Устройство смены катушек
Изобретение относится к устройству (1) смены катушек для подачи катушек к устройству (40) обработки и/или извлечения катушек из устройства (40) обработки, которое может наматывать на катушку и/или разматывать с катушки канатообразный материал, причем устройство (1) смены катушек имеет по меньшей мере одно транспортировочное устройство (30), которое имеет, например, две транспортировочные ленты (31, 32) и поворотные вилы (10). На поворотных вилах (10) выполнено по меньшей мере одно место (21, 22) приема катушек, на которое может помещаться катушка. Посредством поднятия, опускания и/или поворота поворотных вил (10) с определенной последовательностью и повторением катушки могут подаваться к устройству (40) обработки и транспортировочному устройству (30) и/или извлекаться из них, и таким образом может осуществляться смена катушек. Транспортировочное устройство (30) и зона передвижения поворотных вил (10) могут проникать друг в друга по меньшей мере частично. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящим все содержимое приоритетной заявки DE 102012005374 при помощи ссылки становится составной частью данной заявки.
Данное изобретение относится к устройству смены катушек для подачи катушек к устройству обработки и/или извлечения катушек из устройства обработки, которое может наматывать на катушку и/или разматывать с катушки канатообразный материал.
При этом канатообразный материал может быть, например, волокном, нитью, тросом, проволокой, шнуром или одножильным, или многожильным кабелем.
В первом случае применения устройство обработки является машиной по изготовлению подобного канатообразного материала, как, например, волочильная машина для проволоки или прядильная машина. В этом случае к устройству обработки подается пустая катушка, на которую устройство обработки наматывает изготовленный канатообразный материал, например выпряденную нить или волоченную проволоку. После этого полная катушка извлекается из устройства обработки и заменяется новой пустой катушкой.
Во втором случае применения устройство обработки является машиной последующей обработки для подобного канатообразного материала, как, например, канатовьющая машина или машина для изготовления многожильных кабелей из отдельных жил. В этом случае к устройству обработки подается полная катушка, на которую намотан канатообразный материал, например нить или шнур, и с которой этот материал разматывается и обрабатывается устройством обработки. После этого пустая катушка извлекается из устройства обработки и заменяется новой полной катушкой.
Так как во втором случае применения машина последующей обработки одновременно работает также в качестве машины по изготовлению, как в первом случае применения, во втором случае применения могут одновременно использоваться также два устройства смены катушек (одно с описанным для первого случая применения действием по смене катушек и одно с описанным для второго случая применения действием по смене катушек).
При этом под катушкой подразумевается предпочтительно симметричное относительно оси вращения тело, которое предпочтительно имеет цилиндрическое или же коническое намоточное тело, а также предпочтительно дискообразные фланцы, которые расположены на обоих концах намоточного тела, причем диаметр обоих фланцев, в общем, значительно больше, чем наибольший диаметр намоточного тела. В контексте данного изобретения предполагается, что все катушки, применимые с устройством смены катушек, имеют одинаковый диаметр фланца, предпочтительно стандартный диаметр в 400 мм. Высота же катушки может быть любой величины - в пределах размеров катушки, которые могут легко использоваться устройством обработки.
При этом намоточное тело служит в качестве намоточного сердечника для намотки и размотки канатообразного материала, причем оба фланца предотвращают сползание витков канатообразного материала на обоих концах намоточного тела. В данной заявке на патент термин «катушка» означает как полностью намотанную, частично намотанную, так и пустую катушку.
Устройство обработки имеет так называемое намоточное место. Под ним подразумевается неподвижно заданная позиция на устройстве обработки или в нем, на которую (позицию) может помещаться катушка и в которой посредством устройства обработки возможна намотка на катушку и/или размотка с катушки канатообразного материала. При этом катушка помещается на намоточное место в целом таким образом, что ось вращения катушки проходит по существу вертикально. В этой позиции и ориентации на устройстве обработки или в нем при помощи подходящей механики устройства обработки, которая (механика) имеет, например, по верхнему и нижнему, входящему в зацепление с полой осью катушки шипу для центрирования катушки, катушка захватывается и приводится во вращение, для того чтобы наматывать на катушку или разматывать с катушки канатообразный материал. Само собой разумеется, также возможны другие ориентации катушки на намоточном месте, например с горизонтальной или даже наклонной осью вращения.
Подача катушек к устройству обработки и/или извлечение катушек из устройства обработки производится устройством смены катушек. Согласно данному изобретению под устройством смены катушек подразумевается механическое устройство, которое приспособлено для подачи катушек к устройству обработки и/или извлечения катушек из устройства обработки. Устройство смены катушек имеет транспортировочное устройство и передающее устройство.
