CH650098A5 - Vorrichtung zum wickeln eines drahtes auf einen kern. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Mit «Kern» ist hier ein ringförmiger Gegenstand bezeichnet, der in der Ebenen den Querschnitt einer geschlossenen Kurve in Form eines Ringes oder einen anderen ähnlichen Querschnitt hat. Mit «Draht» ist hier jegliches Material in Form eines flexiblen Stranges bezeichnet, welches nicht so weich oder biegsam ist, dass es sich leicht krümmt oder wellig wird, wenn es in Längsrichtung von einem Ende her geschoben wird. Der Ausdruck «kontinuierlicher Drahtvorrat» oder «kontinuierliche Drahtquelle» soll besagen, dass die Länge des durchgehenden Drahtes einer Vorratsrolle oder sonstigen Quelle ausreichend lang ist, um von dieser Vorratsquelle mehrere Kerne umwik-keln zu können, ehe der Draht aufgebraucht ist. Mit «oval» ist hier eine geschlossene Kurve bezeichnet, die von zwei halbkreisförmigen Kurven mit gleichem Radius, welche durch zwei geradlinige Segmente von gleicher Länge verbunden sind, gebildet ist.

Mit Draht umwickelte Ferritkerne sind bereits Jahre lang als elektronische Bauelemente verwendet worden. Sie eigenen sich insbesondere zum Erzeugen eines spaltlosen Magnetfeldes. Auf diese Weise können Induktivitäten bzw. Spulen und Transformatoren hergestellt werden. Rheostate können von Kernen gebildet werden, um die Widerstandsdraht gewickelt ist. Es sind auch schon sehr kleine, mit Draht bewickelte Kerne als Speicherelemente in Rechnern verwendet worden.

Bisher hat man den Draht häufig von Hand auf derartige Kerne gewickelt. Ein solches Verfahren ist nicht nur zeitraubend und mühsam sondern führt häufig auch zu Spulen von geringer Qualität, weil die um den Kern gewickelten Draht-

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Windungen keinen gleichmässigen Abstand voneinander haben. In neuerer Zeit wird der Draht mit Hilfe eines drehbaren Wickelringes bzw. eines Schiffchens oder Schützens um die Kerne gewickelt, der eine Anzahl von Drahtschleifen trägt und sich mit hoher Geschwindigkeit durch die Öffnung in der Mitte des Kerns dreht. Ein Beispiel für eine solche Vorrichtung zum Bewickeln von Kernen geht aus US-PS 2 810 530 hervor. Diese Vorrichtung muss ständig von einer Bedienungsperson überwacht werden, die jeden Kern einzeln anbringen, eine entsprechende Anzahl von Drahtschleifen von Hand um den Schützen wickeln und den Kern bei Beendigung des Wickelvorganges vom Schützen abnehmen muss.

Die Wickelvorrichtungen sind auch schon insofern verbessert worden, als der Einsatz eines Wickelringes oder Schützen oder eines sonstigen Elements durch die Öffnung in der Mitte des Kerns nicht mehr nötig ist. Stattdessen wird aus dem Draht eine Schlinge gebildet, die sich durch die Öffnung in der Mitte des Kerns erstreckt. Aus den Schleifen dieser Schlinge werden während der kontinuierlichen Umdrehung der Schlinge einzelne Windungen um den Kern gebildet. Eine solche Vorrichtung geht aus US-PS 3 132 816 hervor. Bei dieser Vorrichtung werden Drahtschleifen offensichtlich durch Reibung zwischen den miteinander in Eingriff stehenden Flächen von zwei ringartigen Riemen gehalten, die im Drehsinn um ihre Mittelachsen angetrieben werden. Die Drahtschleifen verlaufen durch die Mitte eines Kerns, welcher zwischen im Abstand voneinander liegenden Bereichen der Riemen abgestützt ist. Das nachlaufende Ende des Drahtes wird festgehalten, so dass die Drahtschleifen beim Drehen der Schlinge in Windungen um den Kern gewickelt werden.

In US-PS 3 985 310 ist eine weit überlegene Kernwickelvorrichtung ohne Schützen offenbart. Dabei wird eine Drahtlänge durch ein gekrümmtes Zufuhrrohr in eine radial nach innen weisende ringförmige Rinne eingeführt. Der Draht wird von zwei Paaren angetriebener Klemmwalzen um die Rinne herum vorwärtsbewegt und bildet dabei eine Anzahl ' radial im Abstand voneinander liegender kreisförmiger Schleifen. Die obere und untere Grenze der Rinne hält die Schleifen in einer einzigen konzentrischen Schicht. In der Rinne ist ein Spalt vorgesehen, der den Kern aufnimmt, so dass bei der Bildung jeder einzelnen kreisförmigen Schleife der Draht dieser Schleife durch die Öffnung des Kerns geführt wird. Wenn genügend Draht zugestellt worden ist, wird das nachlaufende oder hintere Ende des Drahtes festgehalten. Der Umlauf der Schleifen durch die Öffnung im Kern wird fortgesetzt, und jede Schleife wird in Windungen um den Kern gewickelt, wobei bei jedem Umlauf der Schleifen um die ringförmige Rinne herum eine neue Windung fertiggestellt wird. Mit dieser Vorrichtung ist es auch möglich, zwei oder mehr Drähte gleichzeitig um den Kern zu wickeln, was als bifilares oder multifilares Wickeln bezeichnet wird.

Die Vorrichtung gemäss US-PS 3 985 310 ist vermutlich die beste bekannte Vorrichtung für die Hochgeschwindigkeitsherstellung von mit Draht bewickelten Kernen. Allerdings hat diese Vorrichtung gewisse Grenzen. Da die Drahtschleifen zu einer einzigen konzentrischen Schicht innerhalb der kreisförmigen Rinne gelegt werden, muss dafür gesorgt werden, dass jede Schleife mit einer Winkelgeschwindigkeit um die Rinne herum angetrieben wird, die der Winkelgeschwindigkeit der radial ausserhalb dieser liegenden Schleife entspricht oder grösser ist als diese. Wenn die Winkelgeschwindigkeit einer inneren Schleife geringer wäre als die einer weiter aussen liegenden Schleife, würden die inneren Schleifen langsamer um die Rinne umlaufen, grösser werden und gegen die äusseren Schleifen stossen, so dass der Kern nicht mehr ordnungsgemäss umwickelt werden könnte. Um das zu vermeiden, sind die angetriebenen Klemmwalzen nicht zylindrisch sondern kegelförmig und unter einem Winkel zueinander abgestützt, wie aus Fig. 3 der genannten Patentschrift hervorgeht. Jedoch kann der Verschleiss und eine nicht genaue Ausrichtung der Walzen zu einem fehlerhaften Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den konzentrischen Drahtschleifen führen, wodurch der Wickelvorgang häufig ein Ende findet.

Ausserdem ist bei der genannten bekannten Vorrichtung die Kapazität für Schleifenbildung verhältnismässig klein, so dass die Anzahl Windungen, die um einen Kern gewickelt werden kann, eine obere Grenze hat. Wenn zu viele Schleifen innerhalb der Rinne der Vorrichtung gebildet werden, ist es schwer, das nötige radiale Geschwindigkeitsverhältnis beizubehalten. Dann kommt es oft zu einem Verklemmen oder Verbiegen der Schleifen. Die bekannte Vorrichtung eignet sich zwar besonders gut zum Bewickeln von Kernen mit kleinerem Dcaht, z.B. mit einem Durchmesser von 31 bis 38 Gage. Das Bewickeln grösserer Kerne mit stärkerem Draht, z.B. Gage 12 erfordert bedeutend grössere Betriebsspannung. Die einander gegenüberliegend paarweise angeordneten, angetriebenen Klemmwalzen eignen sich nicht besonders gut für eine ausreichend positive Antriebskraft, um stärkeren Draht um grössere Kerne wickeln zu können. Das Bewickeln mit schwererem Draht erfordert ausserdem eine zwangsläufige Führung des Drahtes sowohl an der inneren als auch an der äusseren Grenze, wenn die Schleifen gebildet werden und umlaufen. Bei der genannten bekannten Vorrichtung ist keine Führung am inneren Rand vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine ohne Schützen arbeitende Wickelvorrichtung für ringförmige Kerne zu schaffen. Insbesondere sollen bei dieser die Schleifen der Drahtschlinge, die durch die Öffnung in der Mitte des Kerns umläuft, senkrecht aufeinander gestapelt und mit gleichmäs-siger tangentialer Geschwindigkeit angetrieben werden, um das Bewickeln des Kerns zu erleichtern.

Ferner soll die Wickelvorrichtung ohne Schützen für ringförmige Kerne mit einer verbesserten Vorrichtung zum zwangsläufigen Antrieb der Drahtschlinge versehen werden, um das ordnungsgemässe Umwickeln des Kerns zu gewährleisten.

Ferner soll eine solche Wickelvorrichtung ein wesentlich grösseres Fassungsvermögen für Schleifen bieten, so dass um den Kern eine grössere Anzahl Windungen gelegt werden kann.

Weiterhin soll bei einer solchen Wickelvorrichtung eine zwangsläufige Führung des Drahtes an der Innen- und Aus-senseite vorgesehen, während die Schleifen gelegt werden und umlaufen, so dass die Vorrichtung für einen grösseren Bereich an Drahtdurchmessern geeignet ist.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist durch im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren Teilaüfgaben und Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei der die Kernzufuhrvorrichtung nicht gezeigt ist;

Fig. 2 eine vergrösserte Schnittansicht längs der Linie 2-2 in Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit strichpunktiert angedeuteter Kernzufuhrvorrichtung;

Fig. 4 eine Ansicht einer doppelfädigen Wicklung auf einem ringförmigen Kern;

Fig. 5 eine vordere Stirnansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in Fig. 3 gesehen von rechts unter Weglassung der Kernzufuhrvorrichtung;

Fig. 6 einen vergrösserten senkrechten Teilschnitt längs

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der Linie 6-6 in Fig. 3 ;

Fig. 7 einen senkrechten Teilschnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 6;

Fig: 8 einen senkrechten Teilschnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7, in dem das Abschneiden eines führenden Endes eines Drahtes gezeigt ist;

Fig. 9 einen vergrösserten senkrechten Schnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 3 ;

Fig. 10 einen vergrösserten senkrechten Schnitt längs der Linie 10-10 in Fig. 5;

Fig. 11 einen vergrösserten senkrechten Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 1;

Fig. 12 eine vergrösserte Seitenansicht eines Teils der Kernzufuhrvorrichtung ;

Fig. 13 einen senkrechten Schnitt der Kernzufuhrvorrichtung längs der Linie 13-13 in Fig. 12;

Fig. 14 eine vereinfachte Darstellung der Art und Weise, in der ein fertig bewickelter Kern von der Kernzufuhrvorrichtung ausgestossen und ein neuer Kern für den nächsten Wik-kelvorgang in seiner Lage abgestützt wird;

Fig. 15, 16 und 17 schematische Darstellungen einer dop-pelfädigen Bewicklung eines ringförmigen Kerns;

Fig. 18 einen vergrösserten senkrechten Teilschnitt längs der Linie 18-18 in Fig. 1.

