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GEBIET DER TECHNIK
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Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung zum Ausbilden eines Wulstrings durch Wickeln eines Drahtes auf den Außenumfang eines Drehkörpers.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Eine solche Wickelvorrichtung weist eine Nut auf, um einen Draht auf den Außenumfang eines scheibenartigen Drehkörpers zu wickeln. Der Drehkörper wird in einer Richtung gedreht, um den Draht in der Nut so zu wickeln, dass er in einer Schichtungsrichtung gestapelt wird, während er in einer Reihenrichtung ausgerichtet wird, wodurch ein Wulstring gebildet wird.
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DOKUMENTE DES STANDES DES TECHNIK
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Patentdokumente
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Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift
JP 2000-334858 A .
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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PROBLEME, DIE VON DER ERFINDUNG GELOST WERDEN SOLLEN
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Je nach dem Verwendungszweck können Wulstringe mit verschiedenen Wickeldurchmessern benötigt werden. Wenn ein Wulstring unter Verwendung der Wickelvorrichtung ausgebildet wird, die im Patentdokument 1 beschrieben ist, ist es jedoch schwierig, den Wickeldurchmesser des Wulstrings nicht nur in einem großen Maß, sondern auch in einem geringen Maß zu ändern. Somit ist der genannte Bedarf nur schwer zu befriedigen.
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Die vorliegende Erfindung ist auf dieses Problem des Standes der Technik gerichtet. Somit ist es ein Ziel der Erfindung, eine Wickelvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, den Wickeldurchmesser eines Wulstrings auf einfache Weise zu ändern. Die Wickelvorrichtung ermöglicht eine einfache Änderung des Wickeldurchmessers eines Wulstrings unabhängig davon, ob dieser in einem geringen Maß oder in einem großen Maß geändert wird.
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Mittel zur Lösung der Probleme
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Um das genannte Ziel zu erreichen, und gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Wickelvorrichtung geschaffen mit einer Basisplatte, die von einer Drehwelle gedreht wird, mehreren Segmenten, die in einer ringförmigen Zone angeordnet sind, welche einem Außenumfang der Basisplatte entspricht, einer Verstellwelle, die von einem Griff gedreht wird, und einem Umwandlungsmechanismus. Jedes von den Segmenten weist eine Form auf, die einer der Formen entspricht, die durch Teilen der ringförmigen Zone in mehrere Abschnitte entlang eines Umfangs der Basisplatte erhalten werden. Die Segmente werden jeweils so von der Basisplatte getragen, dass sie in einer radialen Richtung der Basisplatte bewegbar sind. Die Verstellwelle wird von einem Griff gedreht. Wenn sich die Basisplatte dreht, wird ein Draht um einen Außenumfang der Segmente gewickelt, die sich zusammen mit der Basisplatte drehen, wodurch ein Wulstring gebildet wird. Der Umwandlungsmechanismus ist zwischen der Verstellwelle und den einzelnen Segmenten angeordnet. Der Umwandlungsmechanismus wandelt die Drehung der Verstellwelle in eine Bewegung des entsprechenden Segments in der radialen Richtung der Basisplatte um.
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Wenn in der Wickelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Verstellwelle durch den Griff gedreht wird, bewegen die Umwandlungsmechanismen somit die Segmente in der radialen Richtung der Basisplatte, wobei die Segmente entlang des Umfangs der Basisplatte angeordnet sind, um den Wickeldurchmesser des Wulstrings zu ändern. Infolgedessen wird der Wickeldurchmesser des Wulstrings in einem geringen Maß oder in einem großen Maß durch eine solch einfache Manipulation wie die Drehung des Griffs geändert.
