Verfahren, Vorrichtung und Spulenkörpern zum Aufwickeln von Formbändern

Abstract

 Zum automatischen Auswechseln voll gewickelter mit leeren Spulen bei Formbandwickelmaschinen sind die leeren Spulen in vorbestimmter Winkellage auf achsparallele Stangen eines in vertikaler Ebene drehbaren Speichenstems gesteckt. Sie werden durch Drehen des Stems dem Formbandende vorgelegt. Dieses wird am Spulenkörper festgelegt und die Spule nach Vollentwiddung durch Drehen des Speichenstems in Abnahmeposition gebracht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufwickeln von Formbändern und auf Vorrichtungen zur Ausübung dieses Verfahrens.

[0002] Für den Bau von Schaltungen und Schaltungsteilen der Elektrotechnik und der Elektronik benötigt man Kleinteile wie Flachstecker, Flachsteckhülsen oder auch vorgeformte Verbindungen von Kabeln und Leitungen.

[0003] Die Herstellung solcher Schaltungen und Schaltungsteile erfolgt automatisch. Die Kleinteile, die man für diese Fertigung braucht, werden-als Band zusammenhängend-gesondert gefertigt. Die Wickel solcher aufgespulten Formbänder werden in den Automaten gelegt, der die Schaltungen fertigt.

[0004] Die Erfindung bezieht sich im Einzelnen auf diejenige Maschine, die die aus der Fertigungsmaschine kommenden Formbänder aufwickelt, die Formbänder also automatenfertig macht. Die Formbänder werden in Spiralzylindern lagenweise gewickelt. Damit sich die einzelnen Spiralzylinder nicht ineinander verhaken - was das freie Abwickeln verhindern würde_r-müssen zwischen die Lagen, d. h., zwischen die Spiralzylinder, Papierstreifen mit aufgewickelt werden.

[0005] Schwierigkeiten entstehen, wenn eine voll gewickelte Spule gegen eine leere von Hand ausgetauscht werden muß. Das Anhalten und Wiederanlaufenlassen der Formbandfertigungsmaschine während des Auswechseln kostet Zeit und Arbeit. Läßt man sie weiterlaufen, so bildet das auslaufende, nicht gewickelte Formband Schlaufen, die viel Platz einnehmen und durch Verhaken leicht Produktionsstörungen hervorrufen. Auch wenn man zwischen der Fertigungsmaschine und der Wickelmaschine viel Raum zu Schlaufenbildung läßt und alle Störungsquellen ausschaltet, kann man dennoch nie die hohe Fertigungsgeschwindigkeit ausnutzen für die die Formbandfertigungsmaschinen ausgelegt sind.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Spulenaustausch zu automatisieren und dadurch die Austauschzeit entscheidend zu verkürzen.

[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe werden die leeren Spulenkörper in vorbestimmter Winkellage drehbar auf Stangen gesteckt, die waagerecht auf den Speichen eines Speichensterns angeordnet sind, durch dessen Drehung in vertikaler Ebene sie einzeln dem freien Ende des Formbands vorgelegt werden, das, am Spulenkörper festgehalten, in Spiralzylindern lagenweise aufgewickelt wird, indem der Spulenkörper von einem Antriebsmotor auf der Stange gedreht wird. Zwischen den Lagen wird jeweils ein Papierband mit aufgewickelt. Ist die Spule voll gewickelt, so wird das Band abgeschnitten und die Spule - nach Drehung des Speichensterns von der Stange abgeschoben.

[0008] Das Aufstecken der leeren Spulenkörper auf die Stangen des Speichensterns kann erfindungsgemäß automatisch geschehen. Zu diesem Zweck sind die leeren Spulenkörper in einem schräggestellten Rohrmagazin am Eingang der Wickelmaschine gespeichert. Der unterste Spulenkörper liegt auf angetriebenen Rollen, die ihn mittels ihres von Sensoren gesteuerten Antriebsmotors vor dem Aufschieben auf eine Speichensternstange in die vorbestimmte Winkellage drehen.

[0009] Sollen die Spulenkörper von Hand auf die Speichenstangen geschoben werden, so kann zum teilweisen Ausgleich des Zeitverlustes die Zahl der Speichen vermehrt werden.