Согласно данному изобретению под транспортировочным устройством подразумевается устройство, которое приспособлено для перемещения в прямом и/или обратном направлении катушек в любом состоянии заполнения, то есть полных, пустых или частично заполненных канатообразным материалом катушек, к устройству обработки или от устройства обработки. Предпочтительно транспортировочное устройство имеет по меньшей мере одну транспортировочную ленту. Наиболее предпочтительно транспортировочное устройство имеет две транспортировочные ленты, из которых одна предпочтительно настроена для подведения полных или пустых катушек, а другая - для отведения пустых или полных катушек.
В свою очередь, транспортировочные ленты загружаются, например, автоматическими устройствами манипулирования, такими как промышленные роботы, или же обслуживающим персоналом - людьми, которые забирают, например, полные катушки со склада или с паллеты и помещают их на транспортировочную ленту и/или снимают с другой транспортировочной ленты пустые катушки и помещают их на паллету или относят на склад.
Согласно данному изобретению под передающим устройством подразумевается механическое устройство, которое передает катушки между устройством обработки и транспортировочным устройством, то есть которое приспособлено как для подачи катушек к устройству обработки и/или извлечения катушек из устройства обработки, так и для подачи катушек к транспортировочному устройству и/или извлечения катушек из транспортировочного устройства. Таким образом, передающее устройство служит в качестве «связующего звена» между транспортировочным устройством и устройством обработки.
Передающее устройство и/или транспортировочное устройство могут приводиться в действие, например, электрически, гидравлически и/или пневматически.
Известны различные типы устройств смены катушек.
Например, транспортировочное устройство устройства смены катушек может состоять из двух параллельных роликовых транспортировочных лент, на которых катушки подводятся или отводятся, находясь в вертикальном положении на одном их своих фланцев. При этом обе транспортировочные ленты располагаются на расстоянии друг от друга, которое немного больше, чем диаметр фланца катушки. На своих обращенных к устройству обработки концах обе транспортировочные ленты соединены друг с другом посредством поперечного цепного транспортера с двумя вращающимися цепями. При этом обе цепи поперечного цепного транспортера проходят под прямым углом к направлению движения транспортировочных лент, так что обе транспортировочные ленты и поперечный цепной транспортер совместно образуют U-образное расположение. Цепи поперечного цепного транспортера направлены параллельно к роликам транспортировочных лент и в каждом случае проходят между двумя соседними роликами транспортировочной ленты.
Если катушка находится на конце первой транспортировочной ленты, поперечный цепной транспортер поднимается, чтобы захватить катушку и переместить ее под прямым углом к транспортировочным лентам на позицию между обеими транспортировочными лентами, которая (позиция) расположена непосредственно напротив намоточного места устройства обработки. Эта позиция обозначается как позиция передачи транспортировочного устройства.
Посередине между позицией передачи и намоточным местом устройства обработки в качестве устройства передачи устройства смены катушек в этом случае расположен четырехрукий захватный блок. Там в каждом случае две захватные руки, установленные с возможностью поворота, совместно образуют клещевой захват, который может захватывать катушку на намоточном месте устройства обработки или на позиции передачи транспортировочного устройства, причем четыре захватные руки соединены между собой посредством зубчатой передачи и вследствие этого синхронизированы в своих движениях.
В качестве одного целого захватный блок может поворачиваться вокруг вертикальной оси, а также подниматься и опускаться. Как только две катушки захвачены на намоточном месте устройства обработки и на позиции передачи транспортировочного устройства, захватный блок в качестве одного целого поднимается, поворачивается на 180 градусов и снова опускается, вследствие чего обе катушки меняются своими местами. После этого захватные руки открываются, так что катушка, находящаяся теперь на намоточном месте устройства обработки, может использоваться в процессе обработки, а катушка, находящаяся теперь на позиции передачи транспортировочного устройства, может перемещаться на вторую транспортировочную ленту посредством поперечного цепного транспортера. Наконец, поперечный цепной транспортер снова опускается, так что катушка на второй транспортировочной ленте может отводиться.
Другие устройства смены катушек из уровня техники, например из DE 4125383 A1, в качестве устройства передачи устройства смены катушек предусматривают поворотный стол, который предоставляет в распоряжение для катушек несколько установочных мест.
Описанные выше известные решения, с одной стороны, являются с точки зрения механики очень дорогостоящими, а с другой стороны, при смене катушек требуют больших перемещений катушек, вследствие чего образуется относительно долгий промежуток времени, во время которого катушка не находится на намоточном месте устройства обработки, что в итоге приведет к относительно длительному времени простоя устройства обработки и к связанной со временем простоя потере производительности.
Поэтому задача данного изобретения состоит в предоставлении устройства смены катушек, которое выполнено просто с точки зрения механики и является, таким образом, малозатратным, а также установки обработки с подобным устройством смены катушек и способа для работы подобного устройства смены катушек.
