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Patent Searching and Data


Title:
WINDING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/018125
Kind Code:
A1
Abstract:
A winding machine (10) for winding and/or unwinding band-shaped or strip-shaped material (12) has at least one rotary plate (16), which is mounted on a pivot arm (24) and can be driven via at least two opposing coupling elements (20, 22), wherein at least one coupling element (20) is assigned to the rotary plate (16), and the rotary plate (16) can be moved via a pivot device (30) between at least one decoupled state and at least one coupled state. Because the coupling elements (20, 22) can be positioned opposite one another in a coupling position using sensors, this enables a coupling process which is as wear-free as possible.

Inventors:
LEICHT JÜRGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/070354
Publication Date:
January 27, 2022
Filing Date:
July 21, 2021
Export Citation:
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Assignee:
LEICHT STANZAUTOMATION GMBH (DE)
International Classes:
B21C47/04; B21C47/18; B21C47/24; B65H16/04; B65H16/08; B65H18/02
Foreign References:
DE20203489U12002-06-27
DE102007048404A12009-04-23
US5123607A1992-06-23
US3012683A1961-12-12
DE102020119382A2020-07-22
DE20203489U12002-06-27
DE3687229T21993-04-22
Other References:
"PTW-130", 22 February 2019 (2019-02-22), XP002804375, Retrieved from the Internet [retrieved on 20211005]
Attorney, Agent or Firm:
RPK PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Wickelmaschine (10) zum Auf- und/oder Abwickeln von band- oder streifenförmigen Material (12) mit wenigstens einem Drehteller (16), welcher an einem Schwenkarm (24) angeordnet ist und über wenigstens zwei gegengleiche Kupplungselemente (20, 22) von wenigstens einer Antriebsvorrichtung (48) antreibbar ist, wobei wenigstens ein Kupp lungselement (20) dem Drehteller (16) zugeordnet ist, wobei der Drehteller (16) über ei ne Schwenk-Vorrichtung (30) zwischen wenigstens einem ausgekuppelten Zustand und wenigstens einem eingekuppelten Zustand überführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente (20, 22) in einer Kupplungsposi tion gegengleich zueinander sensorisch positionierbar sind.

2. Wckelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kupp lungselement (20, 22) in der Kupplungsposition fixierbar ist.

3. Wckelmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Fi xierungs-Vorrichtung (38) vorgesehen ist, welche das Kupplungselement (20) im ausge kuppelten Zustand in der Kupplungsposition fixiert.

4. Wckelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweiter Sensor (36) vorgesehen ist, der die Position des Kupp lungselements (20) erfasst und/oder mit dem das Kupplungselement (20) in der Kupp lungsposition positionierbar ist.

5. Wckelmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungs- Vorrichtung (38) am oder im Schwenkarm (24) angeordnet ist.

6. Wckelmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungs-Vorrichtung (38) wenigstens ein Bauteil (40) aufweist, welches im fixierten Zustand mit wenigstens einem Gegenstück (42) zusammenwirkt, welches dem Drehtel ler (16) zugeordnet ist.

7. Wckelmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass we nigstens ein dritter Sensor vorgesehen ist, welcher den Zustand der Fixierungs- Vorrichtung (38) ermittelt.

8. Wckelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Kupplungselement (22) wenigstens eine Anformung (44) und das andere Kupplungselement (20) wenigstens eine Ausnehmung (46) aufweist, die im eingekup pelten Zustand formschlüssig ineinandergreifen.

9. Wickelmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Anformung (44) und der Ausnehmung (46) in der Kupplungsposition im Wesentlichen entlang der durch die Schwenk-Bewegung der Schwenk-Vorrichtung (30) aufgespann ten Ebene und/oder parallel dazu verläuft.

10. Wckelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenk-Vorrichtung (30) eine vorzugsweise als Kolben-Zylinder-Einheit aus gebildete Hub-Schwenk-Vorrichtung ist, wobei insbesondere die Hubbewegung dazu eingerichtet ist, die Fixierungs-Vorrichtung (38) am Drehteller (16) zu betätigen.

11. Wckelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Antriebsvorrichtung (48) sowohl im ausgekuppelten Zustand eine um eine horizontale Achse umlaufende Trommel (28) als auch im eingekuppelten Zustand eine um eine vertikale Achse umlaufende Palette (14) antreibt.

12. Wckelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wenigstens einen ausgekuppelten Zustand für einen Betrieb mit einer um eine horizontale Achse umlaufenden Trommel (28) eingerichtet ist und dass sie im we nigstens einen eingekuppelten Zustand für einen Betrieb mit einer um eine vertikale Achse umlaufenden Palette (14) eingerichtet ist.

