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Wickelmaschine.
Beim Wickeln von Drahtspulen für die Zwecke der Elektrotechnik kommt es fast immer darauf an, eine bestimmte Anzahl von Windungen auf einem meist ziemlich beschränkten Wicklungsraum unterzubringen. Die bisher bekannten Wickelmaschinen erfüllen diesen Zweck
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viel zu grossen in Umlauf befindlichen Massen gefährden einen ruhigen, stossfreien Gang der Maschine und erschweren die rasche Abstellung der Wickelspindel bei Drahtriss. Überdies wird durch die Notwendigkeit, das Zählwerk zu beobachten, die Aufmerksamkeit des Wicklers von der guten Führung des Drahtes um so mehr abgelenkt, je näher der Augenblick heranrückt, wo die volle Windungszahl erreicht ist.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Wickelmaschine, welche sämtliche eingangs erwähnten Nachteile beseitigen soll. Fig. 1 stellt sie im Längsschnitt dar. Die Spindel 1 ist in den beiden Kugellagern 2 und 3 drehbar und längsverschiebbar gelagert. Die Antriebsscheibe 4 sitzt unter Vermittlung des Kugellagers 5 lose auf der Spindel 1. An sie schliesst sich die Mitnehmerscheibe 6 mit dem Schiebering 7 an. Die in dem Hohlraum der Mitnehmerscheibe 6 untergebrachte Feder 11 drückt unter Vermittlung der Beilagscheibe 12 den
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Spindel von der in der Mitnehmerscheibe (j sitzenden Schraube 8 mitgenommen werden kann. Der Aussenring des rechten Kugellagers 2 ist mit der Ständernabe 4-/starr verbunden.
Das linke Kugellager 3 sitzt in der Regulierschraube 10. welche in der linken Ständernabe .
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Spindel 1 die Schnecke 16 befestigt. Für die normale Drehrichtung der WickelmaschineSpindel von links gesehen im Uhrzeigersinn umlaufend-ist das Gewinde 14 rechts-, die Schnecke 16 linksgängig ausgebildet.
In die Schnecke 16 greifen ähnlich wie bei den bekannten, einfachen Umlaufszählern, zwei Schneckenräder von gleichem Teilkreisdurchmesser ein, deren Anordnung aus den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist. Das obere Schneckenrad 17 besitzt n Zähne. das untere 18 n + 1 Zähne. Mit dem Rad 17 ist die Teilscheibe 19 verbunden, zu deren Aussenteilung 22
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inneren Teilung 23 der mit dem Rad 18 verbundene Zeiger 21 dreht. Die Achse 24. um welclie sich die beiden Schneckenräder drehen, ist in einem Schwenkarm 25 befestigt, der auf dem in die Ständernabe 26 eingesetzten Bolzen 27 schwenkbar gelagert ist.
Durch Betätigung des Exzenters 28, das in der Nabe 43 des Ständers 44 gelagert ist, können die beiden Schneckenräder in oder ausser Eingriff mit der Schnecke 16 gebracht werden. In Fig. 2 sind sie in ausgerücktem Zustand gezeichnet.
Die Schneckenräder sind auf der einander zugekehrten Seite hohlgedreht und mit je einer Lücke 29 und 30 versehen. In diese Lücken sucht der Sperrzahn 31 des um die Achse 32 drehbaren Sperrhebels 33 unter Wirkung der Feder 84 einzuklinken, was nur dann möglich ist, wenn beide Lücken gleichzeitig dem Sperrzahn gegenüberstehen. Dies tritt für n. (n + 1) Umdrehungen der Schnecke nur ein einzigesmal ein, sofern der Sperrzahn 31 nur um das unbedingt notwendige Spiel schmäler ist als die Lücken. So lange der Sperrzahn nicht eingeklinkt ist, drehen sich bei umlaufender Spindel die beiden Schneckenräder im Sinn
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des gezeichneten Pfeiles.
Ist der Sperrzahn jedoch eingeschnappt, so hält er die Schneckenräder augenblicklich fest ; die Schnecke 16, die sich weiter dreht, beginnt also sofort nach links zu wandern und zieht die Spindel 1 samt dem mit ihr verbundenen Kupplungsbolzen 9 von der Schraube 8 weg. Gleichzeitig kommt der an der Ständernabe 13 befestigte Sperrkegel 35 mit dem Schneckenauslauf in Eingriff. Die Schnecke dreht sich nun unter dem Einfluss der Reibung zwischen Beilagscheibe 12 und Kupplungsbolzen 9 noch etwas weiter, bis der in ihr befestigte Sperrstift 36 gegen den Sperrkegel 35 anstösst. Die Abmessungen können so gewählt werden, dass vom Augenblick des Einklinkens des Sperrzahnes 31 bis zum Stillsetzen der Spindel 1 diese zwei volle Umdrehungen macht.
