Anzahl von leeren hohlzylindrischen Hülsen auf Dorne der Spulautomaten hintereinander aufgesteckt. Die auch als Winder bezeichneten Spulautomaten wickeln mehrere Filamentbündel auf Hülsen auf und bilden so eine Filamentspule. Der Produktionsbereich einer derartigen Filamentanlage besteht aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Spulautomaten. Um die Leerhülsen auf die Dorne der Spulautomaten aufzusetzen und für den Abtransport der fertig aufgewickelten Filamentspulen sind Transporteinrichtungen vorgesehen. Das Auswechseln der fertiggestellten Filamentspulen gegen Leerhülsen erledigen sogenannte Doffer. Die Doffer dienen in erster Linie dem Abtransport der fertigen Spulen. Die Leerhülsen werden auch häufig manuell auf die Dornen aufgeschoben. Die Doffer sind mit langen im Wesentlichen horizontal verlaufenden Aufnahmedornen versehen. Auf jedem Aufnahmedorn werden mehrere volle Filamentspulen axial hintereinander aufgereiht. Die auf einem Dofferdorn aufgereihten fertigen Filamentspulen bilden einen Doff. Nach dem Abtransport der fertigen Filamentspulen aus dem Produktionsbereich werden die einzelnen Filamentspulen vorzugsweise doffweise eingelagert, um auch doff- weise wieder aus dem Lager abgerufen werden zu können. Dies ist deshalb so wichtig, weil die zu einem Doff zugehörigen Filamentspulen in der Regel identische oder sehr ähnliche Werkstoffeigenschaften aufweisen.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird ein sogenanntes Tablar- lager zum Einlagern der Filamentspulen verwendet. Bei den bekannten Tablarla- gern stehen aus den sich horizontal erstreckenden Tablaren Spulendorne senkrecht hinaus, wobei die Anzahl der Spulendorne der Anzahl auf einem Tablar maximal einlagerbaren Filamentspulen entspricht. Wichtig ist hierbei, dass zur Handhabung der Spulen stets nur die zentrale Hülse berührt werden darf und nicht der Spulenkörper selbst. Eine Berührung der aufgespulten Filamente auf der Spule könnte zu Beschädigungen führen, welche unter allen Umständen zu vermeiden sind. Die die Spulen axial durchsetzenden Hülsen weisen deshalb in axialer Richtung beidseitig einen Überstand über den Spulenkörper auf.

Nachdem in Folge moderner Logistiktechnik die Spulenmenge je Doff immer größer wird und auch die produzierten Spulenmengen je Zeiteinheit in Folge moderner Produktionstechnik anwachsen, werden auch immer größere Lager mit höheren Lagerkapazitäten benötigt. Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Tablarlager hinsichtlich seiner Kapazität zu vergrößern und zugleich die Vorteile des Tablarlagers, beispielsweise die Sortier- und Rücklagerfähigkeit einzelner Filamentspulen zu erhalten.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst. Die rückbezogenen Ansprüche lehren teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen dieser Erfindung.

Die Erfindung beruht auf der Grundüberlegung, mehrere Spulen auf einem Spulendorn zentriert übereinander zu lagern. Die Lagerung ist hierbei unproblematisch, weil durch die beidseitig axial überstehenden Hülsen stets nur die Hülsenränder der übereinander liegenden Spulen aneinander liegen, während zwischen den Filament-Spulenkörpern stets ein axialer Abstand freigelassen ist. Um die Spulen einzeln von den Tablaren entnehmen zu können, muss die Handhabungseinrichtung so auf das Tablar abgestimmt sein, dass jede Spule einzeln gegriffen werden kann. Aufgrund der Lagerung übereinander kann natürlich nur die jeweils oberste Spule vom jeweiligen Spulendorn abgehoben werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Tablar so ausgestaltet, dass die unteren, dem Tablar zugewandten Spulen vom Spulendorn jeweils vollständig durchsetzt sind, während die obere zur Entnahme vorgesehene Spule vom Spulendorn nur teilweise durchsetzt ist. Auf diese Weise schließt sich in axialer Richtung an den Spulendorn ein frei zugänglicher Bereich der Hülsen an. An diesem freien Bereich der Hülse können die Greifarme oder Greifbacken eines Greifers angreifen, um die Filamentspule senkrecht vom Spulendorn abzuheben und auf den Dorn eines Transportgestells, welches beispielsweise Teil eines Sortierloops sein kann, weiterzugeben.

