Spulvorrichtung zum Aufspulen zumindest eines Wickelguts auf zumindest eine wechselbare Hülse

Abstract

 Die Erfindung geht aus von einer Spulvorrichtung zum Aufspulen zumindest eines Wickelguts (12a, 12b, 12c) auf zumindest eine wechselbare Hülse (14a, 14b, 14c), mit zumindest einem Spuldorn (16a, 16b, 16c), welcher dazu vorgesehen ist, die zumindest eine Hülse (14a, 14b, 14c) in zumindest einem Betriebszustand aufzunehmen und/oder um eine Spulachse (18) rotierend anzutreiben.
Es wird vorgeschlagen, dass die Spulvorrichtung zumindest eine Masseermittlungseinheit (20) umfasst, welche dazu vorgesehen ist, zu wenigstens einem Zeitpunkt während zumindest eines Aufspulvorgangs zumindest einen Massekennwert der zumindest einen Hülse (14a, 14b, 14c) und/oder des zumindest einen, zu diesem Zeitpunkt auf der zumindest einen Hülse (14a, 14b, 14c) aufgespulten Wickelguts (12a, 12b, 12c) zu ermitteln.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft eine Spulvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Es ist bereits eine Spulvorrichtung zum Aufspulen eines Wickelguts auf eine Hülse bekannt, bei welcher während eines Aufspulvorgangs ein Durchmesser der zumindest teilweise mit Wickelgut beladenen Hülse erfasst und bei einer Steuerung einer einen Spuldorn der Spulvorrichtung antreibenden Antriebseinheit berücksichtigt wird.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Regelung einer auf ein Wickelgut wirkenden Zugspannung bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.

Vorteile der Erfindung

[0004] Die Erfindung geht aus von einer Spulvorrichtung zum Aufspulen zumindest eines Wickelguts auf zumindest eine wechselbare Hülse, mit zumindest einem Spuldorn, welcher dazu vorgesehen ist, die zumindest eine Hülse in zumindest einem Betriebszustand aufzunehmen und/oder um eine Spulachse rotierend anzutreiben.