13. Verfahren zur Überführung eines Drehtellers (16) einer Wckelmaschine (10) zwischen wenigstens einem eingekuppelten Zustand und wenigstens einem ausgekuppelten Zu stand, gekennzeichnet durch die folgende Schritte:

- sensorisches Positionieren von wenigstens einem Kupplungselement (20, 22) we nigstens zweier Kupplungselemente (20, 22) gegengleich zueinander in eine Kupp lungsposition,

- Schwenken des Drehtellers (16).

14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt:

- Fixieren wenigstens eines Kupplungselements (20, 22).

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt:

- Ermitteln des Zustands der Fixierungs-Vorrichtung (38).

Description:
Wickelmaschine

Beschreibung

Bezug zu verwandten Anmeldungen

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf und beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102020 119 382.3, hinterlegt am 25.07.2020, deren Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich auch in seiner Gesamtheit zum Gegenstand der vorliegenden Anmel dung gemacht wird.

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zum Auf- und/oder Abwickeln von band- oder streifenförmigem Material nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Stand der Technik

Band- oder streifenförmiges Material wird in der Industrie für viele Zwecke verwendet. Bei spielsweise können durch Stanzen des band- oder streifenförmigen Materials, z.B. eines Metallbandes unterschiedlichste Bauteile unter anderem für die Elektroindustrie hergestellt werden. Dabei wird das band- oder streifenförmige Material zumeist auf Trommeln oder Pa letten angeliefert und muss beispielsweise für den Stanzprozess von der Trommel oder der Palette zunächst abgewickelt werden. Entsprechend geschieht bei der Herstellung des Ma terials der umgekehrte Fall und das Material wird aufgewickelt. Das Material wird dann nach der Herstellung zum Transport an einen Kunden beispielsweise auf eine Trommel oder eine Palette aufgewickelt.

Je nachdem, ob das Material auf eine Trommel oder eine Palette auf- oder abgewickelt wer den muss, wird die Trommel in der Regel um eine horizontale Achse bzw. die Palette um eine vertikale Achse gedreht, sodass das band- oder streifenförmige Material auf- oder ab gewickelt werden kann. Im Stand der Technik gibt es dazu Vorrichtungen, welche beispiels weise eine horizontale oder eine vertikale Drehachse aufweisen und so das bandförmige Material auf- oder abwickeln. Aus der DE 202 03489 U1 ist ein Horizontalabwickler zum Abwickeln von band- oder strei fenförmigen Material von wenigstens einer horizontal liegenden Spule mit einem Rotations antrieb und einer Führungseinrichtung bekannt. Eine Sensoreinrichtung ist zur Abtastung der Höhe der Spulen vorgesehen und in Abhängigkeit der erfassten Höhe einstellbar. So lässt sich der Abwickler an die Höhe des von der Spule geförderten Materials in Abhängigkeit des verwendeten Materials anpassen.

Aus der DE 3687229 T2 ist ein Zuführsystem für ein Band zu einer Fertigungslinie bekannt, wobei die Spule auf einem Drehteller oder einer Drehscheibe angeordnet ist. Die Dreheinheit ist nicht schwenkbar gelagert.

Ebenfalls sind im Stand der Technik, insbesondere im Produktportfolio der Anmelderin, Vor richtungen offenbart, welche beide Anwendungsmöglichkeiten (Palette und Trommel) in ei ner Vorrichtung realisieren (Leicht Stanzautomation GmbH, https://stanzautomation.de/de/maschinen/ptw-130, letzter Aufruf: 30.06.2020). In einem Pa lettenmodus wird mit einem Drehteller die Palette bezüglich einer vertikalen Achse auf- und/oder abgewickelt. Durch ein Verschwenken des Drehtellers ist es möglich, die Vorrich tung in einen Trommelmodus zu überführen, so dass um eine horizontale Achse eine Trom mel auf- und/oder abgewickelt werden kann. Beim Wechsel zwischen den beiden Modi wird der Drehteller über eine Kupplungsvorrichtung an einen Motor ein- oder ausgekuppelt. Je nach Lage des Drehtellers stehen dabei jedoch die Kupplungselemente der Klauenkupplung so, dass sich diese beim Ein- oder Auskuppeln „verhaken“ können und so die Kupplungs elemente verschleißen und/oder beschädigt werden. Eine manuelle gegengleiche Ausrich tung der Kupplungselemente zueinander ist somit erforderlich.

