<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum schraubenlinigen Winden von Draht, insbesondre für die Herstellung von schraubenlinigen Glühfäden für elektrische Glühlampen, die bekanntlich aus sehr feinen Drähten bestehen, die zu Schraubenlinien mit enge aneinanderliegenden Windungen von kleinem Durchmesser gewunden sind. Die Maschine soll Drähte von verschiedenen Durchmessern mit Windungen von gewünschtem Abstand und gewünschter Weite versehen. Dabei sollen noch an jenen Stellen, wo der Faden gehalten wird oder die Stromzuführungsdrähte zu befestigen sind, die Windungen lockerer sein als an den übrigen Stellen.
Das Herstellen schraubenliniger Drähte geschieht bekanntlich in der Weise, dass eine den zu windenden Draht enthaltende Spule um einen als Kern dienenden Draht kreist, der im Verhältnis zur Kreisungsfläche senkrecht zu dieser bewegt wird. Solange der Kerndraht gleichförmig bewegt wird, werden die darauf gebildeteten Windungen gleichen Abstand voneinander erhalten. Wird aber der Kerndraht stellenweise mit grösserer Geschwindigkeit bewegt, während die Kreisungsgeschwindigkeit die gleiche bleibt, so werden an diesen Stellen die Windungen einen grösseren Abstand voneinander erhalten, und darin liegt das Wesen der Erfindung.
Es kann dies natürlich auch dadurch verwirklicht werden, dass die Kreisungsfläche der Drahtspule gegenüber dem stillstehenden Kerndraht bewegt und diese Bewegung stellenweise beschleunigt wird, oder auch durch gegenläufige Bewegung des Kerndrahtes und der Kreisungsfläche der Spule, schliesslich aber auch dadurch, dass der Kern gleichförmig bewegt wird, die Kreisungsgeschwindigkeit der Drahtspule aber stellenweise verlangsamt wird, da auch hiedurch Windungen von grösserem Abstand voneinander entstehen,
Eine Ausführungsform der Maschine ist als Beispiel in den Zeichnungen veranschaulicht, u. zw. in Fig. 1 in einem Schaubild, in Fig. 2 in einer Vorderansicht und in Fig. 3 in einer Seitenansicht.
Die Fig. 4 zeigt in Vorderansicht eine Ausführungsform der die Drahtspule tragenden Scheibe, Fig. 5 eine Seitenansieht des oberen Teiles der Maschine, von der entgegengesetzten Seite betrachtet wie Fig. 3, Fig. 6 einen Axialschnitt nach der Linie VI-V7 der Fig. 5 und Fig. 7 eine Einzelheit. Die Fig. 8 und 9 zeigen auf der Maschine hergestellte Drahtstücke.
Der Kerndraht 1, aus Kupfer oder Stahl, der, nachdem er mit Drahtwindungen, etwa aus Wolfram od. dgl., umsponnen worden ist, durch Säuren ausgelöst oder herausgeschmolzen wird, wird von einer Vorratsspule 2 durch eine Spannvorrichtung 3 und ein Führungsrohr 4 hindurchgeführt und geht dann durch die Mittelöffnung 5 (Fig. 3) einer umlaufenden Wickelscheibe 6 hindurch, um auf der angetriebenen Haspel 7 aufgewickelt zu werden. Die Öffnung 5 der Wickelscheibe 6 kann mit einem gebohrten Edelstein gefüttert sein, um raschen Abnutzungen vorzubeugen. Der Vorrat an schraubenlinig zu windendem Draht 8 befindet sich auf einer Metallspule 9, die an der Wickelscheibe 6 gelagert ist. Der Draht 8 geht durch eine Führung 10 hindurch, bevor er zum Draht 1 gelangt.
EMI1.2
ruht.
Zwischen die Scheibe 13 und den Motor 11 ist ein Vorgelege eingeschaltet, bestehend aus einer Riemscheibe 26, die auf einer Vorgelegewelle 27 sitzt, die unterhalb des Tisches 25 gelagert ist, sowie aus zwei Stufenscbeiben 28, die durch den Riemen 29 verbunden ist.
