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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Elektro-Schweissmuffe mit einer an der Innenwand eines thermoplastischen Muffenkörpers eingebetteten, aus einem elektrischen Widerstandsheizdraht in mit Abstand nebeneinanderliegenden Windungen geformten Wicklung, deren Windungen zum Einbetten in den Muffenkörper auf einem in eine Spritzgussform einsetzbaren Wickelkern gebildet sind.
Elektro-Schweissmuffen aus einem thermoplastischen Material, mit welchen die Enden thermo-
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dass hiebei mit Hilfe eines Heizleiters, in welchem elektrisch Wärme erzeugt wird, die aneinandergrenzenden Flächen der Leitungselemente und der Schweissmuffe teilweise geschmolzen und verbunden werden.
Die Herstellung der Elektro-Schweissmuffen ist verhältnismässig aufwendig, da es weitgehend von denselben abhängt, ob eine einwandfreie Verbindung der Enden der Leitungselemente erreicht wird oder nicht. Sehr gut bewährt haben sich hiebei Elektro-Schweissmuffen, bei denen eine Wicklung aus einem elektrischen Widerstandsheizdraht in der Nähe der Innenwandung eines Muffenkörpers angeordnet wird. Hiebei ist aber darauf zu achten, dass einerseits ein Windungsschluss des Widerstandsheizdrahts mit Sicherheit vermieden, eine Lage der Windungen in unmittelbarer Nähe der Innenwandung gewährleistet und anderseits eine zuverlässige Verbindung mit den Kontaktstellen zum Anschluss der Elektro-Schweissmuffe an ein Speisegerät erreicht wird.
Zwar ist es möglich, diese Forderungen zu erfüllen, doch erfolgt die Herstellung mindestens teilweise durch manuell auszuführende Operationen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass damit eine vollautomatische und schnelle Fertigung einer Elektro-Schweissmuffe unter Einhaltung der erwähnten Qualitätserfordernisse ermöglicht wird. Die Wicklung soll hiebei abfallos, d. h. ohne Entstehen von Abfalldrahtstücken, gewickelt werden können.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass an der Aussenfläche des Wickelkerns im Bereich seiner Enden ein Klemmteil angeordnet ist, wobei auf den einen Klemmteil nach Durchgang eines bezüglich des Wickelkerns beweglichen Drahtführungsarms ein auf einem gegen den Wickelkern verschiebbaren Träger angeordneter Klemmkörper und auf den zweiten Klemmteil nach dem Aufbringen der Wicklung ein auf einem gegen den Wickelkern verschiebbaren zweiten Träger angeordneter zweiter Klemmkörper pressbar ist, sowie auf einem dritten verschiebbaren Träger eine durch Aufsetzen auf den Wickelkern betätigbare, einen Trenndorn und eine Trennhülse aufweisende Trennvorrichtung befestigt ist.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht einer Mehrstationen-Spritzgiessmaschine mit der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung des in Fig. 1 eingerahmten Ausschnittes II der Vorrichtung aus Richtung A, Fig. 3 eine vergrösserte Darstellung des in Fig. 1 eingerahmten Ausschnittes III der Vorrichtung aus Richtung A und Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die Bewicklung eines zylinderförmigen Körpers durch einen elektrischen Widerstandsheizdraht in mit Abstand angeordneten Windungen dann mit verhältnismässig geringem Aufwand an Einrichtungen und unter Vermeidung von zwischen zwei Wickelvorgängen anfallenden Drahtabfällen vollständig automatisch durchgeführt werden kann, wenn der zu bewickelnde Körper für die Durchführung der einzelnen Wickeloperationen, insbesondere für das Führen und Halten des Drahtes am Anfang und Ende der Wicklung, herangezogen wird.
Dies wird an Hand der in Fig. 1 dargestellten Spritzgiessmaschine und der in den übrigen Figuren dargestellten Details erläutert. Die Maschine nach Fig. 1 weist vier Stationen B, C, D und E auf und dient der Herstellung einer Elektro-Schweissmuffe aus einem thermoplastischen Material, z. B. gemäss DE-AS 2410039 bzw. US-PS Nr. 3, 943, 334. Diese Muffe besteht aus einem mit einem Heizleiter bewickelten Innenkörper und einem aussenliegenden Muffenkörper. In der Station B wird zunächst der als Wickelkern --1-- bezeichnete Innenkörper gespritzt. An einem in Pfeilrichtung - 2-drehbaren Dornträger-3-sind entsprechend den vier Stationen B-E vier Dorne --5-- angeordnet.