In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Greifer mit einer im Wesentlichen zylinderförmigen Hüllfläche einzusetzen. Diese Greifer weisen vorteilhaft radial nach außen verfahrbare Greifarme oder Greiffinger mit Greifbacken an ihren Enden auf. Zur Entnahme einer Filamentspule fährt der Greifer einfach in die Hülse der Spule von oben ein und verfährt die Greifbacken gegen die Innenflächen der Hülse, um die Innenflächen an der Hülse kraftschlüssig angreifen zu können. Besonders vorteilhaft hat sich in diesem Zusammenhang die Verwendung von drei Greifarmen, die in einer Teilung von 120° jeweils zueinander angeordnet sind, erwiesen.

Um die auf dem Tablar aufliegenden Spulen greifen bzw. picken zu können, durchsetzt der Spulendom die jeweils obere Filamentspule nur teilweise, vorzugsweise zur Hälfte. Ist die Spule zur Hälfte vom Spulendorn axial durchsetzt, ist ihre Halterung und Führung auf dem Spulendorn nach wie vor gewährleistet und gleichzeitig eine ausreichend große Fläche zum Angriff für die Greiffinger bzw. die endseitig an den Greiffingern angebrachten Greiferbacken bereit gestellt. Sobald die obere Filamentspule vom Spulendorn entnommen ist, besteht das Problem, die weiteren, vom Spulendorn jeweils vollständig durchsetzten Garnspulen vom Spulendom entfernen zu können.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform weist der Spulendorn eine der Anzahl und der Teilung der Greiffinger am Greiferkopf entsprechende Anzahl und Teilung von Nuttaschen am Spulendorn auf. Die Greiffinger und die Nuttaschen sind hierbei derart komplementär zueinander ausgebildet, dass die Greiffinger vollständig in die Nuttaschen einfahren können, um so auch die Innenflächen der Hülsen der unten liegenden Spulen beaufschlagen zu können. Wird beispielsweise ein bevorzugter Greiferkopf mit drei in 120°-Teilung angeordneten Greiffingern verwendet, weist der Spulendorn entsprechend ebenfalls drei in 120°-Teilung angebrachte Nuttaschen auf. Der Spulendornkörper besteht dann aus drei in 120°- Teilung angebrachten Dornsegmenten, welche senkrecht aus dem Tablar heraus- stehen und die Filamentspule halten und führen. Diese Ausführungsform mit den Nuttaschen eignet sich insbesondere für Tablare, auf welchen zwei übereinander angeordnete Filamentspulen gelagert werden sollen. Erfahrungsgemäß sollte die Länge der Greiffinger nicht zu lang gewählt werden, um ein sicheres Angreifen der Greiffinger bzw. der Greifbacken sicherstellen zu können.

