Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Coils aus metallischem Band

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Coils (1) aus metallischem Band, bei dem das Band auf einem spreizbaren Haspeldorn (2) aufgewickelt und das fertig gewickelte Coil (1) auf einem Bundwagen (3) abgesetzt und vom Haspeldorn (2) abtransportiert wird. Um die Wicklungen im inneren Bereich des Coils in effizienter Weise zu stabilisieren, sieht das Verfahren die Schritte vor: a) Aufwickeln des Bandes auf den Haspeldorn (2); b) Aufnehmen des Coils (1) auf dem Bundwagen (3); c) Entspreizen des Haspeldorns (2); d) Herausfahren des Coils (1) vom Haspeldorn (2), wobei eine solche Verfahrbewegung erfolgt, so dass das axiale Ende des Haspeldorns (2) von der Stirnseite des Coils (1) im Coilauge (4) liegend um einen vorgegebenen Betrag (X1) entfernt ist, wobei der vorgegebene Betrag (X1) kleiner ist als die Breite (B) des Coils (1); e) Spreizen des Haspeldorns (2); f) Setzen einer Fixierung zwischen mindestens zwei übereinander liegenden Bandteilen des Bandes in dem Bereich des Coilauges (4), aus dem der Haspeldorn (2) entfernt wurde; g) Entspreizen des Haspeldorns (2) und vollständiges Herausfahren des Coils (1) vom Haspeldorn (2) durch eine Relativbewegung zwischen Haspeldorn (2) und Bundwagen (3) in Richtung der Achse (a) des Haspeldorns (2). Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Coils aus metallischem Band, bei dem das Band auf einem spreizbaren Haspeldorn aufgewickelt und das fertig gewickelte Coil auf einem Bundwagen abgesetzt und vom Haspeldorn abtransportiert wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Ein gattungsgemäßes Verfahren ist bei der Herstellung von Stahlbändern sowie bei Bändern aus anderem metallischen Material hinlänglich bekannt. Bei dünnen Warmbändern nimmt die Gefahr zu, dass die Coil-Innenwindung beim Entspreizen des Haspeldorns zusammenfällt uns sich später beim Transport und Abkühlen des Coils zusätzlich einige Windungen lösen. Mit abnehmender Warmbanddicke und höheren Produktionsanteil von Dünnband ist dieser Effekt zunehmend störend. Damit diese Coils weiterverarbeitet werden können, müssen die CoilInnenwindungen aufwändig manuell nachbearbeitet oder andere Maßnahmen getroffen werden, um dieses Problem zu vermeiden.

[0003] Im Stand der Technik sind diverse Maßnahmen bekannt, um hierbei Abhilfe zu schaffen. Aus der DE 101 42 179 A1 ist es bekannt, eine Profilierung des Haspeldorns vorzusehen. Auch wird ein Einsatz eines Spreizadapters für jedes Coilauge vorgesehen. Möglich ist auch ein Zusammenkleben von Bandwindungen. Die JP 09 201620 sieht eine Optimierung der Positionierung des Bandendes im Coilauge vor. Gemäß der JP 61 038711 wird eine Einrichtung zur Nachbearbeitung der Innenwindung vorgesehen. Weiter kann der Einsatz von Wickelhülsen auf dem Haspeldorn vorgesehen werden. Auch werden spezielle Maßnahmen beim Hülsenhandling ins Auge gefasst sowie spezielle Hülsenaufzieh-, Hülsenwechsel- und Hülsenabziehvorrichtungen. Hierzu ist auf die US 6 354 534, auf die US 3 062 465, auf die EP 1 778 420 B1 und auf die DE 87 11 281 U1 hinzuweisen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine zugehörige Vorrichtung so fortzubilden, dass die Wicklungen im inneren Bereich des Coils in effizienter Weise stabilisiert werden können.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte umfasst:

a) Aufwickeln des Bandes auf den gespreizten Haspeldorn;

b) Aufnehmen des fertig gewickelten Coils auf dem Bundwagen;