Zum Herstellen des Wickelkerns --1-- wird ein mehrteiliges Spritzwerkzeug über den Dorn--5--
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gefahren, und der hiebei entstehende Hohlraum für den Wickelkern --1-- wird in nicht näher dargestellter Weise mit dem Thermoplast ausgespritzt. Das Werkzeug --6-- wird weggefahren und geöff-
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--1-- inSpritzwerkzeug --7-- der Aussenkörper um den Wickelkern-l-gespritzt. Nach dem Entfernen des Spritzwerkzeugs --7-- wird die nun fertige Elektro-Schweissmuffe --4-- in die Station E gedreht.
Dort erfolgt die Kontrolle der Muffe --4--, worauf sie vom Dorn --5-- abgestossen und wegtransportiert wird.
Die Spritzgiessmaschine ist auf einem Maschinenbett --8-- gelagert, das seinerseits auf einem Fundament --9-- steht. Die Konstruktion der Spritzgiessmaschine wird nicht näher beschrieben, da ihre Konstruktion für die Erfindung nicht wesentlich ist.
Es wird nun die Bewicklungsoperation in der Station C näher beschrieben. Über der Station C ist ein Ständer --12-- am Maschinenrahmen befestigt, dessen Arm --13-- einen motorischen Antrieb - -14--, z. B. einen Elektro- oder Hydromotor, trägt, der über einen Hülltrieb, z. B. Riementrieb, eine Wickelwelle --15-- antreibt. An der Wickelwelle --15-- ist mittels eines Halters --16-- ein Wickelarm --17-- axial beweglich und eine Drahtspule --18-- drehbar gelagert. Am Arm --13--
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Schablonenkörper-20-befestigt,- abgetastet werden und den axialen Vorschub des Wickelarms --17-- bestimmen.
Beim Wickeln des Wickelkerns-l-dreht sich der Wickelarm --17-- um den feststehenden
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formten, einen Zapfen --27-- und eine zylindrische Hülse --28-- mit einem Axialschlitz --29-- aufweisenden Klemmteil --25-- mit Hilfe eines radial zum Wickelkern --1-- beweglichen Klemmkörpers - festgeklemmt und während des ganzen Wickelvorgangs gehalten. Am andern Ende des Wickelkerns-l-befindet sich ein zweiter Klemmteil-35-, an welchem der Draht mit Hilfe eines zweiten
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über Steuerventile-42, 43-von einer Druckluftquelle --44-- beaufschlagt werden.
In der Nähe des zweiten Klemmteils --35-- erfolgt auch das Trennen des Drahtes von der fertigen Wicklung, welcher Vorgang später noch eingehend beschrieben wird.
Der in Fig. 2 dargestellte Ausschnitt II in Fig. 1 zeigt in vergrösserter Darstellung den in der Station C befindlichen Dorn --5-- mit dem Wickelkern --1-- und dem am Wickelkern-l-angeformten Klemmteil --25--, mit welchem der Klemmkörper --26-- zum Klemmen und Halten des Anfangs des Wicklungsdrahtes --10-- zusammenwirkt.
Nach Beendigung der vorhergehenden Wicklung bewegt sich der Wickelarm --17-- zum Wickeln eines neuen Wickelkerns --1-- mit dem Ende des Wicklungsdrahtes --10-- in die in Fig. 2 gezeichnete Lage. Das Ende des Drahtes --10-- legt sich hiebei über den Zapfen --27-- des Klemteils--25-und wird durch den Schlitz --29-- geführt. In einem für den Durchgang des Wickelarms-17- ausreichenden Abstand befindet sich der Klemmkörper --26--, der nach Durchgang des Wickelarms --17-- in die in Fig. 2 gezeichnete Lage auf den Klemmteil --25-- aufgeschoben wird. Der Klemmkörper --26-- weist einen Klemmdorn --22-- auf, der z. B. die Verlängerung der Kolbenstange des Hubzylinders ist und eine Bohrung --23-- aufweist, die über den Zapfen --27-- geschoben wird.
Auf dem Klemmdorn --22-- befindet sich eine bewegliche Klemmhülse --24--, die einen Schlitz --30-aufweist, in den zur Begrenzung des Hülsenhubes ein im Klemmdorn --22-- eingesetzter Stift--31-ragt. Die Klemmhülse --24-- wird durch eine am Klemmdorn --22-- abgestützte Druckfeder in die in Fig. 2 dargestellte Lage gedrückt.