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel einer ohne Schützen arbeitenden Wickelvorrichtung für ringförmige Kerne ist zur doppelfädigen Bewicklung ausgelegt und weist folglich eine zweifache Drahtzufuhr- und Bremseinrichtung 30 und 52 zur Zustellung eines ersten und zweiten Drahtstranges 34 bzw. 36 von verschiedenen kontinuierlichen Drahtquellen, z.B. hier nicht gezeigten grossen Drahtrollen auf. Die Zufuhr- und Bremseinrichtungen weisen einander gegenüberliegend angeordnete, angetriebene Klemmwalzen auf, die die Drahtstränge durch gekrümmte Metallführungsrohre 38 und 40 in einen tangentialen Schlitz 41 führen. Der Schlitz lenkt die Drähte in den halbkreisförmigen Bereich einer insgesamt U-förmigen Drahtaufnahmerinne 42, die von mehreren miteinander in Eingriff stehenden Platten begrenzt ist, wie nachfolgend näher erläutert. Die am Ende offenen Schenkel der Rinne sind in der Nähe entgegengesetzter Seiten einer verhältnismässig grossen Trommel 44 angeordnet, mit der ein Endlosriemen 46 längs eines Teils der Trommelaus-senfläche in Eingriff steht, um die Trommel um ihre senkrechte Achse im Drehsinn anzutreiben. Die Drahtstränge werden durch einen Kern 48 geführt, der von einer in Fig. 1 nicht gezeigten Kernzufuhrvorrichtung zugeführt und in einem Spalt 50 in der U-förmigen Rinne fest abgestützt ist. Der Kern 48 (siehe Fig. 4) ist in dem Spalt so abgestützt, dass seine Mittelachse rechtwinklig zur Drehachse der Trommel 44 verläuft.

Die Drahtstränge 34 und 36 werden in den Schlitz und in die Rinne geführt und wandern dann längs eines Schenkels 42a der Rinne in Richtung zur Trommel 44. Dort werden die Drähte unter Reibung zwischen der Trommel und dem Endlosriemen 46 gehalten und zwangsläufig um die Trommel herum in den anderen Schenkel 42b der U-förmigen Rinne geführt. Bei fortgesetzter Zufuhr der Stränge mittels der Drahtzufuhr- und Bremseinrichtungen 30 und 32 wird eine Drahtschlinge 51 (Fig. 2) gebildet, die aus einer Vielzahl insgesamt ovaler, senkrecht aufeinandergestapelter Schleifen besteht, wobei jede einzelne Schleife durch die Öffnung im Kern verläuft.

Wenn genügend Draht zu Schleifen gelegt worden ist, werden die nachlaufenden bzw. hinteren Enden der Stränge von den Drahtzufuhr- und Bremseinrichtungen 30 und 32 (Fig. 1) festgehalten; aber der Umlauf der Schleifen um die U-förmige Rinne und die Trommel geht weiter. Wenn das geschieht, wird die oberste Schleife aus der Rinne und von der Trommel weg (siehe Fig. 15 und 16) radial nach innen abgezogen. Bei jeder der aufeinanderfolgenden Umdrehungen der Drahtschlinge und dem damit einhergehenden Abziehen einer Schleife (siehe Fig. 17) wird eine neue Windung des Drahtes auf dem Kern festgezogen. Eine verstellbare Drahtfreigabeeinrichtung 52 stellt sicher, dass jede Windung ordnungsgemäss auf dem Kern festgezogen wird, ehe die nächste Schleife abgelöst wird.

Es soll zunächst das Verfahren weiter beschrieben werden, gemäss dem die gezeigte Wickelvorrichtung den Draht um den Kern wickelt. Das erleichtert das Verständnis der Funktion jedes einzelnen Bauelemente der Vorrichtung, die nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, sowie der Art und Weise, in der die einzelnen Bauelemente in der erfin-dungsgemässen Wickelvorrichtung zusammenarbeiten. Aus Gründen der Einfachheit ist die nachfolgende Beschreibung auf den Fall beschränkt, bei dem ein einziger Drahtstrang um den Kern gewickelt wird.

Ganz allgemein ist die hier gezeigte Wickelvorrichtung geeignet, von einem kontinuierlichen Drahtvorrat aus einen Kern mit einer Drahtlänge, die ein führendes Ende hat, zu bewickeln. Durch wiederholtes Umlaufenlassen des führenden Endes des Drahtes durch die Öffnung im Kern um die Achse der gelegten Drahtschlinge wird mit der Vorrichtung die Drahtlänge zu einer Schlinge gelegt, die eine Vielzahl von insgesamt ovalen, sich durch die Öffnung im Kern erstreckenden Schleifen aufweist. Wenn die gewünschte Drahtlänge zu der genannten Schlinge gelegt worden ist, wird der Draht durch Anhalten der Drahtzufuhr vom restlichen Drahtvorrat auf den Kern gewickelt, wobei die Schlinge weiterhin durch die Öffnung im Kern umläuft, bis die gewünschte Anzahl Windungen um den Kern gewickelt worden ist. Die Windungen werden mit einer Geschwindigkeit von mindestens einer Windung pro vollständigem Umlauf der Drahtschlinge gebildet.

Die Schleifen werden dadurch gebildet, dass der Draht der U-förmigen Rinne der Vorrichtung so zugeführt wird,

dass er unter Reibung zwischen der Trommel und dem Riemen gehalten und dadurch in einer insgesamt ovalen Bahn vorwärtsbewegt wird. Wenn der Draht in dieser Bahn umläuft, verläuft er durch den im Spalt abgestützten Kern. Der Kern ist vorzugsweise so angeordnet, dass er den gleichen Abstand von der oberen und unteren Begrenzung der Rinne hat. Dadurch passen so viele Schleifen wie zur Bewicklung des Kerns nötig, in die Öffnung in einer einzigen, sich senkrecht erstreckenden Schicht. Die Rinne hat vorzugsweise eine Breite, die etwa zwischen dem Einfachen und Zweifachen des Durchmessers des Drahtes liegt, so dass die Schleifen in einer einzigen Schicht gehalten werden, wodurch sie anschliessend ohne weiteres aus der Rinne abgezogen werden können, ohne sich dabei zu verheddern, zu verbiegen oder zu verklemmen.

Der in die gekrümmte Rinne geführte Draht läuft durch ein Führungsrohr, dessen vorderes Ende nach unten geneigt ist und sich insgesamt tangential zum halbkreisförmigen Abschnitt der Rinne erstreckt. Das Führungsrohr führt den Draht in den tangentialen Schlitz, der seinerseits den Draht in den gekrümmten Bereich der Rinne leitet. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass der Draht sanft und glatt in die Rinne einläuft, was die Bildung der Schleifen erleichtert.

Bei fortgesetzter Zufuhr des Drahtes wird jeweils eine neue Schleife oben auf der zuvor geformten Schleife gelegt. Wenn genügend Draht zu Schleifen gelegt worden ist, hört die Drahtzufuhr auf, aber der Umlauf der Schleifen in der Rinne und um die Trommel geht weiter. Wenn das geschieht, wird die oberste Schleife radial nach innen aus der Rinne und von den anderen Schleifen sowie von der Trommel und dem Riemen weggezogen. Ein Teil dieser Schleife wird zu einer Windung um den Kern fest angezogen. Bei jedem vollständi5

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gen Umlauf der Schleifen wird eine neue Windung des Drahtes um den Kern fest angezogen. Wenn jeweils eine Windung gebildet worden ist, wird der restliche Teil der gerade abgezogenen Schleife in die Rinne zurückgeführt. Danach wird wieder eine Schleife abgezogen, die einen grösseren Anteil der vorherigen Schleife und einen zusätzlichen Anteil der noch nicht vorher abgezogenen Drahtschlinge aufweist. Wenn man also den Wickelvorgang mit blossem Auge betrachtet, sieht man, dass Drahtschleifen wiederholt aus der Rinne und von der Trommel und dem Riemen weggezogen werden und anschliessend durch den Kern zurück in die Rinne geführt werden. Durch dieses Verfahren wird die Drahtschlinge schrittweise weiter um den Kern gewickelt, wobei jeder Schritt zu einer Windung um den Kern führt.

Die oben an der Rinne angebrachte verstellbare Drahtfreigabeeinrichtung erleichtert das Anziehen einer Drahtwindung um den Kern, ehe die nächste Schleife von der Rinne abgezogen werden kann. Dadurch wird verhindert, dass die restlichen Schleifen sich vorzeitig abtrennen. Diese Einrichtung ist so verstellbar, dass die Festigkeit des Anziehens oder die Spannung der Windungen unterschiedlich gewählt werden kann.

Wenn eine vorherbestimmte Anzahl Windungen um den Kern gewickelt worden ist, hört der Wickelvorgang auf. Das nachlaufende oder hintere Ende des Drahtes kann zu beliebiger Zeit nach dem Herstellen der ersten Windung auf dem Kern abgeschnitten werden, da dann ein Ende des Drahtes am Kern verankert ist, so dass ein fortgesetzter Umlauf der Drahtschlinge mit Hilfe der Trommel und des Riemens den Abziehvorgang aufrechterhält. Es können unter Umständen mehrere Windungen nötig sein, ehe das hintere Ende abgeschnitten wird, um ein Drahtrutschen zu vermeiden. Es ist nötig, mehr Draht in die Rinne zuzustellen als um den Kern gewickelt wird. Die erste in der Rinne gebildete Schleife ist nachher die letzte um den Kern gewickelte, und bei Beendigung des Wickelvorganges wrid das führende Ende des Drahtes zu Überschuss, der abgeschnitten wird. Anschliessend wird der bewickelte Kern entfernt und ein neuer an seine Stelle gebracht, um mit dem Verfahren erneut zu beginnen.

Zu der gezeigten Wickelvorrichtung gehört eine Kernzufuhrvorrichtung, die den Kern langsam dreht, wenn die Schleifen umlaufen, so dass jede Windung an einer Stelle neben der vorhergehenden Windung statt auf dieser gewickelt wird. Vorzugsweise wird das nachlaufende Ende des Drahtes abgeschnitten, wenn genügend Windungen um den Kern gewickelt worden sind, um den Draht zu verankern, so dass der Kern frei drehbar ist, um weitere Windungen aufzunehmen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist auch zum gleichzeitigen Bewickeln eines Kerns mit zwei oder mehr verschiedenen Drähten geeignet, so dass jede Windung auf dem Kern aus einem anderen Draht besteht. Wenn zwei Drähte benutzt werden, d.h. beim sogenannten doppelfädigen oder bifilaren Bewickeln ist jede zweite Windung auf dem Kern aus dem gleichen Draht gebildet. Wenn drei oder vier Drähte benutzt werden, werden die Drahtwindungen nacheinander von den Drähten eins, zwei und drei und dann wieder eins, zwei und drei usw. gebildet.

Wenn eine bifilare Wicklung erwünscht ist, wird mit der erfindungsgemässen Vorrichtung das oben beschriebene grundlegende Verfahren durchgeführt, und wenn der erste Draht teilweise um die Rinne geführt worden ist, wird der zweite Draht vorzugsweise unterhalb des ersten Drahtes eingeführt. Ausserdem werden vorzugsweise die führenden Enden der Drähte hintereinander versetzt angeordnet, um zu verhindern, dass sie durcheinander geraten, ehe sie in die Rinne eintreten. Wenn eine dreifädige Wicklung erwünscht ist, wird jeder Draht vorzugsweise unterhalb des vorhergehenden zugeführt und alle drei führenden Enden im Verhältnis zueinander versetzt.

Wenn mit der erfindungsgemässen Vorrichtung zwei oder mehr Drähte gleichzeitig um den Kern gewickelt werden, ist es wichtig, die Zeiten zu staffeln, an denen die Zufuhr jedes Drahtes angehalten wird und das Abziehen beginnt. Dies gilt in jedem Fall, gleichgültig wie weit voneinander versetzt die führenden Drahtenden sind. Der Draht, der die oberste Schleife bildet, muss als erster angehalten werden, und die die Schleifen darunter bildenden Drähte jeweils der Reihe nach, so dass die oberste Schleife sich von den anderen in der richtigen Reihenfolge abziehen lässt. Dadurch ist gewährleistet, dass jeder Draht so um den Kern gewickelt wird, dass er die anderen nicht überkreuzt, was zu einer Verwirrung der Drähte führen könnte.