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In der oben beschriebenen Gestaltung kann der Umwandlungsmechanismus aufweisen: ein erstes Zahnrad, das von der Basisplatte so getragen wird, dass es sich in Bezug auf die Drehwelle drehen kann, ein zweites Zahnrad, das an der Verstellwelle fixiert ist und das mit dem ersten Zahnrad in Eingriff steht, mehrere Gewindeschäfte, die von der Basisplatte getragen werden, mehrere dritte Zahnräder, die an den Gewindeschäften fixiert sind und die mit dem ersten Zahnrad in Eingriff stehen, und mehrere bewegbare Elemente, die von mehreren Führungsabschnitten geführt werden, die an der Basisplatte ausgebildet sind, so dass sie in der radialen Richtung der Basisplatte verlaufen. Jedes von den bewegbaren Elementen weist einen Innengewindeabschnitt auf, der auf den entsprechenden Gewindeschaft geschraubt wird. Die Segmente werden jeweils von einem der bewegbaren Elemente getragen.
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In der oben beschriebenen Gestaltung kann jedes von den bewegbaren Elementen einen Körper, der vom entsprechenden Führungsabschnitt geführt wird, und ein Trägerelement aufweisen, das so von dem Körper getragen wird, dass es in der radialen Richtung der Basisplatte bewegbar ist, wobei das Trägerelement das entsprechende Segment trägt.
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In der oben beschriebenen Gestaltung kann jedes von den Segmenten einen Befestigungsabschnitt, der von dem entsprechenden Trägerelement getragen wird, und einen Wickelabschnitt aufweisen, der lösbar am Befestigungsabschnitt befestigt ist. Eine Nut zum Wickeln des Drahtes ist im Wickelabschnitt ausgebildet.
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In der oben beschriebenen Gestaltung kann jeder von den Wickelabschnitten so gestaltet sein, das eine Breite der Nut veränderbar ist.
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In der oben beschriebenen Gestaltung kann jedes von den Trägerelementen mehrere Trägerabschnitte aufweisen, die in der radialen Richtung der Basisplatte angeordnet sind. Jedes von den Segmenten kann von einem von den Trägerabschnitten getragen werden.
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In der oben beschriebenen Gestaltung kann jedes von den Segmenten so von den entsprechenden Trägerelementen getragen werden, dass die Position des Segments in Bezug auf das Trägerelement in der radialen Richtung der Basisplatte anpassbar ist, und eine Abstandhalter ist zwischen jedem Segment und dem entsprechenden Trägerelement angeordnet, um die Position des Segments in der radialen Richtung der Basisplatte einzustellen.
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In der oben beschriebenen Gestaltung kann die Wickelvorrichtung ferner mehrere Verbindungsmechanismen, von denen jeder eines von den Trägerelementen trägt, mehrere Verriegelungsmechanismen, von denen jeder einen von den Verbindungsmechanismen in einer Verriegelungsstellung festlegt, und mehrere Entriegelungsmechanismen aufweisen, von denen jeder die Festlegung durch einen der Verriegelungsmechanismen aufhebt.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Wie bereits beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Wickeldurchmesser eines Wulstrings leicht geändert werden. Dadurch müssen nicht mehrere Arten von Drehkörpern mit verschiedenen Außenabmessungen vorbereitet werden, um die Drehkörper entsprechend einem gewünschten Wickeldurchmesser auszutauschen, um Wulstringe zu bilden, die verschiedene Wickeldurchmesser aufweisen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Frontansicht, die einen Abschnitt einer Wickelvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. 2 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht, welche die Wickelvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt; 3 ist eine vergrößerte Draufsicht, welche die Wickelvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt; 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Wickelabschnitt der Wickelvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt, die in 2 dargestellt ist; 5 ist eine vergrößerte Frontansicht, die einen Verbindungsmechanismus der Wickelvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt; 6 ist eine Querschnittansicht und zeigt einen Abschnitt der Wickelvorrichtung von 2 in einem Betriebszustand; 7 ist eine Frontansicht, die einen Abschnitt einer Wickelvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt; 8 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht, die einen Abschnitt der Wickelvorrichtung der zweiten Ausführungsform zeigt; 9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt der Wickelvorrichtung von 8 in einem Zustand zeigt, in dem der Wickeldurchmesser geändert wird; und 10 ist eine Querschnittansicht, die einen Abschnitt der Wickelvorrichtung von 8 in einem Betriebszustand zeigt.
