<Desc/Clms Page number 1>
Maschine zum Wickeln elektrischer Spulen Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Wickeln elektrischer Spulen, deren eine Wickelschablone in Umdrehung versetzende, von einem Motor angetriebene Arbeitsspindel mit einem Zählwerk zum Zählen der Spulenwindungen und zum Abschalten des Antriebsmotors versehen und mit einer die Drahtführung bewegenden Leitspindel über ein Untersetzungsgetriebe und eine Wendekupplung gekuppelt ist.
Bei gebräuchlichen Wickelmaschinen zur Herstellung von Spulen für elektrische Maschinen, insbesondere zur Herstellung von Träufelspulen, wird auf der Arbeitsspindel der Maschine eine Wickelschablone mittels einer Planscheibe oder dergleichen befestigt, in deren Kammern der Draht mittels einer durch eine Leitspindel bewegten Drahtführung oder von Hand in Lagen verlegt wird. Dabei wird eine möglichst gleichmässige Drahtverlegung in jeder Kammer der Wickelschablone mit gleichbleibender Win- dungssteigung in übereinanderliegenden Lagen gewünscht.
Bei den Maschinen mit einer mittels Leit- spindel angetriebenen Drahtführung wird daher die Leitspindel über ein regelbares Getriebe von der Arbeitsspindel angetrieben, das entsprechend der Leitspindelsteigung auf die verwendete Drahtstärke eingestellt wird. Zusätzlich ist ein Wendegetriebe bzw. eine Wendekupplung zur Drehrichtungsumschaltung der Leitspindel nach Erreichen der Lagenbreitenen- den der Wicklung vorgesehen, so dass durch die Einstellung von elektrischen Kontakten, z.
B. von Endschaltern, auf die Breite der Wicklungslagen bzw. Kammernbreite der Wicklungsschablonen ein automatisches Umkehren der Bewegungsrichtung der Drahtführung erzielt werden konnte, wodurch wiederum erreicht wurde, dass der Wickelvorgang zur Herstellung einer bestimmten Anzahl von Windungen innerhalb einer Kammer der Wickelschablone annähernd automatisch ablief.
Da im allgemeinen Wickelschablonen zur Herstellung von den am häufigsten benötigten Träufel- spulen aus einer Folge mehrerer Kammern bis zu 24 Stück bestehen, die unterschiedlichen Durchmesser haben, massten die Endschalter entweder für jede folgende Kammer neu eingestellt werden oder auf einer entsprechenden Halteleiste eingestellte End- schalter entsprechend der Anzahl der Kammern angebracht sein, so dass der von der Leitspindel bewegte,
die Drahtführungsorgane tragende Schlitten auf der Leitspindel nach dem Erreichen der gewünschten Windungszahl in einer Kammer von Hand in den Bereich der folgenden Kammer und damit zwischen die beiden folgenden Endschalter bewegt werden konnte. Hierbei tritt aber der Nachteil eines viel zu grossen technischen Aufwandes ein, so dass man versucht hat, mit einem einzigen End- schalterpaar auszukommen und auf dem Schlitten mehrere Drahtführungsrollen im Abstand voneinander anzuordnen und den Draht von einer Rolle auf die nächste umzulegen.
Bei diesen bekannten Maschinen wurde die gewünschte Windungszahl an einem mit der Arbeitsspindel gekuppelten Zählwerk eingestellt, und die Maschine beim Erreichen dieser Windungszahl automatisch stillgesetzt. Da aber neben Spulen ungleicher Weite auch Spulen ungleicher Windungszahl auf einer einzigen Schablone in unmittelbar aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen gewickelt werden müssen, masste das Zählwerk in solchen Fällen jedesmal umgestellt werden. Es ist daher schon so vorgegangen worden, dass bei Spulen, die mit einer zusätzlichen Windung für ein sogenanntes Schaltende versehen sein massten,
<Desc/Clms Page number 2>
diese zusätzliche Windung von Hand aufgewickelt wurde.
Zur Bedienung dieser bekannten Maschinen ist demzufolge ein genaues Kontrollieren und ein erheblicher Aufwand an manueller Arbeit erforderlich, der noch dadurch vergrössert wird, dass nach dem Abschalten des Arbeitsspindelantriebes die Wickelschablone in eine genaue Winkelstellung zur Überführung des Drahtes von einer Kammer in die nächste gebracht werden muss. Selbst bei Verwendung von Endschaltern für jede Wickelkammer ist auf eine Handbedienung beim Verschieben der Drahtführung, bei Windungszahlkorrektur usw. bei den bisher bekannten Maschinen nicht zu verzichten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demzufolge darin, ein möglichst selbsttätiges oder automatisches Arbeiten einer Wickelmaschine für elektrische Spulen zu erreichen, insbesondere soll erreicht werden, dass die Überführung des Drahtes von einer Kammer in die nächste Wickelkammer automatisch erfolgt und Spulen gleicher oder ungleicher Weite und gleicher oder ungleicher Windungszahl in beliebiger Anzahl hergestellt werden können.
Entsprechend dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, dass bei der eingangs erwähnten Wickelmaschine die Leitspindel einen Impulsgeber betätigt, der mindestens am Anfang und Ende jeder Wicklungslage in einer Kammer der Wickelschablone je einen Impuls abgibt, von denen der eine den Vorlauf der durch die Leitspindel bewegten Drahtführung und der andere deren Rücklauf durch Umschalten der Wendekupplung steuert, wobei nach Erreichen der gewünschten Spulenwindungszahl und Abschalten des Antriebsmotors gleichzeitig unter Abkuppeln der Leitspindel von der Arbeitsspindel ein Zusatzantrieb eingeschaltet und an die Leitspindel angekuppelt wird,
durch den die Leitspindel so lange in Umdrehung versetzt und die Drahtführung in Richtung eines unbewickelten Teiles der Wickelschablone verschoben wird, bis der von der Leitspindel betätigte Impulsgeber den dem Wicklungslagenanfang der nächsten Schablonenkammer zugeordneten Impuls auslöst, der gleichzeitig den Zusatzantrieb ausschaltet und von der Leitspindel löst, die Leitspindel mit der Arbeitsspindel über das Untersetzungsgetriebe kuppelt, den Antriebsmotor einschaltet und die Wendekupplung in eine Stellung bringt, in der die Drahtführung in Richtung des unbewickelten Schablonenteiles bewegt wird.
Dadurch wird ermöglicht, dass alle Maschinenfunktionen nach dem Befestigen des Drahtendes an der Wickelschablone und dem Einschalten der Maschine automatisch aufeinanderfolgen und beliebig oft wiederholt werden können, so dass eine beliebige Anzahl von Wickelkammern einer Schablone bewik- kelt werden kann. Es ist somit möglich, zwei oder mehr Maschinen gleichzeitig zu bedienen oder mit mehreren Wickelschablonen zu arbeiten, so dass während des Arbeitsablaufes der Maschine die auf der ersten Schablone gewickelten Spulen abgebunden und abgenommen werden können.
Um auch Spulen ungleicher Windungszahl wik- keln zu können, wie es die Praxis häufig erfordert, wird zweckmässig so vorgegangen, dass an einem mit der Arbeitsspindel zusammenarbeitenden Impulsgeber mehrere einstellbare, das Anschalten des Antriebsmotors bei Erreichen einer bestimmten Win- dungszahl bewirkende Zählwerke über ein gesteuertes Schaltwerk derart anschliessbar sind, dass bei jeder Übergabe des Drahtes von einer Kammer in die nächste eine selbsttätige Umschaltung von einem Zählwerk auf das nächste Zählwerk erfolgen kann.