Aufbau und Betriebsweise des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels soll nun im einzelnen erläutert werden. Wie Fig. 3 und 5 zeigen, sind die Betätigungsvorrichtungen der erfindungsgemässen Wickelvorrichtung von einer Rahmenkonstruktion 54 abgestützt, die aus miteinander verbundenen, sich senkrecht und waagerecht erstreckenden ebenen Teilen aus Aluminium oder einem sonstigen geeigneten Werkstoff hergestellt sein können. Zur Rahmenkonstruktion gehören zwei senkrechte, rohrförmige Beine 56 (Fig. 3) am hinteren Ende. Eine obere horizontale, rechteckige Grundplatte 58 (Fig. 1, 3 und 5) ist an ihren hinteren Ecken von den Beinen 56 und an ihren vorderen Ecken von vertikalen Streben 60 abgestützt. Die vorderen Ecken der unteren Grundplatte sind ihrerseits oben auf flossenartigen Beinen 64 abgestützt.

Zur Rahmenkonstruktion 54 gehört auch eine Einrichtung, die die insgesamt U-förmige Drahtaufnahmerinne begrenzt. Die hinteren Enden von zwei ähnlich ausgebildeten ebenen Führungsplatten 66a und 66b (Fig. 1,3,9,11) sind den vorderen Ecken der oberen Grundplatte 58 überlagert befestigt. Die vorderen Enden der Führungsplatten haben einen Abstand voneinander, so dass sie einen Spalt 50 (Fig. 1) begrenzen und einen verhältnismässig grossen offenen Bereich 68 zwischen sich freilassen. In den Führungsplatten sind nach oben weisende, stufenartige Ausnehmungen 70a bzw. 70b (Fig. 9 und 11) ausgebildet, die überlappend entsprechend geformte Spurteile 72a bzw. 72b (Fig. 1) aufnehmen, um die U-förmige Drahtaufnahmerinne 42 zu begrenzen. Wie Fig. 1 zeigt, sind die Spurteile langgestreckt und haben einen Abstand voneinander, so dass sie den offenen Bereich 68 zwischen ihnen nicht verstellen. Vorzugsweise ist das Spurteil 72b (Fig. 11) an seiner oberen Aussenkante 74 glatt gekrümmt, um das Abziehen der Drahtschleifen aus der Rinne zu erleichtern. Wie aus Fig. 1 und 18 hervorgeht, ist ein Teil 75 der oberen Aussenkante des Spurteils 72b hinterschnitten, um vom Spalt 50 aus eine allmählich geneigte Rampe zu bilden. Die Oberfläche der Rampe hat vorzugsweise eine radiale Krümmung. Durch die Rampe wird am Anfang das Abziehen einer Drahtschleife aus der Rinne stark erleichtert, die eine Sehne bildet, welche sich zwischen der Drahtfreigabeeinrichtung 52 und dem Kern 48 erstreckt (siehe Fig. 15).

Die Drahtaufnahmerinne 42, die von den Führungsplatten und Spurteilen begrenzt ist, hat vorzugsweise über ihre ganze Länge hinweg eine gleichbleibende Querschnittsfläche. Wie schon erwähnt, hat die Rinne vorzugsweise eine Breite, die etwa ein- bis zweimal dem Durchmesser des Drahtes entspricht, der der Rinne zugeführt wird, so dass die in der Rinne gebildeten Schleifen senkrecht aufeinandergestapelt werden, wie Fig. 11 zeigt. Das hier gezeigte Ausführungsbeispiel ist zum doppelfädigen Bewickeln ausgelegt, so dass gemäss Fig. 11 die in der Rinne ruhenden Schleifen der Drahtschlinge abwechselnd aus dem ersten bzw. zweiten

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Drahtstrang 34 bzw. 36 bestehen. Die Höhe der Rinne reicht vorzugsweise aus, um eine aus den beiden Drahtsträngen gebildete Drahtschlinge aufzunehmen, die ausreichend lang ist, um die gewünschte Anzahl Windungen auf dem Kern entstehen zu lassen. Durch die U-förmige Gestalt der Rinne ist genügend Länge vorhanden, um die verschiedenen zusammenwirkenden Drahtbestandteile in der Rinne aufzunehmen.

Die Schenkel 42a und 42b der U-förmigen Rinne (Fig. 1) haben einen Abstand voneinander, der im wesentlichen dem Durchmesser der Trommel 44 entspricht. Die hinteren Enden der Führungsplatten 66a und 66b und der Spurteile 72a und 72b sind in der Nähe der ringförmigen Aussenfläche 76 (Fig. 2) der Trommel angeordnet und haben einen gekrümmten Umriss, so dass die am Ende offenen Schenkel der U-förmigen Rinne in der Nähe der Trommel enden. Wie schon erwähnt, wird der in die Rinne geführte Draht insgesamt entgegen dem Uhrzeigersinn längs des Schenkels 42a der Rinne zur Trommel geleitet, wo er unter Reibung zwischen der Aussenfläche der Trommel und dem Endlosriemen 48 gehalten wird, der den Draht in den anderen Schenkel 42b der Rinne weiterleitet. Der Draht wird also von der Trommel und dem Riemen in einer ovalen Bahn transportiert.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der tangentiale Schlitz 41 in der Oberseite der Führungsplatte 66a ausgebildet. Er erstreckt sich insgesamt rechtwinklig zu den Schenkeln 42a und 42b der Rinne und führt in den halbkreisförmigen Abschnitt der Rinne kurz vor dem Spalt 50. Vorzugsweise hat der Schlitz 41 eine geringere Tiefe als die Rinne, wie Fig. 9 zeigt. Die Tiefe und Anordnung des Schlitzes 41 sowie der Winkel und die Anordnung der Führungsrohre 38 und 40 ist so gewählt, dass die Drahtstränge 34 und 36 kurz nach dem Eintritt in die Rinne horizontal weiterbewegt werden.

In der Aussenfläche 76 der Trommel ist eine ringförmige Ausnehmung 78 (Fig. 2) ausgebildet, deren Höhe der Höhe der Rinne entspricht. Diese Ausnehmung ist auf dem gleichen Niveau wie die Rinne angeordnet und nimmt die Drahtschlinge 51 auf. Der obere Umfang der Ausnehmung ist von einer abgerundeten Lippe 79 begrenzt.

Die Trommel 44 (Fig. 1 und 2) hat eine verhältnismässig ebene zylindrische Gestalt. Sie entspricht in der Dicke etwa der Dicke der Führungsplatten 66a und 66b. Die Trommel ist der oberen Grundplatte 58 überlagert um eine vertikale Achsen drehbar angebracht und auf der Grundplatte in der Nähe der Enden der Führungsplatten und Spurteile angeordnet, so dass die in der Rinne liegende Drahtschlinge ohne weiteres um die Trommel umlaufen kann. Die Trommel hat eine in Fig. 1 gestrichelt gezeigte Mittelachse 80, die in einem hier nicht gezeigten Lager gelagert ist, welches an der Grundplatte 58 befestigt ist, so dass die Trommel mit hoher Geschwindigkeit um ihre vertikale Mittelachse drehbar ist. Es sei noch erwähnt, dass sich die Rinne insgesamt rechtwinklig zur Mittelachse der Trommel erstreckt. Mit anderen Worten, die Rinne verläuft vertikal zwischen zwei Ebenen, die beide zur Drehachse der Trommel rechtwinklig liegen. Aufgrund dieser Anordnung braucht die sich vertikal erstreckende Drahtschlinge 51, wenn sie aus der Drahtaufnahmerinne 42 (Fig. 11) in Eingriff mit der Aussenfläche 76 der Trommel 44 (Fig. 2) übergeht, sich nicht zu verdrehen. Durch diese Anordnung ist ferner gewährleistet, dass die Schleifen alle mit gleichbleibender tangentialer Geschwindigikeit angetrieben werden.

Wie schon erwähnt, ist ein Endlosriemen 46 zum Eingriff mit einem Teil der ringförmigen Aussenfläche der Trommel vorgesehen, um diese im Drehsinn anzutreiben. Ein in Fig. 1 gezeigter flexibler, federnd nachgiebiger Riemen 82 läuft um Leerlaufriemenscheiben 84 und 86, die an der oberen Grundplatte 58 zu beiden Seiten der Trommel und dieser unmittelbar benachbart drehbar angebracht sind. Die Riemenscheiben sind vorzugsweise so angeordnet, dass ein ihre vertikalen

Achsen schneidende Linie auch die Drehachse der Trommel schneidet. Dadurch ist es möglich, dass der Riemen 82 etwa mit der Hälfte der Aussenfläche der Trommel in Eingriff steht, so dass bei entsprechender Spannung des Riemens ein zwangsläufiger Antriebseingriff zwischen Trommel und Riemen über eine verhältnismässig grosse Strecke eingehalten ist. Der Riemen 82 läuft ausserdem um eine Antriebsriemenscheibe 88, die am oberen Ende einer Motorwelle 90 eines unterhalb der Grundplatte 58 angebrachten elektrischen Antriebsmotors 92 befestigt ist (siehe Fig. 1 und 3). In der nachfolgenden Beschreibung werden die Bezugszeichen 46 (Endlosriemen) und 82 (Riemen) wechselweise benutzt und beziehen sich jeweils auf den Antriebsriemen der Trommel.

Ein besonders wichtiger Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Schleifen der Drahtschlinge 51 längs der ovalen Bahn jeweils mit der gleichen tangentialen Geschwindigkeit rotieren oder umlaufen. Das beruht darauf, dass sie in der Rinne senkrecht aufeinandergestapelt sind und zwischen der Trommel und dem Riemen 82 zwangsläufig angetrieben werden. Da die Ausnehmung 78 (Fig. 2) in der Trommel eine geringere Tiefe hat als es dem Durchmesser des Drahtes entspricht, wird die Drahtschlinge zwischen Trommel und Riemen 82 gequetscht, wenn sie um die Trommel umläuft. Durch die Lippe 79 wird zwar die Drahtschlinge in der Ausnehmung gehalten, jedoch erleichtert die abgerundete Gestalt der Lippe das Abziehen der Schleifen von der Trommel, wie weiter unten im einzelnen beschrieben.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Drahtschlinge 51, während sie umläuft,

sowohl an der Innenseite als auch an der Aussenseite begrenzt ist. Die inneren Seitenwände der Drahtaufnahmerinne 42 und die Aussenfläche 76 der Trommel bilden die innere Begrenzung, während die äussere Begrenzung von den äusseren Seitenwänden der Drahtaufnahmerinne 42 und vom Riemen 82 gebildet wird. Dadurch erhält die Drahtschlinge im wesentlichen über ihre gesamte Länge hinweg eine zwangsläufige Führung. Das ermöglicht es, kräftigere Drahtstärken als bisher möglich automatisch aufzuwickeln.