[0010] Am Ausgang läuft der voll gewickelte Spulenkörper auf eine mit Hüllpapier und Klebeband belegte Plattenwippe, deren mit einer Rolle versehene eine Kante durch ein an der anderen Kante angeordnetes Gewicht an den Spulenkörper zum Festlegen der Papierzwischenlagen gedrückt wird, während der Spulenkörper durch Abrollen auf der Platte und Aufnahme von Hüllpapier und Klebeband sich selbst versandfähig macht.

[0011] Der Spulenkörper und der Speichenstern können zur Erfüllung der Aufgabe der Erfindung unterschiedlich ausgebildet sein.

[0012] Bei einer ersten Ausbildungsform hat der Wickelkörper an einem Ende eine Ausnehmung zur Aufnahme des Formbandes, während die Seitenwand eine entsprechende Bohrung zum Durchtritt des Befestigungsstiftes für das von seinem Führungsrohr eingestoßene Formbandende hat. Der Befestigungsstift sitzt dabei am Mitnehmer für die Spulehkörperdrehung. Die Stangen an den Speichen des Speichensterns sind achsial verschieblich und tragen am Ende Kurbeln mit Stiften, die beim Aufsetzen des Spulenkörpers in eine Bohrung der Spulenseitenwand eindringen, um sie drehfest zu machen. Der Mitnehmer hat bei dieser Ausführungsform eine Drehspitze, die beim Eindringen des Befestigungsstiftes für das Formband in die Bohrung der Seitenwand des Spulenkörpers eintritt, der Stirnwand der Stange aufsitzt, die Stange achsial verschiebt und dadurch den Stift der Drehachse aus seiner Bohrung hebt.

[0013] Bei einer zweiten, bevorzugten Ausführungsform des Spulenkörpers und des Speichensterns haben die freien Enden der in den Speichen des Speichensterns waagerecht drehbar gelagerten Stangen eine Zunge, die über eine Maulkupplung mit dem Wellenstummel des Antriebsmotors verbindbar sind.

[0014] Damit die Zungen bei Drehung des Speichensterns in richtiger Lage auf die Maulkupplung treffen, ist eine FÜhrungsscheibe für die Zungen vorgesehen.

[0015] An jeder Stange ist koaxial drehfest eine Scheibe befestigt, die drei im Dreieck angeordnete achsparallele Stifte trägt, welche gemeinsam in einen Ausschnitt der Seitenwand des Spulenkörpers passen. Einer der Stifte ist drehbar und trägt eine als zweiarmiger Hebel ausgebildete Klapplasche, die von einem Gewicht über einen Teil des Drehkreises an den zweiten Stift gedrückt ist.

[0016] Der achsial bewegliche Führungszylinder für das Bandende trägt vorn einen Stift, der die Klapplasche gegen die Wirkung des Gewichts aufstößt, um das Bandende hinter den Laschenrand zu bringen, damit es nach Rückzug des Zylinders und durch Gewichtswirkung zu fallender Klappe verhängt.

[0017] Der Antriebsmotor ist durch Mikroprozessoren elektronisch gesteuert, so daß er im richtigen Zeitpunkt anläuft und stoppt.

[0018] Die Zeichnung zeigt schematisch und teilweise im Schnitt zwei bevorzugte Ausführungsformen einer Vorrichtung der Erfindung.

[0019] In der Zeichnung ist:

Figur 1 eine Gesamtdarstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung

Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines leeren Spulenkörper für eine erste Ausführungsform zur Ausübung des Verfahrens der

Figur 3 ein Längsschnitt durch einen Spulenkörper gemäß Figur 2 mit Drehsperre, auf eine Stange des Speichensterns aufgesetzt.

Figur 4 ein Längsschnitt durch einen Spulenkörper nach Figur 2 am Anfang des Wickelvorgangs

Figur 5 eine Draufsicht auf den Spulenkörper nach Figuren 3 und 4 in Richtung des Pfeiles 19 in Figur 4,

Figur 6 eine Ansicht der Bandende-Klemmvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform für die Ausübung des Verfahrens der Erfindung,

Figur 7 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Figur 6,

Figur 8 eine Seitenansicht einer Wellenkupplung gemäß der zweiten Ausführungsform,

Figur 9 ein Schnitt durch die Maulkupplung und die Führungsscheibe gemäß der zweiten Ausführungsform und

Figur 10 eine Vorderansicht der automatisch arbeitenden Bestückungseinrichtung des Speichensterns.