Deshalb ist eine weitere Ausführung vorgesehen, bei der an der dem Tablar zugewandten Filamentspule, genauer gesagt, am Rand der Hülse der unteren Filamentspule eine Hubvorrichtung angreift, welche die untere Filamentspule und damit auch die darüber liegenden Filamentspulen soweit anhebt, dass im Bereich der Hülse der oberen Filamentspule ein so großer Angriffsrand für die Greiffinger vom Spulendorn freigelassen ist, dass die obere Filamentspule wiederum mithilfe des Greifers abgehoben werden kann. Hierfür sind über den Außenmantel des Spulendorns Aussparungen verteilt, in welchen senkrecht verfahrbare Hubstifte bewegt werden. Die Hubstifte greifen mit ihren Stirnseiten am unteren axialen Rand der Hülse der unteren Filamentspule an und heben durch ihre senkrechte Verfahrbewegung den aus den übereinander angeordneten Filamentspulen bestehenden Spulenstapel an. Die Hubbewegung ist dabei so gesteuert, dass bei der jeweils oberen Filamentspule ein so großer Angriffsrand für die Greiffinger des Greiferkopfes freigelassen ist, dass diese Spule vom Tablar entnommen werden kann. Die Hubvorrichtung ist dabei vorteilhaft Bestandteil einer Entnahmestation und nicht des Tablars selbst.

Beide Ausführungen arbeiten also nach dem Prinzip, dass die obere Filamentspule zunächst vom Spulendorn abgehoben wird, bevor die nachrangigen darunter liegenden Filamentspulen vom Spulendorn entnommen werden.

Die erfindungsmäßige Vorrichtung zum Lagern von Filamentspulen ermöglicht zunächst einen erhöhten Durchsatz von Filamentspulen pro Zeiteinheit, weil weniger Tablare im System bewegt werden müssen. Auch ist die Anzahl der Einlagerungsvorgänge für ein Tablar deutlich reduziert. Außerdem reduziert sich die Lagerfachhöhe, weil nicht jeder Lage von Filamentspulen ein separates Tablar zugeordnet ist. Zudem sinken die Investitionskosten, weil die Anzahl der in das La- gersystem einzuspeisenden Tablare signifikant reduziert ist. Die erfindungsmäßige Vorrichtung erlaubt es, die auf den Tablaren gelagerten Filamentspulen problemlos zu vereinzeln. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn Filamentpulen unterschiedlicher Fertigungsqualität auf den Tablaren gelagert sind. Es ist dann möglich, die Filamentspulen einer Qualität von den Tablaren zu entnehmen, während die Filamentspulen der anderen, beispielsweise minderen Qualität wieder im Lager rückgelagert werden können. Auch ist es einfach möglich, ein nur teilweise mit Filamentspulen beladenes Tablar nach und nach mit Filamentspulen ähnlicher oder gleicher Qualität wieder aufzufüllen.

Anhand der in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiele ist die Erfindung mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Tablar mit zwölf Spulendornen in einer x 3 Anordnung,

Fig. 2 das Tablar aus Fig. 1 mit jeweils zwei aufliegenden Filamentspulen je Spulendorn,

Fig. 3 die Detaildarstellung eines Spulendorns aus Fig. 2,

Fig. 4 dem Schnitt IV-IV aus Fig. 2 aus der perspektivischen Darstellung der Fig. 2,

Fig. 5 eine Ansicht hinein in ein geschnittenes Filamentspulenpaar aus Fig.

4,

Fig. 6 die Darstellung der Entnahme der Filamentspulen von dem in

Fig. 1 - 5 dargestellten Tablar sowie

Fig. 7 eine Ausführungsform des Tablars mit Hubvorrichtung.

In Fig. 1 ist ein Tablar für eine erfindungsmäßige Vorrichtung zum Lagern von Filamentspulen 2 dargestellt. Das Tablar 1 ist mit Profilen 3 aus seiner sich horizontal erstreckenden Tablaroberfläche 4 verstärkt. Senkrecht aus der Tablaroberfläche 4 ragen Spulendorne 5 empor. Die anhand eines Beispiels in Fig. 2 im Detail gezeigten Spulendorne 5 bestehen aus einem flanschartigen Basisring 6 und einem Grundsockel 7. Mit dem Basisring 6 ist der Spulendorn 5 im Ausführungsbeispiel auf einem der Profile 3 montiert. Der Spulendorn 5 weist einen hohlzylindrischen Grundsockel 7 auf. Aus dem Grundsockel 7 stehen senkrecht drei Spu- lendornsegmente 8 senkrecht empor. Die Spulendornsegmente 8 sind in einer 120°-Teilung zueinander angeordnet und lassen zwischen sich jeweils eine Nuttasche (9) frei.