Der Riemen 82 besteht vorzugsweise aus einem starken, federnd nachgiebigen Werkstoff, wie synthetischem Kautschuk. Wie Fig. 2 zeigt, gibt der Riemen geringfügig nach, wo er der Drahtschlinge 51 überlagert ist, drückt jedoch die Drahtschlinge fest gegen die Aussenwand der Trommel. Durch diese positive Antriebsanordnung ist jegliche Gefahr ausgeschaltet, dass die Schleifen im Verhältnis zueinander oder im Verhältnis zur Trommel und zum Riemen rutschen. Bei zunehmendem Durchmesser des aufzuwickelnden Drahtes sind insgesamt grössere Zugkräfte und Spannung nötig, um sicherzustellen, dass die um den Kern gewickelten Windungen wirklich fest sitzen. Mit der zwangsläufigen Antriebsanordnung gemäss der Erfindung können Drähte der Stärke 12 Gage und darüberhinaus aufgewickelt werden.

Die zwangsläufige Antriebs- und Führungsanordnung der erfindungsgemässen Vorrichtung eignet sich gleichermassen gut zum Antrieb von Drahtschlingen aus verhältnismässig feinem Draht, z.B. Draht der Stärke 38 Gage. Je nach der Drahtstärke des aufzuwickelnden Drahtes kann es natürlich nötig sein, eine unterschiedliche Tiefe der ringförmigen Ausnehmung 78 (Fig. 2) in der Aussenwand der Trommel vorzusehen. Es kann sich auch als notwendig erweisen, die Breite der Drahtaufnahmerinne 42 durch Ändern der Anordnung der Spurteile 72a und 72b gegenüber den Führungsplatten 66a und 66b unterschiedlich zu wählen. Mit der zwangsläufigen Antriebs- und Führungsanordnung ist es ausserdem möglich, grössere Drahtlängen um Kerne zu wickeln, als das bisher ingesamt möglich war. Wenn bisher die Anzahl Schleifen zu gross wurde, ergaben sich Schwierigkeiten, jede Schleife mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen zu lassen. Dieser

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Nachteil führt häufig zu einer Verwirrung und zum Verklemmen der Drähte. Wenn zum Antrieb der Drahtschlinge Klemmwalzen in Paaren vorgesehen sind, hat es sich oft als schwierig erwiesen, die Schleifen mit gleichförmiger Winkelgeschwindigkeit zu drehen. Erfindungsgemäss wird diese Schwierigkeit durch das senkrechte Aufeinanderstapeln der Schleifen zusammen mit der Tatsache umgangen, dass die Schleifen jeweils durch Reibung zwischen der Trommel und dem Riemen über einen grossen Anteil ihrer Länge hinweg gehalten sind.

Zur Vervollständigung der Rinne sind Spaltüberbrük-kungsmittel vorgesehen, mit denen wahlweise der Spalt 50 überbrückt werden kann (Fig. 1). Dazu ist ein Spaltüberbrük-kungselement 94 in Form eines verhältnismässig kleinen fingerartigen Fortsatzes an einem Ende einer langgestreckten Haltestange 96 einstückig ausgebildet. Durch in der Haltestange 96 ausgebildete Längsschlitze 100 erstrecken sich zwei stützende Stehbolzen 98 (Fig. 5 und 18), die jeweils im vorderen Ende der Führungsplatte 66b befestigt sind (Fig. 1). Dadurch ist die Haltestange wahlweise hin und her verschiebbar abgestützt, so dass das Spaltüberbückungselement 94 aus einer zurückgezogenen in eine vorgeschobene Stellung bewegt werden kann, um den Spalt 50 zur Vervollständigung der Rinne wahlweise zu überbrücken.

Wenn das Spaltüberbrückungselement zurückgezogen ist, kann der Kern 48 in den Spalt zum Beginn des Wickelvorganges oder nach Beendigung des Wickelvorganges aus dem Spalt herausbewegt werden. Gemäss Fig. 1 und 9 ist das Spaltüberbrückungselement 94 so klein an Höhe und Breite, dass es ausreichend viel Spielraum lässt, damit Windungen des Drahtes um den Kern gelegt werden können. Das Spaltüberbrückungselement hat ferner eine nach oben offene Nut 102, die in Krümmung, Breite und Höhe dem halbkreisförmigen Bereich der Drahtaufnahmerinne 42 entspricht. Wenn das Überbrückungselement ausgefahren ist, um den Spalt 50 zu überbrücken, bildet die Nut 102 eine Verlängerung der Drahtaufnahmerinne 42 zur Führung der umlaufenden Drahtschlinge durch die Öffnung im Kern. Der Draht kann sich also nicht über den Spalt 50 hinweg radial nach aussen bewegen, so dass, wenn er nicht abgestützt wäre, er nicht wieder richtig in die Rinne einlaufen würde. Gemäss Fig. 5 ist das wahlweise Überbrücken des Spaltes mit Hilfe des Spalt-überbrückungselementes durch Betätigen eines unter Federvorspannung stehenden Solenoids 104 erzielbar, dessen Betätigungsstange 106 mit einem Flansch 108 verbunden ist, welcher sich von der Haltestange 96 erstreckt.

Da die Drahtzufuhr- und Bremseinrichtungen 30 und 32 (Fig. 1 und 3) identisch sind, wird wegen der grösseren Kürze nur die erste im einzelnen beschrieben. Entsprechende Teile der Drahtzufuhr- und Bremseinrichtung 32 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Eine umgekehrt L-förmige Konsole 110 (Fig. 3) hat einen senkrechten Schenkel, der an einer äusseren Seitenkante der oberen Grundplatte 58 befestigt ist. An der Oberseite des waagrechten Schenkels der Konsole 110 sind zwei Paare einander gegenüberliegender Klemmwalzen 112 drehbar gelagert. Diese Walzen können mit der gleichen Geschwindigkeit gleichzeitig gedreht werden, um den Drahtstrang 34 zwischen sich hindurch zu ziehen und in die Drahtaufnahmerinne 42 zu führen. Die Klemmwalzen werden von einem in den Zeichnungen nicht dargestellten Stirnrädergetriebe in der genannten Weise angetrieben, welches mit einer an der Konsole 110 angebrachten elektrischen Kupplungs- und Bremsanordnung 114 (Fig. 3) betriebsmässig verbunden ist. Die Klemmwalzen bestehen vorzugsweise aus einem festen, federnd nachgiebigen Werkstoff, wie Polyurethan, so dass eine positive schlupffreie Zustellung erzielbar ist, wenn die einander gegenüberliegenden Klemmwalzen in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, der von der Stärke des Drahtes abhängt.

Die beiden elektrischen Kupplungs- und Bremsanordnungen 114 (Fig. 3) sind durch einen Antriebsriemen 115 mit dem elektrischen Antriebsmotor 92 antriebsmäsig verbunden. Der Antriebsriemen läuft um zwei Riemenscheiben 300 von gleicher Grösse, die an den unteren Enden senkrechter Kraftwellen 302 der Kupplungs- und Bremsanordnung 114 angebracht sind. Ausserdem wird der Antriebsriemen 115 um eine Riemenscheibe 304 angetrieben, die am unteren Ende einer senkrechten Antriebswelle 306 angebracht ist, welche an ihrem oberen Ende die Leerlaufriemenscheibe 86 trägt, die ihrerseits vom Antriebsmotor 92 über den Riemen 82 antreibbar ist. Der Antriebsmotor 92 muss so stark sein, dass er die Zufuhr und den Umlauf von schwerem Draht ermöglicht. Bei dem tatsächlich gebauten Prototyp war der Antriebsmotor 92 auf 'A PS ausgelegt.

Die Drähte werden vorzugsweise der Rinne mit der gleichen Geschwindigkeit zugeführt, mit der die Trommel und der Riemen die Drahtschlinge in Umdrehung versetzen. Die jeweiligen Durchmesser der Riemenscheiben 88,300 und 304, der Trommel 44 sowie der Klemmwalzen 112 müssen also so gewählt sein, dass dieses Geschwindigkeitsverhältnis erzielbar ist. Es kann sich auch als nötig erweisen, die Riemen 82 und 115 und die oben genannten Riemenscheiben mit ineinander greifenden Zähnen zu versehen. Dann können die Riemen als Taktriemen zur zeitlichen Abstimmung benutzt werden. Die elektrischen Kupplungs- und Bremsanordnungen 114 können zwischen zwei Arbeitsweisen elektrisch umgeschaltet werden. Wenn sie auf Bremsen geschaltet sind, halten sie die Klemmwalzen gegen eine Drehbewegung fest. Wenn sie dagegen auf Zufuhr geschaltet sind, besteht eine Antriebsverbindung zwischen den Klemmwalzen 112 und den ständig angetriebenen Kraftwellen 302. Die Kupplungs- und Bremsanordnung 114 können im wesentlichen sofort zustellen und anschliessend die Drahtstränge 34 und 36 abbremsen. Eine geeignete elektrische Kupplungs- und Bremsanordnung ist das unter dem Warenzeichen «ELECTRO-PACK» von der Warner Electric Brake and Clutch Company, Beloit, Wisconsin vertriebene Modell EP-170. Die Klemmwalzen 112 werden natürlich abgebremst, um die nachlaufenden Enden der Drähte festzuhalten und dadurch den Abziehvorgang und die Bildung von Windungen um den Kern auszulösen, wie schon erwähnt.

An den Konsolen 110 sind Führungsblöcke 116 angebracht, die mit Löchern versehen sind, durch welche die Drahtstränge 34 und 36 verlaufen. Die hinteren Enden der Führungsrohre 38 und 40 sind an den vorderen Enden der Führungsblöcke befestigt. Der vordere Bereich jedes der Führungsrohre 38 und 40 (Fig. 1 und 3) ist nach innen und unten zur Drahtaufnahmerinne 42 gekrümmt. Wie Fig. 9 zeigt, sind die vorderen Enden der Führungsrohre in entsprechenden, nach unten gerichteten Bohrungen in einem Haltblock 118 aufgenommen, der oben auf dem vorderen Umfang der Führungsplatte 66a befestigt ist. Die Drahtstränge 34 und 36 laufen durch nach unten geneigte Kanäle 120 in dem Block und treten aus diesem in einer Richtung aus, die den glatten und raschen Eintritt der Drähte in den tangentialen Schlitz 41 und dann in den halbkreisförmigen Bereich der U-förmigen Drahtaufnahmerinne 42 erleichtert. Vorzugsweise ist die Vorratsspule so ausgerichtet, dass die vorherige Krümmung des Drahtes, die aus seinem Aufwickeln auf die Vorratsspule resultiert, die Bildung der Schleifen erleichtert.

Gemäss Fig. 9 und 10 ist an der Hinterseite des Halteblocks ein Träger 122 befestigt, der sich zum Spalt 50 ersteckt, wie Fig. 1 zeigt. In einem Loch im entfernten Ende des Trägers ist das hintere Ende einer festen Führungsstange 124 (Fig. 9 und 10) drehbar aufgenommen. Der vordere Bereich der Führungsstange ist nach unten zum Kern 48 abgebogen.

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Wenn der Kern bewickelt wird, treten die Drahtschleifen, die aus der Rinne und von der Trommel weg abgezogen werden, mit der Führungsstange 124 in Eingriff, welches sie nach unten führt. Dadurch ist sichergestellt, dass jede Windung auf der Mitte der Höhe des Kerns etwa auf dem Niveau des Spaltüberbrückungselementes 94 gebildet wird. Anschliessend wird der Kern von der weiter unten beschriebenen Kernzufuhrvorrichtung um seine Mittelachse gedreht. Die Führungsstange 124 ist in ihrer Lage im Verhältnis zum Kern verstellbar und wird nach dem Verstellen mittels einer Stellschraube 126 festgehalten.