[0020] Das Formband 1 wird von einer nicht gezeichneten Formbandfertigungsmaschine herangeführt und mit der dargestellten Vorrichtung in Zylinderspiralen lagenweise auf Spulenkörper gewickelt. Das aus der mit hoher Geschwindigkeit laufende Fertigungsmaschine austretende Formband bildet Schlaufen, wenn es von der Wickelmaschine in der Zeit des Austauschens eines voll gewickelten Spulenkörpers mit einem leeren Spulenkörper von der Wickelmaschine nicht abgenommen wird.

[0021] Die im Folgenden beschriebene Erfindung dient der Abkürzung der Schlaufenbildungszeit beim Spulenkörperwechesel. Das Formband 1 ist beim Einlauf in die Wickelmaschine in zwei Lagen dargestellt.

[0022] In der oberen Lage kommt es unmittelbar aus der Herstellungsmaschine, in der unteren aus einer Schlaufe. Es tritt in die Wickelmaschine über mehrere Rollen ein, durchläuft das Messer 4 und endet nach dem Austritt aus dem axial beweglichen Führungszylinder, in dem das Bandende zeitweise festgeklemmt ist. Der Führungszylinder 3 schiebt das Bandende bei der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform auf den Wickelkörper 8' der Spule 8. Dort wird das Bandende von einer Ausnehmung 10 (Figur 3) aufgenommen und in ihr von dem durch die Bohrung 11 in der Spulenseitenwand 9' eindringenden Stift 12 festgeklemmt. Der Stift 12 ist ein Teil des Mitnehmers 17 (Figur 4).

[0023] Die Speichen des Speichensterns 6 tragen bei dieser Ausführungsform achsparallele Stangen 13. Diese haben je eine Kurbel 14 mit einem Stift 15.

[0024] Die leeren Spulenkörper 8 werden von Hand oder mit der später bei Figur 10 beschriebenen automatisch arbeitenden Speichenstern-Bestückungseinrichtung auf die Stangen 13 gesteckt und - bei Standbestükkung - so lange gedreht, bis der Stift 15 in eine Bohrung 16 der Spulenseitenwand einrastet. Die Spulen 8 sitzen dann drehfest auf den Stangen 13 und zwar in einer Stellung in der das Formbandende, wie oben beschrieben, in die Ausnehmung 10 eindringen kann.

[0025] Beim Festklammern des Formbandendes durch den Mitnehmerstift 12 schiebt eine am Mitnehmer 17 angeordnete Spitze 18,die der Frontseite 20 der Stange 13 ansteht, diese (13) achsial nach rechts. Hierdurch wird die Drehsperre 15, 16 gelöst und der Mitnehmer 17 kann über den Stift 12 die Spule 8 auf der Stange 13 drehen. Das am Spulenkörper 8' festgelegte Formbandende wickelt sich dann in mehreren Lagen von Zylinderspiralen auf den Spulenkörper auf. Jeweils nach Fertigstellung einer Lage wird von der Trommel 19 mittels des unendlichen Greifbandes 22 Papier abgezogen, vom Messer 23 in die vom Computer berechnete Länge abgeschnitten und auf die Formbandlage gelegt, wo es von der Rolle 21 angedrückt wird.

[0026] Die Rolle 21 ist am längeren Arm einer als zweiarmiger Hebel ausgebildeten Platte 7 angeordnet, die durch ein Gewicht G am kürzeren Arm des Hebels gegen die jeweils wickelnde Spule 8 gedrückt wird. Ist eine Spule voll gewickelt, so dreht sich der Stau 6 im Uhrzeigersinn. Die Spule gelangt von Pos. a nach Pos. b und drückt dabei die Platte 7 entgegen dem Gewicht G nach unten in Pos. c. 5 ist der Antriebsmotor.