Fig. 3 zeigt das in Fig. 1 dargestellte Tablar 1 mit jeweils paarweise übereinander auf den Spulendornen 5 aufgeschobenen Filamentspulen 2. Aus der Darstellung der Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 ist erkennbar, dass die Filamentspulen 2 aus dem eigentlichen Spulenkörper 10 und einer hohlzylindrischen, den Spulenkörper 10 zentral durchsetzenden Hülse 11 bestehen. Die Hülse 11 weist dabei in axialer Richtung einen Überstand 12 gegenüber dem Spulenkörper 10 auf. Dies bedeutet, dass die Hülse 11 in axialer Richtung breiter ist als der Spulenkörper 10. Aus der Darstellung der Fig. 5 ist zudem erkennbar, dass zwei aneinanderstoßende, aufeinanderliegende Filamentspulen 2 jeweils durch den doppelten Überstand 12 in axialer Richtung 13 beabstandet voneinander angeordnet sind. Die Fig. 4 und Fig. 5 zeigen eine von Fig. 1 und Fig. 2 abweichende Ausführungsform des Spu- lendorns 5. Der in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellte Spulendorn führt die Hülsen 11 der Filamentspulen 2 lediglich in ihren aneinanderstoßenden Grenzbereichen. Gut erkennbar ist in Fig. 5 die Tatsache, dass der Spulendorn 5 in die Hülse 11 der oberen Fiiamentspule 2 nur teilweise hineinragt und so in axialer Richtung 13 eine Angriffsfläche 14 an der Innenseite der Hülse 11 freilässt.

Fig. 6 zeigt von links nach rechts die Entnahme zweier übereinanderliegender Filamentspulen 2 von einem Tablar 1 mit den in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Spulendornen 5. Der Greifer 15 weist drei in 120°-Teilung angeordnete und zu den Nuttaschen 9 komplementär ausgebildete Greiffinger 16 auf. An den freien Enden der Greiffinger 6 sind radial abstehende Greifbacken 17 ausgebildet. Die Greifbacken 17 sind dabei in radialer Richtung 18 verfahrbar.

Zur Entnahme der oberen Fiiamentspule 2 fährt der Greifer 15 soweit in die obere Fiiamentspule 2 in axialer Richtung 13 hinein, dass die Greifbacken 17 die Angriffsflächen 14 beaufschlagen können. Anschließend verfahren die Greifbacken 17, was in der zweiten Abbildung von links in Fig. 6 dargestellt ist in radialer Richtung 18 nach außen und verspannen sich gleichsam gegenüber Hülse 11. Im verspannten Zustand kann - was die mittlere Darstellung in Fig. 6 zeigt, die obere Filamentspule 2 mithilfe des Greifers 15 vom Spulendorn 5 abgehoben werden. Zum Abheben der verbleibenden unteren Filamentspule 2 fährt der Greifer 15 in axialer Richtung vollständig in die Nuttaschen 9 am Spulendorn 5 ein bis die Stirnseite des Greifers 15 den Grundsockel 7 erreicht hat. In dieser Funktionsstellung, was die zweite Darstellung in Fig. 6 von rechts zeigt, können wiederum die Greifbacken 17 gegen die Angriffsfläche 14 der unteren Filamentspule 2 verfahren werden. Sobald zwischen den Greifbacken 17 und der Angriffsfläche 14 der Hülse 11 der unteren Filamentspule 2 der Kraftschluss geschlossen ist, kann auch die untere Filamentspule 2 vom Spulendorn 5 abgehoben werden.