c) Entspreizen des Haspeldorns;

d) Herausfahren des Coils vom Haspeldorn durch eine Relativbewegung zwischen Haspeldorn und Bundwagen in Richtung der Achse des Haspeldorns, wobei eine solche Verfahrbewegung erfolgt, so dass das axiale Ende des Haspeldorns von der Stirnseite des Coils im Coilauge liegend um einen vorgegebenen Betrag entfernt ist, wobei der vorgegebene Betrag kleiner ist als die Breite des Coils;

e) Spreizen des Haspeldorns;

f) Setzen einer Fixierung zwischen mindestens zwei übereinander liegenden Bandteilen des Bandes in dem Bereich des Coilauges, aus dem der Haspeldorn entfernt wurde;

g) Entspreizen des Haspeldorns und vollständiges Herausfahren des Coils vom Haspeldorn durch eine Relativbewegung zwischen Haspeldorn und Bundwagen in Richtung der Achse des Haspeldorns.

[0006] Vor obigem Schritt g) können gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die obigen Schritte c) bis f) mindestens einmal wiederholt werden, wobei bei Schritt d) dann eine größere Verfahrbewegung erfolgt als bei der erstmaligen Ausführung des Schritt d), so dass das axiale Ende des Haspeldorns von der Stirnseite des Coils im Coilauge liegend um einen größeren vorgegebenen Betrag entfernt ist, wobei der größere vorgegebene Betrag kleiner ist als die Breite des Coils.

[0007] Bei obigem Schritt f) wird bevorzugt eine Verbindung zwischen mindestens zwei übereinander liegenden Bandteilen per Stoffschluss erzeugt, insbesondere durch elektrische oder autogene Punktverschweißung, durch Verkleben oder durch Verlöten.

[0008] Es ist aber auch möglich, dass bei besagtem Schritt f) eine Verbindung zwischen mindestens zwei übereinander liegenden Bandteilen des Bandes per Formschluss erzeugt wird, insbesondere durch Vernagelung, Verschraubung oder Vernietung.

[0009] Bevorzugt wird ein Wendehaspel verwendet, der mindestens zwei Arbeitspositionen aufweist, insbesondere eine Coilanwickelposition und eine Coilaustrageposition, wobei die obigen Schritte b) bis g) an einer der Arbeitspositionen durchgeführt werden, während an einer anderen Arbeitsposition das Anwickeln des Bandes zum Coil erfolgt.

[0010] Während der Durchführung des obigen Schritts d) kann der Bereich des Bandendes im Coilauge mittels einer Haltevorrichtung, insbesondere mittels einer Bandandrückstange, radial nach außen gedrückt werden, wobei die Haltevorrichtung zusammen mit dem Bundwagen bewegt wird. Hiermit wird eine "Tütenbildung" verhindert.

[0011] Während der Durchführung des obigen Schritts d) kann auch an eine der axialen Stirnseiten des Coils eine ebene Platte angedrückt werden, so dass die innersten Windungen des Bandes axial nicht aus dem Coil austreten können; auch hiermit erfolgt die Verhinderung der "Tütenbildung".

[0012] Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen spreizbaren Haspeldorn sowie einen Bundwagen auf, auf dem das fertig gewickelte Coil abgesetzt und vom Haspeldorn abtransportiert werden kann, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Vorrichtung weiterhin einen Schweißroboter umfasst, der einen Schweißkopf hat, der zum Einbringen in das Coilauge ausgebildet ist.

[0013] Der Schweißroboter und/oder der Schweißkopf und/oder die Stromzuführung zum Schweißroboter sind bevorzugt mit einer thermischen Isolierung versehen.

[0014] Der Schweißroboter und/oder der Schweißkopf und/oder die Stromzuführung zum Schweißroboter können weiter mit einer Wasserkühlung versehen sein.

[0015] Vorteilhafter Weise kann vorgesehen werden, dass der oben genannte Fixiervorgang (insbesondere der Schweißvorgang) mit dem Abziehvorgang des Coils vom Haspeldorn kombiniert wird.