[0005] Es wird vorgeschlagen, dass die Spulvorrichtung zumindest eine Masseermittlungseinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, zu wenigstens einem Zeitpunkt während zumindest eines Aufspulvorgangs zumindest einen Massekennwert der zumindest einen Hülse und/oder des zumindest einen, zu diesem Zeitpunkt auf der zumindest einen Hülse aufgespulten Wickelguts zu ermitteln. Unter einem "Wickelgut" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Gut verstanden werden, welches insbesondere zu einer Lagerung und/oder zu einem Transport aufwickelbar ist. Beispielsweise kann es sich bei dem zumindest einen Wickelgut um zumindest ein wickelbares Gut aus Kunststoff und/oder Metall und/oder Textilfaser und/oder Papier handeln. Unter einer "Hülse" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Körper verstanden werden, welcher dazu vorgesehen ist, ein aufzuspulendes Wickelgut aufzunehmen, insbesondere auf einer Außenoberfläche, welche vorzugsweise zumindest teilweise und besonders vorteilhaft komplett konvex gekrümmt ist. Vorzugsweise ist die zumindest eine Hülse zumindest teilweise als Hohlkörper, vorteilhaft als ein Hohlzylinder, insbesondere mit einer kreisringförmigen Grundfläche, ausgebildet. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert und/oder ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Darunter, dass die zumindest eine Hülse "wechselbar" ist, soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die zumindest eine Hülse insbesondere nach Aufspulen einer insbesondere vorbestimmten Menge des zumindest einen Wickelguts gegen eine von der zumindest einen Hülse verschiedene weitere leere Hülse austauschbar ist. Unter einem "Spuldorn" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine drehbare Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, ihre Drehbewegung und/oder ein Drehmoment auf eine auf dem Spuldorn befindliche Hülse zu übertragen. Vorzugsweise ist der zumindest eine Spuldorn zumindest teilweise als Spanndorn ausgebildet, welcher in die zumindest eine Hülse eingreift und eine Drehbewegung und/oder ein Drehmoment mittels eines Stoffschlusses und/oder mittels eines Formschlusses und/oder vorzugsweise mittels eines Kraftschlusses, insbesondere mittels zumindest einer Spannbacke auf die zumindest eine Hülse überträgt. Vorzugsweise weist die Spulvorrichtung zumindest eine Antriebseinheit auf, welche dazu vorgesehen ist, den zumindest einen Spuldorn insbesondere während eines Aufspulvorgangs in eine Drehbewegung zu versetzen. Vorzugsweise ist die zumindest eine Antriebseinheit als Elektromotor ausgebildet. Unter einer "Spulachse" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Achse verstanden werden, um welche insbesondere zum Aufspulen des zumindest einen Wickelguts eine Rotation des zumindest einen Spuldorns und/oder der zumindest einen Hülse ausführbar ist. Unter einem "Aufspulvorgang" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Vorgang verstanden werden, während dessen das zumindest eine Wickelgut durch die Spulvorrichtung auf die zumindest eine Hülse aufgespult wird. Unter einer "Masseermittlungseinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, zu zumindest einem Zeitpunkt und/oder vorzugsweise zu einer Vielzahl von Zeitpunkten während eines Aufspulvorgangs jeweils zumindest einen Massekennwert der zumindest einen Hülse und/oder des zumindest einen auf die zumindest einen Hülse aufgespulten Wickelguts zu erfassen. Hierzu weist die zumindest eine Masseermittlungseinheit vorzugsweise zumindest eine Messeinheit und/oder zumindest eine Sensoreinheit auf. Unter einem "Massekennwert" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein eine Masse definierender Kennwert verstanden werden. Der Massekennwert kann dabei insbesondere selbst die Masse sein oder ein Kennwert, aus welchem indirekt, insbesondere durch zumindest eine Rechenoperation, die Masse bestimmbar und/oder berechenbar ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine gattungsgemäße Spulvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Regelung einer in einem Wickelgut wirkenden Zugspannung, insbesondere während eines laufenden Aufspulvorgangs, bereitgestellt werden. Hierdurch kann eine vorteilhaft genaue Überwachung eines Aufspulvorgangs ermöglicht werden.

[0006] In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Masseermittlungseinheit dazu vorgesehen ist, den zumindest einen Massekennwert zumindest im Wesentlichen kontinuierlich während zumindest eines Teils des zumindest einen Aufspulvorgangs und vorzugsweise während des gesamten zumindest einen Aufspulvorgangs zu bestimmen. Unter "zumindest im Wesentlichen kontinuierlich" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der zumindest eine Massekennwert, insbesondere zwischen einem Startzeitpunkt und einem Endzeitpunkt des Aufspulvorgangs, insbesondere in Zeitabständen mit einer Dauer von maximal 20 s, insbesondere von höchstens 10 s, vorzugsweise von maximal 5 s und besonders vorteilhaft von höchstens 1 s bestimmt wird, wobei die Dauer der Zeitabstände insbesondere zumindest im Wesentlichen konstant sein kann. Besonders vorteilhaft wird der zumindest eine Massekennwert ununterbrochen zu jedem Zeitpunkt zwischen dem Startzeitpunkt und dem Endzeitpunkt bestimmt. Hierdurch kann eine vorteilhaft zuverlässige und insbesondere lückenlose Bestimmung des zumindest einen Massekennwerts über einen gesamten zeitlichen Verlaufs eines Aufspulvorgangs erreicht werden.