Zum Klemmen des Drahtes --10-- wird der Klemmkörper --26-- über den Klemmteil --25-- geschoben, s. die gestrichelte Lage, wobei die Klemmhülse --24-- etwa auf die Höhe des Klemmdorns - 22-- zurückgeschoben wird. Bei der nächsten Windung bewegt sich der Wickelarm --17-- unmittel-
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Durch das Aufschieben des Klemmkörpers --26-- wird der Draht in die ausgezogene Form gebracht, wobei er sich an den Zapfen --27-- anschmiegt und so einen Kontaktstift für eine dar- überzuschiebende Kontakthülse bilden kann. Die Aufgabe der Klemmhülse --24-- besteht darin, dass beim Zurückziehen des Klemmdorns --22-- diese den Draht --10-- so lange niederdrückt, bis die Bohrung --23-- vom Zapfen --27-- gelöst ist.
Dadurch wird vermieden, dass der Drahtverlauf am Zapfen --27-- beim Zurückziehen des Klemmdorns --22-- verändert wird.
In Fig. 3 ist der am Wickelkern --1-- angeformte zweite Klemmteil --35-- und der dazugehörige zweite Klemmkörper --36-- in der Klemmlage dargestellt. Der zweite Klemmteil --35-- und der zweite Klemmkörper --36-- sind gleich ausgebildet wie der Klemmteil --25-- und der Klemmkörper--26--.
Der Wickelarm --17-- hat am Ende des Wickelvorgangs den Draht --10-- durch den Schlitz --29-- über den Zapfen-27-- gelegt, wo er durch den Klemmdorn --22-- an den Zapfen --27-- gedrückt wird. Der vom Wickelarm --17-- kommende Draht muss nun nach dem zweiten Klemmteil --35-- getrennt werden, damit die Bewicklung des nachfolgenden Wickelkerns --1-- erfolgen kann. Die Trennung des Drahtes --10-- erfolgt durch eine Trennvorrichtung --45--, die aus einem Trenndorn --46-und einer Trennhülse --47-- besteht, die gegeneinander verdrehbar sind. Der Trenndorn-46weist am wickelkörperseitigen Ende eine Aussparung-48-- auf, während die Hülse --47-- geschlitzt ist und zusammen mit der Aussparung --48-- einen Spalt --49-- bildet, in den der Draht --10-zum Trennen aufgenommen wird.
Am Wickelkern --1-- ist eine Vertiefung--50-- vorgesehen, in die die Trennvorrichtung --45-- zum Trennen des Drahtes --10-- eingesetzt wird. Ein die Trennvorrich- tung --45-- tragender Träger --51-- wird in einer Bohrung --52-- des Trenndorns --46-- weiter verschoben und verdreht mit Hilfe eines Stiftes-53-, der in eine Schrägnut --54-- der Trennhülse - ragt, die Trennhülse --47-- gegenüber dem Trenndorn --46--. Da im Trenndorn --46-- ein gerader Schlitz --55-- vorgesehen ist, dreht sich nur die Trennhülse --47--, bis der Spalt--49-- überdeckt und damit der Draht --10-- getrennt wird. Eine Feder --56-- in der Bohrung --52-bringt den Trenndorn --46-- und die Trennhülse --47-- in ihre Ruhelage.
Der Träger --51-- kann zusammen mit dem zweiten Klemmkörper --36-- bewegt werden, so dass er an dessen Träger, der dem Träger --33-- des Klemmkörpers --26-- entspricht, verbunden werden kann. Der Träger --51-- kann jedoch auch durch einen getrennten Hubantrieb betätigt werden.
Der Wickelvorgang für den Wickelkern-l-verläuft somit wie folgt :
Zunächst wird das Ende des Drahtes --10-- durch den Wickelarm --17-- in den Schlitz--29-des Klemmteils --25-- gelegt, worauf der Träger --33-- den Klemmkörper --26-- auf den Klemmteil - schiebt und so den Draht --10-- satt passend an den Zapfen --27-- liegt. Nun setzt sich der Wickelarm --17-- wieder in Bewegung und bildet die einzelnen Windungen von unten nach oben entsprechend den im Schablonenkörper --20-- vorgesehenen Führungsrillen für den Führungsfühler --21--. Am Ende des Wickelvorgangs wird der Draht in den Schlitz --29-- des zweiten Klemmteils - gelegt und der Träger des zweiten Klemmkörpers --36-- in Bewegung gesetzt und damit die Klemmung des Drahtes --10-- am zweiten Klemmteil --35-- vorgenommen.