Zusammenfassung der Erfindung

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu grunde, eine Wickelmaschine zum Auf- und/oder Abwickeln von band- oder streifenförmigem Material bereit zu stellen, welche einen möglichst einfachen, schnellen und verschleißfreien Kupplungsvorgang ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Wickelmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und durch Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Die Wickelmaschine zum Auf- und/oder Abwickeln von band- oder streifenförmigem Material weist wenigstens einen Drehteller auf, welcher an einem Schwenkarm angeordnet ist und über wenigstens zwei gegengleiche Kupplungselemente antreibbar ist, wobei wenigstens ein Kupplungselement dem Drehteller zugeordnet ist. Als bandförmiges Material kann in diesem Zusammenhang metallisches und nicht-metallisches Material, aber auch zusätzlich Rohma terial bzw. Vollmaterial, z.B. in Form ungestanzter und/oder unbearbeiteter Metallbänder, verstanden werden.

Unter dem Wickeln des bandförmigen Materials wird sowohl ein Aufwickeln als auch ein Ab wickeln des Materials verstanden, d.h. die Vorrichtung kann für beide Zwecke verwendet werden. Gegengleich bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Kupplungselemente wenigstens formschlüssig und/oder kraftschlüssig ineinander greifen können.

Der Drehteller ist über eine Schwenk-Vorrichtung, z.B. eine Kolben-Zylinder-Einheit zwi schen wenigstens einem ausgekuppelten Zustand und wenigstens einem eingekuppelten Zustand überführbar. Dabei entspricht der ausgekuppelte Zustand z.B. einem Trommelmo dus und der eingekuppelte Zustand z.B. einem Palettenmodus. Die Kupplungselemente sind in wenigstens einer Kupplungsposition gegengleich zueinander sensorisch, beispielsweise elektrisch und/oder magnetisch, mittels wenigstens eines Sensors positionierbar, wodurch vorteilhaft ein möglichst einfacher, schneller und verschleißfreier Kupplungsvorgang ermög licht wird. Grundsätzlich können auch mehrere Kupplungspositionen vorgesehen sein. Ohne eine möglichst genaue und präzise, zueinander gegengleiche, sensorische Positionierung würden die Kupplungselemente während des Kupplungsvorganges aneinander stoßen, sich verkanten und abnutzen, so dass die Kupplungselemente und/oder die Maschine beschädigt werden könnte. Die Kupplungselemente müssten somit zunächst zeitintensiv manuell ausge richtet werden, was eine ungenaue und unpräzise Ausrichtung zur Folge haben kann, so- dass sich die Kupplungselemente trotz der manuellen Ausrichtung dennoch verkanten könn ten. Um eine möglichst schnelle, genaue und präzise Positionierung vorzunehmen sowie eine sichere Kopplung bei verdrehtem Kupplungselement zu gewährleisten, ist bevorzugt mit we nigstens einem ersten Sensor, z.B. einem elektrischen und/oder magnetischen Sensor das Kupplungselement in der Kupplungsposition positionierbar. Beispielsweise ist es denkbar, dass im ausgekuppelten Zustand ein Kupplungselement fixiert ist, z.B. das Kupplungsele ment, das dem Drehteller zugeordnet ist, das andere Kupplungselement sich jedoch noch verdrehen lässt. Um die beiden Kupplungselemente in eine gegengleiche Position zur Kupp lung zueinander zu verfahren, erfasst der erste Sensor die Position des Kupplungselements, welches sich noch verdrehen lässt, und veranlasst, falls das Kupplungselement sich nicht bereits in der Kupplungsposition befindet, dass das Kupplungselement in die Kupplungsposi tion gebracht wird, beispielsweise durch einen Positionsgeber wie z.B. einen Motor. Falls sich das Kupplungselement beispielsweise während des Schwenkvorgangs des Drehtellers verschieben sollte, würde der Sensor dies registrieren und das Kupplungselement entspre chend positionieren.

Während z.B. der Schwenkbewegung des Drehtellers bei der Überführung zwischen dem ausgekuppelten Zustand und dem eingekuppelten Zustand kann es Vorkommen, dass der Drehteller und/oder wenigstens ein Kupplungselement sich durch die Bewegung verdrehen, sodass sich wenigstens ein Kupplungselement nicht mehr in der Kupplungsposition befindet. Beispielsweise kann es bei der Schwenkbewegung des Drehtellers zu einer Verdrehung des Kupplungselements kommen, welches dem Drehteller zugeordnet ist. Um vorteilhaft ein Ver rutschen der Kupplungselemente während des Schwenkvorganges des Drehtellers zu ver hindern, ist bevorzugt wenigstens ein Kupplungselement in der Kupplungsposition fixierbar. Prinzipiell denkbar ist jedoch auch, dass einzelne oder alle Kupplungselemente fixierbar sind.