[0007] Vorzugsweise ist die zumindest eine Masseermittlungseinheit dazu vorgesehen, zumindest eine Masse der zumindest einen Hülse und/oder des zumindest einen, zu diesem Zeitpunkt auf der zumindest einen Hülse aufgespulten Wickelguts indirekt zu ermitteln. Darunter, dass die zumindest eine Masse "indirekt" ermittelt wird, soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die zumindest eine Masse, insbesondere durch zumindest eine Rechenoperation, aus zumindest einem erfassten Massekennwert berechnet wird. Vorteilhaft fließt zur Berechnung der zumindest einen Masse zumindest ein weiterer insbesondere bekannter und/oder zusätzlich zu dem zumindest einen Massekennwert erfasster Parameter in die zumindest eine Rechenoperation mit ein. Hierdurch kann eine vorteilhaft einfache und/oder präzise Ermittlung der zumindest eine Masse der zumindest einen Hülse und/oder des zumindest einen der zumindest einen Hülse aufgespulten Wickelguts ermöglicht werden.

[0008] Ferner wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Massekennwert durch zumindest eine Länge und/oder durch zumindest eine Gesamtdicke des zumindest einen, zu diesem Zeitpunkt auf der zumindest einen Hülse aufgespulten Wickelguts gebildet ist. Für den Fall, dass der zumindest eine Massekennwert durch zumindest eine Länge gebildet ist, ist die zumindest eine Masseermittlungseinheit dazu vorgesehen, während eines Aufspulvorgangs die Länge des zumindest einen, bislang auf die zumindest eine Hülse aufgespulten Wickelguts zu bestimmen. Eine Längenmessung erfolgt dabei vorzugsweise kontinuierlich. Eine Masse des bereits auf die zumindest eine Hülse aufgespulten Wickelguts kann somit aus dem erfassten Längenwert in Kombination mit bekannten geometrischen Querschnitteigenschaften, insbesondere einer Breite und/oder einer Dicke und/oder einem Durchmesser, und/oder einer bekannten Dichte, insbesondere auch einer Längendichte, des zumindest einen Wickelguts berechnet werden. Unter einer "Gesamtdicke" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Produkt aus einer Dicke des zumindest einen Wickelguts und der Summe aller übereinander aufgespulter Lagen des zumindest einen Wickelguts verstanden werden. Falls der zumindest eine Massekennwert durch zumindest eine Gesamtdicke gebildet ist, ist die zumindest eine Masseermittlungseinheit dazu vorgesehen, während eines Aufspulvorgangs die zumindest eine Gesamtdicke aller bereits auf die zumindest eine Hülse aufgespulten Lagen des zumindest einen Wickelguts ausgehend von einer Außenoberfläche der zumindest einen Hülse zu messen. Alternativ ist es ebenso denkbar, zumindest einen Durchmesser der Hülse und des bereits aufgespulten Wickelguts zu messen. Bei bekanntem Durchmesser der zumindest einen Hülse ist aus dem erfassten Durchmesser die zumindest eine Gesamtdicke des bereits aufgespulten Wickelguts berechenbar. Vorzugsweise erfolgt eine Messung und/oder eine Berechnung der zumindest einen Gesamtdicke kontinuierlich. Eine Masse des bereits auf die zumindest eine Hülse aufgespulten Wickelguts kann in diesem Fall aus der erfassten und/oder errechneten Gesamtdicke in Kombination mit einer bekannten Breite der zumindest einen Hülse und/oder einer bekannten Dichte des zumindest einen Wickelguts berechnet werden. Hierdurch kann eine vorteilhaft exakte Bestimmung der Masse eines bereits auf die zumindest eine Hülse aufgespulten Wickelguts ermöglicht werden.