При этом под установкой обработки подразумевается установка, которая согласно данному изобретению имеет устройство обработки и устройство смены катушек, причем устройство смены катушек подает катушки к устройству обработки и/или извлекает катушки из устройства обработки.
Эта задача решается с помощью устройства смены катушек согласно пункту 1 формулы изобретения, с помощью установки обработки согласно пункту 12 формулы изобретения и с помощью способа смены катушек согласно пункту 13 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования изобретения содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения.
Соответствующее изобретению устройство смены катушек для подачи катушек к устройству обработки и/или извлечения катушек из устройства обработки, которое может наматывать на катушку и/или разматывать с катушки канатообразный материал, имеет по меньшей мере одно транспортировочное устройство, в частности транспортировочную ленту, и поворотные вилы, которые приспособлены для подачи катушек к устройству обработки и/или извлечения катушек из устройства обработки и для подачи катушек к транспортировочному устройству и/или извлечения катушек из транспортировочного устройства. Таким образом, соответствующие изобретению поворотные вилы реализуют описанное выше передающее устройство.
Согласно данному изобретению под поворотными вилами подразумевается жесткий конструктивный элемент, по меньшей мере, с двумя стержнеобразными, открытыми на их концах элементами («вилками» вил), который (конструктивный элемент) может поворачиваться вокруг по меньшей мере одной оси, то есть может поворачиваться на ограниченный или неограниченный угол в одном или в обоих направлениях.
В отличие от использованного в уровне техники захватного блока в сочетании с поперечным цепным транспортером поворотные вилы делают возможной наиболее простую конструкцию устройства смены катушек без большого количества взаимодействующих подвижных частей и создают условия для соответственно низких производственных расходов.
Предпочтительно поворотные вилы могут при этом поворачиваться вокруг проходящей по существу вертикально оси поворота. Это делает возможной ориентированную в значительной степени горизонтально конструкцию устройства смены катушек, причем поворотные вилы при условии, что они проходят под прямым углом к оси поворота, всегда направлены параллельно к земле.
В наиболее предпочтительном осуществлении на поворотных вилах выполнено по меньшей мере одно место приема катушек, на котором катушка может располагаться таким образом, что катушка следует за поворотным движением поворотных вил вокруг оси поворота.
Это размещение, при котором катушка может находиться на поворотных вилах без дополнительных зажимных устройств и таким образом может поворачиваться, делает возможным отказ от таких зажимных устройств, как, например, использованные в уровне техники захватные руки с их дорогостоящей механикой и связанными с ней регулировочными расходами для настройки правильного и всегда остающегося неизменным усилия нажатия.
В предпочтительном варианте осуществления на поворотных вилах выполнены по меньшей мере два места приема катушек. При условии, что эти оба места приема катушек в направлении окружности поворотных вил находятся близко друг к другу, вследствие этого получаются наиболее короткие перемещения, и тем самым получается короткое время смены катушек, если первая катушка с намоточного места устройства обработки будет устанавливаться на первое место приема катушек поворотных вил, и непосредственно после этого вторая катушка со второго места приема катушек поворотных вил будет переноситься на намоточное место устройства обработки.
В другом наиболее предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере одно место приема катушек образовано из двух расположенных на расстоянии друг от друга элементов поворотных вил.
При этом оба расположенных на расстоянии друг от друга элемента могут представлять собой «вилки» поворотных вил. Благодаря этой конструкции элементы, которые необходимы для образования места приема катушек, в значительной степени уменьшаются в своих размерах, например по сравнению с плоскостным местом приема катушек на поворотном столе. Это приводит к экономии материала, а также к уменьшению ускоряемой массы устройства смены катушек и создает вследствие этого условия для более высоких скоростей поворота поворотных вил и, таким образом, для более короткого времени смены катушек. Кроме того, место приема катушек можно тем самым выполнить в виде «открытой» конструкции, вследствие чего могут предотвращаться столкновения с другими частями устройства смены катушек и/или устройства обработки.
В другом предпочтительном варианте осуществления поворотные вилы по отношению к устройству обработки могут позиционироваться таким образом, что благодаря повороту поворотных вил в вертикальной проекции по меньшей мере одно место приема катушек может по существу совмещаться с намоточным местом устройства обработки.
В другом предпочтительном варианте осуществления в области транспортировочного устройства выполнено по меньшей мере одно место хранения катушек, на котором может располагаться катушка, причем транспортировочное устройство может перемещать катушку к месту хранения катушек и/или из места хранения катушек.
В другом предпочтительном варианте осуществления благодаря повороту поворотных вил в вертикальной проекции по меньшей мере одно место приема катушек поворотных вил может по существу совмещаться по меньшей мере с одним местом хранения катушек транспортировочного устройства.