Bevorzugt ist wenigstens eine Fixierungs-Vorrichtung, z.B. ein Linear-Schwenkspanner vor gesehen, welche das Kupplungselement im ausgekuppelten Zustand in der Kupplungsposi tion fixiert. Dadurch wird vorteilhaft eine einfache, schnelle und sichere Fixierung gewährleis tet. Beispielsweise fixiert die Fixierungs-Vorrichtung das Kupplungselement, welches dem Drehteller zugeordnet ist. Prinzipiell denkbar ist auch, dass die Fixierungs-Vorrichtung ein zelne Kupplungselemente oder alle Kupplungselemente fixiert sowie dass mehrere Fixie rungs-Vorrichtungen für die jeweiligen Kupplungselemente vorgesehen sind.

Für eine vorteilhaft schnelle, genaue und präzise Positionierung der Kupplungselemente sowie für eine sichere Fixierung ist bevorzugt wenigstens ein zweiter Sensor, z.B. ein elektrischer und/oder magnetischer Sensor vorgesehen, der die Position des Kupplungsele ments erfasst, z.B. des Kupplungselements, welches dem Drehteller zugeordnet ist. So wird gewährleistet, dass beide Kupplungselemente in gegengleicher Position zueinander positio niert werden können und beispielsweise der Schwenkvorgang des Drehtellers erst startet, nachdem der zweite Sensor die korrekte Position erfasst hat. Bevorzugt kann mit Hilfe des zweiten Sensors das Kupplungselement, welches dem Drehteller zugeordnet ist, in der Kupplungsposition positionierbar sein. Beispielsweise kann die Positionierung über einen weiteren Positionsgeber, z.B. einen zweiten Motor, oder über den Positionsgeber erfolgen.

Für eine vorteilhaft platzsparende Ausführung ist die Fixierungs-Vorrichtung bevorzugt am oder im Schwenkarm angeordnet.

Vorteilhaft für eine stabile und sichere Fixierung des Kupplungselements weist die Fixie rungs-Vorrichtung bevorzugt wenigstens ein Bauteil auf, welches im fixierten Zustand mit wenigstens einem Gegenstück zusammenwirkt, welches dem Drehteller zugeordnet ist. Zum Beispiel kann das Bauteil als ein konisches Bauteil und das Gegenstück als ein konisches Gegenstück ausgeführt sein. Prinzipiell sind jedoch auch andere Ausführungen denkbar, beispielsweise als Haken und Öse. Weiter bevorzugt kann beispielsweise die Fixierungs- Vorrichtung als ein Linear-Schwenkspanner mit einem konischen Bauteil ausgeführt sein, wobei das Bauteil bei Betätigung z.B. um 90° schwenkt und anschließend in das konische Gegenstück einfährt und somit den Drehteller und das Kupplungselement fixiert.

Damit die Schwenkbewegung des Drehtellers nicht bereits stattfindet, bevor das Kupplungs element korrekt fixiert ist, und um vorteilhaft eine sichere Fixierung zu gewährleisten, ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wenigstens ein dritter Sensor, z.B. ein elektrischer und/oder magnetischer Sensor vorgesehen, welcher den Zustand der Fixierungs-Vorrichtung ermittelt. Beispielsweise kann der Sensor registrieren, sobald das Bauteil in das Gegenstück eingefahren ist. Beispielsweise ist es möglich, dass der jeweilige Zustand über einen Kontakt der Bauteile, elektronisch, magnetisch und/oder über eine entsprechende Kraft, die das Bau teil auf das Gegenstück ausübt, ermittelt wird.

Um vorteilhaft eine möglichst einfache und effektive Kupplung zu erhalten, weist bevorzugt das eine Kupplungselement wenigstens eine Anformung und das andere Kupplungselement wenigstens eine Ausnehmung auf, die im eingekuppelten Zustand formschlüssig ineinander- greifen. Prinzipiell denkbar ist auch, dass die Kupplungselemente im eingekuppelten Zu stand formschlüssig und/oder kraftschlüssig ineinandergreifen. Bei der Überführung des Drehtellers zwischen dem eingekuppelten und dem ausgekuppel ten Zustand kann es Vorkommen, dass die beiden Kupplungselemente aneinander gedrückt werden. Beispielsweise kann es beim Auskuppeln Vorkommen, dass sich die Kupplungs elemente zwar gegengleich in der Kupplungsposition befinden, sich dennoch aber aufgrund eines Schwenkwinkels verkanten können. Um vorteilhaft eine Beschädigung der Kupplungs elemente während des Kupplungsvorgangs zu verhindern, verläuft vorzugsweise die Aus richtung der Anformung und der Ausnehmung in der Kupplungsposition im Wesentlichen entlang der durch die Schwenkbewegung der Schwenk-Vorrichtung aufgespannten Ebene und/oder parallel dazu. Die Schwenkachse, um die die Schwenkbewegung des Drehtellers erfolgt, steht somit im rechten Winkel zu der Ausrichtung der Anformung bzw. der Ausneh mung.