Hierdurch wird es möglich, die gewünschten Win- dungszahlen für jede Spule durch vorheriges Einstellen des zugehörigen Zählwerkes vorher zu bestimmen. Man kann daher so viel unterschiedliche Windungszahlen wählen, wie Zählwerke vorhanden sind. In der Praxis sind vier Zählwerke jedoch ausreichend.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sind in der Zeichnung Ausführungsbeispiele dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer schematischen Zusammenstellung der für die Funktion einer Wickelmaschine wichtigen Elemente nebst einer Wickelschablone und das Blockschaltbild der zur Steuerung der Maschine vorgesehenen elektrischen Einrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht einer schematischen Zusammenstellung der für die Funktion einer Wickelmaschine wichtigen Elemente nebst einer Wickelschablone und einem Blockschaltbild einer erfindungsgemässen Steuerung in gegenüber Fig. 1 abge- änderter Ausführung,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer schematischen Zusammenstellung der für die Steuerung der Leitspindel einer Wickelmaschine wichtigen Teile und ein Blockschaltbild in gegenüber den Fig. 1 und 2 abgeänderter Ausführung.
Die in Lagern eines nicht dargestellten Maschinenrahmens gelagerte Arbeitsspindel 1 wird über einen Riemenantrieb 2 oder einen Kettenantrieb und ein regelbares Getriebe 3 von einem Elektromotor 4 angetrieben. Von der Arbeitsspindel 1 wird eine Wickelschablone 5 mit den Wickelkammern 6 und den zwischen den einzelnen Wickelkammern befindlichen Stegen 7 in Umdrehung versetzt. Im Zeichnungsbeispiel ist der Einfachheit halber die Wickelschablone direkt auf der Arbeitsspindel 1 angeordnet, während in der Praxis die Befestigung der Wickelschablone an einer mit der Arbeitsspindel 1 verbundenen Planscheibe vorgenommen wird.
Parallel zu der Arbeitsspindel 1 verläuft in bekannter Weise eine nicht dargestellte Führung für einen die ebenfalls nicht dargestellten Drahtführungs- organe tragenden Schlitten 8, der durch eine Leit- spindel 9 bewegt wird. Die Leitspindel 9 wird über ein stufenlos regelbares Getriebe 10 von der Arbeitsspindel 1 und über ein auf der Leitspindel 9 sitzendes
<Desc/Clms Page number 3>
Zahnrad 11 angetrieben. Das Getriebe 10 wird in seinem Untersetzungsverhältnis so eingestellt, dass bei einer Umdrehung der Arbeitsspindel 1 der Schlitten 8 von der Leitspindel 9 um das Mass der Drahtstärke verschoben wird.
Da es zur Erreichung übereinanderliegend'er Wicklungslagen erforderlich ist, dass die Bewegungsrichtung des Schlittens 8 und somit die Drehrichtung der Leitspindel 9 jeweils an den Lagenenden umgekehrt wird, ist eine Wendekupplung in dem Gehäuse des Getriebes 10 untergebracht. Es kann aber auch eine in Fig. 2 angedeutete Wendekupplung Verwendung finden.
Die Arbeitsspindel 1 ist mit einem Impulsgeber 12 gekuppelt, der aus einem berührungsfreien Kontakt und einer mit der Arbeitsspindel umlaufenden Eisenfahne besteht. Abweichend vom gezeigten Beispiel ist auch die Verwendung eines anderen Kontakt- oder Impulsgebers möglich, wesentlich ist nur, dass bei jeder Arbeitsspindelumdrehung in einer bestimmten Winkelstellung derselben ein zu Steuerungszwecken ausnutzbarer elektrischer Impuls erzcugt wird.
Die Leitspindel 9 arbeitet mit einem ähnlichen Impulsgeber zusammen, jedoch wird durch diesen in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel nicht bei jeder Leitspindelumdrehung ein Impuls abgegeben, sondern erst nach einer bestimmten Anzahl von Leitspindelumdrehungen. Hierzu ist parallel zu der Leitspindel 9 eine über ein auswechselbares Untersetzungsgetriebe 13 angetriebene Welle 14 gelagert. Das Untersetzungsverhältnis des Getriebes 13 entspricht dem Verhältnis eins zu der Anzahl von Leit- spindelumdrehungen, die zur Verschiebung des Schlittens 8 um den genauen Abstand von zwei nebeneinanderliegenden Schablanenkammern erforderlich sind.
Das heisst also, dass die Welle 14 bei einem Schlittenweg zwischen zwei Kammeranfängen genau eine Umdrehung ausführt. Da die Leitspindelsteigung ein bestimmtes immer gleiches und bekanntes Mass hat, kann das Untersetzungsverhältnis des Getriebes 13 auch leicht rechnerisch ermittelt werden, und es wird immer so eingestellt, dass die vorstehende Forderung erfüllt ist.
Auf der Welle 14 befindet sich eine Eisenscheibe 15, welche mit zwei radialen Eisenfahnen 15a und 15b versehen ist. Diese Eisenfahnen 15a und 15b arbeiten mit einem Impulsgeber oder Kontakt 16 zusammen, der im wesentlichen dem Impulsgeber 12 entspricht. Naturgemäss können auch hier andere Kontaktgabeeinrichtungen, z. B. Nocken usw., Verwendung finden. Es ist dabei jedoch wesentlich, dass die Kontaktgabe in bestimmter Wickelstellung Gier Welle 14 erfolgt. Das Verhältnis der beiden zwischen den Kontaktfahnen 15a und 15b eingeschlossenen 1Vinkel zueinander entspricht dem Verhältnis der Kammerbreite zur Stegbreite zwischen zwei Kammern oder der Lagenbreite zu dem Abstand zwischen zwei Lagen in benachbarten Kammern.
Je nach den Abmessungen der verwendeten Winkel- Schablonen muss eine darauf abgestimmte Kontaktscheibe 15 mit der Welle 14 verbunden werden.
Wenn die vorstehenden Forderungen erfüllt sind, wird beim Betrieb der Maschine am Anfang einer Kammer vom Impulsgeber 15, 16 ein Impuls abgegeben und nach Verschiebung des Schlittens 8 in Richtung zum Kammerende beim Erreichen desselben ebenfalls. Diese Impulse werden über eine Steuerleitung 17 zunächst an ein Schaltwerk 18 weitergegeben, welches beim Wickelvorgang in der Maschine die Impulse verstärkt oder direkt über eine Steuerleitung 19 an das Wendegetriebe 10 weitergibt. Durch jeden Impuls wird somit eine Umkehrung der Leit- spindeldrehrichtung bewirkt und der Schlitten 8 führt eine hin und her gehende Bewegung entsprechend der Wicklungslagenbreite aus.
Während dieses Vorganges, bei dem die Arbeitsspindel 1 durch den Elektromotor 4 angetrieben wird, werden die Impulse des durch die Kontaktfahne der umlaufenden Arbeitsspindel 1 betätigten Impulsgebers 12 über eine Steuerleitung 20 und über einen Auswahlschalter 21 an eines von z. B. vier Zählwerken 22 weitergegeben. Jedes dieser Zählwerke 22 ist mit einem auf die gewünschte End- windungszahl einzustellenden Sollwerteinsteller 23 derart gekuppelt, dass beim Erreichen dieses eingestellten Sollwertes ein elektrischer Impuls abgegeben wird, der über geeignete Mittel verstärkt und über die Steuerleitung 24 das Abschalten des Antriebsmotors 4 bewirkt. Diese Zählwerke können auch mit einer sichtbaren Anzeige gekuppelt sein.