Die Spule 2 ; von der der Draht 1 abgewickelt wird, ist in einem Ständer 80 gelagert, u. zw. lotrecht verstellbar, da die Lager auf Stützen 31 ruhen, die in den Führungen 32 durch Schrauben. 33 in verschiedenen Höhenlagen festgestellt werden können.
Die Spannvorrichtung 3 besteht aus zwei gezahnten Backen 36 und. 37 ; 36 steht fest und : J7 ist lotrecht beweglich und wird mittels einer Druckfeder 38 gegen die Backe 36 gedrückt. Die Feder 38
EMI1.3
auch noch mit Fiber oder einem andern geeigneten Material zur Erhöhung der Reibung gefüttert werden.
Vor den Backen ist eine Drahtführung 35 angeordnet.
Der Träger 40 ist auf das Führungsrohr 4 aufgesetzt, das von einem Bolzen 43 getragen wird, der in einem Auge 44 zur Einstellung des Rohres 4 lotrecht verstellbar ist, und das Auge 44 ist an einem wagrechten Bolzen 45 angebracht, der in einem Auge 47 des Armes 22 des Maschinenständers mittels der Klemmschraube 46 in wagrechter Richtung eingestellt werden kann, so dass also das Rohr 4 nach allen Richtungen hin verstellbar ist.
Die Wickelscheibe 6 ist an einem Zahnrad 50 mittels Schrauben 51 unter Zwischenlage einer Scheibe aus Fiber oder anderm, elektrisch isolierendem Material befestigt. Das zum Antrieb der Scheibe 6
<Desc/Clms Page number 2>
dienende Zahnrad 50 sitzt auf einer Achse 56, die in einem Lager 53 des Ständers 54 ruht, der auf das Lager 17 der Welle 14 aufgesetzt ist. In das Rad 50 greift ein Rad 55 auf der Welle 14 ein.
- Der Führungsarm 10, der auch die Spule 9 trägt, ist an der Scheibe 6 mittels Schrauben 57 befestigt und, um mit Rücksicht auf die rasche Umdrehung der Scheibe 6 einseitig wirkende Fliehkräfte zu vermeiden, ist gegenüber dem Führungsarm 10 und der Spule 9 an der Scheibe 6 ein Ausgleichsgewicht 58 mittels der Schrauben 59 befestigt. Die Spule 9 sitzt drehbar auf einem Bolzen 60, und eine Schraube M am Ende dieses Bolzens verhindert die Rechtsverschiebung dieser Spule, die von der auf der andern Seite des Bolzens 60 angeordneten Druckfeder 62 angestrebt wird.
Um den Draht, während er auf den Kern gewickelt wird, zu erhitzen, wird der Scheibe 6, deren Umfläche glatt ist, so dass sie als Schleifring dienen kann, durch einen Schleifkontakt 70 (Fig. 3 und 5) elektrischer Strom zugeführt. Dieser Kontakt wird von einem Halter 71 getragen, der an dem Ständer 54 befestigt ist und gegen die Umfläche der Scheibe 6 durch die Feder 72 gedrückt wird, deren Spannung durch die Scheibe 72a geregelt wird. Der Strom wird dem Kontakt 70 durch einen Draht 73 (Fig. 2) zugeführt, der einen Schalter 74 und einen Regelwiderstand 75 enthält (in Fig. 2 ist der Gleitkontakt weggelassen). Der Draht 73 wird von einer geeigneten Stromquelle, etwa der Niederspannungsseite eines Umformers 76 gespeist.