Благодаря этому расположению относительно друг друга намоточного места устройства обработки по меньшей мере одного места приема катушек поворотных вил и по меньшей мере одного места хранения катушек транспортировочного устройства созданы все функциональные предпосылки для эффективной передачи катушек между этими позициями. Таким образом, можно отказаться от дополнительных механических конструктивных элементов, как, например, использованный в уровне техники поперечный цепной транспортер, благодаря чему, кроме того, получается компактная конструкция транспортировочного устройства, предпочтительно с расположенными близко друг к другу транспортировочными лентами.
Кроме того, расположение намоточного места устройства обработки и расположение по меньшей мере одного места хранения катушек транспортировочного устройства могут свободно выбираться по отношению по меньшей мере к одному месту приема катушек поворотных вил при условии, что намоточное место и место хранения катушек находятся на одинаковом радиальном расстоянии от оси поворота поворотных вил. В частности более не требуется непосредственно противоположное расположение намоточного места устройства обработки и позиции передачи транспортировочного устройства.
В другом предпочтительном варианте осуществления вертикальное положение поворотных вил может изменяться. Наиболее предпочтительно поворотные вилы могут перемещаться по меньшей мере в нижнее, среднее и верхнее положение по высоте. Далее предпочтительно, что возможно непрерывное вертикальное перемещение поворотных вил в определенной области по высоте.
Поднятие поворотных вил создает простым образом условия для того, чтобы устанавливать катушку с места хранения катушек транспортировочного устройства и/или c намоточного места устройства обработки на место приема катушек поворотных вил при условии, что поворотные вилы находятся под местом хранения катушек или намоточным местом и в значительной степени совмещены с одним или с другим (местом).
Соответственно опускание поворотных вил создает простым образом условия для того, чтобы помещать катушку с места приема катушек поворотных вил на место хранения катушек транспортировочного устройства и/или на намоточное место устройства обработки при условии, что поворотные вилы находятся над местом хранения катушек или намоточным местом и в значительной степени совмещены с одним или с другим (местом).
В наиболее предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере, в самом нижнем положении по высоте поворотных вил поверхность по меньшей мере одного места приема катушек поворотных вил находится на одной высоте с поверхностью транспортировочного устройства или ниже поверхности транспортировочного устройства.
Вследствие этого делается возможным, что поворотные вилы под местом хранения катушек транспортировочного устройства могут поворачиваться по направлению к этому месту, для того чтобы там принимать катушку посредством поднятия поворотных вил, и/или что посредством опускания поворотных вил там может помещаться катушка, и поворотные вилы под местом хранения катушек транспортировочного устройства могут поворачиваться по направлению от этого места.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления транспортировочное устройство и зона передвижения поворотных вил проникают друг в друга, по меньшей мере, частично. При этом под зоной передвижения поворотных вил подразумевается тот объем, в котором место (точка) поворотных вил может находиться во всех возможных поворотных позициях в сочетании со всеми возможными положениями по высоте поворотных вил.
Условия для такого проникновения предпочтительно создаются посредством соответствующих выемок в транспортировочном устройстве, причем упомянутая «открытая» конструкция поворотных вил оказывается наиболее предпочтительной, так как вследствие этого может значительно минимизироваться объем выемок.
Благодаря взаимному проникновению транспортировочного устройства и зоны передвижения поворотных вил простым образом реализуется описанный выше поворот поворотных вил под местом хранения катушек транспортировочного устройства, причем одновременно обеспечен надежный прием катушки с места хранения катушек и/или надежная установка катушки на место хранения катушек.
Далее предметом изобретения является установка для обработки канатообразного материала, которая имеет устройство обработки упомянутого типа, а также соответствующее изобретению устройство смены катушек. Подобная установка обеспечивает полностью автоматическое манипулирование катушками на устройстве обработки, в частности подачу и извлечение катушек, то есть смену катушек.
Равным образом предметом изобретения является способ смены катушек для осуществления на соответствующей изобретению установке обработки для подачи катушек к устройству обработки упомянутого типа и/или извлечения катушек из устройства обработки упомянутого типа. Способ смены катушек имеет ряд основных операций, которые могут выполняться посредством механических приводных механизмов компонентов устройства смены катушек и могут комбинироваться в любой последовательности и/или с любым количеством повторений посредством программируемых систем управления с учетом конфигурации установки обработки и по согласованию с соответствующими требованиями к их режиму работы.
Ряд этих основных операций содержит, но не обязательно ограничивается ими, следующие операции: перемещение транспортировочного устройства к месту хранения катушек транспортировочного устройства на определенное расстояние, перемещение транспортировочного устройства от места хранения катушек транспортировочного устройства на определенное расстояние, поворот поворотных вил вокруг оси поворота на определенный угол в определенном направлении, поднятие поворотных вил на определенное расстояние, опускание поворотных вил на определенное расстояние.