[0016] Der Fixiervorgang, d. h. insbesondere der Schweißvorgang, wird dabei bevorzugt bei Warmbändern mit einer Banddicke von weniger als 1,2 mm durchgeführt. Der Fixiervorgang wird weiterhin bevorzugt bei Warmbändern vorgenommen, die mittels Endlos- oder Semi-Endlos-Walzung hergestellt werden; auch hier ist deren Dicke bevorzugt weniger als 1,2 mm.

[0017] Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Fixiervorgang bei Bandmaterialien niedriger Festigkeit vorgenommen wird, wobei hier insbesondere an solche Festigkeiten gedacht ist, die bei R_P02 < 300 N/mm² liegen, definiert unter Kaltbedingungen.

[0018] Schließlich kann vorgesehen werden, dass der Fixiervorgang bei hohen Haspeltemperaturen von mehr als 400 °C durchgeführt wird.

[0019] Die zugeführte Schweißenergie - d. h. die Schweißspannung bzw. der Schweißstrom oder die Schweißtemperatur oder/und die Schweißzeit - werden dabei bevorzugt abhängig von der Haspeltemperatur, der Banddicke und/oder des Bandmaterials gewählt; die Steuerung dessen kann mittels eines Prozessmodells erfolgen.

[0020] Bevorzugt werden nur die Bänder eines Produktionsprogramms fixiert bzw. geschweißt, bei denen die Coilinnenwindung die Tendenz zeigen zusammenzufallen (z. B. infolge der Dicke des Bandes, der Härtegrads des Bandes und/oder der Temperatur). Bei den restlichen Bändern des Produktionsprogramms wird dann der Fixier- bzw. Schweißvorgang nicht durchgeführt. Auch dieses Vorgehen wird bevorzugt von einem Prozessmodell gesteuert.

[0021] Die Erfindung stellt auf den Gedanken ab, dass eine sichere Methode, ein Zusammenfallen der Innenwindung im Coilauge zu vermeiden, darin besteht, dass beispielsweise ein Punktschweißung oder ein Heften des Coilauges bereits während des Austragens des Coils aus dem Haspel erfolgt. Eine hierfür geeignete Schweißmaschine wird beispielsweise in der US 5 705 782 offenbart, auf die insoweit Bezug genommen wird. Vor dem Glühen werden Coils mit einer solchen Maschine geschweißt. Diese Vorrichtung kann auch bei der sicheren Erzeugung und Weiterverarbeitung von Dünnbändern eingesetzt werden.

[0022] Besonders vorteilhaft ist der Einsatz eines solchen Verfahrens zum Verschweißen des Coilauges bei der Herstellung von dünnen Warmbändern mit Dicken von weniger als 1,2 mm. Zur Dünnbanderzeugung bietet sich weiterhin das Endlos- oder Semi-Endloswalzen an. Für diese Walzverfahren werden mindestens zwei Haspeln benötigt. Besonders vorteilhaft ist es daher, wenn ein Wendehaspel eingesetzt wird. Dann wird nur eine Bearbeitungseinrichtung für das Coilauge benötigt, im Gegensatz zu zwei normalen Unterflurhaspeln.

[0023] Die genannten Einrichtungen zur Fixierung der Coilinnenwindung können jedoch nicht nur beim Einsatz eines Wendehaspels verwendet werden, sondern auch bei konventionellen Unterflurhaspeln oder Überflurhaspeln eingesetzt werden.

[0024] Als spezielle Art des Punktschweißens kann das Lichtbogenpunktschweißen bzw. das WIG- oder das MIG-/MAG-Verfahren eingesetzt werden, indem zwei Bleche punktförmig angeschmolzen werden. Das Schweißen kann mit oder ohne Verwendung von Schutzgas erfolgen. Die Anpressplatte des Schweißaggregats kann an die nichtgerade Oberfläche (infolge der Coilkrümmung) angepasst sein. Der Schweißpunkt oder die Schweißstrecke kann unmittelbar an der Bandspitze oder auch mitten im Band platziert sein.