Um vorteilhaft zu gewährleisten, dass die Fixierung des Kupplungselements vor der Schwenkbewegung erfolgt, ist bevorzugt die Schwenk-Vorrichtung als eine vorzugsweise als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildete Hub-Schwenk-Vorrichtung ausgebildet, wobei insbe sondere die Hubbewegung dazu eingerichtet ist, die Fixierungs-Vorrichtung am Drehteller zu betätigen. Beispielsweise wird bei Überführung vom ein- in den ausgekuppelten Zustand zunächst die Fixierungs-Vorrichtung mittels der Hub-Schwenk-Vorrichtung betätigt, sodass der Drehteller und das Kupplungselement, welches dem Drehteller zugeordnet ist, fixiert sind, ehe die Schwenkbewegung des Drehtellers ausgeführt wird. So ist vorteilhaft sicherge stellt, dass die Kupplungselemente vor der Schwenkbewegung des Drehtellers fixiert sind und nicht während der Bewegung verrutschen können.

Um vorteilhaft verschiedene Auf- und/oder Abwickelvorgänge zu bewerkstelligen, ist die Wi ckelmaschine bevorzugt im wenigstens einen ausgekuppelten Zustand für einem Betrieb mit einer um eine horizontale Achse umlaufenden Trommel eingerichtet und im wenigstens ei nen eingekuppelten Zustand für einen Betrieb mit einer um eine vertikale Achse umlaufen den Palette eingerichtet.

Bevorzugt ist eine Antriebsvorrichtung vorgesehen, die sowohl im ausgekuppelten Zustand die um die horizontale Achse umlaufende Trommel als auch im eingekuppelten Zustand die um die vertikale Achse umlaufende Palette antreibt. Vorteilhaft ergibt sich somit eine platz sparende Antriebsmöglichkeit zum Antrieb beider Modi. Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Für eine vorteilhaft einfache, schnelle und verschleißfreie Überführung eines Drehtellers einer Wickelmaschine zwischen wenigstens einem eingekuppelten Zustand und wenigstens einem ausgekuppelten Zustand wird wenigstens ein Kupplungselement von wenigstens zwei Kupplungselementen gegengleich zueinander in eine Kupplungsposition sensorisch positio niert. Anschließend erfolgt das Schwenken des Drehtellers.

Damit vorteilhaft die Kupplungselemente während der Schwenkbewegung des Drehtellers nicht verrutschen und sich aus der Kupplungsposition lösen, wird bevorzugt wenigstens ein Kupplungselement fixiert. Vorzugsweise wird das Kupplungselement fixiert, welches dem Drehteller zugeordnet ist. Prinzipiell denkbar ist aber auch eine Fixierung von einzelnen oder allen Kupplungselementen.

Um vorteilhaft sicherzustellen, dass das Kupplungselement sich in der Kupplungsposition befindet und in dieser Position fixiert ist, bevor die Schwenkbewegung des Drehtellers aus geführt wird, wird bevorzugt der Zustand der Fixierungs-Vorrichtung ermittelt.

Weiter bevorzugt erfolgt ein Schwenken des Drehtellers erst dann, wenn bestimmte Kriterien erfüllt sind, wodurch vorteilhaft die Sicherheit erhöht wird: Die Kupplungselemente befinden sich in der Kupplungsposition, wobei die Positionen von Sensoren überprüft werden und gegebenenfalls Positionsgeber die Kupplungselemente in Position bringen. Wenigstens ein Kupplungselement, bevorzugt das Kupplungselement, welches dem Drehteller zugeordnet ist, ist fixiert.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschrei bung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. Die in den Patentansprüchen einzeln aufge führten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und kön nen durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und durch Details aus den Figu ren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Kurzbeschreibung der Figuren

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in den beigefügten Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Wckelmaschine im eingekuppelten Zustand (Palettenmodus), Fig. 2 eine Wckelmaschine im ausgekuppelten Zustand (Trommelmodus),