[0009] Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Spulvorrichtung zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, während des zumindest einen Aufspulvorgangs eine in dem zumindest einen Wickelgut wirkende Zugspannung unter Berücksichtigung des zumindest einen Massekennwerts und/oder der zumindest einen Masse einzustellen. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, den zumindest einen von der zumindest einen Masseermittlungseinheit erfassten Massekennwert und/oder die durch die zumindest eine Masseermittlungseinheit erfasste Masse zu übernehmen und/oder auszuwerten. Insbesondere ist die zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, die zumindest eine Zugspannung, insbesondere während eines Aufspulvorgangs, insbesondere unter Berücksichtigung einer zunehmenden Masse der zumindest einen Hülse, direkt und/oder indirekt derart einzustellen, dass die zumindest eine Zugspannung einem insbesondere vorbestimmten Wert zumindest im Wesentlichen entspricht. Unter einer "Zugspannung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine mechanische Spannung verstanden werden, welche, insbesondere während eines Aufspulvorgangs, in dem zumindest einen Wickelgut wirkt. Vorzugsweise weist die zumindest eine Steuer- und/oder Regelelektronik zumindest eine Eingabeeinheit auf, über welche zumindest ein Parameter, insbesondere manuell durch zumindest einen Bediener, eingebbar ist. Bei dem zumindest einen Parameter kann es sich beispielsweise um einen Minimalwert und/oder Maximalwert und/oder Durchschnittswert einer Zugspannung handeln und/oder um einen Parameter, welcher dazu vorgesehen ist, in eine Auswertung des zumindest einen Massekennwerts einzufließen. Hierdurch kann auf Vorteilhaft einfache Weise eine Einstellung einer in dem zumindest einen Wickelgut wirkenden Zugspannung ermöglicht werden.

[0010] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, zur Einstellung der in dem zumindest einen Wickelgut wirkenden Zugspannung zumindest ein Drehmoment des zumindest einen Spuldorns und/oder der zumindest einen Hülse zu verändern. Vorzugsweise verändert die zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest ein Drehmoment der zumindest einen Antriebseinheit, welche dazu vorgesehen ist, den zumindest einen Spuldorn, insbesondere während eines Aufspulvorgangs, in eine Drehbewegung zu versetzen. Insbesondere kann eine Einstellung des zumindest einen Drehmoments in einem Bereich von maximal 0,5 Nm, vorteilhaft von maximal 0,2 Nm und besonders vorteilhaft von 0,1 Nm erfolgen. Hierdurch kann ein vorteilhaft einfacher und/oder schneller Einfluss auf die zumindest eine Zugspannung ermöglicht werden.

[0011] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Drehmoment mit zunehmendem Massekennwert und/oder zunehmender Masse zu erhöhen. Vorzugsweise erfolgt eine Erhöhung des zumindest einen Drehmoments zumindest im Wesentlichen proportional zu einer Erhöhung des zumindest einen Massekennwerts und/oder der zumindest einen Masse. Hierdurch kann eine vorteilhafte Anpassung des zumindest einen Drehmoments und somit der zumindest einen Zugspannung an eine durch ein Aufspulen des zumindest einen Wickelguts auf die zumindest eine Hülse zunehmende Masse erreicht werden.

[0012] Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, die Zugspannung während des zumindest eine Aufspulvorgangs zumindest im Wesentlichen konstant zu halten. Insbesondere schwankt die in dem zumindest einen Wickelgut wirkende Zugspannung während eines Aufspulvorgangs um maximal 10 %, vorteilhaft um maximal 5 % und besonders vorteilhaft um maximal 1 % um einen insbesondere festgelegten Wert. Hierdurch kann eine vorteilhaft exaktes und/oder beschädigungsfreies Aufspulen des zumindest einen Wickelguts erreicht werden.

Zeichnungen

[0013] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

[0014] Es zeigen:

Fig. 1

eine Spulvorrichtung während eines Aufspulvorgangs,

Fig. 2

die Spulvorrichtung aus der Figur 1 mit geteiltem Spuldorn und

Fig. 3

eine schematische Aufsicht auf ein Spulsystem mit drei Spulvorrichtungen und einer Zuführvorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0015] Die Figur 1 zeigt eine Spulvorrichtung 10 zum Aufspulen eines bandförmigen Wickelguts 12 auf eine wechselbare Hülse 14. Eine Verwendung anderer Wickelgüter mit einer von einer Bandform abweichenden Geometrie jedoch ebenso denkbar. Zum Aufspulen des Wickelguts 12 wird die Hülse 14 mittels eines Spuldorns 16 um eine Spulachse 18 rotierend angetrieben.