[0027] Auf der Platte 7 liegen Hüllpapier und Klebeband. In der Pos. b wird die Stange 13 nebst Kurbel 14 und Stift 15 von Hand aus der Spule gezogen. Die freie Spule rollt nach rechts und bewickelt sich dabei selbsttätig mit Hüllpapier und Klebeband, so daß sie, wenn sie am rechten Ende die Platte verläßt, versandfertig ist. Das Gewicht G hebt die Platte 7 und drückt die Rolle 21 an die nächste Spule, während die freie Speiche bzw. ihre Stange 13 des Speichensterns 6 mit einer leeren Spule 8 bestückt wird.

[0028] Bei der zweiten Ausführungsform zur Ausübung des Verfahrens der Erfindung ist die Stange 13 in einem Speichenlager drehbar. Mit ihr drehbar ist eine exzentrische Scheibe 34. Diese weist drei im Dreieck angeordnete achsparallele Stifte 33, 33', 33" auf.

[0029] Die Stifte 33 und 33' sind über eine Lasche 32 verbunden. Der Stift 33" ist drehbar. An ihm ist die Lasche 32' als zweiarmiger Hebel befestigt. Am kürzeren Arm der Lasche 32' ist ein Gewicht 31 befestigt, das den längeren Arm der Lasche 32' in der gezeichneten Lage an den Stift 33' drückt. Die Spule 38 hat einen Kern 37 und Seitenwände 36, 36'. Eine Seitenwand 36 hat einen dreieckigen Ausschnitt 35.

[0030] Die Spule 38 wird in einer Winkellage über die Stange 13 geschoben, in der die Stifte 33, 33', 33" in den Ausschnitt 35 eintreten und das Gewicht 31 die Lasche 32' gegen den Stift 33' drückt, d. h., der Ausschnitt 35 befindet sich oben.

[0031] Der axial bewegliche Führungszylinder 3 (Figur 1) führt nun das aus ihm vorn herausstehende Bandende 1 in den Spulenraum zwischen den Seitenwänden 36, 36' ein, wobei der an ihm befestigte Stössel 51 die Klapplasche 32' gegen die Wirkung des Gewichts 31 aufdrückt. Der Rand der Klapplasche 32' legt sich gegen das Bandende, verhängt sich mit ihm und verhindert,daß der zurückgehende Führungszylinder 3 das Band mitnimmt.

[0032] Die Kupplung der Stange 13 mit dem Motor 43 ist folgendermaßen ausgebildet:

Die am Ende einer Speiche 40 drehbar gelagerte Stange 13 hat an ihrem hinteren Ende eine Zunge 41, welche in die Maulkupplung 42 am Wellenstummel des Antriebsmotors 43 eingreift.

[0033] Damit die Zungen 41 beim Drehen des Speichensterns die richtige Lage zum Eingriff in die Maulkupplung 42 haben, ist koaxial zur Speichensternwelle eine Führungsscheibe 44 angeordnet, deren Rand die Zungen 41 beim Drehen aufliegen.

[0034] Der Motor 43 ist elektronisch gesteuert und bringt bei Beginn und Ende des Wickelvorgangs die Scheibe 34 in die gezeichnete Stellung.

[0035] Ist die Spule 38 voll gewickelt, so dreht sich der Speichenstern 6 im Uhrzeigersinn. Hierdurch entfällt die Gewichtsbelastung der Klapplasche 32' und die Spule läßt sich von der Stange 13 abschieben.

[0036] Die weitere Bearbeitung erfolgt so wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.

[0037] Wie gesagt, können die leeren Spulenkörper von Hand auf die Stangen 13 gesteckt werden, wobei auf die richtige Winkellage zu achten ist. Figur 10 zeigt eine Vorrichtung mit der die leeren Spulen 8 bzw. 38 automatisch in der richtigen Winkellage auf die Stangen 13 geschoben werden können.

[0038] Die leeren Spulen 8, 38 befinden sich in einem Rohrmagazin 50. Dieses ist schräg gestellt. Am Auslauf 51 wird die dort befindliche Spule über Antriebsrollen 52, 52' so lange gedreht, bis ein Sensor 53 ihre richtige Winkellage meldet. Dann wird die Drehung gestoppt und die Spule mittels eines Schubzylinders 54 auf eine Stange 13 des Speichensterns 6 aufgeschoben. Durch Drehung des Speichensterns wird die Spule dann in die Wickelposition gebracht. Nach Vollwicklung dreht der Speichenstern die Spule in die Abnahmeposition, wo sie ein Schubzylinder 55 auf die Schrägfläche 7 fördert.