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MÖGLICHKEITEN DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Erste Ausführungsform Eine Wickelvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 1 bis 6 beschrieben.
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Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, wird eine Drehwelle 22 drehbar von einem Vorrichtungsrahmen 21 getragen und von einem nicht-dargestellten Motor gedreht. Eine scheibenartige Basisplatte 23 ist am distalen Ende der Drehwelle 22 fixiert. Segmente 25 sind in einer ringförmigen Zone (nicht dargestellt) angeordnet, die dem Außenumfang der Basisplatte 23 entspricht. Die Segmente 25 weisen jeweils eine Form auf, die einer der Formen entspricht, die durch Teilen der ringförmigen Zone in mehrere Abschnitte (in der ersten Ausführungsform vier) entlang des Umfangs der Basisplatte erhalten werden. Die Segmente 25 werden jeweils so von der Basisplatte 23 getragen, dass sie in einer radialen Richtung der Basisplatte 23 um die Drehwelle 22 bewegbar sind. Wenn die Drehwelle 22 die Basisplatte 23 in einer Richtung dreht, wird ein Draht W um den Außenumfang der Segmente 25 gewickelt, um einen Wulstring B zu bilden.
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Eine Verstellwelle 26, die sich in einer radialen Richtung der Basisplatte 23 erstreckt, wird so von einer vorderen Oberfläche der Basisplatte 23 getragen, dass sie sich um eine Achse der Verstellwelle 26 drehen kann. Ein Schneckenrad 27 ist an einem ersten Ende der Verstellwelle 26 fixiert. Eine Griffwelle 28, die sich entlang der Achse der Drehwelle 22 erstreckt, wird von der vorderen Oberfläche der Basisplatte 23 in der Nähe des ersten Endes der Verstellwelle 26 so getragen, dass sie sich um die Achse der Griffwelle 28 drehen kann. Eine Schnecke 29, die mit dem Schneckenrad 27 verzahnt ist, ist in der Griffwelle 28 ausgebildet. Ein Befestigungsabschnitt 28a, an dem ein Griff 30 lösbar angebracht ist, ist am distalen Ende der Griffwelle 28 ausgebildet.
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Ein Umwandlungsmechanismus 31 zum Umwandeln der Drehung der Verstellwelle 26 in eine radiale Bewegung der Segmente 25 ist zwischen der Verstellwelle 26 und dem Segment 25 angeordnet. Wenn der Griff 30, der am Befestigungsabschnitt 28a der Griffwelle 28 befestigt ist, so betätigt wird, dass er die Griffwelle 28 dreht, wird die Verstellwelle 26 über die Schnecke 29 und das Schneckenrad 27 bewegt. Der Umwandlungsmechanismus 31 bewegt die Segmente 25 als Reaktion auf die Drehung der Verstellwelle 26 in der radialen Richtung der Basisplatte 23.
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Nun wird die Gestaltung des Umwandlungsmechanismus 31 ausführlich beschrieben. Wie in 1 bis 3 dargestellt ist, ist ein vorstehender Abschnitt 23a zum Fixieren der Drehwelle 22 an der vorderen Oberfläche der Basisplatte 23 ausgebildet. Ein erstes Zahnrad, bei dem es sich um ein Kegelrad handelt, wird vom Außenumfang des vorstehenden Abschnitts 23a der Basisplatte 23 mit einem Radiallager 35 und einem Widerlager 36 so getragen, dass es sich in Bezug auf die Drehwelle 22 drehen kann Ein zweites Zahnrad 37, bei dem es sich um ein Kegelrad handelt, ist an einem zweiten Ende der Verstellwelle 26 so fixiert, dass es mit dem ersten Zahnrad 34 verzahnt ist. Mehrere Gewindeschäfte 38 (in der ersten Ausführungsform vier), von denen sich jeder in einer radialen Richtung der Basisplatte 23 erstreckt, werden von der vorderen Oberfläche der Basisplatte 23 an Positionen, die den Segmenten 25 entsprechen, so getragen, dass sie sich um die Achse der einzelnen Gewindeschäfte 38 drehen können. Ein drittes Zahnrad 39, bei dem es sich um ein Kegelrad handelt, das mit dem ersten Zahnrad 34 verzahnt ist, ist an einem Innenendabschnitt jedes Gewindeschafts 38 fixiert.