Fig. 7 zeigt schließlich eine weitere Ausführungsform des Spulendorns 5". Der Spulendorn 5"weist über seinen Außenmantel verteilt Aussparungen 19 auf. In den Aussparungen 19 sind senkrecht in axialer Richtung 13 der Filamentspulen 2 verfahrbare Hubstifte 20 einer Hubvorrichtung 21 geführt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 zeigen die drei linken Darstellungen eine Ausführungsform eines Spulendorns 5" mit drei übereinander angeordneten Filamentspulen 2. Der Spulendorn 5" ist zur Lagerung von maximal drei übereinander liegenden Filamentspulen 2 ausgebildet. Gemäß der Erfindung durchsetzt der Spulendorn 5" die oberste Filamentspule 2 wiederum nur soweit, dass in axialer Richtung 13 eine Angriffsfläche 14 für die Greifbacken 17 des in die Hülse 11 der obersten Filamentspule 2 einbringbaren Greifers 15 frei gelassen ist. Zur Entnahme der obersten Filamentspule 2 muss der Greifer 15 - wie in den drei linken Darstellungen der Fig. 7 oben dargestellt - einfach nur in die Hülse 11 der obersten Filamentspule 2 einfahren, seine Greifbacken 17 gegen die Angriffsfläche 14 der Hülse 11 verspannen und die Filamentspule 2 in axialer Richtung 13 entnehmen.

Zur Entnahme der nächsten Filamentspule 2 wird die Hubvorrichtung 21 - wie in der mittleren Darstellung oben in Fig. 7 gezeigt - um den Betrag einer Hülsenbreite einer Hülse 1 in axialer Richtung 13 nach oben verschoben. Hierbei greifen die Stirnseiten der Hubstifte 20 der Hubvorrichtung 21 am unteren axialen Rand der Hülse 11 der unteren Filamentspule 2 an und bewegen die untere Filamentspule 2 und mit der unteren Filamentspule 2 die auf ihr ruhende mittlere Filamentspule 2 in axialer Richtung 13 soweit nach oben, dass der Spulendorn 5" wiederum einen eine Angriffsfläche 14 bildenden Bereich an der Innenseite der Hülse 11 der mittleren Filamentspule 2 freigibt. An dieser freigegebene Angriffsfläche 14 kann wiederum der Greifer 15 mit seinen Greifbacken 17 angreifen, um auch die mittlere Filamentspule 2 vom Spulendorn 5" abzuheben, was in der dritten Zeichnung von rechts oben in Fig. 7 gezeigt ist. Um schließlich die unterste Filamentspule 2 vom Spulendorn 5" in axialer Richtung 13 anzuheben wird die Vorrichtung 21 und mit ihr die Hubstifte 20 wiederum um den Betrag einer Breite einer Hülse 11 in axialer Richtung 13 verfahren, so dass nunmehr in der Hülse 1 der unteren Filamentspule 2 eine Angriffsfläche 14 für die Greifbacken 17 des Greifers 15 freigelegt wird. Mit anderen Worten sorgt die Hubvorrichtung 21 dafür, dass die jeweils oben auf dem Spulendorn 5" angeordnete Filamentspule 2 soweit gegenüber dem Spulendorn 5" verschoben ist, dass eine Angriffsfläche 14 für die Greifbacken 17 des Greifers 15 freigelassen ist, so dass der Greifer 15 die Spule 2 in axialer Richtung 13 vom Spulendorn 5" und damit vom Tablar 1 abheben kann.

Bezugszeichenliste

1 Tablar

2 Filamentspule

3 Profil

4 Tablaroberfläche 5,5',5"Spulendom

6 Basisring

7 Grundsockel

8 Spulendornsegment

9 Nuttasche

10 Spulenkörper

11 Hülse

12 Überstand

13 Axiale Richtung

14 Angriffsfläche

15 Greifer

16 Greiffinger

17 Greifbacke

18 Radiale Richtung

19 Aussparung

20 Hubstift

21 Hubvorrichtung