Ein geeignetes Relais zur Verstärkung dieses Impulses wäre bei 25 anzuordnen. Gleichzeitig mit dem Abschalten des Antriebsmotors 4 wird über eine Magnetkupplung 26 oder dergleichen der Antrieb der Leitspindel durch die Arbeitsspindel abgeschaltet, d. h. das Zahnrad 11 wird von der Leitspindel 9 abgekuppelt, und gleichzeitig erfolgt ein Ankuppeln an das Zahnrad 27 und ein Einschalten eines kleinen das Zahnrad 27 und damit die Leitspindel 9 antreibenden Elektromotor 28 über eine Steuerleitung 29, die ebenfalls an das Relais 25 angeschlossen ist.
Die Drehrichtung des Elektromotors 28 ist so gewählt, dass die Leitspindel 9 den Schlitten 8 in Richtung auf die nächste unbewickelte bzw. freie Kammer der Schablone 5 bewegt. Dadurch wird auch die Welle 14 über das Getriebe 13 in Umdrehung gesetzt, und zwar so, dass zuerst der Lappen 15n und dann der Lappen 15b durch den Impulsgeber 16 läuft.
Wird nun angenommen, dass die Windungszahl einer Spule in einer Schablonenkammer erreicht ist, d. h. der Motor 4 und damit die Arbeitsspindel 1 wird abgeschaltet und der Hilfsmotor 28 angeschaltet, so kann die letzte Spulenwindung an beliebiger Stelle der Lagenbreite liegen. Der Umfangsteil 15c der Scheibe 15 zwischen den Lappen 15a und 15b und die Untersetzung von der Leitspindel auf die Welle 14 entspricht der Lagenbreite bzw. der Breite der Schablonenkammer, d. h. bei einer Verdrehung
<Desc/Clms Page number 4>
der Scheibe 15 entsprechend diesem Umfangsteil 15e wird der Schlitten 8 um die volle Lagenbreite der zu wickelnden Spulen verschoben.
Erfolgt nun das Abschalten des Motors 4 und das Anschalten des Hilfsmotors 28, so liegt die letzte Windung der Spule an einer Stelle, die z. B. der Stellung des Scheibenpunktes 15d im Bereich des Impulsgebers 16 entspricht. Die Scheibe 15 beginnt dann zu drehen und der Schlitten 8 wird verschoben, bis die Drahtführung die Stellung, entsprechend dem Ende der Kammerbreite, erreicht hat. In diesem Augenblick hat der Lappen 15a den Impulsgeber 16 erreicht, und es wird ein Impuls erzeugt, der über die Leitung 17 dem Schaltwerk 18 zugeführt wird und über die Leitung 19 das Wendegetriebe 10 so schaltet, dass beim noch zu erörternden erneuten Anschalten des Motors 4 die Drehrichtung der aber noch vom Wendegetriebe abgekuppelten Leitspindel in Richtung der leeren Schablonenkammer erfolgen muss.
Weiter wird der Impuls über die Leitung 30 dem Relais 25 zu- geführt aber hier durch das zählende Schaltwerk 31 über die Leitung 32 vernichtet.
Die Scheibe 15 dreht sich weiter um den Betrag des Umfangteiles 15e zwischen den beiden Lappen 15a und 15b, wobei dieser Umfangsteil 15e der Breite der Stege zwischen den einzelnen Schablonenkammern angepasst ist, d. h. der Schlitten 8 bewegt sich um diese Breite weiter. Danach erreicht der Lappen 15b den Impulsgeber 16 und erzeugt einen zweiten Impuls, der nun zum Relais 25 gelangt, durch das der Antriebsmotor 4 eingeschaltet, der Hilfsmotor 28 abgeschaltet und die Kupplung 26 so betätigt wird, dass die Leitspindel 9 wieder über das Zahnrad 11 an das Getriebe 10 angeschlossen ist. Es wird sodann die nächste Spule in der leeren Schablonenkammer gewickelt, wie zu der ersteren Spule beschrieben wurde.
Um nun zu erreichen, dass diese nächste Spule mit einer anderen Windungszahl als die vorher gehende bewickelt werden kann, sind weitere Zählwerke 22 und dazu gehörige Sollwerteinsteller vorgesehen. Durch den über das Schaltwerk 31 weiter geleiteten von der Kontaktfahne 15b erzeugten zweiten Impuls wird neben der Betätigung des Relais 25 der Auswählschalter oder das Schrittschaltwerk 21 betätigt, wodurch die Steuerleitung 20 mit dem nächsten Zählwerk verbunden wird. Sodann wiederholt sich der vorstehende beschriebene Arbeitsablauf.
Es kann aber auch so vorgegangen werden, dass mit dem Impulsgeber 12 nur ein Zählwerk 22 verbunden ist, welches über ein dem Schrittschaltwerk 21 entsprechendes Schaltwerk jeweils mit einem von z. B. vier Sollwerteinstellern 23 kuppelbar ist. Dabei kann die Umschaltung von einem Sollwerteinsteller auf den nächsten bei der LUbergabe des Drahtes von einer Kammer in die nächste in gleicher Weise vorgenommen werden.
Um, wie bereits vorstehend erwähnt, eine Abschaltung des Antriebsmotors 4 und eine Abbremsung zu erzielen, wird bei der erfindungsgemässen Ma- schine die Antriebsdrehzahl vor Erreichen der Sollwindungszahl auf einen Bruchteil herabgesetzt. Das Herabsetzen der Drehzahl muss erfahrungsgemäss in Abhängigkeit von der Masse der Schablone 5, der Planscheibe und der Arbeitsspindel 1 um eine bestimmte Anzahl von Arbeitsspindelumdrehungen vor dem endgültigen Abschalten und Abbremsen erfolgen.
Bei der Maschine bedient man sich hierzu zweier Sollwerteinsteller 23a und 23b, von denen der Sollwerteinsteller 23a auf einen bestimmten Sollwert, welcher der gewünschten Endwindungszahl einer Spule entspricht, eingestellt wird, während man den Sollwerteinsteller 23b auf einen geringeren Betrag einstellt. Die Differenz stellt einen Erfahrungswert dar, der aus dem Nachlauf der Maschine beim Herabsetzen der Drehzahl ermittelt wird.
Nach dem Erreichen der am Zählwerk 23b eingestellten Windungszahl schaltet eine nicht dargestellte und nicht erläuterte Schalteinrichtung die Drehzahl des Antriebsmotors herunter. Infolge der Schwung- masse läuft die Arbeitsspindel 1 langsam aus, bis die auf dem Sollwerteinsteller 23a eingestellte Endwin- dungszahl erreicht ist. Durch geeignete Magnetbremsen oder sonstige bekannte Einrichtungen wird ein augenblickliches Stillsetzen der Arbeitsspindel 1 in einer genauen Winkelstellung erreicht, welche durch den Winkel der Kontaktfahne auf der Arbeitsspindel 1 zu der Schablone 5 bestimmt werden kann.
Als Zählwerke können dekadische Magnetzähler Verwendung finden, deren Sollwert durch ein einstellbares Spannungspotential bestimmbar ist. Es können selbstverständlich auch andere bekannte Zähleinrichtungen Verwendung finden, z. B. durch eine Schaltklinke angetriebene mechanische Zählwerke, dekadische Zählröhren oder Transistoren.