Fig. 3 eine Antriebsvorrichtung der Wckelmaschine,

Fig. 4 die Wckelmaschine im ausgekuppelten Zustand gemäß Fig. 2 ohne Trommel,

Fig. 5 einen Detailausschnitt gemäß Fig. 3 im ausgekuppelten Zustand,

Fig. 6 eine Detailansicht eines Kupplungselements in Kupplungsposition gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine Detailansicht eines Kupplungselements in Kupplungsposition gemäß Fig. 5,

Fig. 8, 9 Detailansichten der Kupplungselemente im eingekuppelten Zustand,

Fig. 10 -12 Außen- und Innenansichten des Schwenkarms mit Fixierungs-Vorrichtung in verschiedenen Stellungen,

Fig. 13, 14 die Fixierungs-Vorrichtung mit geschwenktem Bauteil,

Fig. 15, 16 die Fixierungs-Vorrichtung im fixierten Zustand,

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird jetzt beispielhaft unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Allerdings handelt es sich bei den Ausführungsbeispielen um Beispiele, die nicht das erfinderische Konzept auf eine bestimmte Anordnung beschränken sollen.

Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehr zahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht.

In Fig. 1 ist eine Wckelmaschine 10 zum Auf- und/oder Abwickeln von band- oder streifen förmigem Material 12 dargestellt. Das Material 12 befindet sich auf einer Palette 14, welche auf einem Drehteller 16 steht. Der Drehteller 16 kann sich um eine vertikale Achse drehen, so dass das bandförmige Material 12 auf- und/oder abgewickelt werden kann. Die Wckel maschine 10 befindet sich in Fig. 1 in einem eingekuppelten Zustand, dem sogenannten Palettenmodus.

In Fig. 2 ist ein sogenannter Trommelmodus dargestellt. Die Wickelmaschine 10 befindet sich in Fig. 2 in einem ausgekuppelten Zustand. Um die Wckelmaschine 10 vom Paletten modus in Fig. 1 in den Trommelmodus in Fig. 2 oder vom Trommel- zurück in den Paletten- modus zu überführen, wird der Drehteller 16 verschwenkt, welcher an einem Schwenkarm 24 angeordnet ist. Auf Rollen 18 kann eine Trommel 28 platziert werden, wobei sich die Trommel 28 durch die Rotation der Rollen 18 um eine horizontale Achse so dreht, dass das band- oder streifenförmige Material auf- und/oder abgewickelt werden kann.

In Fig. 3 ist eine Antriebsvorrichtung 48 abgebildet. Die Rollen 18 werden dabei über ein Getriebe 26, z.B. ein Riemengetriebe, welches wiederum mit einem Positionsgeber, z.B. einem Motor verbunden ist, angetrieben. Das Getriebe 26 ist mit einer Welle 34 verbunden, welche ein Kupplungselement 22, z.B. einen Mitnehmer antreibt. Im eingekuppelten Zustand treibt der Positionsgeber über das Getriebe 26 die Welle 34 und somit über die Kupplungs elemente den Drehteller 16 an. Im ausgekuppelten Zustand treibt der Positionsgeber über das Getriebe 26 die Rollen 18 an.

Ein gegengleiches Kupplungselement 20 ist gemäß Fig. 4 dem Drehteller 16 zugeordnet, so dass der Drehteller 16 im eingekuppelten Zustand der Kupplungselemente 20, 22 angetrie ben werden kann. Über eine Schwenk-Vorrichtung 30, welche beispielsweise als eine Kol- ben-Zylinder-Einheit ausgeführt sein kann, kann der Drehteller 16 zwischen wenigstens dem ausgekuppelten Zustand beispielsweise gemäß Fig. 2 und 4 und wenigstens dem eingekup pelten Zustand gemäß Fig. 1 und 3 überführt werden.

In Fig. 5 sind die Kupplungselemente 20, 22 in einer Kupplungsposition gegengleich zuei nander sensorisch positionierbar. Grundsätzlich können aber auch mehrere, im Ausfüh rungsbeispiel z.B. verschiedenen Winkelstellungen der Kupplungselemente entsprechende Kupplungspositionen vorgesehen sein. Vorteilhaft ergibt sich so bei der Verschwenkung des Drehtisches 16 mittels der Schwenk-Vorrichtung 30 eine exakte Kupplung der Kupplungs elemente 20, 22, so dass die Kupplungselemente 20, 22 nicht verkanten und somit nicht oder zumindest weniger verschleißen. Der Drehteller 16 wird dazu vom ausgekuppelten Zu stand gemäß Fig. 5 in den eingekuppelten Zustand beispielsweise gemäß Fig. 3 mittels der Schwenk-Vorrichtung 30 überführt. Die Schwenk-Vorrichtung 30 bewegt dazu den Schwenkarm 24 und damit den Drehteller 16 sowie das Kupplungselement 20.