Затем из этих основных операций, при необходимости с применением дополнительных данных, например с датчиков для позиций или уровней заполнения катушек или по состоянию устройства обработки, может составляться рабочая программа для режима работы установки обработки, которая (программа) может выполняться установкой обработки, будучи под управлением программируемой системы управления.
Дальнейшие преимущества, признаки и возможности применения данного изобретения вытекают из последующего описания в сочетании с чертежами, где:
фиг. 1 показывает вид сверху на соответствующее изобретению устройство смены катушек;
фиг. 2 показывает вид сверху на соответствующие изобретению поворотные вилы;
фиг. 3 показывает вид сверху на соответствующее изобретению транспортировочное устройство;
фиг. 4 показывает вид в перспективе соответствующего изобретению устройства смены катушек.
На фиг. 1 на виде сверху на соответствующее изобретению устройство 1 смены катушек слева можно увидеть транспортировочное устройство 30, посередине поворотные вилы 10 и справа устройство 40 обработки. Фрагмент соответствующего изобретению устройства смены катушек еще раз изображен на фиг. 4 на изображении в перспективе.
Говоря об устройстве 40 обработки, речь идет, например, о машине по изготовлению кабеля, который изготовляется в устройстве 40 обработки и наматывается на катушку S, которая находится на намоточном месте 41 и установлена там с возможностью вращения. В соответствии с этим задача устройства 1 смены катушек заключается в том, чтобы подавать пустые катушки L1, L2 к устройству 40 обработки и извлекать из него полные катушки V1, V2.
Транспортировочное устройство 30 имеет две транспортировочные ленты, а именно ленту 31 пустых катушек для подведения пустых катушек L1, L2 и ленту 32 полных катушек для отведения полных катушек V1, V2.
Обе транспортировочные ленты 31, 32 являются роликовыми транспортировочными лентами с роликами 37, которые расположены перпендикулярно к направлению подачи. Одна часть роликов 37 приводится в движение электродвигателями, в то время как другая часть роликов 37 не имеет привода. Кроме того, некоторые ролики 38 имеют резиновое покрытие, для того чтобы обеспечить повышенное сцепление катушек при их транспортировке по роликам 38. В частности имеют резиновое покрытие те ролики 38, на которых катушки сильно ускоряются и/или замедляются. Катушки транспортируются на обеих транспортировочных лентах 31, 32, находясь в вертикальном положении на своих фланцах.
На правом конце ленты 31 пустых катушек находится место 33 хранения пустых катушек, на котором на фиг. 1 расположена пустая катушка L1. На правом конце ленты 32 полных катушек находится место 34 хранения полных катушек, на котором на фиг. 1 расположена полная катушка V1. Лента 31 пустых катушек перемещается в этой конфигурации транспортировочного устройства 30 только направо, а лента 32 полных катушек перемещается соответственно только налево.
Поворотные вилы 10 могут свободно поворачиваться в обоих направлениях вокруг вертикальной оси поворота, которая проходит через точку М поворота. Вилы могут позиционироваться с высокой точностью, например с разрешающей способностью (дискретностью) ±0,04 градуса, причем текущее положение угла определяется по датчику абсолютных значений. Поворотное движение поворотных вил производится моторредуктором.
Кроме того, при помощи комбинации из двух подъемных цилиндров поворотные вилы 10 могут перемещаться в трех определенных положениях по высоте НИЗ, СЕРЕДИНА и ВЕРХ. При этом положение НИЗ находится ниже поверхности транспортировочных лент 31, 32, положение - ВЕРХ выше намоточного места 41 и положение СЕРЕДИНА - приблизительно посередине между положениями ВЕРХ и НИЗ.
Поворотные вилы 10 имеют по существу следующие компоненты:
- стержень 11 вил в виде трубы, например с круглым поперечным сечением, которая расположена горизонтально или почти горизонтально и относительно точки М поворота проходит по существу с одной стороны в радиальном направлении,
- внешнюю дугу 12 вил и внутреннюю дугу 13 вил в виде изогнутых труб, например, с прямоугольным поперечным сечением, с постоянной кривизной и с плоской верхней стороной, которая распространяется на двух горизонтально расположенных окружностях с центром в точке М поворота по такой же угловой дуге, причем обе окружности расположены на одной плоскости, но ниже стержня 11 вил, и причем радиус внешней дуги 12 вил больше, чем радиус внутренней дуги 13 вил,
- горизонтально расположенную крепежную пластину 18 вил, с которой соединен, предпочтительно сварен, стержень 11 вил,
- два внешних крепежных раскоса 19 дуги вил, которые на своих обращенных к стержню 11 вил концах соединены, предпочтительно сварены, со стержнем 11 вил, а на своих отвернутых от стержня 11 вил концах соединены, предпочтительно сварены, с внешней дугой 12 вил,
- два внутренних крепежных раскоса 20 дуги вил, которые на своих внутренних в радиальном направлении концах соединены, предпочтительно сварены, с крепежной пластиной 18 вил, а на своих внешних в радиальном направлении концах соединены, предпочтительно сварены, с внутренней дугой 13 вил. Альтернативно внутренние крепежные раскосы 20 дуги вил могут быть также соединены, предпочтительно сварены, со стержнем 11 вил.
