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Spulenablaufeinrichtung für Wickelmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Spulenablaufeinrichtung für Wickelmaschinen zur Herstellung von Spulen, insbesondere
solchen: mit vierkantigem Kern, bei der durch ein federndes. Zwischenglied. der
intermittierende Drahtzug zwischen Vorratsspule und Arbeitsspule ausgeglichen wird.
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Bei Spulen, insbesondere Vierkantspulen, wie sie beispielsweise für
Relais oder Magnete verwendet werden, entsteht während des Wickelprozesses. ein
intermittierend:er Drahtzug, der bei höheren Wickeldrehzahlen zu einer unzulässig
hohen Drahtreckung führt. Insbesondere beim Anfahren und Abbremsen der Ablaufeinrichtung
treten. dadurch oft Drahtbrüche auf.
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Bei bekannten Spulenablaufeinrichtungen: wird der ablaufende Draht
einer meist angetriebenen; Vorratsspule seitlich oder stirnseitig entnommen und
einem Auffangtrichter zugeführt. Der Wickeldraht gelangt danach über eine Bremseinrichtung
- zur Erzeugung des notwendigen Drahtzuges - zur eigentlichen Arbeitsspule. Der
Arbeitsspule ist eine Drahtführungsrolle vorgeordnet, durch die eine reihen- und
lagerweise Bewicklung der Spule gewährleistet ist. Dir Wickeldraht ist während des
Bewickelns der Spule sich ändernden Einflüssen ausgesetzt, beispielsweise raschen
Drehzahländerungen beim Anfahren und Abbremsen der Vorrichtung, periodischen Drahtreckungen
usw. Damit diese Einflüsse sich nicht schädigend auf den Wickeldraht auswirken,
sind die bekannten Ablaufeinrichtungen mit einem federnden. Schwingarm zwischen
Vorrats und Arbeitsspule versehen:, über die der Draht geführt wird. Der elastische
Ausgleich dieser Einflüsse wird dabei durch Spiralfedern erreicht.
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Es besteht nun die Forderung, zur billigeren Herstellung der Spulen
die Wickeldrehzahlen. während des Wickelprozesses wesentlich zu erhöhen. Di?se Forderung
wird jedoch von den bekannten Ablaufvorrichtungen infolge der Trägheit ihres Schwingarmes
einschließlich der Federn nicht erfüllt. Dieser Nachteil tritt besonders in Erscheinung,
wenn die Stärke des Wickeldrahtes klein ist, beispielsweise unter 0,2 mm. Bei diesen
Drahtstärken; würden sich die schädigenden Einflüsse auf den Draht schon bei geringen
Drehzahlen auswirken. Die Gefahr einer starken Drahtreckung ist selbst bei geringen
Wickeldiehzahlen meistens so groß, daß der elektrische Widerstand der Spule eine
nicht tragbare Zunahme erfährt. Daraus ergibt sich auch eine erhöhte Gefahr für
das Auftreten von Kurzschlußwindungen.
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Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden. Sie erreicht
dies bei der eingangs geschilderten, Spulen@ablaufeinrichtung für Wickelmaschinen
dadurch, daß das federnde Zwischenglied als Schlitzkapillare, in der der Wickeldraht
durch ein, von: strömender Druckluft gebildetes Polster in Schwebe gehalten wird,
ausgebildet ist.
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Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung wird in den Schlitz der Kapillare,
der den jeweiligen. Drahtstärken angepaßt werden kann, Druckluft durch eine Anzahl
Öffnungen am Grund der Kapillare eingedrückt. Die Schlitzkapillare führt gemäß weiterer
Ausbildung der Erfindung die Schwingbewegungen der Drahtführungsrolle, die der Arbeitsspule
vorgeordnet ist, aus, umn dadurch ein Verkanten des Drahtes an: den Ecken der, Kapillare
zu vermeiden.
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Vorteil der Erfindung ist, daß der elektrische Wicklungswiderstand
sich nicht verändert und. daß das Wickelvolumen: bei gleicher Windungszahl and gleichem
Widerstand kleiner gehalten werden kann. Durch den: gleichbleibenden Wickelzug über
den: gan.-zen Kernumfang kann. der Drahtzug gegenüber den bekannten Ausführungen
wesentlich herabgesetzt werden. Ein weiterer Vorteil der Spulenablaufeinrichtung
gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Arbeitsspule in bezug auf den Drahtzug
in ihrer @,'iclceldrelizahl unabhängig ist.
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Die Erfindung wird an Hand eines Beispiels beschrieben, das in den
Zeichnungen im Prinzip dargestellt ist.
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Fig. 1 zeigt die prinzipielle Anordnung der Spulenahlaufeinrichtung
und Fig. 2 die Schlitzkapillare seitlich im Schnitt.
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Auf einer nicht näher dargestellten Haltevorrichtung ist in bekannter
Weise die den Wickeldraht 2 tragende Vorratsspule 1 starr befestigt. Der nach unten
gezogene Wickeldraht2 läuft an der unteren
Spulenflanschkan;te ab,
wobei der Ablauf, von. der Schwerkraft unterstützt, mit minimaler Reibung erfolgt.