Zum Abschneiden der nachlaufenden Enden der Drähte von den jeweiligen Vorrats quell en ist eine erste Schereinrichtung vorgesehen. Gemäss Fig. 9 und 10 ist ein ebenes Messer 128 einer Fläche des Halteblocks 118 überlagert mittels einer Schraube 130 schwenkbar angebracht. Das Messer hat eine insgesamt nach unten gerichtete Klinge 132 mit einer senkrecht geneigten Schnittkante 134. Das Messer 128 hat einen Handgriff 139, mit dem das obere Ende einer Betätigungsstange 138 eines senkrecht angebrachten, unter Federvorspannung stehenden Solenoids 136 (Fig. 10) schwenkbar verbunden ist. Das Solenoid ist so erregbar, dass es das Messer aus der in Fig. 10 durchgezogenen gezeichneten Stellung in die gestrichelt gezeichnete Stellung schwenkt. Dadurch wird die Klinge des Messers an den Kanälen 120 im Haltblock 118 vorbeigeschwenkt, wobei sie die daraus austretenden Drahtstränge 34 und 36 abschert. Die Klinge des Messers besteht vorzugsweise aus gehärtetem Stahl. Diese Schereinrichtung ist so ausgelegt, dass die abgeschnittenen Enden ungebogen und verhältnismässig gratfrei erhalten werden. Das ist deshalb erwünscht, weil diese Enden die führenden Enden der nächsten Drahtschlinge sein werden, so dass sie ungehindert in der Rinne bewegbar sein müssen.

Die erste Schereinrichtung kann zu einem beliebigen Zeitpunkt betätigt werden, wenn eine ausreichend grosse Anzahl Windungen um den Kern gewickelt worden ist, um die nachlaufenden Enden zu verankern. Die Bremswirkung der Draht-zufuhr- und Bremseinrichtungen 30 und 32 wird nach diesem Verankern nicht mehr benötigt. Das Abtrennen der Drähte in diesem Zeitpunkt ist deshalb erwünscht, weil es ein langsames Drehen des Kerns ermöglicht, wie nachfolgend im einzelnen erläutert, so dass jede Windung auf dem Kern der vorhergehenden Windung benachbart und nicht über dieser angeordnet wird.

Die Anzahl Windungen, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung auf einen gegebenen Kern gewickelt werden kann, hängt nicht nur vom Durchmesser der Öffnung im Kern sondern auch vom Drahtdurchmesser, der Länge der Rinne und der Höhe der Rinne ab. Je kleiner der Drahtdurchmesser und je grösser die anderen Abmessungen sind, umso mehr Windungen können auf einen Kern von gegebenem Querschnitt gewickelt werden. Die zum Beschleunigen des Drahtes auf eine geeignete Betriebsgeschwindigkeit, z.B. 9,14 m/s benötigte Zeit ist minimal, da der Anfangswiderstand gegen die Beschleunigung nur dem Beharrungsvermögen des Drahtes selbst zuzuschreiben ist und keiner weiteren Materialmasse, beispielsweise einem Schützen. Da die Zustellung mit der gleichen Geschwindigkeit erfolgt wie der Umlauf des Drahtes um die Rinne herum, beginnt das Aufwickeln mit gleichen Moment, in dem die Zufuhr anhält, und es besteht keine zeitliche Verzögerung zwischen der Zustellung und dem Aufwickeln während irgendeiner Beschleunigung irgendwelcher Teile der Vorrichtung. Ähnlich wird das Aufwickeln mit der gleichen Geschwindigkeit beendet, mit der es begann, ohne dass die Trommel und der Riemen verlangsamt werden. Deshalb ergibt sich als Vorteil der Vorrichtung, dass eine fortlaufende Reihe mit Draht bewickelter Kerne mit hoher Geschwindigkeit hergestellt werden kann.

Die verstellbare Drahtfreigabeeinrichtung 52 (Fig. 1 und 11) wird zum Einstellen der Zugspannung der Drahtwindungen auf dem Kern benutzt. Dazu ist eine feste Rolle 140 auf einer Welle 142 (Fig. 11) abgestützt, welche an ihren beiden Enden in den Schenkeln eines gegabelten Haltearms 144 drehbar gelagert ist, der an der Führungsplatte 66b befestigt ist. Die Rolle hat ein insgesamt ovales Loch 146, durch welches sich die Welle erstreckt, so dass die Rolle gegenüber der Welle senkrecht bewegbar ist. Die Rolle ist so angeordnet, dass ihr unterer Aussenumfang oberhalb der Drahtaufnahmerinne 42 ruht, um normalerweise die oberste Drahtschleife in der Rinne zu halten. An der Oberseite des Haltearmes 144 ist ein federnd nachgiebiges Element, z.B. ein Federstahlstreifen 148 an seinem einen Ende mittels einer Schraube 150 befestigt. Das andere Ende des Federstahlstreifens steht mit dem oberen Aussenumfang der Rolle 140 in Eingriff und drückt die Rolle nach unten gegen die Führungsplatte 66b und das Spurteil 72b. Die Kraft, mit der der Stahlstreifen die Rolle herabdrückt, ist je nach der Einstellung einer Stellschraube 152 verstellbar.

Während des Bewickeins eines Kerns wird der Draht zunächst aus der Rinne und über die Rampe 75 abgezogen (Fig. 1 und 18). Wie Fig. 15 zeigt, erstreckt sich der Draht, beispielsweise Drahtstrang 34 momentan als Sehne zwischen dem Kern 48 und der Rolle 140. Nahezu unmittelbar reichen die nach oben und radial nach innen wirkenden Kräfte der obersten Schleife des Drahtstranges 34 aus, um die Rolle 140 so weit nach oben zu drängen, dass die Schleife aus der Rinne heraus zwischen der Rolle und dem Spurteil 72b hindurchgezogen werden kann, wie Fig. 11 zeigt. Während die Drahtschlinge weiter umläuft, wird die oberste Schleife des Drahtstranges 34 von der Trommel 44 abgezogen, wie in Fig. 16 in durchgezogenen Linien gezeigt. Wenn die Schleife des Drahtstranges 34 völlig von der Trommel abgezogen ist, beginnt sie in den halbkreisförmigen Bereich der Rinne zurückgeleitet zu werden, wie in Fig. 16 strichpunktiert gezeigt. Der restliche Teil der Schleife des Drahtstranges 34 wird schliesslich, wie Fig. 17 zeigt, fest um den Kern angezogen. Die Rolle 140 verhindert, dass die nun oberste Schleife der Drahtschlinge sich ablöst und eine Sehne bildet, bis die neu gebildete Windung fest angezogen ist. Wie fest jede Windung um den Kern angezogen wird, hängt also davon ab, wieviel Kraft nötig ist, bis sich eine gegebene Schleife aus der Rinne unterhalb der Rolle 140 ablöst. Durch Drehen der Stellschraube 152 (Fig. 11)

kann die Festigkeit, mit der die Windungen um den Kern angezogen werden, reguliert werden.

Zur erfindungsgemässen Vorrichtung gehört ferner eine sekundäre Spanneinrichtung, deren hauptsächliche Aufgabe darin besteht, die oberste Schleife in der Rinne an verschiedenen Punkten längs ihrer Länge mit verhältnismässig kleiner Kraft zu halten, die beim Abziehen leicht überwunden werden kann. Insbesondere können an verschiedenen Stellen längs der U-förmigen Drahtaufnahmerinne 42 Kontaktglieder 154 vorgesehen sein, wie in Fig. 1 und 3 gezeigt. Tatsächlich ist ein Vielzahl derartiger Kontaktglieder vorgesehen; aber aus Gründen der Einfachheit sind nur zwei gezeigt. Diese Kontaktglieder können in Form federnd nachgiebiger Drähte vorgesehen sein, deren eines Ende jeweils an einer der Führungsplatten 66a und 66b befestigt ist, während sich ihr anderes, freies, nach oben umgebogenes Ende in die Rinne etwas unterhalb des oberen Umfangs erstreckt.

Ausserdem sind Einrichtungen vorgesehen, um jede Schleife bei ihrem Abziehen aus der Rinne zu zählen. Da das Abziehen jeder Schleife der Bildung einer einzigen Windung um den Kern entspricht, ist es wichtig, die Anzahl Schleifen zu überwachen, die aus der Rinne abgezogen werden, so dass der Wickelvorgang beendet werden kann, wenn eine im vor5

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aus bestimmte Anzahl Windungen auf dem Kern gebildet worden ist. Zu den Zähleinrichtungen gehört ein Messfühler 156 (Fig. 1), der die Rinne übergreift und in der Nähe der verstellbaren Drahtfreigabeeinrichtung 52 angeordnet ist. Als Messfühler dient vorzugsweise ein optischer Messfühler, der das Abziehen einer Schleife feststellt, wenn diese einen Abtaststrahl kreuzt, der über die Oberseite der Rinne gerichtet ist. Der Messfühler kann z.B. eine Lichtsende- und eine Lichtempfangsdiode aufweisen, die an eine hier nicht gezeigte herkömmliche elektronische Zählvorrichtung angeschlossen sind.

Ein weiteres sehr vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, dass das führende Ende jedes Drahtstranges der Drahtschlinge bei Beendigung des Wickelvorganges abgeschnitten werden kann, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, dass die um den Kern gewickelten letzten Windungen festsitzen. Wie schon erwähnt, muss bei einer Wickelvorrichtung ohne Schützen für ringförmige Kerne der genannten Art mehr Draht zu der durch die Öffnung im Kern umlaufenden Drahtschlinge gelegt werden als schliesslich um den Kern gewickelt wird. Das liegt daran, dass ausreichend Draht zur Verfügung stehen muss, um von der Trommel und dem Riemen bei der Schaffung der letzten Windung um den Kern in der ovalen Bahn angetrieben zu werden. Die führenden Enden der Drahtstränge liegen am Boden der Drahtschlinge. Deshalb ist die erfindungsgemässe Vorrichtung mit einer Rutsche versehen, die das führende Ende jedes Drahts nach unten aus der Rinne leitet, sowie mit einer zweiten Schereinrichtung, die das führende Ende abschneidet, wenn es durch die Rutsche nach unten bewegt worden ist. Die Lage und allgemeine Anordnung der Rutsche 158 und der zweiten Schereinrichtung 160 geht aus Fig. 1,3, 6,7 und 8 hervor.

Wie Fig. 7 zeigt, erstreckt sich am Boden der Drahtaufnahmerinne 42 durch die Führungsplatte 66a in senkrechter Richtung ein Schlitz 162. Durch die obere Grundplatte 58 erstreckt sich eine Führungsöffnung 164, die mit dem Schlitz 162 in Verbindung steht, in Vorwärtsrichtung nach unten. Zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Wickelvorganges wird das führende Ende jedes Drahtstranges, z.B. des Drahtstranges 34 nach unten durch den Schlitz und die Führungsöffnung geführt. An der Unterseite der Grundplatte 58 ist mit der Führungsöffnung 164 ausgerichtet ein sich senkrecht erstreckendes, rechteckiges Schergehäuse 166 angebracht. Die Seitenwände dieses Gehäuses bilden eine Kammer 169, deren oberes Ende mit der Führungsöffnung in Verbindung steht, so dass die Drahtstränge, z.B. der Drahtstrang 34 nach unten hindurchgeführt werden können. Innerhalb der Kammer des Schergehäuses sind zwei einander gegenüberliegende Klemmwalzen 168 und 170 (Fig. 7) jeweils um eine Welle 172 bzw. 174 drehbar gelagert, deren Enden in den Seitenwänden des Gehäuses gelagert sind. Wie aus Fig. 3 und 7 hervorgeht, sind die Enden der Welle 172 in geneigten Schlitzen 176 aufgenommen, die in den Seitenwänden des Schergehäuses ausgebildet sind. An der Aussenseite des Schergehäuses 166 ist vorn ein sich senkrecht erstreckendes, unter Federvorspannung stehendes Solenoid 178 befestigt. Der Aussenfläche einer Seitenwand des Schergehäuses 166 überlagert ist ein Verbindungsarm 180 um einen Zapfen 181 schwenkbar angebracht. Der Zapfen 181 ist in der Seitenwand des Schergehäuses befestigt. Der Verbindungsarm 180 ist mit einem Ende schwenkbar und verschiebbar am oberen Ende einer Betätigungsstange 182 des Solenoids 178 angebracht. Im anderen Ende des Verbindungsarmes ist ein Loch ausgebildet, durch welches sich die Welle 172 der Klemmwalze 168 erstreckt. Normalerweise steht die Betätigungsstange des Solenoids 178 unter Federvorspannung in die in Fig. 7 gestrichelt gezeigte, ausgefahrene Stellung, bei der der Verbindungsarm 180 die Klemm walze 168 in zurückgezogener Stellung von der

Klemmwalze 170 entfernt hält. Bei Erregung des Solenoids wird die Betätigungsstange 182 zurückgezogen. Die Klemmwalze 168 wird zur Klemmwalze 170 gedrängt, so dass die Drahtstränge, z.B. der Drahtstrang 34 zwischen die Klemmwalzen geklemmt und von diesen nach unten gezogen werden können.