Gleichzeitig oder unmittelbar nachher bewegt sich die Trennvorrichtung --45-- auf den Wickelkern --1-- und stützt sich in der Vertiefung --50-- ab. Da der Träger --51-- weiterbewegt wird, erfolgt die Verdrehung der Trenn- hülse --47-- und damit das Trennen des Drahtes --10--. Der fertig bewickelte Wickelkern --1-wird nun in die Station D bewegt, während in der Station C ein neuer Wickelvorgang beginnt.
Dadurch, dass der Wickelkern-l-mitbenutzt wird, um das Klemmen, Führen und Trennen des Drahtes --10-- durchzuführen, brauchen die bewegten Teile, d. h. die Klemmkörper-26, 36- und die Trennvorrichtung --45--, lediglich eine Hin- und Herbewegung auszuführen. Durch das Aufsetzen der Trennvorrichtung --45-- in die Vertiefung --50-- des Wickelkerns --1-- wird in einfacher Weise der Trennvorgang eingeleitet.
Die Ausbildung der Klemmteile --25, 35-- und der Klemmkörper --26, 36-- kann gegenüber den in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen geändert werden. So kann z. B. der Zapfen - durch eine Buchse ersetzt werden, in deren Bohrung der Draht --10-- durch einen entsprechend ausgebildeten Klemmdorn --22-- hineingedrückt wird. Auch die Hülse --28-- mit dem Schlitz --29-- kann weggelassen werden, wenn die Führung des Drahtes --10-- in anderer Weise verwirklicht wird. Wesentlich ist, dass am Wickelkern --1-- ein Teil angeformt wird, durch den
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das Klemmen mit dem beweglichen Teil wesentlich erleichtert wird.
Die Vertiefung --50-- für das Aufsetzen der Trennvorrichtung --45-- kann gegebenenfalls weggelassen werden. Wesentlich bleibt aber, dass die Trennvorrichtung --45-- auf den Wickelkern - aufgesetzt werden muss, um damit die Relativbewegung zwischen dem Trenndorn --46-- und der Trennhülse --47-- zu erreichen.
Der über den Zapfen --27-- geführte Draht --10-- bildet einen Steckkontakt, mit Hilfe dessen der zu einer Wicklung gewickelte Draht --10-- an eine Stromquelle anschliessbar ist.
Die beschriebene Vorrichtung zum Bewickeln eines Wickelkörpers braucht nicht eine Station einer für die Herstellung von Elektro-Schweissmuffen konstruierten Spritzgiessmaschine zu sein, sondern kann auch als getrennte Maschine ausgeführt werden. Sie kann dann zum Bewickeln beliebiger Wickelkörper verwendet werden.
Die Klemmteile --25, 35-- auf dem Wickelkern-l-können an Stelle eines Zapfens --27-auch eine Vertiefung aufweisen, in die der Draht --10-- durch den Klemmdorn --22-- mittels eines Fingers an Stelle der Bohrung hineingedrückt wird. Der zylindrische Stutzen --28--, der die Führung für den Draht --10-- bildet. kann auch anders, z. B. als Führungszunge, ausgebildet sein. In einzelnen Anwendungsfällen kann auf den Stutzen --28-- oder die Führungszunge verzichtet werden, z. B. wenn der Zapfen --27-- als Steg und die Bohrung --23-- als Schlitz ausgebildet werden. PATENTANSPRÜCHE :
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Vorrichtung zur Herstellung einer Elektro-Schweissmuffe mit einer an der Innenwand eines thermoplastischen Muffenkörpers eingebetteten, aus einem elektrischen Widerstandsheizdraht in mit Abstand nebeneinanderliegenden Windungen geformten Wicklung, deren Windungen zum Einbetten in den Muffenkörper auf einem in eine Spritzgussform einsetzbaren Wickelkern gebildet sind.
dadurch gekennzeichnet, dass an der Aussenfläche des Wickelkerns (1) im Bereich seiner Enden ein Klemmteil (25, 35) angeordnet ist, wobei auf den einen Klemmteil (25) nach Durchgang eines bezüglich des Wickelkerns (1) beweglichen Drahtführungsarms (17) ein auf einem gegen den Wickelkern verschiebbaren Träger (33) angeordneter Klemmkörper (26) und auf den zweiten Klemmteil (35) nach dem
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angeordneter zweiter Klemmkörper (36) pressbar ist, sowie auf einem dritten verschiebbaren Träger (51) eine durch Aufsetzen auf den Wickelkern (1) betätigbare, einen Trenndorn (46) und eine Trennhülse (47) aufweisende Trennvorrichtung (45) befestigt ist.