Таким образом, крепежная пластина 18 вил, внешняя дуга 12 вил и внутренняя дуга 13 вил расположены горизонтально, причем внешняя дуга 12 вил и внутренняя дуга 13 вил расположены ниже, чем стержень 11 вил. При этом внутренние и внешние крепежные раскосы 19, 20 дуг вил образуют соединение между обоими уровнями.
При помощи большого количества винтов 23 крепежная пластина 18 вил соединена с расположенным под ней подшипником качения (не изображен), предпочтительно с шариковым, игольчатым или роликовым подшипником или же с подшипником скольжения, который делает возможным поворот вокруг точки М поворота. Приведение в поворотное движение поворотных вил 10 производится электрическим моторредуктором (не изображен). Поворотные вилы 10 смонтированы на колоннообразной основной станине (не изображена).
Стержень 11 вил в вертикальной проекции поворотных вил, как изображено на фиг. 1, делит внешнюю дугу 12 вил и внутреннюю дугу 13 вил в каждом случае, если смотреть в радиальном направлении наружу, на расположенный слева от стержня 11 вил внешний левый участок 14 вил и соответственно внутренний левый участок 16 вил, а также на расположенный справа от стержня 11 вил внешний правый участок 15 вил и соответственно внутренний правый участок 17 вил, причем внешний левый и внешний правый участок 14 и 15 вил приблизительно равны по длине, как и приблизительно равны по длине внутренний левый и внутренний правый участок 16 и 17 вил.
Внешний левый и внутренний левый участок 14 и 16 вил совместно образуют левое место 21 приема катушек на поворотных вилах, а внешний правый и внутренний правый участок 15 и 17 вил совместно образуют правое место 22 приема катушек на поворотных вилах. На обоих местах 21, 22 приема катушек в каждом случае катушка может располагаться таким образом, что она следует за поворотным движением поворотных вил 10 вокруг оси поворота. При этом нижний фланец катушки на двух противоположных сторонах своей окружности охватывается обоими левыми участками 14 и 16 вил или обоими правыми участками 15 и 17 вил, которые образуют соответствующее место 21, 22 приема катушек.
Точное положение левого места 21 приема катушек и правого места 22 приема катушек видно на отдельном изображении поворотных вил на виде сверху на фиг. 2.
Для того чтобы предотвратить соскальзывание катушки с места приема катушек, поверхность участков 14, 16 или 15, 17 вил может быть снабжена нескользящим покрытием. Дополнительно или альтернативно, как изображено на фиг. 1, участки 14, 16 или 15, 17 вил могут быть также оснащены расположенными более глубоко углублениями 14а, 16а или 15а, 17а, на которых располагается фланец катушки, причем оставшиеся, расположенные выше элементы участков 14, 16 или 15, 17 вил образуют для фланца катушки упор в радиальном направлении вовнутрь или в радиальном направлении наружу.
Обе транспортировочные ленты 31, 32 в области места 33 хранения пустых катушек и места 34 хранения полных катушек имеют разрыв. В разрыве расположен дугообразный желоб 35, который концентрически проходит относительно точки М поворота поворотных вил 10 и радиальный размер которого несколько больше, чем радиальный размер внешней дуги 12 поворотных вил 10. Дно желоба 35 также расположено несколько ниже, чем нижняя сторона внешней дуги 12 вил, если поворотные вилы 10 находятся в положении по высоте НИЗ. Таким образом, при повороте поворотных вил 10 внешняя дуга 12 вил может проходить по желобу 35, не касаясь его или не сталкиваясь с другим конструктивным элементом.
Кроме того, обе транспортировочные ленты 31, 32 в области места 33 хранения пустых катушек и места 34 хранения полных катушек имеют изгиб. В изгибе установлен дугообразный защитный лист 36 для внутренней дуги 13 поворотных вил 10. Защитный лист 36 также проходит концентрически относительно точки М поворота поворотных вил 10. Радиус защитного листа 36 несколько больше, чем внешний радиус внутренней дуги 13 вил. Таким образом, при повороте поворотных вил 10 внутренняя дуга 13 вил может проходить мимо за защитным листом 36, не касаясь защитного листа 36 или не сталкиваясь с другим конструктивным элементом.
Желоб 35 и защитный лист 36 предотвращают также в значительной степени проникновение инородных тел в место движения поворотных вил 10.