[0016] Während des Aufspulvorgangs wird kontinuierlich eine Masse des bereits auf die Hülse 14 aufgespulten Wickelguts 12 ermittelt. Anstatt einer kontinuierlichen Ermittlung wäre auch eine zeitdiskrete Erfassung denkbar, bei welcher die Zeitabstände zwischen einzelnen Erfassungszeitpunkten in Abhängigkeit einer Spulgeschwindigkeit und/oder einer Gesamtdauer eines Aufspulvorgangs zu wählen sind. Zu diesem Zweck weist die Spulvorrichtung 10 eine Masseermittlungseinheit 20 auf, welche einen Massekennwert des bereits aufgespulten Wickelguts 12 erfasst. Bei dem Massekennwert kann es sich um die Masse des bereits augespulten Wickelguts 12 selbst handeln, welche beispielsweise direkt durch einen Massesensor erfasst wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Massekennwert jedoch um einen Kennwert anhand dessen die Masse des bereits aufgespulten Wickelguts 12 indirekt ermittelbar ist.

[0017] So kann beispielweise während des Aufspulvorgangs eine Gesamtdicke 22 des bereits auf die Hülse 14 aufgespulten Wickelguts 12 durch die Masseermittlungseinheit 20 erfasst werden. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Masseermittlungseinheit 20 durch die während des Aufspulvorgangs zunehmende Gesamtdicke 22 eine Positionsänderung erfährt, wobei ein Verfahrweg der Masseermittlungseinheit 20 der Gesamtdicke 22 des bereits aufgespulten Wickelguts 12 entspricht. Bei bekannter Breite der Hülse 14 und bekannter Dichte des Wickelguts 12 ist auf Grundlage der erfassten Gesamtdicke 22 des bereits aufgespulten Wickelguts 12 die Masse des bereits aufgespulten Wickelguts 12 exakt berechenbar. Alternativ wäre es ebenso denkbar, dass eine Länge eines bereits aufgespulten Wickelguts durch eine Masseermittlungseinheit erfasst wird. Bei bekannter Querschnittgeometrie und Dichte eines Wickelguts ist auf Grundlage der erfassten Länge die Masse des bereits aufgespulten Wickelguts berechenbar. Ferner ist es ebenso möglich, eine mit einer vorbestimmten Menge eines Wickelguts beladene Hülse zu verwiegen und die erfassten Werte als Referenzwerte zur Masseermittlung während eines Aufspulvorgangs zu verwenden.

[0018] Ferner weist die Spulvorrichtung 10 eine Steuer- und/oder Regeleinheit 70 auf, welche hier lediglich angedeutet dargestellt ist. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 70 ist dazu vorgesehen ist, während eines Aufspulvorgangs eine in dem Wickelgut 12 wirkende Zugspannung 72 unter Berücksichtigung des Massekennwerts auf einen festgelegten, insbesondere auf das Wickelgut 12 abgestimmten, Wert einzustellen. Dazu übernimmt die Steuer- und/oder Regeleinheit 70 den zumindest einen von der zumindest einen Masseermittlungseinheit 20 erfassten Massekennwert und wertet diesen, insbesondere auf Grundlage innerhalb der Steuer- und/oder Regeleinheit 70 hinterlegten Parametern und/oder Berechnungsformeln, aus. Eine Einstellung der Zugspannung 72 durch die Steuer- und/oder Regeleinheit 70 während eines Aufspulvorgangs erfolgt durch eine Veränderung des Drehmoments des Spuldorns 16 und/oder einer hier nicht dargestellten Antriebseinheit, welche dazu vorgesehen ist, den Spuldorn 16 in eine Drehbewegung zu versetzen. Dabei erhört die Steuer- und/oder Regeleinheit 70 das Drehmoment mit zunehmender Masse und/oder steigendem Massekennwert. Die Erhöhung des Drehmoments erfolgt proportional zu einer Erhöhung des Massekennwerts und/oder der Masse, wodurch die Zugspannung 72 über den gesamten Aufspulvorgang konstant gehalten wird.