Die Klemmwalzen sind in entsprechenden, gekrümmten Ausnehmungen 184 und 186 (Fig. 7) aufgenommen, welche in den Stirnwänden des Schergehäuses 166 ausgebildet sind. Dadurch ist gewährleistet, dass die Drahtstränge zwischen den Walzen nach unten und nicht hinter oder um sie herum gelenkt werden. Vorzugsweise besteht die Klemmwalze 170 aus gehärtetem Stahl und hat eine Vielzahl von radial ausgerichteten Zähnen 188 längs ihres Umfangs. Die Klemmwalze 168 dient als Druckwalze, und bei Erregung des Solenoids 178 werden die Drahtstränge zwischen den Klemmwalzen eingezwängt. Vorzugsweise besteht die Klemmwalze 168 aus einen federnd nachgiebigen Werkstoff, wie Polyurethan. Die Zähne 188 stellen sicher, dass ein zwangsläufiges Erfassen der Drahtstränge erzielt wird. Die Zähne bilden im Draht geringfügige Verformungen 190 (Fig. 7) bei seinem Hindurchlauf zwischen den angetriebenen Walzen, die den Draht nach unten durch die Kammer 169 ziehen. Diese zwangsläufige Zugwirkung ist wichtig, das sie es ermöglicht, dass die letzten Windungen auf dem Kern angezogen werden, während gleichzeitig das Abschneiden der führenden Enden erleichtert wird.

Wie Fig. 6 zeigt, ist auf einem Ende der Welle 174 eine Riemenscheibe 192 angebracht, um die ein endloses Antriebsband 194, welches von einer hier nicht gezeigten Antriebseinrichtung angetrieben ist, umläuft, um die gezahnte Klemmwalze 170 in Umdrehung zu versetzen, damit die Drahtstränge nach unten durch das Schergehäuse gezogen werden können. Während des Betriebs der Vorrichtung ist die gezahnte Klemmwalze ständig angetrieben, so dass die Zugwirkung erzielt werden kann, sobald das Solenoid 178 erregt wird.

Zur zweiten Schereinrichtung 160 gehört ein Schieber 196 (Fig. 8), der in dem unten in der Drahtaufnahmerinne 42 ausgebildeten Schlitz 162 schwenkbar angebracht ist. Der Schieber besteht aus einer verhältnismässig kleinen rechteckigen Schiene, die am Ende einer Stange 198 (Fig. 1 und 6) angebracht ist, welche sich durch eine Bohrung in der Führungsplatte 66a und über deren Seitenkante hinaus erstreckt. Der Schieber 196 nimmt normalerweise seine geschlossene Stellung ein (in Fig. 7 gestrichelt gezeigt), bei der seine Oberseite 200 (Fig. 6) sich waagrecht erstreckt und das obere Ende des Schlitzes 162 abschliesst und einen Teil des Bodens der Drahtaufnahmerinne 42 bildet. Die Stange 198 ist entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 7) drehbar, um den Schieber in seine durchgezogenen gezeichnete, offene Stellung zu schwenken, so dass seine Unterseite mit den führenden Enden der Drähte in Eingriff tritt und diese nach unten durch den Schlitz 162 und die Führungsöffnung 164 lenkt.

Wie am besten in Fig. 1, 3 und 5 erkennbar, ist das äussere Ende der Stange 198 an einem Ende eines Verbindungsarms 204 fest angebracht. Das andere Ende des Verbindungsarmes ist mit einer Betätigungsstange 206 eines in zwei Richtungen wirksamen Solenoids 208 schwenkbar verbunden, welches in horizontaler Ausrichtung an einer der senkrechten Streben 60 (Fig. 3) angebracht ist. Das Solenoid ist normalerweise so erregt, dass es den Schieber 196 fest in seiner in Fig. 6 gezeigten geschlossenen Stellung hält. Bei umgekehrter Erregung des Solenoids 208 wird die die Betätigung auslösende Stange 198 vom Verbindungsarm 204 gedreht, um den Schieber 196 in die in Fig. 7 durchgezogenen gezeichnete, offene Stellung zu schwenken. Die führenden Enden der Drähte werden ins Schergehäuse geführt und von den Klemmwalzen im Scherge5

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häuse gezogen, bis sie in einen im Spurteil 72a ausgebildeten Schlitz 209 (Fig. 1 und 8) hineingleiten. Dieser Schlitz verläuft rechtwinklig zum Schenkel 42b der Rinne, und zwar etwas hinter der Achse der Stange 198. Schliesslich erstrecken sich die Drähte fest vom Kern 48 zum Schlitz 209 in einer geraden Linie. Bei erneuter Umkehr der Erregung des Solenoids 208 wird der Schieber geschlossen und seine Seitenkante schert die führenden Enden der Drähte ab. Das ist in Fig. 8 erkennbar, wo die Abwärtsbewegung des sichtbaren Endes des Schiebers 196 bewirkt, dass die Drähte zwischen der unteren Seitenrandkante des Schiebers und der oberen Seitenrand-kante der Führungsplatte 66a abgeschert werden. Vorzugsweise hat die vordere Seitenfläche des Schlitzes 209 einen nach vorn geneigten, oberen Abschnitt 209a (Fig. 8). Unmittelbar vor dem Abscheren mit Hilfe des Schiebers 196 werden die Drähte straff über diese Fläche gezogen.

Schliesslich gehört zu der Wickelvorrichtung gemäss der Erfindung auch eine Kernzufuhrvorrichtung, mit der der Kern 48 dem Spalt 50 zugeführt und im Spalt so angeordnet wird, dass das Spaltüberbrückungselement sich durch die Öffnung in der Mitte des Kerns erstrecken und der Draht um den Kern gewickelt werden kann. Aus Gründen der Vereinfachung ist die Kernzufuhrvorrichtung in Fig. 1 nicht gezeigt, jedoch in Fig. 3 mit Bezugszeichen 210 kenntlich gemacht. Die Kernzufuhrvorrichtung ist von einer waagrechten Platte 212 abgestützt, die an der Rahmenkonstruktion 54 befestigt ist. Die Kernzufuhrvorrichtung ist ausserdem so ausgelegt, dass sie den Kern während des Wickelvorganges dreht, damit die Drahtwindungen in Umfangsrichtung Abstände voneinander erhalten. Das Drehen des Kerns kann während des Wickelvorganges umgekehrt werden, wenn einander überlappende Windungen erwünscht sind. Die Kernzufuhrvorrichtung 210 weist eine in senkrechter Richtung geneigte Rutsche 214 auf, die einen Vorrat an Kernen 216 enthält, welche unter Schwerkraft nach unten in Richtung zum Spalt 50 gedrängt werden.

Aufbau und Arbeitsweise der Kernzufuhrvorrichtung soll im einzelnen anhand von Fig. 12-14 näher erläutert werden. Jeder Kern wird aus der Rutsche 214 in den Spalt 50 zugestellt, wenn das Spaltüberbrückungselement 94 zurückgezogen ist. Jeder Kern, wie der Kern 48 wird im Spalt von vier Spulen 218,220,222 und 224 abgestützt, die fest mit dem Aussenumfang des Kerns an vier, um 90° im Abstand voneinander liegenden Stellen in Eingriff stehen. Die Spulen 218 und 220 sind in Tandemanordnung von einem in senkrechter Richtung verschiebbaren Schlitzten 226 abgestützt. Die Spulen 222 und 224 sind gemeinsam mit einer weiteren Spule 228 in einer dreieckigen, drehbaren Anordnung 230 abgestützt, die weiter unten im einzelnen erläutert wird. Jede Spule, z.B. die Spule 218 (Fig. 13) hat einen mittleren zylindrischen Teil 232", der an beiden Enden von ringförmigen Rändern 234 und 236 begrenzt ist. Der Abstand zwischen den Rändern jeder der Spulen ist etwas grösser als die Dicke der Kerne, und die Ränder dienen dazu, den Kern seitlich ausgerichtet zu halten, wenn er im Spalt abgestützt ist.

Das untere Ende einer senkrechten Führungsstange 238 (Fig. 12 und 13) ist am oberen waagrechten Teil des Schlittens 226 fest angebracht. Das obere Ende der Führungsstange erstreckt sich durch ein Loch 240 in einem oberen waagrechten Rahmenteil 242. Die Führungsstange 238 ist von einer schraubenlinienförmig gewundenen Feder 244 umgeben, die zwischen dem Rahmenteil 242 und dem Schlitten 226 eingeklemmt ist, um die Spulen 218 und 220 nach unten gegen den Kern 48 zu drücken. Ebenfalls fest mit dem Schlitten verbunden ist das untere Ende einer sekundären Führungsstange 246, deren oberes Ende in einem Loch aufgenommen ist, welches durch das Rahmenteil 242 führt. Diese sekundäre Führungsstange hat die Aufgabe, den Schlitten an einer Drehbewegung um die Führungsstange 238 zu hindern. Vorzugsweise ist ein Splint oder ein sonstiges Anschlagmittel vorgesehen um zu verhindern, dass die Führungsstangen 238 und 246 aus den entsprechenden Löchern im Rahmenteil 242 nach unten rutschen.

Die zylindrischen Abschnitte der Spülen haben vorzugsweise eine Aussenfläche aus einem Werkstoff mit hohem Reibungskoeffizienten, z.B. synthetischem Kautschuk, so dass die Drehbewegung des zwischen ihnen gehaltenen Kerns nur beim Drehen der Spulen erfolgen kann. Die Spulen 218 und 220 sind um Wellen 248 drehbar gelagert, deren beide Enden jeweils in im Abstand voneinander angeordneten senkrechten Flanschen 250 (Fig. 12 und 13) des Schlitten 226 drehbar gelagert sind.

Auf jeder der Wellen 248 ist ausserdem ein Stirnrad, z.B. das Stirnrad 252 (Fig. 13) abgestützt. Die Stirnräder werden gleichzeitig von einem zwischengeschalteten Stirnrad 242 angetrieben, welches auf einer mittleren Welle 256 sitzt. Eine am äusseren Ende der Welle 256 angebrachte Riemenscheibe 258 wird von einem Endlosriemen 260 in Umdrehung versetzt, der von einer hier nicht gezeigten Antriebsanordnung so angetrieben ist, dass die Spulen 218 und 220 gleichzeitig in der gleichen Richtung gedreht werden.