Neben dieser vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Steuerung sind auch noch zwei weitere erfinungsgemässe Ausführungen nüt im wesentlichen gleichen Funktionen möglich. Eine dieser Ausführungsformen ist in Fig. 2 dargestellt.
Der mechanische Aufbau der Maschine ist im wesentlichen der gleiche wie in Fig. 1. Lediglich ist hierbei das mit dem Untersetzungsgetriebe kombinierte Wendegetriebe 10 durch eine elektromagnetische Wendekupplung 33 und ein gesondertes Untersetzungsgetriebe 10a ersetzt. Ausserdem fällt das Un- tersetzungsgetriebe 13 fort und eine Kontaktscheibe 34 sitzt anstelle der Kontaktscheibe 15 direkt auf der Leitspindel 9 und ist mit dieser fest aber austauschbar verbunden. Durch die Scheibe 34 wird ein Impulsgeber 16a betätigt.
Die Impulse dieser Impulsgeber 16a werden über ein Schrittschaltwerk und ein Relais, gekennzeichnet mit 35, verstärkt der Wendekupplung 33 zugeführt, so dass während des Betriebes der Maschine bei jeder Leitspindelumdrehung ein Impuls ausgelöst wird. Da die Leitspindelsteigung einen Bruchteil der Wickelkammerbreite entspricht, werden pro Kammerbreite mehrere Impulse abgegeben. Es ist erforderlich, dass die Kammerbreite in einem bestimmten Verhältnis zur Leitspindelstei-
<Desc/Clms Page number 5>
gung steht, so dass mehrere volle Umdrehungen der Leitspindel die Kammerbreite ausmachen. Ebenso ist ein Verhältnis von vollen Leitspindelumdrehungen zur :>reite des Steges 7 erforderlich.
Nach der Erfüllung dieser Voraussetzung ist mit dieser Maschine die Durchführung sämtlicher Wickelaufgaben im Anwendungsbereich der Maschine ohne Austauschmassnahmen möglich.
Da der Impulsgeber 16n. beim Durchlaufen der Kammerbreite mehrere Impulse abgibt, ist es erforderlich, nur die an den Kammerenden auftretenden Impulse der Wendekupplung 33 zuzuführen. Hierzu dient das Schrittschaltwerk 35, das bei jedem Impuls einen Schritt weiter schaltet und z. B. bei den Impulsen 1 und 4, einen über ein Relais verstärkten Impuls der Wendekupplung 33 zuführt. Nach Erreichen des vierten Impulses wird also die Drehrichtung umgekehrt und das Schrittschaltwerk durchläuft die gleiche Kontaktscheibe in umgekehrter Richtung. Das Beispiel mit vier Impulsen gilt jedoch nur für eine solche Kammerbreite, bei der vier Leit- spindelumdrehungen den Schlitten 8 über die Kammerbreite führen.
Nach dem Erreichen der Endwindungszahl schaltet sich die Maschine in der zu dem ersten Beispiel beschriebenen Weise ab, und es wird die Wendekupplung 33 über eine durch das Relais 25 erregte Steuerleitung 36 in eine Mittelstellung gebracht und gleichzeitig der Elektromotor 28 eingeschaltet sowie die dazu gehörige Kupplung 26 mit der Leitspindel 9 gekuppelt. Bei der nun folgenden Drehbewegung der Leitspindel 9, bei der sich der Schlitten 8 wieder zum unbewickelten Schablonenteil vorschiebt, wird eine Reihe von Impulsen abgegeben, deren Anzahl der vorherigen Stellung des Schlittens innerhalb der ersten Wickelkammer entspricht.
Bei dem Erreichen des Impulses 4, wieder bezogen auf das Beispiel mit vier Leitspindelumdrehungen pro Kammerbreite, schaltet sich ein weiteres Relais ein, das noch eine weitere Umdrehung der Leitspindel zulässt. Bei dem danach folgenden Impuls, der über eine Steuerleitung 37 wieder dem Relais 25 zugeführt wird, wird der Antrieb 4 der Maschine eingeschaltet, der Elektromotor 28 ausgeschaltet, die Leitspindel 9 mit der Kupplung 26 von dem Zahnrad 27 gelöst und die Wendekupplung 33 in eine Stellung gebracht, in der der Schlitten 8 wieder in Vorwärtsrichtung geschoben wird. Sodann wiederholen sich alle Steuervorgänge.
Eine weitere Ausführungsform ist nun in Fig. 3 dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Die in Perspektive gezeigte Leitspindel 9 ist in bekannter Weise gelagert und bewegt einen Drahtführungsschlitten B. Sie ist über den Antriebsmechanismus 10, welcher aus einem mit der Arbeitsspindel der Maschine gekuppelten Getriebe 10a und einer Wendekupplung 33 besteht, angetrieben. Ferner ist für die Leitspindel ein Zusatzantrieb vorgesehen, der aus dem Elektromotor 28 und einer Magnetkupplung 26 besteht. Es ist nun der mit der Leitspindel 9 zusammenarbeitende Impulsgeber 16b so ausgebildet, dass er mehrere Impulse über die Leitung 38 an die einstellbare Zählschaltung 39 abgibt. Der Impulsgeber 16b ist z. B. eine Lichtschranke und eine auf der Spindel 9 befestigte Lochscheibe 46, deren Löcher 47 den Lichtstrahl der Schranke kreuzen.
Die auf bestimmte Sollanzahlen einstellbare Zählschaltung 39 kann jedes beliebige mechanische Zählwerk oder eine beliebige elektronische Zähleinrichtung sein. Es ist dabei nur erforderlich, dass diese Zählschaltung, die gegebenenfalls auch aus mehreren Einzelzähleinrichtungen zu- sasmmengesetzt sein kann, der Einfachheit halber aber nur als eine Zählschaltung in der Zeichnung dargestellt und beschrieben ist, durch einfache Bedienungseinrichtungen auf mindestens zwei verschiedene Sollanzahlen einstellbar ist. Diese Einstellmöglichkeiten sind in der Zeichnung durch die beiden Schleifkontakte 40 und 41 dargestellt.
Diese Zählschaltung 39 zählt nun die durch den Impulsgeber 16b erzeugten Impulse ab, wobei in einem bestimmten Punkt die mit 41 eingestellte Impulszahl erreicht wird. Dieser Punkt soll beispielsweise in der vereinfacht dargestellten Ausführung bei dem Kontakt 7 der Zählschaltung 39 liegen, und durch den Schleifkontakt 39a erreicht werden. In diesem Punkt wird ein Impuls erzeugt und über die Leitung 42 an die Steuereinrichtung 43 für den Leit- spindelantrieb 10 weitergegeben.
Dieser Impuls bewirkt eine Umschaltung der Wendekupplung 33 aus dem angenommenen Vorlauf der Leitspindel 9 in deren Rücklauf und bewirkt ferner über die Steuerleitung 44 eine Beeinflussung der Zählschaltung 39 in der Weise, dass diese die eingestellte Impulszahl erneut abzählt. In dem dargestellten Beispiel kann dieses dadurch geschehen, dass der Schleifkontakt 39a auf Rücklauf geschaltet wird, d. h. die Impulse in entgegengesetzter Folge also sechs, fünf, vier .... usw. abzählt.
Nach Erreichen der Nullstellung bzw. bei Erreichen des siebten Impulses wird erneut ein Impuls durch die Zählschaltung ausgelöst, der über die Steuerleitung 45 der Steuereinrichtung 43 zugeführt wird und mittels der Wendekupplung 33 eine Umschaltung des Leitspindelantriebes 10 auf Vorlauf bewirkt. Bei dem dargestellten Beispiel kann also angenommen werden, dass der Kontakt sieben die Rücklaufstellung und der Kontakt null die Vorlaufstellung der Leitspindel 9 einschaltet.