[0019] Die Figur 2 zeigt die Spulvorrichtung 10 aus der Figur 1 zwischen zwei Aufspulvorgängen. Es ist zu erkennen, dass der Spuldorn 16 eine erste Dorneinheit 24 und eine zweite Dorneinheit 26 aufweist. Die erste Dorneinheit 24 und die zweite Dorneinheit 26 sind derart ausgelegt, dass diese von gegenüberliegenden Seiten in eine Hülse 14, auf welche das Wickelgut 12 aufgespult werden soll, einführbar sind. Vorzugsweise weisen die erste Dorneinheit 24 und die zweite Dorneinheit 26 jeweils eine Mehrzahl an hier nicht dargestellten Spannbacken auf, über welche eine kraftschlüssige Verbindung mit einer Innenfläche der Hülse 14 herstellbar ist.

[0020] Zum Einlegen und/oder Entfernen der Hülse 14 ist ein Abstand zwischen der ersten Dorneinheit 24 und der zweiten Dorneinheit 26 veränderbar. Hierzu ist die zweite Dorneinheit 26 an einem auf Schienen 56 gelagerten Arm 58, so dass die zweite Dorneinheit 26 parallel und/oder entlang der Spulachse 18 verschiebbar ist. Zusätzlich ist der Arm 58 um eine parallel zu der Spulachse 18 verlaufenden Achse 34 schwenkbar gelagert, wodurch ein Abstand zwischen der zweiten Dorneinheit 26 und der ersten Dorneinheit 24 ferner auch senkrecht zur Spulachse 18 veränderbar ist. Sind die erste Dorneinheit 24 und die zweite Dorneinheit 26 vollständig in eine Hülse eingeführt, so bilden diese gemeinsam den Spuldorn 16 aus. Während eines Aufspulvorgangs sind die erste Dorneinheit 24 und die zweite Dorneinheit 26 vollständig in die Hülse 14 eingeführt. Dabei sind die erste Dorneinheit 24 und die zweite Dorneinheit 26 derart ausgelegt, dass im vollständig in die Hülse eingeführten Zustand zwischen einer Stirnseite der ersten Dorneinheit 24 und einer Stirnseite der zweiten Dorneinheit 26 ein Abstand von 10 mm besteht. Abhängig von einer Breite einer jeweils verwendeten Hülse kann ein Abstand zwischen einer ersten Dorneinheit und einer zweiten Dorneinheit variieren, wobei der Abstand jedoch nie gleich null ist.

[0021] Die erste Dorneinheit 24 steht mit einer nicht dargestellten Antriebseinheit in einer wirkmäßigen Verbindung. Die Antriebseinheit ist beispielsweise als Elektromotor ausgebildet. Während eines Aufspulvorgangs versetzt die Antriebseinheit die erste Dorneinheit 24 in eine um die Spulachse 18 rotierende Drehbewegung. Die Drehbewegung wird über die Hülse 14 auf die zweite Dorneinheit 26 übertragen, wodurch die zweite Dorneinheit 26 in gleicher Richtung und mit gleicher Geschwindigkeit wie die erste Dorneinheit 24 um die Spulachse 18 rotiert.

[0022] Ferner umfasst die Spulvorrichtung 10 eine Hülsenwechseleinheit 28, welche der ersten Dorneinheit 24 die Hülsen 14 zuführt und diese nach Abschluss des Aufspulvorgangs von der ersten Dorneinheit 24 abtransportiert. Dabei weist die Hülsenwechseleinheit 28 eine erste Handhabungseinheit 30 und eine zweite Handhabungseinheit 32 auf. Die erste Handhabungseinheit 30 führt der ersten Dorneinheit 24 leere Hülsen 14 zu. Dazu ist die erste Handhabungseinheit 30 als Arm 60 ausgebildet, welcher parallel zur Spulachse 18 bewegbar und um eine parallel zur Spulachse 18 verlaufenden Achse 62 schwenkbar ist. Dies ermöglicht es, dass die erste Handhabungseinheit 30 leere Hülsen 14 auf die erste Dorneinheit 24 aufsetzt.