[0025] Beim normalen Punktschweißen, Lichtbogenpunktschweißen oder auch beim autogenen Schweißen wird die Intensität der Schweißenergie an die Coilbedingungen (Dicke, Temperatur, Material, Oberfläche) vorzugsweise modellunterstützt angepasst.

[0026] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1

schematisch einen Wendehaspel zum Wickeln eines Bandes,

Fig. 2

in der Seitenansicht einen gespreizten Haspeldorn, auf dem ein Coil aufgewickelt ist, wobei unterhalb des Coils ein Bundwagen platziert ist,

Fig. 3

in der Seitenansicht den entspreizten Haspeldorn samt Coil, wobei das Coil auf dem Bundwagen abgelegt ist,

Fig. 4

in der Vorderansicht die Darstellung des entspreizten Haspeldorns und des Coilauges des Coils,

Fig. 5

in der Seitenansicht den entspreizten Haspeldorn samt Coil und Bundwagen, wobei eine Bandandrückstange zwischen Haspeldorn und Coilauge eingeschoben ist,

Fig. 6

in der Seitenansicht den entspreizten Haspeldorn samt Coil und Bundwagen, wobei das Coilauge teilweise von dem Haspeldorn ausgezogen und ein Schweißkopf in eine erste Position in das Coilauge eingeschoben ist,

Fig. 7

in der Seitenansicht den entspreizten Haspeldorn samt Coil und Bundwagen, wobei das Coilauge weiter von dem Haspeldorn ausgezogen und ein Schweißkopf weiter in das Coilauge eingeschoben ist,

Fig. 8

in der Seitenansicht den Haspeldorn samt Coil und Bundwagen, wobei eine Anpressplatte an eine Stirnseite des Coils angedrückt ist, und

Fig. 9

die zu Fig. 8 zugehörige Vorderansicht.

[0027] In Fig. 1 ist ein Wendehaspel 5 zu sehen, der eine links angeordnete Coilanwickelposition und eine rechts angeordnete Coilaustrageposition aufweist. Die vorliegend vorhandenen beiden Haspeldorne 2 sind spreizbar; auf ihnen kann ein Coil 1 aufgewickelt werden. Unterhalb des gewickelten Coils 1 ist in der Coilaustrageposition ein Bundwagen 3 angeordnet.

[0028] Im Bereich der Coilaustrageposition ist weiterhin ein Schweißroboter 9 mit einem Schweißkopf 10 angeordnet.

[0029] Wie in den Figuren 2 und 3 gesehen werden kann, kann der Haspeldorn 2 eine gespreizte und eine entspreizte Stellung einnehmen. In den Figuren ist der Außenumfang des Haspeldorns im gespreizten Zustand mit b und der Außenumfang im entspreizten Zustand mit c angegeben. Der Haspeldorn 2 weist eine Achse a auf. Das Coil 1 hat eine Breite B. In Fig. 2 ist das Coil 1 noch auf dem Haspeldorn 2 aufgenommen, der im gespreizten Zustand ist. In Fig. 3 ist das Coil 1 auf dem Bundwagen 3 abgesetzt; der Haspeldorn 2 ist entspreizt.

[0030] Im entspreizten Zustand hat im Coilauge 4 - wie in Fig. 4 gesehen werden kann - und im entspreizten Zustand des Haspeldorns 2 eine lose Wicklung 11 Raum für eine Bewegung; die Bandspitze ist mit 13 angegeben. Diese Bewegungsmöglichkeit bei entspreiztem Haspeldorn 2 kann durch eine Bandandrückstange 6 verhindert werden, die mit einer Spitze 12 in das Coilauge eingreift, wenn das Coilauge 4 von dem Haspeldorn jedenfalls teilweise zurückgezogen ist. Diese Verhältnisse sind auch in Fig. 5 gezeigt.