Sperrkegel 35 und Sperrstift 36 haben den Zweck, einerseits die durch den Sperrzahn 31 eingeleitete Abstellung der Spindeldrehung scharf abzugrenzen, anderseits geben sie der Schnecke 16 bei ausgerückter Spindel 1 eine ganz bestimmte Ganglage, die das Eingriffsuchen beim Einrücken der Schneckenräder überflüssig macht. Bedingung hiefür ist allerdings, dass auch die Schneckenräder selbst beim Einrücken eine geeignete Relativstellung gegen die Schnecke haben. Zu diesem Zweck sind auf dem Sperrhebel 33 zwei Klinken drehbar gelagert, von denen die eine 37 in das obere, die andere 38 in das untere Schneckenrad eingreift. Der Eingriff könnte in die Schneckenradzähne selbst erfolgen, doch ist es besser, letztere in eine Stirnradverzahnung übergehen zu lassen, in welche die Klinken eingreifen.
Die Klinken sind so angestellt, dass bei der Weiterschaltung eines Schneckenrades das andere, welches durch Reibung mitgenommen werden könnte, gesperrt ist. Die Zugfeder 39 legt die Klinken in der eingerückten Stellung an die Zahnräder an und sichert zugleich deren Lage in der ausgerückten Stellung (in Fig. 3 strichliert angedeutet).
Wenn nach erfolgter Abstellung der Spindel 1 die Schneckenräder ausgerückt werden. ist eine Verdrehung (Neueinstellung) derselben erst möglich, wenn der Sperrzahn 31 durch Zurückdrücken des Sperrhebels 33 aus den Lücken 29 und 30 herausgehoben wird. Um diesen lästigen Handgriff überflüssig zu machen, können die Lücken nach Fig. 5 mit einseitig schräg anlaufenden Flächen versehen werden, die eine Schaltung (NeueinsteILung) jedes der beiden Räder auch bei eingerücktem Sperrzahn möglich machen. Überdies sinkt bei dieser Ausbildung der Lücken der Sperrzahn 31 n Umdrehungen vor dem endgültigen Einschnappen für einen Augenblick halb ein, ohne abzustellen ;
der damit verbundene leichte Schlageventuell durch Übertragung auf eine Glocke verstärkt hörbar gemacht-kündigt dem Wickler die bald bevorstehende Abstellung an und ermöglicht ihm so, den Draht noch rechtzeitig nach jener Seite der Spule hin zu steuern, wo er das Anschlussende haben will.
Für den Antrieb der Spindel 1 dient die durch Riemenscheibe 4 und Mitnehmerscheibe 6 gebildete Reibungskupplung. Wird die Regulierschraube 10 im Sinne der Drehrichtung der Riemenscheibe 4 gedreht, so presst sie den Schiebering 7 und damit die Mitnehmerscheibe 6 gegen die Riemenscheibe 4 an. Durch stärkeres oder schwächeres Anziehen der Regulierschraube 10 kann der Anpressungsdruck und damit das auf die Spindel übertragene Drehmoment in weiten Grenzen der Stärke des zu wickelnden Drahtes angepasst werden. In den meisten Fällen werden für die Aufnahme des relativ kleinen erforderlichen axialen Anpressungsdruckes die in Fig. 1 dargestellten, gewöhnlichen Radialkugellager.'3, 5 und 2 genügen.
Eine Überlastung derselben, die durch überflüssig starkes Anziehen der Reguliersehraube 10 eintreten könnte. lässt sich vermeiden, wenn an Stelle der starren Abstützungshülse 15 die steife Schraubenfeder (42 in Fig. 4) tritt, die so bemessen wird, dass noch vor Erreichung des höchst zulässigen Anpressungsdruckes die Antriebsscheibe 4 auf der rechten Ständernabe 41 zu schleifen beginnt. Ein weiteres Anziehen der Regulierschraube 10 würde Stillsetzung der Spindel 1 bewirken, ist daher dem Wickler sofort als zwecklos erkennbar.