Bei Erreichen der Ausgangsstellung der Zähleinrichtung erfolgt ebenfalls eine Umschaltung der Zähleinrichtung. Dieser Vorgang wiederholt sich in laufender Folge, wobei die Drahtführung 8 zwischen den Kammerenden der Wickelschablone hin und her läuft. Wie bereits eingangs erwähnt, kann die Kammerbreite durch den Schleifkontakt 41 bzw. eine analoge Einstelleinrichtung eingestellt werden. Je nach Leitspindelsteigung und Anzahl der in der Impulsgeberscheibe 46 angeordneten Durchbohrung 47 muss eine bestimmte Impulszahl eingestellt werden. Die ganze Anlage wird zweckmässig so aufgebaut,
<Desc/Clms Page number 6>
dass der von der Drahtführung 8 zurückgelegte Weg zwischen zwei der Zählschaltung 39 zugeführten Impulsen ein genau definiertes Mass von beispielsweise 1 mm beträgt.
An dem Schleifkontakt 41, welcher somit der Kammerbreiteneinstellung dient, kann die Breite der Kammer in Millimetern eingestellt werden.
Der vorstehend beschriebene Vorgang (Bewickeln der Schablone unter Umschaltung der Leitspindel- drehrichtung) wiederholt sich so lange, bis die eingestellte Endwindungszahl auf der Wickelschablone erreicht ist und über die Steuerleitung 48 ein Impuls gegeben wird. Dieser Impuls bewirkt eine Schaltung der Steuereinrichtung 43 des Leitspindelantriebes 10 in Leerlaufstellung und eine Einschaltung des Leit- spindelzusatzantriebes 28 und dessen Kupplung 26 über die Relais 49.
Dadurch wird die Leitspindel 9 in Vorwärtsrichtung in Bewegung gesetzt und die Drahtführung 8 in Richtung auf einen unbewickelten Schablonenteil verschoben. über die Steuerleitung 44 erhält die Zählschaltung 39 gleichzeitig einen Impuls, durch den sie die Abzählung der nun folgenden Impulse in Vorwärtsfolge vornimmt, wobei die bereits in Vorwärtsfolge gezählten Impulse berücksichtigt werden. Bei der Schaltung nach dem Ausführungsbeispiel kann dieses in einfacher Weise erreicht werden, indem das Zählwerk so geschaltet wird, dass der Schleifkontakt 39a die zugehörige Kontaktreihe in Vorwärtsfolge überstreicht, unabhängig davon, ob vorher der Vorlauf oder der Rücklauf der Leitspindel eingeschaltet war.
Dabei wird auch in der Zählschaltung von dem Punkt, d. h. von der Impulslage ausgegangen, in welcher die Drahtführung 8 innerhalb der Kammer bei Erreichen der Endwindungszahl stehen geblieben ist. Bei Verwendung anderer elektronischer Zähleinrichtungen ist es ohne weiteres möglich, bei Einschaltung des Zusatzantriebes und Abzählung der darauf folgenden Impulse stets die Impulse zu berücksichtigen, die zwischen dem Anfang der soeben bewickelten Kammer und der Drahtführerstellung liegen.
Während dieses Vorganges, bei dem die Drahtführung 8 in Richtung auf die nächste unbewickelte Schablonenkammer über den dazwischenliegenden Steg hinweg verschoben wird, wird der am Kammerende ausgelöste Impuls, der über die Leitung 42 der Steuereinrichtung 43 zugeführt wird, wirkungslos gemacht, was durch einen einfachen jeweils in Leerlaufstellung der Wendekupplung 33 betätigten Ausschalter erreicht werden kann. Erst bei Erreichen einer Impulszahl entsprechend der Stellung des Sollwerteinstellers oder Schleifkontaktes 40 wird der Zusatzantrieb 49, 28, 26 abgeschaltet, und zwar wird dies durch einen Impuls über die Leitung 45a bewirkt.
Gleichzeitig wird über die Leitungen 50 und 45 die Antriebseinrichtung 10 der Leitspindel wieder eingeschaltet, und zwar in Vorlaufstellung, was dadurch erreicht wird, dass die Leitung 50 mit der Leitung 45 verbunden ist. Gleichzeitig erhält über die Steuerleitung 51 die Zählschaltung 39 einen Impuls, wel- eher die Zählschaltung in ihre Ausgangsstellung bringt. Diese Stellung entspricht dem Anfang der nächsten unbewickelten Kammer und wird mittels des Sollwerteinstellers 40 bestimmt, indem man ein Mass entsprechend Kammerbreite plus Stegbreite einstellt.
Es ist somit möglich, bei einer wie vorstehend beschrieben aufgebauten Maschine die automatische Steuereinrichtung für die Kammerübcrgabe der Drahtführung auf die Abmessungen der Wickelschablone einzustellen, und zwar in einfacher Weise durch Drehen eines Schaltknopfes. Es ist in diesem Zusammenhang auch möglich, in einer Maschine mehrere Zählschaltungen 39 vorzusehen, welche über einen Auswählschalter nacheinander in den Impulsgeber 16b eingeschlossen werden können und jede auf eine andere Schablonenabmessung einzustellen sind, falls Schablonen zur Anwendung kommen sollen, die aufeinanderfolgende unterschiedliche Kammer- und Stegabmessungen aufweisen.
Es ist mit der vorstehend beschriebenen Maschine auch möglich, eine beliebig grosse Schablone ohne Kammerneinstellung zu bewickeln, wobei man die Zählschaltung 39 so dimensionieren kann, dass die Einstellung der grössten möglichen Wickellagenbreite der Maschine möglich ist.
Die Maschine nach der Erfindung ist unabhängig von den gezeichneten Schaltelementen, es können beliebige, die beschriebene Funktion erfüllende Schalteinrichtungen, Relais oder Transistoren verwendet werden. Zweckmässig werden dekadische Zähleinrichtungen verwendet, die ihre Impulse von einer fest mit der Leitspindel 9 verbundenen, eine Lichtschranke durchlaufenden Lochscheibe 46 enthalten.
Diese Ausführungen haben den Vorteil, dass der Schlitten 8 mit der Drahtführung immer beim Erreichen der jeweiligen Kammerwindungszahl zum Anfangspunkt der nächstfolgenden Kammer hingeführt wird, gleichgültig, wo die Drahtführung stehen geblieben ist. Die zu dieser Steuerung, die vorstehend grob beschrieben wurde, erforderlichen elektrischen Schaltmassnahmen sollen im einzelnen nicht näher erläutert werden, da sie nach Kenntnis der erfindungsgemässen erforderlichen Steuervorgänge ohne weiteres vorgenommen werden können. Einen besonders übersichtlichen Aufbau kann man dadurch erreichen, dass man die elektrischen Schaltelemente in einem besonderen Gerät unterbringt und dieses über Kabel mit der Maschine verbindet.
Demzufolge ist es auch möglich, bestehende Maschinen mit den erforderlichen Impulsgebern und dem besonderen Leitspindel- antrieb 28 auszurüsten und für den Anschluss des beschriebenen Steuergerätes brauchbar zu machen.
<Desc / Clms Page number 1>
Machine for winding electrical coils The invention relates to a machine for winding electrical coils, whose work spindle, which sets a winding template in rotation and is driven by a motor, is provided with a counter for counting the coil windings and for switching off the drive motor and with a lead screw which moves the wire guide a reduction gear and a reversing clutch is coupled.