[0031] Wie oben erläutert wurde, wird zunächst der das Coilauge 4 einen gewissen Betrag vom Haspeldorn 2 herausgezogen, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Von der linken Stirnseite des Coils 1 ist der Haspeldorn 2 um eine vorgegebene erste Position X1 entfernt. In den so entstandenen freien Raum im Coilauge 4 kann nun der Schweißkopf 10 des Schweißroboters 9 eintreten und mit seinen Schweißkontakten 14 zwei übereinander liegende Wicklungen des Bandes punktverschweißen. Wesentlich ist, dass vor der Verschweißung der Haspeldorn 2 erneut gespreizt wird, um die Wicklungen sauber übereinander zu legen.

[0032] Wie in Fig. 7 dargestellt ist, kann besagter Vorgang wiederholt werden, wobei Das Coilauge 4 jetzt bis zu einer größeren vorgegebenen Position Xi von dem Haspeldorn 2 herausgezogen wurde; der Schweißkopf 10 tritt entsprechend tiefer in das Coilauge 4 ein und setzt einen oder mehrere entsprechende Schweißpunkte.

[0033] In den Figuren 8 und 9 ist dargestellt, wie alternativ zur Bandandrückstange 6 die "Tütenbildung" verhindert werden kann. Hiernach wird an der axialen Stirnseite 7 des Coils 1 eine Anpressplatte 8 platziert, die von einer Halterung 15 gehalten wird. Die Anpressplatte 8 weist einen zirkulären Ausschnitt auf (s. Fig. 9), so dass ein sauberer Abschluss der Stirnseite des Coilauges 4 erreicht wird. Das Austreten einer Windung des Bandes und somit die "Tütenbildung" bei der Relativbewegung des Coils 1 gegenüber dem Haspeldorn 2 ist damit verhindert.

[0034] Der Einsatz einer Schweißmaschine (Schweißroboter) ist also in Fig. 1 dargestellt. Nach dem Anwickeln auf dem Haspeldorn wird hier das noch entstehende (wickelnde) Coil von der Coilanwicklelposition in die Coilaustrageposition bewegt. Die neue Coilanwickelposition wird so wieder für das nächste Band frei. Der Schweißroboter wartet neben der Linie bis das Coil fertiggewickelt ist. Erst dann erfolgen das Austragen des Coils mittels Bundwagen und die dabei stattfindende Bearbeitung des Coilauges während das Folgecoil gewickelt wird.

[0035] Für das Punktschweißen ist zu beachten, dass die Elektrodenspannung bzw. der Elektrodenstrom und/oder die Schweißzeit optional abhängig von der Coiltemperatur, der Banddicke und gegebenenfalls des Bandmaterials gewählt werden. Es kann auch eine gezielte Kühlung des gewickelten Coils im Bereich der Schweißstelle stattfinden, um beispielsweise neben dem thermischen Schutz des Aggregats den Schweißprozess zu begünstigen. Je nach Randbedingungen wird an der jeweiligen axialen Position nur an einer Stelle oder an mehreren Stellen gleichzeitig geschweißt.

[0036] Damit ein Schweißen in der heißen Umgebung möglich ist, werden der Tragarm und der Schweißkopfbereich durch Dämmung, Wasserkühlung (innen und/oder außen) sowie Minimierung der Aufenthaltsdauer im Hochtemperaturbereich (beispielsweise nur zum Schweißen den Roboterarm ins Coilauge fahren) thermisch geschützt. Der thermische Schutz ist auch für die Stromführung im Tragarm sinnvoll.

[0037] Die per Punktverschweißung verbundenen Stellen halten die innere Windung des Bandes stabil zusammen. Beim Abwickeln des Coils bei der Weiterverarbeitung kann die Punktschweißung leicht weggerissen werden. Die beschädigten Bandbereiche von ca. 4 m werden abgeschnitten und entsorgt, was bei dünnem, langem Band keinen großer Ausbringungsverlust bedeutet.