Ролики 39 обеих транспортировочных лент 31, 32 соответственно укорочены в области желоба 35 и защитного листа 36, как изображено на фиг. 3 на виде сверху на транспортировочное устройство 30, причем поворотные вилы 10 обозначены только в виде радиусов движения своих отдельных частей. Тем не менее, это укорачивание роликов 39 не ухудшает надежное подведение пустых катушек L1, L2 к месту 33 хранения пустых катушек или надежное отведение полных катушек V1, V2 от места 34 хранения полных катушек, так как поверхность прилегания для фланцев катушек на соответствующей транспортировочной ленте все еще достаточно велика.
Таким образом, обе транспортировочные ленты 31, 32 пересекаются с местом движения поворотных вил 10. Следовательно, поворотные вилы 10 могут «входить» в транспортировочные ленты 31, 32 и там посредством поднятия поворотных вил 10 принимать катушку с места 33 хранения пустых катушек или с места 34 хранения полных катушек или посредством опускания поворотных вил 10 устанавливать катушку на эти места.
Благодаря способности к свободному повороту поворотных вил 10 по отношению к устройству 40 обработки поворотные вилы 10 могут теперь поворачиваться таким образом, что левое или правое место 21, 22 приема катушек в каждом случае по существу совмещается в вертикальной проекции с намоточным местом 41, или с местом 33 хранения пустых катушек, или с местом 34 хранения полных катушек.
Для последующего описания процесса смены катушек в качестве примера предполагается, что полная катушка S находится на намоточном месте 41 устройства 40 обработки, и поворотные вилы 10 находятся в положении поворота между лентой 31 пустых катушек и устройством 40 обработки (приблизительно как изображено на фиг. 1).
Процесс смены катушек, который в данной конфигурации установки обработки заключается в замене полной катушки S на пустую катушку L1, включает в себя в этом случае следующую последовательность шагов:
1) перемещение пустой катушки L1 к месту 33 хранения пустых катушек посредством транспортировочного устройства 30, так что пустая катушка L1 находится на месте 33 хранения пустых катушек;
2) опускание поворотных вил 10 в положение по высоте НИЗ;
3) поворот поворотных вил 10 против часовой стрелки под лентой 31 пустых катушек, так что левое место 21 приема катушек совмещается с местом 33 хранения пустых катушек;
4) поднятие поворотных вил в положение по высоте СЕРЕДИНА и тем самым установка пустой катушки L1 на левое место 21 приема катушек;
5) поворот поворотных вил 10 по часовой стрелке, так что правое место 22 приема катушек поворотных вил 10 совмещается с намоточным местом 41;
6) поднятие поворотных вил 10 в положение по высоте ВЕРХ и тем самым установка полной катушки S на правое место 22 приема катушек;
7) поворот поворотных вил 10 по часовой стрелке, так что левое место 21 приема катушек поворотных вил 10 совмещается с намоточным местом 41;
8) опускание поворотных вил 10 в положение по высоте СЕРЕДИНА и тем самым установка пустой катушки L1 на намоточном месте 41;
9) поворот поворотных вил 10 по часовой стрелке, так что правое место 22 приема катушек поворотных вил 10 совмещается с местом 34 хранения полных катушек;
10) опускание поворотных вил 10 в положение по высоте НИЗ и тем самым установка полной катушки S на место 34 хранения полных катушек;
11) перемещение катушки S от места 34 хранения полных катушек посредством транспортировочного устройства 30.
Как очевидно из описанного процесса, между приемом полной катушки S c намоточного места 41 и установкой пустой катушки L1 на намоточном месте 41 поворотные вилы 10 должны поворачиваться лишь на незначительный угол, а именно на угол между правым местом 22 приема катушек и левым местом 21 приема катушек. Вследствие этого образуется лишь очень незначительный промежуток времени, во время которого на намоточном месте 41 не находится катушка и который совпадает со временем простоя устройства 40 обработки.