Bevorzugt ist das Kupplungselement 20 am Drehteller 16 in Fig. 5 in der Kupplungsposition fixiert, so dass sich das Kupplungselement 20 während des Schwenkvorgangs des Drehtel lers 16 nicht in eine andere Position bewegen kann. Vorteilhaft bleiben so die Kupplungs elemente 20, 22 in gegengleicher Position zueinander, so dass sie sich nicht während des Kupplungsvorganges verkanten und somit beschädigen können. Gemäß Fig. 5 ist das Kupplungselement 22 bevorzugt mit Hilfe wenigstens eines ersten Sensors 32 in der Kupplungsposition positionierbar. Der Sensor 32 ist bevorzugt in der Nähe des Kupplungselements 22 angeordnet und ermittelt die Position des Kupplungselements 22. Falls sich das Kupplungselement 22 nicht in der korrekten gegengleichen Kupplungspo sition befindet, wird das Kupplungselement 22 bevorzugt mittels der von dem Positionsgeber über das Getriebe 26 angetriebenen Welle 34 in die Kupplungsposition gemäß Fig. 6 ge bracht. Im Anschluss kann dann, gemäß Fig. 7 bis 9 das Kupplungselement 20 mit dem Kupplungselement 22 durch eine Schwenkbewegung des Drehtellers 16 gegengleich ge kuppelt werden.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist gemäß Fig. 10 bis 16 eine Fixierungs- Vorrichtung 38, z.B. ein Linear-Schwenkspanner vorgesehen, welche das Kupplungselement 20 im ausgekuppelten Zustand in der Kupplungsposition fixiert.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 bis 16 ist wenigstens ein zweiter Sensor 36 vorgesehen, der die Position des Kupplungselements 20 erfasst. Der Sensor 36 ist in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 10 bis 16 bevorzugt am Schwenk arm 24 angeordnet und erfasst die Position des Drehtellers 16. Prinzipiell kann der Sensor 36 auch am Drehteller 16 angeordnet sein und z.B. die Position des Schwenkarmes 24 er fassen. Ferner ist denkbar, dass mit dem Sensor 36 das Kupplungselement 20 in die Kupp lungsposition positionierbar ist, beispielsweise über einen zweiten Positionsgeber.

In Fig. 10 bis 16 ist die Fixierungs-Vorrichtung 38 bevorzugt im Schwenkarm 24 angeordnet. Prinzipiell kann die Fixierungs-Vorrichtung 38 beispielsweise am Schwenkarm 24 oder am Drehteller 16 angeordnet sein.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 bis 16 weist die Fixie rungsvorrichtung 38 wenigstens ein Bauteil 40, z.B. ein konisches Bauteil auf, welches im fixierten Zustand mit wenigstens einem Gegenstück 42, z.B. einem konischen Gegenstück zusammenwirkt, welches dem Drehteller 16 zugeordnet ist. Wird die Fixierungs-Vorrichtung 38 betätigt, schwenkt das Bauteil 40 bevorzugt um z.B. 90° und fährt anschließend in das Gegenstück 42 hinein.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist wenigstens ein dritter Sensor vorgesehen, wel cher den Zustand der Fixierungs-Vorrichtung 38 ermittelt. Beispielsweise ist es denkbar, dass der dritte Sensor an oder in der Fixierungs-Vorrichtung 38 angeordnet ist. Jedoch sind auch andere Ausführungsformen denkbar, solange der dritte Sensor den Zustand der Fixie rungs-Vorrichtung 38 ermittelt. Es ist denkbar, dass, solange der Sensor nicht signalisiert, dass die Fixierungs-Vorrichtung 38 in fixiertem Zustand ist, eine Schwenkbewegung des Drehtellers 16 nicht durchgeführt werden kann.