[0038] Statt elektrischem Punktschweißen ist auch ein autogenes Schweißen oder alternativ ein Heften mit anderen Mitteln (z. B. mechanisch mittels Nageln oder Schrauben) möglich. In Sonderfällen kann auch ein Klebe- oder Lötmittel zum Einsatz kommen, indem das Mittel zwischen zwei Windungen gespritzt oder anderweitig an- oder aufgebracht wird. Für das Heften, Kleben oder Löten wird ebenfalls ein entsprechend präparierter Roboterkopf eingesetzt (Heft-, Klebe- oder Lötroboter).

[0039] Optional kann auch mit dem gleichen Schweißroboter oder Heft-, Klebe- oder Lötroboter die Außenwindung verschweißt bzw. befestigt werden, was vor allem bei Dünnband eine Alternative zum Binden darstellt.

[0040] Bevorzugt findet das vorgeschlagene Verfahren der Bearbeitung der CoilInnenwindung bei Bändern mit einer Banddicke von weniger als 1,2 mm statt. Bevorzugt ist ferner ein Endloswalzen oder ein Semi-Endloswalzen von Warmband.

[0041] Dann eignet sich das Verfahren weiterhin besonders für Materialien wie Feinblech oder Siliziumstahl mit einer niedrigen Festigkeit (R_P02 < 300 N/mm² im Kaltzustand).

[0042] Weiter bevorzugt ist der Einsatz eines Wendehaspels. Die Haspeltemperaturen liegen bevorzugt über 400 °C.

[0043] Auch eine Kombination der genannten Merkmale ist möglich.

[0044] Weiterhin werden nur die Bänder eines Produktprogramms fixiert bzw. geschweißt, bei denen die Coilinnenwindungen die Tendenz zeigen zusammenzufallen (z. B. dünn, weich, warm). Bei den restlichen Bändern wird der Fixier- bzw. Schweißvorgang nicht durchgeführt. Diese Entscheidung wird mittels eines Prozessmodells ermittelt.

[0045] Weiterhin erfolgt bevorzugt das Aufwickeln des Dünnbandes auf einem durchgespreizten Haspeldorn. Als weitere Unterstützung des Verfahrens kann der Bandspitzenbereich vor dem Aufwickeln mit Wasser gekühlt oder die Spitze gegenüber dem Rest des Bandes wärmer gewickelt werden.

[0046] Zur Vorgehensweise sei zusammengefasst nochmals folgendes bemerkt:

Das Coil 1 wird zum Stillstand gebracht, so dass das Bandende optimal für das spätere Binden und die Weiterverarbeitung positioniert ist. Der Bundwagen 3 bewegt sich nach oben und trägt das Coil, so dass der Haspeldorn 2 entspreizt werden kann. Der für jeden Haspel normale Ablauf ist in Fig. 2 und in Fig. 3 zu sehen. Nach dem Entspreizen fällt die lose Innenwindung 11 herunter, wie es in Fig. 4 angedeutet ist. Nun kann der Bundwagen 3 das Coil 1 beispielsweise in Richtung Bedienungsseite (BS) austragen. Bevor der Bundwagen 3 losfährt, kann optional die Bandandrückstange 6 zwischen Dorn 2 und Coil 1 gebracht werden, wie es in Fig. 5 zu sehen ist. Die Bandandrückstange 6 drückt dann beim gemeinsamen Herausfahren das Bandende im Coilauge 4 nieder, fixiert es und verhindert so eine "Tütenbildung" infolge Reibkontakt zwischen Band und Haspeldorn. Zum besseren Einfädeln der Spitze der Bandandrückstange 6 in den Spalt zwischen Coil und entspreiztem Haspeldorn kann optional der Bundwagen 3 etwas abgesenkt werden.

[0047] Statt der Verwendung einer Bandandrückstange 6 entsprechend Fig. 4 und 5 kann auch alternativ zur Verhinderung der "Tütenbildung" beim Austragen der Coils die Anpressplatte 8 eingesetzt werden, die an der Rückseite (d. h. der einen Stirnseite 7) des Coils 1 platziert wird. Eine solche Möglichkeit ist in Fig. 8 und 9 dargestellt. Vor dem Heraustragen des Coils 1 wird dann also die Anpressplatte 8 hinter dem Coil 1 platziert, d. h. an den Haspeldorn 2 angeschwenkt und seitlich gegen das Coil 1 gedrückt. Danach wird die Anpressplatte 8 mit seinen Bewegungsorgangen zusammen mit dem Coil 1 in Richtung Bedienungsseite vom Haspeldorn 2 herunterbewegt.