[0023] Die zweite Handhabungseinheit 32 ist aus der zweiten Dorneinheit 26 und dem Arm 58 gebildet, an welchem die zweite Dorneinheit 26 gelagert ist. Die zweite Handhabungseinheit 32 entfernt nach Abschluss eines Aufspulvorgangs die beladene Hülse 14 von der ersten Dorneinheit 26. Dabei überträgt die zweite Dorneinheit 26 eine durch ein Verfahren des Arms 58 entlang der Schienen 56 erzeugte Zugkraft auf die zu entfernende beladene Hülse 14, wodurch diese von der ersten Dorneinheit 24 entfernt wird. Die von der ersten Dorneinheit 24 entfernte beladene Hülse 14 wird durch eine Schwenkbewegung des Arms 58 um die parallel zu der Spulachse 18 verlaufende Achse 34 für einen Weitertransport abgelegt.

[0024] Die Figur 3 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Spulsystem 36. Das Spulsystem 36 umfasst eine Zuführvorrichtung 38 und beispielhaft drei Spulvorrichtungen 10a, 10b, 10c wie sie in den Figuren 1 und 2 im Detail gezeigt sind. Bei der Zuführvorrichtung 38 handelt es sich beispielsweise um einen Extruder, welcher ein Wickelgut 12a, 12b, 12c erzeugt oder um eine Vorrichtung, welche einen Vorrat des Wickelguts 12a, 12b, 12c vorhält. Die Spulvorrichtungen 10a, 10b, 10c sind parallel zueinander ausgerichtet. Die Spulachse 18 hat für die drei Spulvorrichtungen 10a, 10b, 10c eine identische Ausrichtung.

[0025] Jeder Spulvorrichtung 10a, 10b ,10c ist jeweils eine Umlenkeinheit 40a, 40b, 40c zugeordnet, welche das von der Zuführvorrichtung 38 kommende Wickelgut 12a, 12b, 12c auf seinem Weg zu den Spulvorrichtungen 10a, 10b, 10c in einem Winkel 64a, 64b, 64c von 90° um eine Achse 68a, 68b, 68c umlenkt, welche parallel zu einer Schwerkraftrichtung 44 verläuft. Alternativ kann eine Umlenkung eines Wickelguts um eine Achse, welche parallel zu einer Schwerkraftrichtung verläuft auch um einen Winkel kleiner 90°erfolgen, wobei der Winkel jedoch zumindest 10°beträgt. Dabei erfolgt die Umlenkung in eine Richtung 42, welche senkrecht zu einer Schwerkraftrichtung 44 verläuft (vgl. Figuren 1 und 2). In Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall kann eine Umlenkung auch in eine Richtung erfolgen, welche mit einer Schwerkraftrichtung einen Winkel kleiner 90° einschließt, wobei der Winkel jedoch zumindest 30° beträgt. Eine Zuführrichtung 66 des Wickelguts 12a, 12b, 12c verläuft zwischen der Zuführeinheit 38 und den Umlenkeinheiten 40a, 40b, 40c hier beispielhaft parallel zu der Spulachse 18 der Spulvorrichtungen 10a, 10b, 10c. Die Umlenkeinheiten 40a, 40b, 40c umfassen jeweils eine Umlenkrolle 48 mit einer nicht näher dargestellten Seitenführung, welche ein Herunterspringen des einen Wickelguts 12a, 12b, 12c von der jeweiligen Umlenkrolle 48 verhindert. Während der Umlenkung durch die Umlenkeinheit 40a, 40b, 40c wird das Wickelgut 12a, 12b, 12c durch die Umlenkeinheiten 40a, 40b, 40c zunächst von einer horizontalen Ausrichtung in eine vertikale Ausrichtung verdreht und kehrt nach der Umlenkung wieder in eine horizontale Ausrichtung zurück, wodurch ein beschädigungsfreies Umlenken des Wickelguts 12a, 12b, 12c erreicht wird.