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Ein Paar schienenartiger Führungsabschnitte 40, von denen sich jeder in einer radialen Richtung der Basisplatte 23 erstreckt, ist an der vorderen Oberfläche der Basisplatte 23 an der Position angeordnet, die den Gewindeschäften 38 entspricht. Mehrere bewegbare Elemente 41, welche die Segmente 25 tragen, werden von den entsprechenden Führungsabschnitten 40 bewegbar getragen. Ein Innengewindeabschnitt 42, der auf den entsprechenden Gewindeschaft 38 geschraubt wird, ist in einer hinteren Oberfläche jedes der bewegbaren Element 41 so ausgebildet, dass er nach hinten vorsteht. Wenn der Griff 30 betätigt wird, um die Verstellwelle 26 zu drehen, werden die Gewindeschäfte 38 über die entsprechenden zweiten Zahnräder 37, ersten Zahnräder 34 und dritten Zahnräder 39 gedreht. Diese Drehung der Gewindeschäfte 38 bewegt die bewegbaren Elemente 41 zusammen mit den Segmenten 25 über die Innengewindeabschnitte 42 jeweils in einer radialen Richtung der Basisplatte 23. Auf diese Weise wird der Wickeldurchmesser des Wulstrings B geändert.
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Jedes von den bewegbaren Elementen 41 besteht aus einem flachen Körper 43, der von dem entsprechenden Führungsabschnitt 40 auf der Basisplatte 23 geführt wird, und einem flachen Trägerelement 45. Jedes von den Trägerelementen 45 wird von dem entsprechenden Körper 43 so getragen, dass es in einer radialen Richtung der Basisplatte 23 über ein Paar schienenartiger Führungsabschnitte 44, die an der vorderen Oberfläche des Körpers 43 ausgebildet sind, bewegbar ist. Mehrere nutartige Trägerabschnitte 46 sind in einer vorderen Oberfläche der einzelnen Trägerelemente 45 ausgebildet und mit vorgegebenen Zwischenräumen in einer radialen Richtung der Basisplatte 23 voneinander beabstandet. Zwei Gewindelöcher 47 sind in der vorderen Oberfläche des Trägerelements 45 in einer Position zwischen jedem benachbarten Paar der Trägerabschnitte 46 in der Nähe der einander entgegengesetzten Seiten des Trägerelements 45 ausgebildet. Wie nachstehend beschrieben wird, wird jedes Segment 25 mit einem von den Trägerabschnitten 46 des entsprechenden ausgewählten Trägerelements 45 in Eingriff gebracht, um einen gewünschten Wickeldurchmesser zu gewährleisten, und wird somit vom Trägerelement 45 getragen.
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Nun wird die Gestaltung der einzelnen Segmente 25 ausführlich beschrieben. Wie in 1 bis 3 und 4 dargestellt ist, besteht jedes Segment 25 aus einem Befestigungsabschnitt 50, der von dem entsprechenden Trägerelement 45 getragen wird, und einem Wickelabschnitt 52, der mit mehreren Schrauben 51 lösbar am Befestigungsabschnitt 50 befestigt ist. Ein vorstehender Eingriffsabschnitt 53, der selektiv mit einem von den Trägerabschnitten 46 des Trägerelements 45 in Eingriff gebracht wird, ist im inneren peripheren Ende des Befestigungsabschnitts 50 ausgebildet. Wenn der Eingriffsabschnitt 53 des Befestigungsabschnitts 50 selektiv mit dem einen von den Trägerabschnitten 46 des Trägerelements 45 in Eingriff gebracht wird, werden zwei Schrauben 54 von oberhalb des Befestigungsabschnitts 50 aus in die entsprechenden Gewindelöcher 47 des Trägerelements 45 eingeschraubt. Durch Entfernen der Schrauben 54 und Ineingriffbringen des Eingriffsabschnitts 53 mit einem anderen von den Trägerabschnitten 46 wird die Position des Segments 25 am Trägerelement 45 in einer radialen Richtung der Basisplatte 23 angepasst.