Der Strom geht, da die Scheibe 6 isoliert ist, sofort auf die Metallspule 9
EMI2.1
Klemme 77, an die der Rückleitungsdraht 78 angeschlossen ist. Infolge des kleinen Durchmessers des Drahtes 8 wird dieser so erhitzt, dass sein Aufwinden auf den Kerndraht in erhitztem Zustande vor sieh geht, Durch den Regelwiderstand 75 kann der Grad dieser Erhitzung eingestellt werden. Es ist zweckmässig, den Draht auf kirschrote Glut zu bringen.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist statt einer Metallspule 9 eine Heizspule verwendet, wobei ein metallischer Körper, z. B. ein Bolzen oder eine Führungsrolle 75a an der Scheibe 6 befestigt ist, um die der Draht 8, nachdem er die Spule 9 verlassen hat, herumläuft. Der Strom wird dem Draht 8 durch die Scheibe 6 und den metallischen Körper 75 zugeführt.
Diese Art der elektrischen Erhitzung hat gegenüber den früher gebräuchlichen Vorrichtungen, bei denen der Strom dem Draht selbst mittels einer Bürste oder mittels Quecksilberkontakten zzigeffihrt worden ist, den Vorteil, dass Funkenbildungen, die den Draht angreifen, gänzlich vermieden sind. Überdies wird der Draht tatsächlich nur an der Stelle, wo er durch das Aufwinden stark deformiert wird. erhitzt.
Die Haspel 7, die den umwundenen Kerndraht aufnimmt, sitzt auf einer lotrechten Welle 80, die in einem Lager 81 des Trägers 82, der auf der Grundplatte 24 steht, gelagert ist. Die Welle 80 geht durch ein zweites Lager 83 der Grundplatte 24 hindurch und endet unterhalb dieser, wo ein später beschriebener Mechanismus zur axialen Verschiebung der Welle 80 samt der darauf sitzenden Haspel 7 angeordnet ist. Zwischen dem Lager 83 und der Welle 80 ist eine Hülse 84 eingeschoben (Fig. 6). Am oberen Ende der Hülse 84 ist ein Kegelrad 85 fest aufgesetzt. Oberhalb dieses Rades sitzt fest auf einer
EMI2.2
Welle 80 eingreifen, mit letzterer auf Drehung verbunden, aber eine axiale Verschiebung der Welle 80 innerhalb der Hülse 87 ist möglich.
An der oberen Seite des Rades 85 sind mehrere Schaltklinke 92 gelagert, die in das Schaltrad 86 eingreifen, so dass also bei Drehung des Rades 86 in einer Richtung das Schaltrad 86 mitgenommen wird, bei entgegengesetzter Drehung jedoch still steht. Anderseits kann auch das Schaltrad 86 im selben Sinne wie die Antriebsrichtung des Kegelrades 85 gedreht werden, ohne dass dies die Klinken 92, die dann über die Zahnrücken gleiten, hindern würde. Wird also das Kegelrad 85 in jener Richtung angetrieben, in der das Schaltrad. 86 mitgenommen wird, so kann gleichzeitig das Schaltrad 86 in der gleichen Richtung rascher angetrieben werden, ohne dass dies die Bewegung des Kegelrades 85 stören würde und ohne dass dieser raschere Antrieb durch den Antrieb des Kegelrades 85 gestört werden könnte.
Oberhalb des Schaltrades 86 und lose auf der Hülse 87 ist eine Scheibe 93 angeordnet, die Schaltklinken 94 trägt, die gleichfalls in die Verzahnung des Schaltrades 86 eingreifen. Das obere Ende der Hülse 87 trägt Schraubengewinde zur Aufnahme einer Mutter 95, durch die die Scheibe 93 dicht an dem Schaltrad 86 gehalten wird, ohne aber dessen Beweglichkeit zu hindern. Die Mutter 95 kann durch die Stellschraube 96 festgestellt werden. Um die Lage der Hülse 87 mit allen darauf sitzenden Teilen zu sichern, ist zwischen dem oberen Ende der Hülse 87 und dem Lager 81 eine Distanzhülse 97 eingeschoben.