In conventional winding machines for the production of coils for electrical machines, in particular for the production of trickling bobbins, a winding template is attached to the work spindle of the machine by means of a faceplate or the like, in whose chambers the wire is laid in layers by means of a wire guide moved by a lead screw or by hand becomes. A wire laying as even as possible in each chamber of the winding template with a constant pitch in layers one on top of the other is desired.
In the case of machines with a wire guide driven by a lead screw, the lead screw is therefore driven by the work spindle via a controllable gear, which is set to the wire thickness used in accordance with the lead screw pitch. In addition, a reversing gear or a reversing clutch is provided to switch the direction of rotation of the lead screw after reaching the end of the layer widths of the winding, so that by setting electrical contacts, e.g.
B. of limit switches, to the width of the winding layers or chamber width of the winding templates, an automatic reversal of the direction of movement of the wire guide could be achieved, which in turn was achieved that the winding process to produce a certain number of turns within a chamber of the winding template ran almost automatically.
Since winding templates for the production of the most frequently required trickling bobbins generally consist of a sequence of several chambers of up to 24 pieces with different diameters, the limit switches were either reset for each subsequent chamber or limit switches set on a corresponding holding bar according to the number of chambers, so that the one moved by the lead screw,
the carriage carrying the wire guide elements on the lead screw could be moved by hand into the area of the following chamber and thus between the two following limit switches after the desired number of turns in a chamber had been reached. The disadvantage here is that the technical complexity is far too great, so that attempts have been made to get by with a single pair of limit switches and to arrange several wire guide rollers at a distance from one another on the carriage and to transfer the wire from one roller to the next.
In these known machines, the desired number of turns was set on a counter coupled to the work spindle, and the machine was automatically stopped when this number of turns was reached. However, since, in addition to coils of unequal width, coils with an unequal number of turns also have to be wound on a single template in consecutive work steps, the counter had to be changed over each time. It has therefore already been proceeded so that in the case of coils which had to be provided with an additional turn for a so-called switching end,
<Desc / Clms Page number 2>
this additional turn was wound by hand.
To operate these known machines, precise control and a considerable amount of manual work are required, which is increased by the fact that after the work spindle drive has been switched off, the winding template must be brought into an exact angular position to transfer the wire from one chamber to the next . Even with the use of limit switches for each winding chamber, manual operation when moving the wire guide, correcting the number of turns, etc. is necessary in the previously known machines.
The object of the invention is therefore to achieve the most automatic or automatic operation of a winding machine for electrical coils, in particular it should be achieved that the transfer of the wire from one chamber to the next winding chamber takes place automatically and coils of the same or unequal width and the same or unequal number of turns can be produced in any number.
In accordance with this object, the invention consists in the fact that in the winding machine mentioned at the beginning, the lead screw actuates a pulse generator which emits a pulse at least at the beginning and end of each winding layer in a chamber of the winding template, one of which is the lead of the wire guide moved by the lead screw and the other controls its return by switching the reversing clutch, after reaching the desired number of coil turns and switching off the drive motor, an additional drive is switched on and coupled to the lead screw at the same time while uncoupling the lead screw from the work spindle,
by which the lead screw is rotated and the wire guide is moved in the direction of an unwound part of the winding template until the pulse generator actuated by the lead screw triggers the pulse assigned to the beginning of the winding layer of the next template chamber, which at the same time switches off the auxiliary drive and releases it from the lead screw, the lead screw is coupled to the work spindle via the reduction gear, the drive motor is switched on and the reversing clutch is brought into a position in which the wire guide is moved in the direction of the unwound part of the template.
This enables all machine functions to automatically follow one another after the wire end has been attached to the winding template and the machine is switched on, and can be repeated as often as desired, so that any number of winding chambers of a template can be wound. It is thus possible to operate two or more machines at the same time or to work with several winding templates, so that the bobbins wound on the first template can be tied off and removed while the machine is working.
In order to be able to wind coils with an unequal number of turns, as is often required in practice, it is expedient to proceed in such a way that several adjustable counters that activate the drive motor when a certain number of turns are reached on a pulse generator working together with the work spindle are controlled Switching mechanism can be connected in such a way that each time the wire is transferred from one chamber to the next, an automatic switchover from one counter to the next counter can take place.
This makes it possible to determine the desired number of turns for each bobbin by setting the associated counter beforehand. You can therefore choose as many different numbers of turns as there are counters. In practice, however, four counters are sufficient.
For a more detailed explanation of the invention, exemplary embodiments are shown in the drawing, namely: Fig. 1 shows a perspective view of a schematic compilation of the elements important for the function of a winding machine, together with a winding template and the block diagram of the electrical device provided for controlling the machine, 2 shows a side view of a schematic compilation of the elements that are important for the functioning of a winding machine, together with a winding template and a block diagram of a control according to the invention in an embodiment modified from FIG.
3 shows a perspective view of a schematic arrangement of the parts which are important for controlling the lead screw of a winding machine and a block diagram in an embodiment modified from FIGS. 1 and 2. FIG.
The work spindle 1 mounted in bearings of a machine frame (not shown) is driven by an electric motor 4 via a belt drive 2 or a chain drive and a controllable gear 3. A winding template 5 with the winding chambers 6 and the webs 7 located between the individual winding chambers is set in rotation by the work spindle 1. In the drawing example, the winding template is arranged directly on the work spindle 1 for the sake of simplicity, while in practice the fastening of the winding template is carried out on a faceplate connected to the work spindle 1.
In a known manner, a guide (not shown) for a slide 8, which carries the wire guide elements (also not shown) and which is moved by a lead screw 9, runs parallel to the work spindle 1. The lead screw 9 is driven by a continuously variable transmission 10 from the work spindle 1 and via one seated on the lead screw 9
<Desc / Clms Page number 3>
Gear 11 driven. The gear unit 10 is set in its reduction ratio so that with one revolution of the work spindle 1, the slide 8 is displaced by the lead screw 9 by the amount of the wire thickness.
Since it is necessary to achieve superimposed winding layers that the direction of movement of the slide 8 and thus the direction of rotation of the lead screw 9 is reversed at the ends of each layer, a reversing clutch is accommodated in the housing of the transmission 10. However, a reversing clutch indicated in FIG. 2 can also be used.
The work spindle 1 is coupled to a pulse generator 12, which consists of a non-contact contact and an iron flag rotating with the work spindle. Deviating from the example shown, the use of a different contact or pulse generator is also possible, the only important thing is that an electrical pulse that can be used for control purposes is generated with each work spindle rotation in a certain angular position of the same.
The lead screw 9 works together with a similar pulse generator, but in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, this does not emit a pulse with every lead screw revolution, but only after a certain number of lead screw revolutions. For this purpose, a shaft 14 driven via an exchangeable reduction gear 13 is mounted parallel to the lead screw 9. The reduction ratio of the gear 13 corresponds to the ratio one to the number of lead screw revolutions which are required to move the slide 8 by the exact distance between two juxtaposed template chambers.
This means that the shaft 14 executes exactly one revolution during a slide path between two chamber starts. Since the lead screw pitch has a certain, always the same and known dimension, the reduction ratio of the gear 13 can also easily be determined by calculation, and it is always set so that the above requirement is met.