Bevorzugt weist das Kupplungselement 22 wenigstens eine Anformung 44 und das Kupp lungselement 20 wenigstens eine Ausnehmung 46 gemäß Fig. 6 bis 9 auf, die im eingekup pelten Zustand formschlüssig ineinandergreifen. Prinzipiell können die Kupplungselemente 20, 22 form- und/oder kraftschlüssig ineinandergreifen. Prinzipiell sind auch andere Formen der Kupplungselemente 20, 22 denkbar, solange sie form- und/oder kraftschlüssig ineinan dergreifen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 verläuft die Ausrichtung der Anformung 44 und der Ausnehmung 46 in der Kupplungsposition im Wesentlichen entlang der durch die Schwenkbewegung der Schwenk-Vorrichtung 30 aufgespannten Ebene und/oder parallel dazu. Die Anformung 44 verläuft in Fig. 5 im Wesentlichen entlang des Schwenkweges der Schwenk-Vorrichtung 30 wobei ebenfalls die Ausnehmung 46 des Kupplungselements 20 in dieser Richtung verläuft. Mit anderen Worten liegen die Anformung 44, die Ausnehmung 46 sowie die Schwenkbewegung der Schwenk-Vorrichtung 30 in einer Ebene bzw. die Schwenkachse der Schwenkbewegung der Schwenk-Vorrichtung 30 steht im rechten Winkel zur Orientierungsrichtung der Anformung 44 und der Ausnehmung 46. Verläuft beispielswei se die Anformung 44 und die Ausnehmung 46 in einer anderen gegengleichen Position zu einander, so könnten sich die Kupplungselemente 20, 22 während des Kupplungsvorganges aufgrund des Schwenkwinkels verkanten und so beschädigt werden.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 bis 16 ist die Schwenk- Vorrichtung 30 eine vorzugsweise als Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildete Hub-Schwenk- Vorrichtung, wobei insbesondere die Hubbewegung dazu eingerichtet ist und genutzt wird, die Fixierungs-Vorrichtung 38 am Drehteller 16 zu betätigen. Beispielsweise wird für die Überführung der Wickelmaschine 10 vom Paletten- in den Trommelmodus zunächst die Hub-Schwenk-Vorrichtung 30 betätigt, wobei bevorzugt die Hub-Bewegung die Fixierungs- Vorrichtung 38 betätigt. Befindet sich die Fixierungs-Vorrichtung laut drittem Sensor im fixier ten Zustand, so erfolgt erst dann die Schwenk-Bewegung des Drehtellers 16. Wird beispielsweise die Wickelmaschine 10 vom Trommel- zurück in den Palettenmodus überführt, wird zunächst das Kupplungselement 22, falls es sich nicht in der Kupplungsposi tion befindet, in die Kupplungsposition gebracht. Bevorzugt erfasst der Sensor 32 die Positi on des Kupplungselements 22 und veranlasst bevorzugt den Positionsgeber das Kupp lungselement 22 entsprechend auszurichten, falls das Kupplungselement 22 sich nicht in der entsprechenden Position befindet. Bevorzugt erfasst der Sensor 36 die Position des Kupp lungselements 20 bzw. des Drehtellers 16. Im Trommelmodus sollte der Drehteller 16 jedoch bereits auf Position sein, da dieser bereits zuvor mit der Fixierungs-Vorrichtung 38 fixiert worden ist. Ebenfalls sollte die Fixierungs-Vorrichtung 38 verriegelt sein. Dies wird von dem dritten Sensor ermittelt. Sind alle Kupplungselemente 20, 22 in Position und signalisiert der dritte Sensor, dass die Fixierungs-Vorrichtung sich im fixierten Zustand befindet, so erfolgt die Schwenkbewegung des Drehtellers 16 mittels der Hub-Schwenk-Vorrichtung 30.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist die Wickelma schine 10 im wenigstens einen ausgekuppelten Zustand für einen Betrieb mit einer um eine horizontale Achse umlaufenden Trommel 28 eingerichtet und im wenigstens einen einge kuppelten Zustand für einen Betrieb mit einer um eine vertikale Achse umlaufenden Palette 14 eingerichtet.

Gemäß Fig. 3 ist eine Antriebsvorrichtung 48 vorgesehen, welche den Drehteller 16 im ein gekuppelten Zustand über die Welle 34 und das Getriebe 26 antreibt. Im ausgekuppelten Zustand treibt die Antriebsvorrichtung 48 über das Getriebe 26 die Rollen 18 an.

Es versteht sich von selbst, dass diese Beschreibung verschiedensten Modifikationen, Ände rungen und Anpassungen unterworfen werden kann, die sich im Bereich von Äquivalenten zu den anhängenden Ansprüchen bewegen.

Bezugszeichenliste

10 Wickelmaschine

12 Material

14 Palette

16 Drehteller

18 Rolle

20 Kupplungselement

22 Kupplungselement

24 Schwenkarm

26 Getriebe

28 Trommel

30 Schwenk-Vorrichtung

32 Sensor

34 Welle

36 Sensor

38 Fixierungs-Vorrichtung

40 Bauteil

42 Gegenstück

44 Anformung

46 Ausnehmung

48 Antriebsvorrichtung