[0026] Den Spulvorrichtungen 10a, 10b, 10c ist eine Transportvorrichtung 50 nachgeschaltet, welche beladene Hülsen 14a, 14b, 14c abtransportiert. Eine Transportrichtung 52 der Transportvorrichtung 50 verläuft parallel zu der Spulachse 18. Die beladenen Hülsen 14a, 14b, 14c werden dabei von einer Handhabungseinheit 32 der jeweiligen Spulvorrichtung 10a, 10b, 10c an die Transportvorrichtung 50 übergeben. Dabei verläuft eine Übergaberichtung 54a, 54b, 54c senkrecht zu der Spulachse 18, wodurch ein gerichteter Materialfluss innerhalb des Spulsystems 36 erreicht wird.

Ansprüche

1. Spulvorrichtung zum Aufspulen zumindest eines Wickelguts (12a, 12b, 12c) auf zumindest eine wechselbare Hülse (14a, 14b, 14c), mit zumindest einem Spuldorn (16a,16b, 16c), welcher dazu vorgesehen ist, die zumindest eine Hülse (14a, 14b, 14c) in zumindest einem Betriebszustand aufzunehmen und/oder um eine Spulachse (18) rotierend anzutreiben, gekennzeichnet durch zumindest eine Masseermittlungseinheit (20), welche dazu vorgesehen ist, zu wenigstens einem Zeitpunkt während zumindest eines Aufspulvorgangs zumindest einen Massekennwert der zumindest einen Hülse (14a, 14b, 14c) und/oder des zumindest einen, zu diesem Zeitpunkt auf der zumindest einen Hülse (14a, 14b, 14c) aufgespulten Wickelguts (12a, 12b, 12c) zu ermitteln.

2. Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseermittlungseinheit (20) dazu vorgesehen ist, den zumindest einen Massekennwert zumindest im Wesentlichen kontinuierlich während zumindest eines Teils des zumindest einen Aufspulvorgangs zu bestimmen.

3. Spulvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Masseermittlungseinheit (20) dazu vorgesehen ist, zumindest eine Masse der zumindest einen Hülse (14a, 14b, 14c) und/oder des zumindest einen, zu diesem Zeitpunkt auf der zumindest einen Hülse (14a, 14b, 14c) aufgespulten Wickelguts (12a, 12b, 12c) indirekt zu ermitteln.

4. Spulvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Massekennwert durch zumindest eine Länge und/oder durch zumindest eine Gesamtdicke (22) des zumindest einen, zu diesem Zeitpunkt auf der zumindest einen Hülse (14a, 14b, 14c) aufgespulten Wickelguts (12a, 12b, 12c) gebildet ist.

5. Spulvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit (70), welche dazu vorgesehen ist, während des zumindest einen Aufspulvorgangs eine in dem zumindest einen Wickelgut (12a, 12b, 12c) wirkende Zugspannung (72) unter Berücksichtigung des zumindest einen Massekennwerts und/oder der zumindest einen Masse einzustellen.

6. Spulvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit (70) dazu vorgesehen ist, zur Einstellung der in dem zumindest einen Wickelgut (12a, 12b, 12c) wirkenden Zugspannung (72) zumindest ein Drehmoment des zumindest einen Spuldorns (16a, 16b, 16c) und/oder der zumindest einen Hülse (14a, 14b, 14c) zu verändern.

7. Spulvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit (70) dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Drehmoment mit zunehmendem Massekennwert und/oder zunehmender Masse zu erhöhen.

8. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit (70) dazu vorgesehen ist, die Zugspannung (72) während des zumindest einen Aufspulvorgangs zumindest im Wesentlichen konstant zu halten.

Zeichnung