Wenn, wie Fig. 12 zeigt, die Vorrichtung mit einem neuen Kern beschickt wird, können die Spulen 218 und 220 kurzfristig im Uhrzeigersinn angetrieben werden, so dass sie bei ihrem Eingriff mit dem oberen Aussenumfang eines Kerns das Bestreben haben, den Kern in den Spalt, in Fig. 12 gesehen nach links zu schieben. Wenn der Kern im Spalt in seiner Lage abgestützt ist, wird die Umdrehung der Spulen 218 und 220 beendet. Bei Beendigung des Wickelvorganges wird der umwickelte Kern in der durch Pfeil in Fig. 14 angedeuteten Richtung durch die gleichzeitig erfolgende Umdrehung der Spulen 218 und 220 im Uhrzeigersinn ausgestossen. Es ist erkennbar, dass bei der Anordnung eines weiteren Kerns 216 in einer zum Bewickeln bereiten Position der Schlitten 226 nach oben nachgibt, damit genügend grosser Spielraum zwischen den oberen und unteren Spulen zur Verfügung steht.

Zu der Dreiecksanordnung 230 gehören zwei im Abstand voneinander vorgesehene, dreieckige Platten 262 (Fig. 12-14) zwischen denen die Spulen 222,224 und 228 drehbar angebracht sind. Diese Spulen sind auf Wellen 264 drehbar angebracht, deren Enden in entgegengesetzten Ecken der Dreiecksplatten drehbar gelagert sind. Die Spulen 222,224 und 228 können mittels einer Reibrolle 266 (Fig. 12 und 13) gleichzeitig in Umdrehung versetzt werden, welche mit den Aussenrändern jeder beliebigen dieser Spulen in Eingriff treten kann, je nach dem in welcher Drehstellung sich die dreieckige Platte befindet. Das Drehen der auf diese Weise angetriebenen Spule wird auf die anderen Spulen über ein Planetengetriebe übertragen, welches zwischen den Spulen und einer der dreieckigen Platten angebracht und in Fig. 13 insgesamt mt 268 bezeichnet ist.

Die Dreiecksanordnung 230 ist um eine Welle 270 (Fig. 13) drehbar abgestützt, welche sich mitten durch jede der dreieckigen Platten erstreckt. Die beiden Enden der Welle 270 sind in den oberen Enden senkrechter, von der Platte 212 abgestützter Stützglieder 272 drehbar gelagert (Fig. 3). Die Reibrolle 266 (Fig. 13) ist auf einer Welle 274 drehbar abgestützt, deren beide Enden gleichfalls in entsprechenden Löchern in den senkrechten Stützgliedern 272 gelagert sind. An einem Ende der Welle 274 ist eine Riemenscheibe angebracht, die von einem endlosen Antriebsriemen 278 in Umdrehung versetzt wird, der von der gleichen Antriebsvorrichtung angetrieben wird, die auch die oberen Spulen 218 und 220 antreibt. Vorzugsweise arbeitet diese Antriebsvorrichtung mit schrittweisem Weiterschalten und kann dabei die Spulen in sehr kleinen Schritten weiterdrehen. Das ermög5

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licht eine sehr langsame Umdrehung des Kerns 48 während des Wickelvorganges, so dass aufeinanderfolgende Windungen des Drahts gleichmässige Abstände um den Umfang des Kerns herums erhalten.

Die Dreiecksanordnung 230, die die unteren Spulen 222, 224 und 228 trägt, ist so ausgelegt, dass sie die Spulen schrittweise in einem Bogen von 120° entgegen dem Uhrzeigersinn weiterdreht, wie Fig. 14 zeigt. Das ermöglicht es, einen bewik-kelten Kern 48 auszustossen, so dass gleichzeitig der nächste Kern 216 in den Spalt in eine zum Wickeln bereite Lage gebracht werden kann. An einem Ende der die Dreiecksanordnung abstützender Welle 270 ist eine Riemenscheibe 280 (Fig. 13) angebracht. Diese Riemenscheibe ist von einem Endlosriemen 282 angetrieben, der von einem entsprechenden Schrittschaltmotor so angetrieben wird, dass er die Dreiecksanordnung nacheinander um 120° dreht.

Es ist auch eine Einrichtung vorgesehen, mit der die Dreiecksanordnung unmittelbar nach jeder Drehung um 120° blockiert wird. Im einzelnen ist dazu ein Kipparm 284 (Fig. 13) mit einem Ende schwenkbar an einer Stützkonsole 286 angebracht, während sein freier Arm eine becherförmige Ausnehmung 288 hat, die zur Aufnahme des Endes einer der Wellen 264 der Spulen geeignet ist. Wenn der Kipparm 284 die in Fig. 13 durchgezogen gezeigte, obere Stellung einnimmt, hält er eine der Wellen 264 in ihrer Lage fest und verhindert eine Drehbewegung der Dreiecksanordnung 230. Wenn der Kipparm in seine untere Stellung schwenkt, die in Fig. 13 gestrichelt gezeigt ist, wird das mit Ausnehmung versehene Ende des Kipparms von der in ihrer Lage gehaltenen Welle 264 wegbewegt, so dass die Dreiecksanordnung um 120° gedreht werden kann. Vom Kipparm 284 erstreckt sich eine Lasche 296, mit der eine Betätigungsstange 294 eines an einer Konsole 292 angebrachten, senkrecht ausgerichteten und unter Federvorspannung stehenden Solenoids 290 schwenkbar verbunden ist. Durch die Federvorspannung des Solenoids ist der Kipparm normalerweise in seine obere, blockierende Stellung vorgespannt. Bei Erregung des Solenoids wird der Kipparm nach unten geschwenkt, damit die Dreiecksanordnung um 120° gedreht werden kann. Wenn ein bewickelter Kern aus der Kernzufuhrvorrichtung ausgestossen wird, wird die Dreiecksanordnung 230 in Fig. 14 gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Danach bewirkt ein erregendes Solenoid, dass der Kipparm nach oben schwenkt, um die nächste Welle 264 in ihrer Lage zu blockieren.

Die Kernzufuhrvorrichtung arbeitet mit vier Spulen, die den Kern fest in seiner Lage halten. Das ist wichtig, weil während des Wickelvorganges die von den zu Windungen um den Kern herum gelegten Drähten ausgeübten Kräfte sonst den Kern in seiner Lage verschieben oder von den Spulen wegziehen könnten. Dies trifft besonders für den Wickelvorgang mit starken Drähten zu, wenn die zum festen Anziehen der Schleifen um den Kern nötigen Kräfte besträchtliches Aus-mass annehmen.

Die oben beschriebenen Antriebsvorrichtungen, elektrischen Kupplungs- und Bremsanordnungen und Solenoide, die die Betriebselemente der Vorrichtung betätigen, müssen der Reihe nach steuerbar sein, wenn die Vorrichtung vollko-men automatisch sein soll. Diese Steuerung lässt sich durch elektromechanische Einrichtungen einschliesslich von Relais, Schaltern, Zeitgebern, Nocken usw. verwirklichen. Vorzugsweise wird die Steuerung mit Hilfe elektronischer Mikroprozessoren erreicht. In einem gebauten und in Betrieb genommenen Prototyp der erfindungsgemässen Vorrichtung wurde zum Steuern des selbsttätigen Betriebs ein programmierbarer Allzweck-Minirechner mit einer Datenstation mit Tastatur und Bildschirmanzeige benutzt. Eine solche Anordnung erleichtert das Umschalten auf andere Kern- und Drahtgrös-sen.

Im Anschluss an die obige detaillierte Beschreibung des Aufbaus der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung soll nun beschrieben werden, wie die Vorrichtung zum gleichzeitigen Bewickeln eines Kerns mit zwei verschiedenen Drähten, d.h. zum bifilaren oder doppelfädigen Bewickeln benutzt wird. Zunächst wird der Antriebsmotor 92 eingeschaltet, um den Drehantrieb der Trommel 44 und der Kraftwellen 302 der Kupplungs- und Bremsanordnungen 114 in Gang zu setzen. Das Solenoid 104 (Fig. 5) wird erregt, um das Spaltüberbrückungselement 94 in zurückgezogene Stellung zu bringen. Anschliessend wird die Kernzufuhrvorrichtung 210 (Fig. 3) betätigt, um einen Kern in den Spalt zuzustellen und dort zum Wickeln festzuhalten. Das Solenoid 104 (Fig. 5) wird dann entregt, und das Spaltüberbrückungselement bewegt sich in ausgefahrene Stellung durch die Öffnung in der Mitte des Kerns hindurch. Damit ist die U-förmige Drahtaufnahmerinne 42 gemäss Fig. 1 vervollständigt.

Die Kupplungs- und Bremsanordnungen 114 (Fig. 1) werden eingeschaltet, um mit der mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Zustellung des ersten und zweiten Drahtstranges 34 bzw. 36 von der jeweiligen Vorratsquelle zu beginnen. Durch die Führungsrohre 38 und 40 werden die Drähte in den tangentialen Schlitz 41 und dann in die Drahtaufnahmerinne 42 kurz vor dem Kern 48 eingeführt, wie Fig. 9 zeigt. Die führenden Enden dieser Drähte werden insgesamt entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 1) längs des Schenkels 42a der Rinne bewegt. Es kann erwünscht sein, das Umschalten der Drahtzufuhr- und Bremseinrichtung 32 von Bremsen auf Zur-fuhr im Verhältnis zu dem der Drahtzufuhr- und Bremseinrichtung 30 geringfügig zu verzögern, damit die führenden Enden der Drähte leicht versetzt werden. Auf diese Weise ist besser sichergestellt, dass die Schleifen der Drahtschlinge senkrecht aufeinandergestapelt werden und sich nicht verwirren.

Wenn die führenden Enden der Drähte die Trommel 44 (Fig. 1) erreichen, werden sie unter Reibung zwischen der Aussenfläche der Trommel und dem Endlosriemen 46 gehalten und zwangsläufig um die Trommel herum in den anderen Schenkel 42b der U-förmigen Drahtaufnahmerinne zurückbewegt. Bei fortgesetztem Umlauf der führenden Enden um die ovale Bahn, die die U-förmige Drahtaufnahmerinne gemeinsam mit der Trommel bildet, entsteht eine Rolle oder Schlinge aus Draht, dessen einzelne Schleifen senkrecht übereinander liegen. Fener bestehen die Schleifen der Drahtschlinge 51 (Fig. 2) abwechselnd aus dem Drahtstrang 34 und dem Drahtstrang 36. Der Wirkung nach wird eine Serie von Doppelschleifen gebildet, die jeweils eine Schleife aus dem Drahtstrang 34 und eine Schleife aus dem Drahtstrang 36 aufweisen. Die unterste Schleife besteht aus dem Drahtstrang 36 und die unmittelbar darüberliegende Schleife aus dem Drahtstrang 34.

Wenn eine ausreichend grosse Anzahl Doppelschleifen in der Rinne gebildet worden ist, wird die Kupplungs- und Bremsanordnung 114 der Drahtzufuhr- und Bremseinrichtung 30 auf Bremsen umgeschaltet. Das bewirkt, dass die oberste Schleife der Drahtschlinge, die aus dem Drahtstrang 34 besteht, von der Rinne abgezogen wird, wie in Fig. 15 und 16 gezeigt. Wenn diese Schleife etwa halbwegs zu einer Windung um den Kern angezogen ist, wird die andere Kupplungs- und Bremsanordnung 114 der Drahtzufuhr- und Bremseinrichtung 32 (Fig. 1) auf Bremsen umgeschaltet, wodurch das nachlaufende Ende des Drahtstranges 36 abgebremst wird. Kurz danach beginnt die von oben nächste Schleife der Drahtschlinge, die nun aus dem Drahtstrang 36 besteht, aus der Rinne und von der Trommel abgezogen zu werden (was in den Zeichnungen nicht dargestellt ist). Die aus dem Drahtstrang 34 bestehende erste Schleife ist in die5

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sem Zeitpunkt fast zu einer Windung um den Kern angezogen.