Список ссылочных позиций
| 1 | устройство смены катушек |
| 10 | поворотные вилы |
| 11 | стержень вил |
| 12 | внешняя дуга вил |
| 13 | внутренняя дуга вил |
| 14 | внешний левый участок вил |
| 15 | внешний правый участок вил |
| 16 | внутренний левый участок вил |
| 17 | внутренний правый участок вил |
| 14а-17а | углубления на участках вил |
| 18 | крепежная пластина вил |
| 19 | внешний крепежный раскос дуги вил |
| 20 | внутренний крепежный раскос дуги вил |
| 21 | левое место приема катушек |
| 22 | правое место приема катушек |
| 23 | винт |
| 30 | транспортировочное устройство |
| 31 | лента пустых катушек |
| 32 | лента полных катушек |
| 33 | место хранения пустых катушек |
| 34 | место хранения полных катушек |
| 35 | желоб для внешней дуги вил |
| 36 | защитный лист для внутренней дуги вил |
| 37 | ролик |
| 38 | имеющий резиновое покрытие ролик |
| 39 | укороченный ролик |
| 40 | устройство обработки |
| 41 | намоточное место |
| М | точка поворота поворотных вил |
| L1, L2, L3 | пустые катушки |
| V1, V2, V3 | полные катушки |
| S | катушка |
1. Устройство (1) смены катушек для подачи катушек к устройству (40) обработки и/или извлечения катушек из устройства (40) обработки, которое может наматывать на катушку и/или разматывать с катушки канатообразный материал, причем устройство (1) смены катушек имеет по меньшей мере одно транспортировочное устройство (30), в частности транспортировочную ленту (31, 32) и поворотные вилы (10), которые приспособлены для подачи катушек к такому устройству (40) обработки и/или извлечения катушек из такого устройства (40) обработки и для подачи катушек к транспортировочному устройству (30) и/или извлечения катушек из транспортировочного устройства (30), причем на поворотных вилах (10) выполнено по меньшей мере одно место (21, 22) приема катушек, на котором катушка может располагаться таким образом, что катушка следует за поворотным движением поворотных вил (10) вокруг оси поворота,
отличающееся тем, что
поворотные вилы (10) по отношению к устройству (40) обработки, которое, кроме того, имеет намоточное место (41), на которое может помещаться катушка, могут позиционироваться таким образом, что благодаря повороту поворотных вил (10) в вертикальной проекции по меньшей мере одно место (21, 22) приема катушек может по существу совмещаться с намоточным местом (41) устройства (40) обработки.
2. Устройство (1) смены катушек по п. 1, отличающееся тем, что поворотные вилы (10) выполнены с возможностью поворота вокруг проходящей по существу вертикально оси поворота.
3. Устройство (1) смены катушек по п. 1 или 2, отличающееся тем, что на поворотных вилах (10) выполнены по меньшей мере два места (21, 22) приема катушек.
4. Устройство (1) смены катушек по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере одно место (21, 22) приема катушек образовано из двух расположенных на расстоянии друг от друга элементов (14, 15, 16, 17) поворотных вил (10).
5. Устройство (1) смены катушек по п. 1, отличающееся тем, что в области транспортировочного устройства (30) выполнено по меньшей мере одно место (33, 34) хранения катушек, на котором может располагаться катушка, причем транспортировочное устройство (30) может перемещать катушку к месту (33, 34) хранения катушек и/или из места (33, 34) хранения катушек.
6. Устройство (1) смены катушек по п. 5, отличающееся тем, что благодаря повороту поворотных вил (10) в вертикальной проекции по меньшей мере одно место (21, 22) приема катушек поворотных вил (10) может по существу совмещаться по меньшей мере с одним местом (33, 34) хранения катушек транспортировочного устройства (30).
7. Устройство (1) смены катушек по п. 1, отличающееся тем, что вертикальное положение поворотных вил (10) может изменяться, в частности поворотные вилы (10) могут перемещаться, по меньшей мере, в нижнее, среднее и верхнее положение по высоте (НИЗ, СЕРЕДИНА, ВЕРХ).
8. Устройство (1) смены катушек по п. 7, отличающееся тем, что, по меньшей мере, в самом нижнем положении по высоте (НИЗ) поворотных вил (10) поверхность по меньшей мере одного места (21, 22) приема катушек поворотных вил (10) находится на одной высоте с поверхностью транспортировочного устройства (30) или ниже поверхности транспортировочного устройства (30).
9. Устройство (1) смены катушек по п. 1, отличающееся тем, что транспортировочное устройство (30) и зона передвижения поворотных вил (10) проникают друг в друга, по меньшей мере, частично.
10. Установка для обработки канатообразного материала, содержащая устройство (40) обработки, которое может наматывать на катушку и/или разматывать с катушки канатообразный материал, и устройство (1) смены катушек по любому из пп. 1-9.
11. Способ смены катушек для осуществления на установке обработки по п. 10 для подачи катушек к устройству (40) обработки и/или извлечения катушек из устройства (40) обработки, отличающийся тем, что он включает одну или несколько из следующих операций в любой последовательности и/или с любым количеством повторений:
- перемещение транспортировочного устройства (30) к месту (33, 34) хранения катушек транспортировочного устройства (30) на определенное расстояние;
- перемещение транспортировочного устройства (30) от места (33, 34) хранения катушек транспортировочного устройства (30) на определенное расстояние;
- поворот поворотных вил (10) вокруг оси поворота на определенный угол в определенном направлении;
- поднятие поворотных вил (10) на определенное расстояние;
- опускание поворотных вил (10) на определенное расстояние.