On the shaft 14 there is an iron disk 15, which is provided with two radial iron lugs 15a and 15b. These iron flags 15a and 15b cooperate with a pulse generator or contact 16 which corresponds essentially to the pulse generator 12. Of course, other contacting devices, e.g. B. cams, etc., use. However, it is essential that the contact is made in a certain winding position of the yaw shaft 14. The ratio of the two 1angles enclosed between the contact lugs 15a and 15b to one another corresponds to the ratio of the chamber width to the web width between two chambers or the layer width to the distance between two layers in adjacent chambers.
Depending on the dimensions of the angle templates used, a matching contact disk 15 must be connected to the shaft 14.
If the above requirements are met, a pulse is emitted from the pulse generator 15, 16 when the machine is in operation at the beginning of a chamber and, after the slide 8 has been moved in the direction of the chamber end, when it is reached, likewise. These pulses are first passed on via a control line 17 to a switching mechanism 18 which, during the winding process in the machine, amplifies the pulses or passes them on directly to the reversing gear 10 via a control line 19. Each pulse thus reverses the direction of rotation of the lead screw, and the carriage 8 executes a reciprocating movement in accordance with the width of the winding layers.
During this process, in which the work spindle 1 is driven by the electric motor 4, the pulses of the pulse generator 12 actuated by the contact lug of the rotating work spindle 1 are transmitted via a control line 20 and a selector switch 21 to one of z. B. four counters 22 passed. Each of these counters 22 is coupled to a setpoint adjuster 23 to be set to the desired number of final turns so that when this setpoint is reached, an electrical pulse is emitted which amplifies via suitable means and causes the drive motor 4 to be switched off via the control line 24. These counters can also be coupled with a visible display.
A suitable relay to amplify this pulse would have to be placed at 25. At the same time as the drive motor 4 is switched off, the drive of the lead screw by the work spindle is switched off via a magnetic coupling 26 or the like, i.e. H. the gear 11 is decoupled from the lead screw 9, and at the same time a coupling to the gear 27 and a switching on of a small electric motor 28 driving the gear 27 and thus the lead screw 9 via a control line 29 which is also connected to the relay 25.
The direction of rotation of the electric motor 28 is selected such that the lead screw 9 moves the slide 8 in the direction of the next unwound or free chamber of the template 5. As a result, the shaft 14 is also set in rotation via the gear 13, in such a way that first the tab 15n and then the tab 15b runs through the pulse generator 16.
It is now assumed that the number of turns of a coil in a template chamber has been reached; H. the motor 4 and thus the work spindle 1 is switched off and the auxiliary motor 28 is switched on, so the last coil turn can be at any point in the layer width. The peripheral part 15c of the disk 15 between the tabs 15a and 15b and the reduction from the lead screw to the shaft 14 corresponds to the layer width or the width of the template chamber, i.e. H. in the event of a twist
<Desc / Clms Page number 4>
of the disk 15 corresponding to this peripheral part 15e, the carriage 8 is displaced by the full layer width of the bobbins to be wound.
If the motor 4 is switched off and the auxiliary motor 28 switched on, the last turn of the coil is at a point which, for. B. corresponds to the position of the disk point 15d in the area of the pulse generator 16. The disk 15 then begins to rotate and the carriage 8 is displaced until the wire guide has reached the position corresponding to the end of the chamber width. At this moment the tab 15a has reached the pulse generator 16, and a pulse is generated which is fed to the switching mechanism 18 via the line 17 and shifts the reversing gear 10 via the line 19 so that when the motor 4 is switched on again, which is still to be discussed the direction of rotation of the lead screw, which is still uncoupled from the reversing gear, must be in the direction of the empty template chamber.
The pulse is also fed to the relay 25 via the line 30 but is here destroyed by the counting switching mechanism 31 via the line 32.
The disk 15 continues to rotate by the amount of the peripheral part 15e between the two tabs 15a and 15b, this peripheral part 15e being adapted to the width of the webs between the individual template chambers, i.e. H. the carriage 8 moves on by this width. Then the tab 15b reaches the pulse generator 16 and generates a second pulse, which now reaches the relay 25, by which the drive motor 4 is switched on, the auxiliary motor 28 is switched off and the clutch 26 is actuated so that the lead screw 9 is activated again via the gear 11 the transmission 10 is connected. The next bobbin is then wound in the empty template chamber, as was described for the first bobbin.
In order to ensure that this next coil can be wound with a different number of turns than the previous one, further counters 22 and associated setpoint adjusters are provided. The second pulse generated by the contact lug 15b via the switching mechanism 31 actuates the selection switch or the stepping mechanism 21 in addition to actuating the relay 25, whereby the control line 20 is connected to the next counter. The above-described workflow is then repeated.
However, the procedure can also be such that only one counter 22 is connected to the pulse generator 12, which via a switching mechanism corresponding to the stepping mechanism 21 is connected to one of z. B. four setpoint adjusters 23 can be coupled. The switchover from one setpoint adjuster to the next can be carried out in the same way when the wire is transferred from one chamber to the next.
In order, as already mentioned above, to switch off the drive motor 4 and to brake, in the machine according to the invention the drive speed is reduced to a fraction before the target number of turns is reached. Experience has shown that the speed must be reduced depending on the mass of the template 5, the face plate and the work spindle 1 by a certain number of work spindle revolutions before the final shutdown and braking.
The machine uses two setpoint adjusters 23a and 23b, of which the setpoint adjuster 23a is set to a specific setpoint corresponding to the desired number of final turns of a coil, while the setpoint adjuster 23b is set to a lower amount. The difference represents an empirical value that is determined from the overrun of the machine when the speed is reduced.
After the number of turns set on the counter 23b has been reached, a switching device, not shown and not explained, switches the speed of the drive motor down. As a result of the centrifugal mass, the work spindle 1 slowly runs down until the final number of turns set on the setpoint adjuster 23a is reached. Using suitable magnetic brakes or other known devices, the work spindle 1 is brought to a standstill in a precise angular position, which can be determined by the angle of the contact tab on the work spindle 1 with respect to the template 5.
Decadic magnetic counters can be used as counters, the setpoint of which can be determined by an adjustable voltage potential. Of course, other known counting devices can also be used, e.g. B. mechanical counters, decadic counters or transistors driven by a pawl.
In addition to this embodiment of the control described above, two further embodiments according to the invention are also possible with essentially the same functions. One of these embodiments is shown in FIG.
The mechanical structure of the machine is essentially the same as in FIG. 1. Only here the reversing gear 10 combined with the reduction gear is replaced by an electromagnetic reversing clutch 33 and a separate reduction gear 10a. In addition, the reduction gear 13 is omitted and a contact disk 34 is seated directly on the lead screw 9 instead of the contact disk 15 and is firmly but interchangeably connected to it. A pulse generator 16a is actuated by the disk 34.
The pulses from these pulse generators 16a are amplified and fed to the reversing clutch 33 via a stepping mechanism and a relay, marked 35, so that a pulse is triggered with each revolution of the lead screw during operation of the machine. Since the lead screw pitch corresponds to a fraction of the winding chamber width, several pulses are emitted per chamber width. It is necessary that the chamber width is in a certain ratio to the lead screw
<Desc / Clms Page number 5>
so that several full turns of the lead screw make up the chamber width. A ratio of full revolutions of the lead screw to:> the width of the web 7 is also required.
After fulfilling this requirement, all winding tasks in the area of application of the machine can be carried out with this machine without replacement measures.