Zweckmäßig ist der Spulenkörper der Vorratsspule 1 aus gezogenem Aluminiumblech
oder aus Kunststoff hergestellt. Der Wickeldraht 2 gelangt von der Vorratsspule
1 in einen: Auffangtrichter 3 und durch eine Führung 31 des Auffangtrichters 3 zu
der Drahtbremse 4. Durch diese Drahtbremse 4, die als Seilzugbremse ausgebildet
ist, wird der notwendige Drahtzug erzeugt. Die Drahtbremse 4 besteht aus zwei stirnseitig
gegeneinander laufenden Scheiben 41 und 42. Der Wickeldraht 2 wird durch die Berührun--sfläche
dieser Scheiben geführt. Der Draht 2 läuft dabei um die eine Scheibe 42 herum, deren
Bewegung in bekannter Weise durch einen nicht näher dargestellten Seilzug 45 gebremst
wird. Mit diesem Seilzug 45 ist ein Zeiger 44 gekuppelt, durch den: die Größe des
Drahtzuges auf einer Skala 43 in bekannter Weise eingestellt werden, kann..
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Von der Drahtbremse 4 gelangt der Wickeldraht 2 über eine Schlitzkapillare
5, durch die jede Art veränderlicher Zugspannungen: eliminiert wird. Die Kapillare
5 ist derart ausgebildet, daß der Wickeldraht 2 durch einen segmentartigen Schlitz
57 (Fig. 2) läuft, dessen Breite um ein geringes größer ist als der Durchmesser
des. Drahtes 2 einschließlich der Isolation. In der Fig.2 ist die Schlitzkapillare
seitlich im Schnitt dargestellt. Der Schlitz 57 wird gebildet durch zwei aus Kunststoff,
beispielsweise Plexiglas, hergestellten Segmen:tteilen 56, die am Segmentgrund eine
Druckluftka,mmer 54 zwischen sich aufnehmen und mit dieser lösbar, beispielsweise
durch Schrauben 55, verbunden, sind. In den Raum 53 der Druckluftkammer 54 mündet
ein Rohr 52, durch das in Pfeilrichtung Druckluft in den abgeschlossenen Raum 53
der Druckluftkammer 54 eingedrückt wird. Die Druckluft kann dabei nur durch die
kleinen. Schlitze 51 der Druckluftkammer 54 in den: Kapillarschlitz 57 gelangen.
Dadurch wird der Wickeldraht 2 stets in einem Schwebezustand gehalten, so daß er
während des Wickelprozesses trägheitslo:s in genau derselben Folge wie der Wickelzug
ab- oder zunimmt, auf dem Polster aus strömender Druckluft auf und ab schwingt.
Drahtzug und Luftdruck sind voneinander abhängig, ihre Funktion ist nichtliniar.
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Von der Schlitzkapillare 5 (Fig. 1) wird der Draht auf die in nicht
dargestellter, aber bekannter Weise angetriebene Arbeitsspule 6 geführt, deren Kernquerschnitt
im vorliegenden Beispiel rechteckig ist.
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Die Schlitzkapillare 5 wird zweckmäßig derart ausgelegt, daß beispielsweise
für die Drahtaußendurchmesser bis 0,08 mm eine Breite des Kapillarschlitzes 57 von
0,12 mm verwendet wird. Es ist dabei das zugelassene Toleranzfeld der Drahtaußendurchmesser
einschließlich Isolation mit in Rechnung zu ziehen. Für größere Drahtdurchmesser
empfiehlt es sich, Gruppen zusammenzustellen, deren Gesamttoleranzfeld jeweils 0,05
mm beträgt. Wird auf die enge Tolerierung der Kapillarbreiten verzichtet, so nimmt
der Luftverbrauch progressiv zu. Wird zunächst ein konstanter Wickelzug zwischen
Bremsglied und Arbeitsspule angenommen, so liegt der Draht völlig in Ruhe auf dem
Luftpolster der Schlitzkapillare, wenn der Kern der Arbeitsspule rund ist. Ist der
Wicke:-kern jedoch viereckig, so pendelt der Draht in der Kapillare entsprechend
den Zugveränderungen. Diese Zugunterschiede würden sich bei der Ausführung mit Schwingarm
als bleibende Reckungen des Drahtes mit a11 ihren schwerwiegenden negativen Folgen
äußern, was bei der erfindungsgemäßen Kapillare nicht auftritt. Soi ist es nützlich,
Spulen etwa ab: 20 000 Windungen mit einer Drehzahl von 15 000 Drehungen pro Minute
zu verarbeiten. Auf diese Art gewickelte Spulen erhalten. bei geringerem Wickelzug
ein geringeres Wickelvolumen als die in bekannter Weise gewickelten Spulen. Das
Volumen der fertiggewickelten Spulen weist beim rechteckigen Kerliduerschnitt an
seinem äußeren: Umfang ebenfalls annähernd rechteckigen Querschnitt auf.