[0048] Das Austragen des Coils 1 wird unterbrochen, wenn genügend Platz (X1) für den Schweißroboterkopf an der Kante des Coils vorhanden ist, wie es in Fig. 6 zu sehen ist. Das Steuerungsprogramm ermittelt die Position abhängig von der Bandbreite und dem Platzbedarf des Roboterkopfes. Nach Entfernung der Bandandrückstange (sofern diese zum Einsatz kommt) wird der Haspeldorn wieder gespreizt und bringt so die Innenwindung des Coils wieder zur Anlage. Der Schweißroboter fährt an die Coilkante (in den Bereich "X1", s. Fig. 6) und verbindet die beiden letzten Windungen miteinander, beispielsweise und bevorzugt durch Punktschweißen. Dies kann an mindestens einem Punkt oder auch an mehreren Punkten über den Umfang erfolgen. Beim Transport und anschließenden Aufwickeln wird bevorzugt die Position der Bandspitze verfolgt (mittels eines Prozessmodells: Heißmetalldetektor, Strecke, Anzahl Umdrehungen etc.) oder optisch die Bandspitze erfasst, so dass die Schweißpunkte optimal positioniert werden können.

[0049] Nach dem Schweißvorgang auf der Bedienungsseite erfolgt das erneute Entspreizen und weitere Austragen des Coils mittels des Bundwagens. Zweckmäßigerweise werden dabei die radial anstellbaren Elektroden der Schweißmaschine bzw. des Schweißkopfes zurückgezogen. Optional kann der Schweißvorgang an anderen Coilpositionen Xi wiederholt werden, so wie es in Fig. 7 dargestellt ist. D. h. nach dem Stoppen des Coils an der Position Xi erfolgen wieder ein Spreizen des Haspeldorns und ein anschließendes Punktschweißen. Hierzu werden die Schweißelektroden wieder mit der Coilinnenwindung in Kontakt gebracht. Die Winkelpositionen können dabei gegenüber der früheren Schweißposition unterschiedlich sein. Nach dem letzten Schweißvorgang werden der Dorn 2 endgültig entspreizt, der Schweißroboterarm zurückgezogen und das Coil 1 ausgetragen und abtransportiert. Nun ist die Austrageposition für das nächste Coil frei.

Bezugszeichenliste:

[0050] 

1

Coil

2

Haspeldorn

3

Bundwagen

4

Coilauge

5

Wendehaspel

6

Haltevorrichtung (Bandandrückstange)

7

axiale Stirnseite des Coils

8

Platte (Anpressplatte)

9

Schweißroboter

10

Schweißkopf

11

lose Wicklung

12

Spitze der Banddrückstange

13

Bandspitze

14

Schweißkontakt

15

Halterung für Platte

a

Achse des Haspeldorns

X1

vorgegebene Position bzw. vorgegebener Betrag

Xi

größere vorgegebene Position bzw. größerer vorgegebener Betrag

B

Breite des Coils

b

Außenumfang des Haspeldorns im gespreizten Zustand

c

Außenumfang des Haspeldorns im entspreizten Zustand

AS

Antriebsseite

BS

Bedienungsseite

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Coils (1) aus metallischem Band, bei dem das Band auf einem spreizbaren Haspeldorn (2) aufgewickelt und das fertig gewickelte Coil (1) auf einem Bundwagen (3) abgesetzt und vom Haspeldorn (2) abtransportiert wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren die Schritte umfasst:

a) Aufwickeln des Bandes auf den gespreizten Haspeldorn (2);

b) Aufnehmen des fertig gewickelten Coils (1) auf dem Bundwagen (3);