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Wie in 1 und 2 dargestellt ist, wird der Wickelabschnitt 52 jedes Segments 25 von einem Körperabschnitt 55, der sich von vorne gesehen in einer Bogenform erstreckt, und einem Anpassungsabschnitt 56 gebildet. Jeder von den Anpassungsabschnitten 56 ist an einer radial äußeren Seite des entsprechenden Körperabschnitts 55 befestigt und weist von vorne gesehen eine Bogenform auf. Jeder Körperabschnitt 55 weist einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt mit einem Kopfabschnitt auf, der nach vorne gewandt ist. Jeder Anpassungsabschnitt 56 weist mehrere Schlitze 56a auf, von denen jeder durch den Anpassungsabschnitt 56 verläuft und sich in Vorwärts-Rückwärts-Richtung erstreckt. Der Anpassungsabschnitt 56 wird mit Schrauben 57, die durch die Schlitze 56a hindurch in entsprechende Gewindelöcher des Körperabschnitts 55 eingeschraubt werden, am Körperabschnitt 55 befestigt. Diese Anordnung ermöglicht eine Anpassung der Position des Anpassungsabschnitts 56 in Bezug auf den Körperabschnitt 55 in der axialen Richtung der Drehwelle 22 oder, anders ausgedrückt, in der Richtung, in der sich die einzelnen Schlitze 56a erstrecken. Wie in 4 dargestellt ist, ist eine Nut 58 zum Wickeln des Drahtes W zwischen dem Körperabschnitt 55 und dem Anpassungsabschnitt 56 des Wickelabschnitts 52 ausgebildet. Die Nutbreite L1 der Nut 58 wird durch Anpassen der Position des Anpassungsabschnitts 56 in Bezug auf den Körperabschnitt 55 geändert. Dadurch wird die Wickelbreite des Wulstrings B geändert.
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Wie in 1, 2 und 5 dargestellt ist, ist ein Verbindungsmechanismus 61 zum Tragen der einzelnen Trägerelemente 45 am Körper 43 des entsprechenden bewegbaren Elements 41 angeordnet. Der Verbindungsmechanismus 61 wird von einem ersten Verbindungsglied 63, einem zweiten Verbindungsglied 65 und einem Gelenkzapfen 66 gebildet. Das erste Verbindungsglied 63 wird von einem inneren Endabschnitt des Körpers 43 mit einem ersten Trägerzapfen 62 schwenkbar gelagert. Das zweite Verbindungsglied 65 wird von einem inneren Endabschnitt des Trägerelements 45 mit einem zweiten Trägerzapfen 64 schwenkbar gelagert. Der Gelenkzapfen 66 verbindet das erste Verbindungsglied 63 und das zweite Verbindungsglied 65 verschwenkbar miteinander.