Das Kegelrad 86 läuft beständig um und treibt hiedurch vermittels der Klinken 92, des Schaltrades 86, der Hülse 87 und der Keile 88 und 89 die Welle 80 und damit auch die Haspel 7 an. Die Klinkenscheibe 93 vollführt aber infolge des später beschriebenen Antriebes eine schwingende Bewegung um die Hülse 87, u. zw. mit rascherer Winkelgeschwindigkeit als die Drehung des Kegelrades 85, so dass bei jedem Schwingungshingang die Hülse 87 und damit auch die Welle 80 und die Haspel 7 eine beschleunigte Drehbewegung erhalten. Beim Schwingungsrückgang der Scheibe 9. 3 erfahren das Schaltrad 86 und damit die Hülse 87, die Welle 80 und die Haspel 7 dagegen nur den Antrieb durch das Kegelrad 85.
Das Kegelrad 85 wird von der Welle 14 aus mittels einer Schnecke 100 angetrieben, die in ein Schneckenrad 101 eingreift, das auf einer Welle 102 sitzt, die auch ein Stirnrad 103 trägt. Dieses greift
<Desc/Clms Page number 3>
m ein Zahnrad 104 ein, das auf einen Bolzen 105 sitzt, der von einem einstellbaren geschlitzten Arm 106 getragen wird. Durch Auswechslung des Zwischenrades 104 kann das Übersetzungsverhältnis für den Antrieb der Haspel 7 geändert werden. Das Rad 104 greift in ein Zahnrad 107 ein, das auf der Welle 108 sitzt, auf der auch ein Kegelrad 109 aufgekeilt ist, das in das Rad 85 eingreift. Soll sehr feiner Draht gewunden werden, so kann man die Kegelräder 109 und 85 auch durch ein Schneckengetriebe ersetzen.
Die geschilderte Kraftübertragung bewirkt eine Übersetzung ins Langsame, so dass also die Haspel 7 mit kleiner Geschwindigkeit gedreht wird.
Die Scheibe 93 besitzt einen Arm 110 (Fig. 1 und 2), der in einem wagrechten Schlitz 11 eines Ständers 112 für seine wagrechte Schwenkbewegung geführt wird, durch die auch die Scheibe 93 in der eben geschilderten Weise um die Hülse 87 schwingt. Das Ende dieses Armes 110 steht mit der durch innere Ausschnitte gebildeten Schaltverzahmmg der Scheibe 113 (Fig. 7) in Eingriff, die mit einer Scheibe IM fest verbunden ist, welche auf der Welle 115 sitzt, die in einem Lager 116 des auf der Grundplatte 24 befestigten Ständers 117 gelagert ist. Der Arm 110 wird durch eine Feder, die in einer Aus-
EMI3.1
von ha gedrückt. Zur Verminderung der Reibung ist das Ende des Armes 110 mit einer Rolle 119 versehen, die auf dem Rücken der Schaltzähne der Scheibe 113 läuft.
Diese besitzt eine Anzahl daumenartiger Ausschnitte 120 (Fig. 7), die der Zahl der Abschnitte entsprechen, aus denen der fertige Glüh- fadendraht bestehen soll. Zur Bildung der locker gewickelten Endstücke des Leuchtkörpers ist ein tieferer Ausschnitt 121 vorgesehen. Die Schaltscheibe wird so angetrieben, dass sie im Sinne des Pfeiles der Fig. 5 umläuft, wobei der nachgiebig nach rechts gedrückte Arm 110, nachdem er mit einer der Tiefen der Ausschnitte in Eingriff war, allmählich nach links gedrängt wird, bis er zur nächsten Stufe kommt, hinter der er wieder in eine Tiefe zurückschnellt. Diese hin-und hergehende Bewegung pflanzt sich auf die Scheibe 93 fort, die also ebenso in eine unsymmetrische schwingende Bewegung versetzt wird, u. zw.
geschieht dies in der Weise, dass bei der langsamen Hinbewegung die Sperrklinken 94 über die Zähne des Schaltrades 86 hinweggleiten, während bei der raschen Rückbewegung die Sperrklinken 94 dem Schaltrad 86 eine rasche voreilende Bewegung erteilen, wodurch die Drehgeschwindigkeit der Haspel 7 und damit auch die Bewegung des Kerndrahtes plötzlich beschleunigt wird. Bei jeder dieser Beschleunigungen entstehen also lockere Windungen, Unterbrechungen, in dem schraubenlinigen Draht.