Bei fortgesetztem Antrieb der Drahtschlinge mittels der Trommel 44 und des Endlosriemens 46 wird die erste Schleife des Drahtstranges 34 straff um den Kern gezogen (Fig. 17), und kurz danach ist die erste Schleife des Drahtes fest auf dem Kern angezogen. In der Zeitspanne zwischen dem Festziehen der ersten Schleife des Drahtstranges 34 und der ersten Schleife des Drahtstranges 36 um den Kern herum wird der Kern 48 durch die angetriebene Drehbewegung der Spulen 218 usw. der Kernzufuhrvorrichtung 210 (Fig. 12) geringfügig um seine Mittelachse gedreht. Kurz nachdem die erste Windung jedes der Drahtstränge 34 und 36 fest um den Kern gewickelt worden ist, wird das Solenoid 136 (Fig. 10) erregt, wodurch das Messer 128 geschwenkt wird, so dass es die nachlaufenden Enden der Drahtstränge 34 und 36 von ihren Vorratsquellen abtrennt.

Die Drahtschlinge wird von der Trommel und vom Riemen kontinuierlich um die ovale Bahn herum angetrieben. Die Schleifen der Drahtstränge 34 und 36 werden dabei etwa um 180° phasenverschoben bzw. abwechselnd ständig weiter abgezogen, so dass sie sich nicht miteinander verheddern können. Jedesmal wenn eine Schleife abgezogen wird, wird eine zusätzliche Windung um den Kern gewickelt. Die Straffheit, mit der die Kerne bewickelt werden, hängt von der im voraus festgesetzten Einstellung der Stellschraube 152 der verstellbaren Drahtfreigabeeinrichtung 52 (Fig. 11) ab. Der Kern wird, wenn die Windungen gebildet werden, von der Kernzufuhrvorrichtung 210 (Fig. 3) um seine Achse gedreht. Wie Fig. 4 zeigt, besteht also jede zweite Windung, die um den Kern 48 gewickelt wird, aus einem anderen der Drahtstränge 34 und 36, und jede Windung hat von der unmittelbar vorhergehenden Windung einen gleichbleibenden Abstand. Um das Abwechseln dieser Windungen, d.h. zuerst aus dem ersten Draht und dann aus dem zweiten Draht zu erleichtern, wird vorzugsweise die Zustellung des zweiten Drahtstrangs 36 angehalten, nachdem das führende Ende des ersten Drahtes von etwa 45 bis etwa 315° in der ovalen Bahn vorwärtsbewegt worden ist. Auf diese Weise besteht für das Strammziehen der Schleifen um den Kern herum ein ausreichend grosser Abstand.

Kurz bevor die letzten Windungen jedes der Drahtstränge 34 und 36 um den Kern gewickelt worden sind, wird das in zwei Richtungen wirksame Solenoid 208 (Fig. 3) erregt, damit der Schieber 196 nach oben in die in Fig. 7 durchgezogen 5 gezeichnete Stellung schwenken kann. Gleichzeitig wird das Solenoid 178 erregt, um die Klemmwalze 168 in die Nähe der Klemmwalze 170 zu bewegen, nachdem zuvor der die Klemmwalze 170 antreibende Motor erregt worden ist. Das führende Ende des ersten Drahtstranges 34 am Boden der io Drahtschlinge 51 wird als erstes und kurz danach das führende Ende des zweiten Drahtstranges 36 nach unten in das Schergehäuse 166 geleitet. Beide Drähte werden von den Klemmwalzen 168 und 170 fest nach unten gezogen, so dass die Drähte, wenn die letzte Windung jedes der Drähte um 15 den Kern gewickelt wird, stramm zwischen Kern und Schlitz 209 gezogen werden. Sobald dies erreicht ist, wird das Solenoid 208 (Fig. 3) in umgekehrtem Sinn erregt, um den Schieber 196 in geschlossene Stellung zu schwenken, so dass die führenden Enden der Drähte abgeschert werden. 20 Das Solenoid 104 (Fig. 5) wird erregt, um das Spaltüberbrückungselement 94 zurückzuziehen. Anschliessend wird die Kernzufuhrvorrichtung 210 (Fig. 3) betätigt, um den fertig bewickelten Kern auszuwerfen, wie Fig. 14 zeigt. Gleichzeitig wird ein weiterer Kern 216 zugeführt und zwischen den Spu-25 len in seiner Lage blockiert. Die oben erwähnten Schritte werden wiederholt, und durch dieses Verfahren wird eine Reihe exakt bewickelter Kerne rasch aufeinanderfolgend hergestellt. Der gebaute Prototyp der erfindungsgemässen Vorrichtung stellt automatisch 52 doppelfädige Windungen aus Kupfer-3o draht der Stärke 21 Gage um einen ringförmigen Kern mit einem Innendurchmesser von 19,05 mm (0,75 Zoll) und einem Aussendurchmesser von 25,40 mm (1 Zoll) mit einer Geschwindigkeit von einer Einheit alle zwölf Sekunden her.

Die obige Beschreibung betrifft nur ein bevorzugtes Aus-35 führungsbeispiel der erfindungsgemässen Wickelvorrichtung ohne Schützen für ringförmige Kerne. Sie kann jedoch in vielfacher Hinsicht abgewandelt werden. So ist es beispielsweise unter Umständen erwünscht, zwei Trommel an den entgegengesetzten Enden einer verhältnismässig grossen ovalen Bahn 40 vorzusehen, damit noch grössere Drahtschlingenlängen und stärkere Drahtdurchmesser verarbeitet werden können.

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6 Blatt Zeichnungen

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Vorrichtung zum Wickeln eines Drahtes mit einem führenden Ende von einer kontinuierlichen Vorratsquelle auf

   „ einen Kern, der in der Mitte eine Öffnung hat, gekennzeichnet durch eine Trommel (44) mit einer ringförmigen Aussen-fläche, eine Einrichtung, mitels der die Trommel um ihre Mittelachse drehbar angebracht ist, einen Endlosriemen (46), der mit einem Teil der ringförmigen Aussenfläche zum Drehen der Trommel in Eingriff steht, eine Einrichtung, die eine gekrümmte Drahtaufnahmerinne (42) begrenzt, welche sich insgesamt rechtwinklig zur Trommelachse erstreckt und zwei offene Enden hat, die in der Nähe der ringförmigen Aussenfläche der Trommel angeordnet sind, und deren Breite und Höhe so bemessen ist, dass sie eine vorherbestimmte Anzahl senkrecht aufeinandergestapelter Drahtlängen aufnimmt, und die einen Spalt aufweist, eine Spaltüberbrückungseinrichtung, die den Spalt wahlweise zur Vervollständigung der Rinne überbrückt, eine Kernzufuhrvorrichtung (210), die den Kern (48) dem Spalt so zuführt und im Spalt abstützt, dass die Spaltüberbrückungseinrichtung sich durch die Öffnung im Kern erstrecken kann, und durch Drahtzufuhr- und Bremseinrichtungen (30,32), mit welchen das führende Ende des Drahtes in die Rinne und während der Umdrehung um die Trommel herum führbar und eine Drahtschlinge (51) aus dem Draht formbar ist, die eine vorherbestimmte Anzahl senkrecht aufeinandergestapelter Schleifen aufweist und die durch Reibung zwischen der Trommel und dem Endlosriemen gehalten und von diesen zwangsläufig so treibbar ist, dass sie in der Rinne durch die Öffnung im Kern umläuft.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Schereinrichtung, die das nachlaufende Ende des Drahtes von der Vorratsquelle abschneidet, wenn die erste Windung um den Kern gebildet worden ist, und eine zweite Schereinrichtung, die das führende Ende des Drahtes abschneidet, wenn die Schleifen um den Kern gewickelt worden sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schereinrichtung ein Gatter, welches das führende Ende des Drahtes aus der Rinne führt, und eine Klemmwalzeneinrichtung aufweist, die das führende Ende des Drahtes zwischen dem Kern und dem Gatter strammzieht, ehe sie das führende Ende abtrennt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne eine Breite hat, die etwa ein- bis etwa zweimal dem Durchmesser des Drahtes entspricht.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne insgesamt U-förmig gestaltet ist und zwei Schenkel hat, die sich insgesamt rechtwinklig zur Achse der Trommel erstrecken und die offene Enden haben, welche in einem Abstand voneinander angeordnet sind, welcher im wesentlichen dem Durchmesser der Trommel entspricht, und die in der Nähe der ringförmigen Aussenfläche der Trommel vorgesehen sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine verstellbare Drahtfreigabeeinrichtung (52) vorgesehen ist, mittels der die Zugspannung der um den Kern gewik-kelten Windungen veränderbar ist, und dass sekundäre Spannungseinrichtungen an im Abstand voneinander liegenden Stellen längs der Rinne vorgesehen sind, die die Drahtschlinge während der Bildung in der Rinne halten.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des Spaltes eine verstellbare Führungsstange angeordnet ist, die mit den aus der Rinne und von der Trommel abgezogenen Drahtschleifen in Eingriff tritt und sicherstellt, dass jede Windung in der Mitte der Höhe des Kerns gelegt wird.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltüberbrückungseinrichtung einen fingerartigen

   Vorsprung mit einer darin ausgebildeten Nut, die eine Fortsetzung der Rinne bildet, und eine Einrichtung aufweist, die den Finger aus einer zurückgezogenen Stellung, bei der ein Kern von der Kernzufuhrvorrichtung im Spalt angeordnet werden kann, in eine ausgefahrene Stellung bewegt, bei der sich der Finger durch die Öffnung in der Mitte des Kerns erstreckt und den Spalt überbrückt und die Drahtschlinge durch die Nut umlaufen kann.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernzufuhrvorrichtung ein Paar obere Spulen und eine Einrichtung zum drehbaren Abstützen der oberen Spulen in einer Tandemanordnung zum Eingriff mit dem oberen Aussenumfang des Kerns und drei untere Spulen sowie eine Einrichtung aufweist, mittels der die unteren Spulen in dreieckiger Anordnung so angebracht sind, dass ein Paar der unteren Spulen mit dem unteren Aussenumfang des Kerns in Eingriff bringbar und der Kern durch Drehen der unteren Spulen um einen Bogen von etwa 120° auswerfbar ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aussenfläche der Trommel eine ringförmige Ausnehmung ausgebildet ist, deren Höhe etwa der Höhe der Rinne entspricht und deren Breite kleiner ist als der Durchmesser des Drahtes.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Endlosriemen ein federnd nachgiebiger endloser Riemen, ein Motor mit einer Welle, eine am Ende der Motorwelle befestigte Antriebsriemenscheibe, zwei Leerlaufriemenscheiben und eine Einrichtung gehört, mittels der die Leerlaufriemenscheiben in der Nähe der Trommel so drehbar angebracht sind, dass der Riemen um die Riemenscheiben so antreibbar ist, dass er mit etwa der Hälfte der ringförmigen Aussenfläche in Eingriff steht, wobei bei entsprechender Spannung im Riemen die Drahtschlinge zwischen der Trommel und dem Riemen zwangsläufig antreibbar ist.