Ansprüche

1. Verfahren zum Aufwickeln von Formbändern mit automatischem Austausch voll gewickelter Spulenkörper mit leeren Spulenkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die leeren Spulenkörper in vorbestimmter Winkellage drehbar auf Stangen gesteckt werden, die die waagerecht auf den Speichen eines Speichensterns angeordnet sind, durch dessen Srehung in vertikaler Ebene sie einzeln dem freien Ende des Formbandes vorgelegt werden , das, am Spulenkern festgehalten, von einem Antriebsmotor in Spiralzylindern lagenweise aufgewickelt wird, worauf die voll gewickelten Spulenkörper nach Abschneiden des Bandes durch Drehung des Speichensterns zum Auslauf gefördert und durch einen leeren Spulenkörper ersetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste der in einem schräg gestellten Rohrmagazin am Eingang der Wickelmaschine gespeicherten leeren Spulenkörper auf angetriebenen Rollen liegt, die ihn, von Sensoren gesteuert, vor dem Aufschieben auf den Speichensternstangen die vorbestimmte Winkellage drehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine mit Hüllpapier und Klebeband belegte Plattenwippe am Ausgang der Wickelmaschine, deren mit einer Rolle versehene eine Kante durch ein an der anderen Kante angeordnetes Gewicht an den Spulenkörper zum Festlegen der Papierzwischenlagen gedrückt wird, während der vom Speichenstern abgeschobene voll gewickelte Spulenkörper durch Abrollen auf der Platte und Aufnahme von Hüllpapier und Klebeband sich selbst versandfertig macht.

4. Spulenkörper zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelkörper (8') an einem Ende eine Ausnehmung (10) zur Aufnahme des Formbandes (1) und die Seitenwand (9') eine entsprechende Bohrung (11) zum Durchtritt des Befestigungsstiftes (12) für das von seinem Führungsrohr (3) eingestoßene Formbandende (1) hat.

5. Spulenkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsstift (12) am Mitnehmer (17) für die Spulendrehung sitzt.

6. Spulenkörper nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Speichen des Speichensterns 6 achsial verschieblichen Stangen (13) am Ende Kurbeln (14) mit Stiften (15) tragen, welche Stifte (15) beim Aufsetzen der Spule (8) in eine Bohrung (16) der Spulenseitenwand (9) eindringen, um sie drehfest zu machen.

7. Spulenkörper nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (17) eine Drehspitze (18) hat, die beim Eindringen des Befestigungsstiftes (12) für das Formband (1) in die Bohrung (11) der Seitenwand (9'), der Stirnwand (29) der Stange (13) aufsitzt, die Stange (13) achsial verschiebt und dadurch den Stift (15) der Drehpresse aus seiner Bohrung hebt.

8. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch an den Enden der Speichen (40) des Speichensterns (6) waagerecht drehbar gelagerte Stangen (13) mit einer Zunge (41) am freien Ende, die über eine Maulkupplung (42) mit dem Wellenstummel des Antriebsmotors (43) verbindbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Führungsscheibe (44) für die Stangenzungen (41), die (44) diese (41) beim Drehen des Speichensterns (6) in eine mit der Motorwelle (43) kuppelbare Lage bringt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Stange (13) koaxial drehfest eine Scheibe (34) befestigt ist, die drei im Dreieck angeordnete achsparallele Stifte (-33, 33', 33") trägt, welche gemeinsam in einen Ausschnitt (35) der Seitenwand (36) des Spulenkörpers (38) passen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Stifte (33") drehbar ist und eine als zweiarmigen Hebel ausgebildete Klapplasche (32') trägt, die von einem Gewicht (31) über einen Teil des Drehkreises an den zweiten Stift (33') gedrückt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der achsial bewegliche Führungszylinder (3) für das Bandende (1) mit einem Stift (51) versehen ist, der die Klappschale (32') gegen die Wirkung des Gewichts (31) aufstößt, um das Bandende (1) hinter den Laschenrand zu bringen., damit es nach Rückzug des Zylinders (3) und durch Gewichtswirkung zufallender Klapplasche (32') an dieser hängen bleibt.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der# Antriebsmotor (43) durch Mikroprozessoren elektronisch gesteuert ist.

Zeichnung