Since the pulse generator 16n. emits several pulses when passing through the chamber width, it is necessary to feed only the pulses that occur at the chamber ends to the reversing coupling 33. For this purpose the stepping mechanism 35 is used, which switches one step further with each pulse and z. B. for pulses 1 and 4, a relay amplified pulse of the reversing clutch 33 feeds. After reaching the fourth pulse, the direction of rotation is reversed and the indexing mechanism passes through the same contact disk in the opposite direction. The example with four pulses, however, only applies to a chamber width in which four revolutions of the lead screw guide the slide 8 across the chamber width.
After reaching the final number of turns, the machine switches off in the manner described for the first example, and the reversing clutch 33 is brought into a central position via a control line 36 excited by the relay 25, and the electric motor 28 is switched on at the same time, as is the associated clutch 26 coupled to the lead screw 9. During the subsequent rotary movement of the lead screw 9, during which the carriage 8 advances again to the unwound stencil part, a series of pulses is emitted, the number of which corresponds to the previous position of the carriage within the first winding chamber.
When pulse 4 is reached, again based on the example with four lead screw revolutions per chamber width, another relay switches on, which allows one more revolution of the lead screw. At the next pulse, which is fed back to the relay 25 via a control line 37, the drive 4 of the machine is switched on, the electric motor 28 is switched off, the lead screw 9 with the coupling 26 is released from the gear 27 and the reversing coupling 33 is in a position brought, in which the carriage 8 is pushed back in the forward direction. All control processes are then repeated.
Another embodiment is now shown in Fig. 3 and described in more detail below.
The lead screw 9 shown in perspective is mounted in a known manner and moves a wire guide slide B. It is driven via the drive mechanism 10, which consists of a gear 10a coupled to the work spindle of the machine and a reversing clutch 33. Furthermore, an additional drive is provided for the lead screw, which consists of the electric motor 28 and a magnetic coupling 26. The pulse generator 16b cooperating with the lead screw 9 is now designed in such a way that it emits several pulses via the line 38 to the adjustable counting circuit 39. The pulse generator 16b is z. B. a light barrier and a perforated disk 46 attached to the spindle 9, the holes 47 of which cross the light beam of the barrier.
The counting circuit 39, which can be set to specific target numbers, can be any mechanical counter or any electronic counting device. It is only necessary that this counting circuit, which can optionally also be composed of several individual counting devices, but for the sake of simplicity only shown and described as one counting circuit in the drawing, can be set to at least two different target numbers by simple operating devices. These setting options are shown in the drawing by the two sliding contacts 40 and 41.
This counting circuit 39 now counts the pulses generated by the pulse generator 16b, the number of pulses set with 41 being reached at a certain point. In the embodiment shown in a simplified manner, this point is intended to be at contact 7 of counting circuit 39 and to be reached by sliding contact 39a. At this point, a pulse is generated and passed on to the control device 43 for the lead screw drive 10 via the line 42.
This pulse causes the reversing clutch 33 to switch from the assumed forward movement of the lead screw 9 to its return and also influences the counting circuit 39 via the control line 44 in such a way that it counts the set number of pulses again. In the example shown, this can be done in that the sliding contact 39a is switched to reverse, ie. H. counts the impulses in the opposite order, i.e. six, five, four ... etc.
After reaching the zero position or when the seventh pulse is reached, another pulse is triggered by the counting circuit, which is fed to the control device 43 via the control line 45 and causes the lead screw drive 10 to be switched to advance by means of the reversing clutch 33. In the example shown, it can therefore be assumed that contact seven switches on the return position and contact zero switches on the advance position of lead screw 9.
When the starting position of the counting device is reached, the counting device is also switched over. This process is repeated in continuous sequence, the wire guide 8 running back and forth between the chamber ends of the winding template. As already mentioned at the beginning, the chamber width can be adjusted by the sliding contact 41 or an analog adjustment device. Depending on the lead screw pitch and the number of through-bores 47 arranged in the pulse generator disk 46, a certain number of pulses must be set. The whole system is expediently built in such a way that
<Desc / Clms Page number 6>
that the path covered by the wire guide 8 between two pulses fed to the counting circuit 39 is a precisely defined dimension of, for example, 1 mm.
The width of the chamber can be set in millimeters on the sliding contact 41, which thus serves to adjust the chamber width.
The process described above (winding the template while switching the direction of rotation of the lead screw) is repeated until the set number of final turns on the winding template is reached and a pulse is given via the control line 48. This pulse causes the control device 43 of the lead screw drive 10 to be switched to the idle position and the auxiliary lead screw drive 28 and its clutch 26 to be switched on via the relay 49.
As a result, the lead screw 9 is set in motion in the forward direction and the wire guide 8 is shifted in the direction of an unwound part of the template. Via the control line 44, the counting circuit 39 simultaneously receives a pulse by means of which it counts the pulses that now follow in forward sequence, the pulses already counted in forward sequence being taken into account. In the circuit according to the exemplary embodiment, this can be achieved in a simple manner by switching the counter so that the sliding contact 39a sweeps the associated row of contacts in a forward sequence, regardless of whether the forward or reverse of the lead screw was switched on beforehand.
It is also in the counting circuit from the point, i. H. based on the pulse position in which the wire guide 8 has stopped within the chamber when the final number of turns is reached. When using other electronic counting devices, it is easily possible to always take into account the pulses between the beginning of the chamber that has just been wound and the wire guide position when the additional drive is switched on and the subsequent pulses are counted.
During this process, in which the wire guide 8 is moved in the direction of the next unwound template chamber over the intermediate web, the pulse triggered at the end of the chamber, which is fed to the control device 43 via the line 42, is rendered ineffective, which is done by a simple one can be achieved in the idle position of the reversing clutch 33 operated switch. The auxiliary drive 49, 28, 26 is only switched off when a pulse number corresponding to the position of the setpoint adjuster or sliding contact 40 is reached, and this is effected by a pulse via the line 45a.
At the same time, the drive device 10 of the lead screw is switched on again via the lines 50 and 45, specifically in the forward position, which is achieved in that the line 50 is connected to the line 45. At the same time, the counting circuit 39 receives a pulse via the control line 51, which rather brings the counting circuit into its starting position. This position corresponds to the beginning of the next unwound chamber and is determined by means of the setpoint adjuster 40 by setting a dimension corresponding to the chamber width plus the web width.
In a machine constructed as described above, it is thus possible to set the automatic control device for the chamber transfer of the wire guide to the dimensions of the winding template, in fact in a simple manner by turning a switch button. In this context, it is also possible to provide several counting circuits 39 in a machine, which can be included one after the other in the pulse generator 16b via a selector switch and each must be set to a different template dimension, if templates are to be used which successively different chamber and Have web dimensions.
With the machine described above, it is also possible to wind a stencil of any size without setting the chamber, whereby the counting circuit 39 can be dimensioned so that the largest possible width of the winding layer of the machine can be set.
The machine according to the invention is independent of the switching elements shown; any switching devices, relays or transistors that fulfill the function described can be used. Decadic counting devices are expediently used which contain their impulses from a perforated disc 46 which is firmly connected to the lead screw 9 and which passes through a light barrier.
These designs have the advantage that the carriage 8 with the wire guide is always guided to the starting point of the next chamber when the respective number of chamber turns is reached, regardless of where the wire guide has stopped. The electrical switching measures required for this control, which was roughly described above, are not to be explained in detail, since they can be carried out without further ado after knowledge of the control processes required according to the invention. A particularly clear structure can be achieved by accommodating the electrical switching elements in a special device and connecting this to the machine via cables.
Accordingly, it is also possible to equip existing machines with the necessary pulse generators and the special lead screw drive 28 and to make them usable for connecting the control device described.