c) Entspreizen des Haspeldorns (2);

d) Herausfahren des Coils (1) vom Haspeldorn (2) durch eine Relativbewegung zwischen Haspeldorn (2) und Bundwagen (3) in Richtung der Achse (a) des Haspeldorns (2), wobei eine solche Verfahrbewegung erfolgt, so dass das axiale Ende des Haspeldorns (2) von der Stirnseite des Coils (1) im Coilauge (4) liegend um einen vorgegebenen Betrag (X1) entfernt ist, wobei der vorgegebene Betrag (X1) kleiner ist als die Breite (B) des Coils (1);

e) Spreizen des Haspeldorns (2);

f) Setzen einer Fixierung zwischen mindestens zwei übereinander liegenden Bandteilen des Bandes in dem Bereich des Coilauges (4), aus dem der Haspeldorn (2) entfernt wurde;

g) Entspreizen des Haspeldorns (2) und vollständiges Herausfahren des Coils (1) vom Haspeldorn (2) durch eine Relativbewegung zwischen Haspeldorn (2) und Bundwagen (3) in Richtung der Achse (a) des Haspeldorns (2).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt g) gemäß Anspruch 1 die Schritte c) bis f) gemäß Anspruch 1 mindestens einmal wiederholt werden, wobei bei Schritt d) gemäß Anspruch 1 dann eine größere Verfahrbewegung erfolgt als bei der erstmaligen Ausführung des Schritt d), so dass das axiale Ende des Haspeldorns (2) von der Stirnseite des Coils (1) im Coilauge (4) liegend um einen größeren vorgegebenen Betrag (Xi) entfernt ist, wobei der größere vorgegebene Betrag (Xi) kleiner ist als die Breite (B) des Coils (1).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt f) gemäß Anspruch 1 eine Verbindung zwischen mindestens zwei übereinander liegenden Bandteilen per Stoffschluss erzeugt wird, insbesondere durch elektrische oder autogene Punktverschweißung, durch Verkleben oder durch Verlöten.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt f) gemäß Anspruch 1 eine Verbindung zwischen mindestens zwei übereinander liegenden Bandteilen des Bandes per Formschluss erzeugt wird, insbesondere durch Vernagelung, Verschraubung oder Vernietung.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wendehaspel (5) verwendet wird, der mindestens zwei Arbeitspositionen aufweist, insbesondere eine Coilanwickelposition und eine Coilaustrageposition, wobei die Schritte b) bis g) gemäß Anspruch 1 an einer der Arbeitspositionen durchgeführt werden, während an einer anderen Arbeitsposition das Anwickeln des Bandes zum Coil (1) erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass während der Durchführung des Schritts d) gemäß Anspruch 1 der Bereich des Bandendes im Coilauge (4) mittels einer Haltevorrichtung (6), insbesondere mittels einer Bandandrückstange, radial nach außen gedrückt wird, wobei die Haltevorrichtung zusammen mit dem Bundwagen (3) bewegt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass während der Durchführung des Schritts d) gemäß Anspruch 1 an eine der axialen Stirnseiten (7) des Coils (1) eine ebene Platte (8) angedrückt wird, so dass die innersten Windungen des Bandes axial nicht aus dem Coil (1) austreten können.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Vorrichtung zur Herstellung eines Coils (1) einen spreizbaren Haspeldorn (2) sowie einen Bundwagen (3) aufweist, auf dem das fertig gewickelte Coil (1) abgesetzt und vom Haspeldorn (2) abtransportiert werden kann,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung weiterhin einen Schweißroboter (9) umfasst, der einen Schweißkopf (10) hat, der zum Einbringen in das Coilauge (4) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißroboter (9) und/oder der Schweißkopf (10) und/oder die Stromzuführung zum Schweißroboter mit einer thermischen Isolierung versehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißroboter (9) und/oder der Schweißkopf (10) und/oder die Stromzuführung zum Schweißroboter mit einer Wasserkühlung versehen ist.

Zeichnung