EMI3.2
Voreilen der Haspel 7 gegenüber ihrem gewöhnlichen Antrieb länger an als durch die Wirkung der Ausschnitte 120, wogegen aber die Beschleunigung als solche wegen des weniger sehroffen Stufenwinkels bei 121 kleiner ist als bei den übrigen Stufen. Es wird also hier eine längere Strecke von lockeren Windungen auf dem Dorndraht erzeugt.
Der Antrieb der Welle 115, der die Scheibe 114 und die Schaltscheibe H. 3 trägt, geht gleichfalls von der Welle 114 aus, u. zw. von einer Schnecke 125, die in ein Schneckenrad 126 eingreift, das auf einer Welle 127 sitzt, die ein Kegelrad 128 trägt, das in ein Kegelrad 129 eingreift. Dieses sitzt auf einer Welle 130, die ein Zahnrad 131 trägt, das in ein Zwischenrad 132 eingreift, das auf einem Bolzen z sitzt, der in dem einstellbaren Arm 134 in dessen Schlitz verstellbar eingesetzt ist. Das Zwischenrad 132 ist wieder ein Wechselrad. Es greift in ein Zahnrad 135 ein, das auf der Welle 115 sitzt.
Die Welle 80 endet unten in einem Gleitstück 140, das mit einer Rolle 140a (Fig. 3) versehen ist, die auf einem herzförmigen Nocken 141 aufruht. Dieser sitzt auf einem Bolzen 142, der in einem
EMI3.3
befestigt ist. Durch die Drehung des Nockens 141 werden die Welle 80 und damit auch die Haspel 7 axial, also lotrecht auf-und abwärts verschoben, wodurch die aufeinanderfolgenden Wicklungen des Drahtes auf der Haspel 7 nebeneinander zu liegen kommen. Zum langsamen Antrieb des Nockens 141 wird die mit dem Kegelrad 85 verbundene Hülse 84 benutzt. Auf sie ist eine Schnecke 147 aufgesetzt, die in ein Schneckenrad 148. eingreift, das auf einer Welle 149 sitzt, die in einem Lager 150 des Trägers 144 ruht und an ihrem andern Ende ein Zahnrad 151 trägt.
Dieses greift in ein Zwischenrad 152 ein, das auf einem Bolzen 163 sitzt, der in einem einstellbaren Arm 154 in dessen Schlitz verstellbar befestigt
EMI3.4
Federn 157 eingreifen (Fig. 2), deren untere Enden an irgendwelchen festen Punkten befestigt sind. Durch diese Federn, vermehrt um das Eigengewicht der Welle 80 und der Haspel 7, werden diese nachgiebig gegen ihre Tiefstlage gezogen.
Eine Rolle 158 (Fig. 1 und 5), die gegen die Haspel 7 gedrückt wird, bewirkt, dass der Draht beim Aufwickeln in seiner Lage erhalten bleibt. Diese Rolle 158 sitzt lose auf einem Bolzen 158a, der an dem äusseren Ende eines Armes 159 befestigt ist, dessen anderes Ende lose an dem oberen Ende eines Ansatzes 160 des Trägers 82 sitzt. Eine Schraubenfeder 161 umgibt den Ansatz 160 in der Nähe seines oberen Endes und dient dazu, den Arm 159 in jene Richtung zu drücken, bei der die Rolle 158 an der Haspel 7 anliegt und mit dem dort aufgewickelten Draht in Berührung steht. Die Rolle 158 ist insbesondere wichtig, wenn es sich um das Winden von sehr feinem Draht handelt.
Sie verhindert nämlich den bereits
<Desc/Clms Page number 4>
aufgehaspelten, umsponnenen Kemdraht von der Haspel 7 abzufallen, wenn er zwischen der Haspel 7 und der Rolle 2 reisst.