Beim Zurückdrehen der Regulierschraube 10 wird der Anpressungsdruck immer kleiner. schliesslich hebt sich die Mitnehmerscheibe 6 von der Riemenscheibe 4 ab, letztere läuft leer weiter. Die Spindel 1 wird dabei durch die Spurlagerreibung zwischen Schnecke 16 und Regulierschraube 10 (durch Feder 11 hervorgerufen) mässig abgebremst. Dadurch wird einerseits ein unbeabsichtigtes Weiterdrehen der Spindel 1 verhindert, anderseits kann der Wickeldraht bei der Herstellung von LöLverbindungen mässig gespannt werden und bleibt auch beim Abwickeln (Abziehen) gespannt.
Nun sei noch die Benutzung der Maschine schlagwortartig angedeutet : Voraussetzung : Riemenscheibe 4 angetrieben, Spindel ausgerückt, Schneckenräder mit n = 100 und n + 1 = 101 Zähnen, von der letzten Abstellung her noch in Eingriff. a) Neueinstellung : Schneckenräder werden ausser Eingriff gebracht, Schaltklinke 37 und 38 angelegt, Windungszahl eingestellt, u. zw. zuerst die Einer und Zelmer (Rad 17), dann die Hunderter und Tausender (Rad 18) ; sodann werden die Schneckenräder eingerückt, die Schaltklinke abgehoben.
Nun wird die Schnecke 16 durch Rückdrehen des Handrades 4a
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vom Sperrkegel 35 gelöst. worauf die Feder 11 sofort die Spindel in die Kupplungslage verschiebt. b) Das Wickeln der Spule : Mitnehmerscheibe 6 wird mit Zeigefinger und Daumen der linken Hand festgehalten ; Mittelfinger dreht die Regulierschraube 10 so weit vor, bis gefühls- mässig das richtige Drehmoment erzielt wird. Nun wird die Mitnehmerscheibe sanft freigegeben.
Spindel beginnt zu laufen. Kurzzeitige Abstellung erfolgt durch Anfassen der Mitnehmer- scheibe 6, länger andauernde Abstellung (bei Drahtriss) durch gleichzeitiges Rückdrehen der Regulierschraube 10. #Tourenregelung" durch stärkeres oder schwächeres Abbremsen der Mit- nehmerscheibe (j sehr feinfühlig möglich.
Die Skalenangaben sind rückläung : der Wickler kann, falls er es für notwendig hält, jederzeit direkt ablesen, wieviele Windungen noch zu wickeln sind. e) Selbsttätige Abstellung : Der Beginn der letzten hundert Windungen wird durch akustisches Zeichen angekündigt. In dem Augenblick, wo beide Nullmarken erreicht sind, fällt der Sperrzahn-M ein ; nach zwei weiteren Umdrehungen ist die Spindel stillgesetzt. Da bei der Einstellung durch die Verschiebung der Spindel gleichfalls zwei ganze Windungen" verloren gegangen ; sind, ist die eingestellte Windungszahl genau eingehalten.
Sofort nach erfolgter selbsttätiger Abstellung wird die Regulierschraube 10 zurückgedreht, um die Kugel- lager, 3,. 3 und. 5 während der Zeit, die zur Ausfertigung der gewickelten Spule und Vorbereitung der nächsten verstreicht, vom axialen Schuh zu entlasten.
Sind Spulen von mehr als 10099 Windungen, also z. B. 14650 Windungen zu wickeln. so stellt man um 10100 Windungen weniger ein (4550, wie in Fig. 3 dargestellt).
Nach dem ersten Glockenzeichen (441) 0 Windungen bereits gewickelt) wird der Sperrhebel 38 durch leichten Fingerdruck am Einrücken verhindert, worauf die restlichen Windungen (10100) bis zur selbsttätigen Abstellung weiter gewickelt werden können. Analog verfahrt man, wenn mehr als 20199 Windungen auf einer Spule zu wickeln sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wickelmaschine mit Schneckenradzählwerk, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickel- spindel (1) durch eine axial betätigte Reibungskupplung (Antriebsscheibe 4 und Mitnehmer- scheibe 6) in Bewegung gesetzt, mittels der Schnecke (16) auf die Zählwerkschneckenräder (17 und 18) von gleichem Teilkreisdurchmesser und einer um einen Zahn differierenden Zähnezahl wirkt, welche die Abstellung der Spindeldrehung derart rechtzeitig einleiten, dass bei Erreichung der vollen Windungszahl die Spindel selbsttätig stillgesetzt wird.