Gewöhnlich entspricht eine ganze Umdrehung der Schaltscheibe 113 einer vollständigen Glühfadenschraube ; sollen aber kurze Schrauben erzeugt werden, so können während einer Umdrehung der Schaltscheibe 113 deren zwei oder mehrere hergestellt werden, in welchem Falle zwei oder mehrere tiefere Ausschnitte 121 vorgesehen werden müssen. Die Anzahl der Abschnitte jedes Glühfadens wird durch Änderung der Anzahl der Ausschnitte in der Schaltscheibe 113 geändert. Jeder Ausschnitt bewirkt die Bildung einer Unterbrechung und, da diese Ausschnitte gleichmässig auf der Schaltscheibe 113 verteilt sind, so wird eine Schaltscheibe mit einer gegebenen Anzahl von Ausschnitten eine gewisse Anzahl von Abschnitten in jedem Glühfaden bilden, unabhängig davon, wie viel oder wie wenig Gesamtwindungen der Glühfaden hat.
Ein Merkmal, das die Wirksamkeit der Maschine erhöht, ist die Anordnung der Schaltklinke 92 auf dem Kegelrad 85. Sechs solcher Schaltklinke 92 sind vorgesehen und ihr Abstand im Umkreis weicht um ein Sechstel der Zahnteilung des Schaltrades 86 gegenüber dieser ab. Bei jeder relativen Seohsteldrehung des Schaltrades 86 kann also immer nur eine der Klinken 92 in vollkommenen Eingriff mit einer Zahnlücke kommen und es ist unmöglich, dass das Schaltrad 86 während mehr als ein Sechstel der Zahnstellung verkehrt gedreht wird, ohne auf eine der Schaltklinke 92 zu treffen, die eine solche verkehrte Drehung hindern. Der tote Gang zwischen dem Schaltrad und den Schaltklinke wird hiedurch auf ein Mindestmass gebracht.
Ist eine genügende Drahtmenge aufgehaspelt, so wird der Draht von der Haspel 7 entfernt, in einzelne Glühfäden geschnitten und der Kern hierauf herausgelöst oder herausgeschmolzen.
Ein auf dieser Maschine erzeugter schraubenliniger Draht ist in Fig. 8 veranschaulicht, die vier gewundene Hauptfadenabschnitte 200 zeigt, die durch Unterbrechungen 201 voneinander getrennt sind und mit grob gewundenen Enden 202 versehen sind.
Soll die Entfernung der Windungen, die die Hauptabschnitte bilden, geändert werden, so kann dies leicht durch Änderung der Form der Ausschnitte der Schaltscheibe 113 geschehen. Eine solche Änderung in der Entfernung der Windungen kann wünschenswert sein, wenn der Glühfaden in lotrechter Lage in der Lampe glühen soll, in welchem Falle Kurzsehlussgefahr zwischen benachbarten Teilen infolge Aushängens der Schraubenwindungen bestehen kann. Es wird daher vorteilhaft sein, die Windungen, die den unteren Teil eines solchen lotrechten Abschnittes bilden, in der in Fig. 9 gezeigten Weise ein wenig zu lüften, so dass also die unteren Windungen 203 einen grösseren Abstand voneinander besitzen als die oberen 204.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Maschine zum Wickeln von Glühfadendrahtschrauben für elektrische Glühlampen, bei welcher der Glühfadendraht schraubenförmig über einen Kerndraht gewickelt wird, welch letzterer auf eine Haspel aufgewunden wird, die ständig umläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (80) der Haspel für den Kerndraht (1) absatzweise unter der Einwirkung einer besonderen Kraftquelle steht, beispielsweise einer Feder (118), um augenblicklich die Winkelgeschwindigkeit der Haspel zu erhöhen und auf diese Weise selbsttätig die Ganghöhe der Glühfadendrahtschraube zu ändern, u. zw. an irgendeiner gewünschten Stelle oder gewünschten Stellen während der Erzeugung der Drahtschraube.