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Wie in 1, 2 und 6 dargestellt ist, ist ein Verriegelungsmechanismus 67 zum Festlegen der einzelnen Verbindungsmechanismen 61 in einer Verriegelungsposition P1 im Körper 43 des entsprechenden bewegbaren Elements 41 angeordnet. Die Basisplatte 23 weist mehrere Langlöcher 68 auf, die sich auf einander entgegengesetzten Seiten des Gewindeschafts 38 erstrecken. Die Langlöcher 68 sind so ausgebildet, dass sie durch die Basisplatte 23 hindurch verlaufen. Jeder von den Verriegelungsmechanismen 67 weist ein Paar Trägerrohre 69 und ein Paar Stangen 70 auf. Die Trägerrohre 69 werden durch die beiden entsprechenden Langlöcher 68 auf einander entgegengesetzten Seiten des entsprechenden Gewindeschafts 38 geführt, so dass sie sich in der axialen Richtung der Drehwelle 22 erstrecken. Jedes von den Trägerrohren 69 weist ein erstes Ende auf, das am Körper 43 fixiert ist. Die Stangen 70 werden durch die entsprechenden Trägerrohre 69 jeweils auf bewegbare Weise eingeführt. Jeder von den Verriegelungsmechanismen 67 weist ferner ein Paar Verriegelungshebel 71 und ein Paar Federn 72 auf. Die Verriegelungshebel 71 verbinden die vorderen Enden der Stangen 70 betriebsmäßig mit den Endabschnitten des Gelenkzapfens 66 des Verbindungsmechanismus 61. Jede von den Federn 72 ist zwischen dem hinteren Ende des entsprechenden Trägerrohrs 69 und dem hinteren Ende der entsprechenden Stange 70 angeordnet. Ein Anschlag 73, der eine Rückwärtsbewegung des zweiten Verbindungsglieds 65 jedes Verbindungsmechanismus 61 beschränkt, ist am Körper 43 eines der bewegbaren Elemente 41 so ausgebildet, dass er nach vorne vorsteht.
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In einem normalen Zustand, der in 1 und 2 dargestellt ist, drängen die Federn 72 den Gelenkzapfen 66 des entsprechenden Verbindungsmechanismus 61 über die Stange 70 und den Verriegelungshebel 71 in Richtung auf die Basisplatte 23. Auf diese Weise werden das erste Verbindungsglied 63 und das zweite Verbindungsglied 65 des Verbindungsmechanismus 61 so angeschoben, dass sie um die ersten und zweiten Trägerzapfen 62, 64 in Richtung auf die Basisplatte 23 schwingen. Das zweite Verbindungsglied 65 kommt am Anschlag 73 zum Anliegen, wodurch eine Rückwärtsbewegung des zweiten Verbindungsglieds 65 an einer Position aufgehalten wird, wo sich die Achse des Gelenkzapfens 66 etwas hinter dem Totpunkt befindet, der auf der Linie liegt, welche die Achse des ersten Trägerzapfens 62 mit der Achse des zweiten Trägerzapfens 64 verbindet. Im Folgenden wird diese Position als die Verriegelungsposition P1 bezeichnet. Wenn sie in der Verriegelungsposition P1 angeordnet sind, werden das erste Verbindungsglied 63 und das zweite Verbindungsglied 65 des Verbindungsmechanismus 61 in einem Zustand festlegt, in dem sie nicht verschwenkt werden können. Dadurch wird verhindert, dass sich die Achse des Gelenkzapfens 66 über die Verriegelungsposition P1 hinaus rückwärts bewegt, wodurch verhindert wird, dass sich das Trägerelement 45 des bewegbaren Elements 41, welches das Segment 25 trägt, radial einwärts bewegt.
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Wie in 2 und 6 dargestellt ist, sind Entriegelungsmechanismen 74, von denen jeder den entsprechenden Verbindungsmechanismus 61 durch den Verriegelungsmechanismus 67 entriegelt, im Vorrichtungsrahmen 21 angeordnet. Jeder von den Entriegelungsmechanismen 74 besteht aus einem Zylinder 75, in dem eine Kolbenstange untergebracht ist. Ein Schieberabschnitt 76, der am hinteren Ende der Stange 70 des entsprechenden Verriegelungsmechanismus 67 angreifen kann, ist im vorderen Ende der Kolbenstange des Zylinders 75 ausgebildet.
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Nachdem das Wickeln des Drahtes W in die Nuten 58, die im Außenumfang der Segmente 25 ausgebildet sind, abgeschlossen wurde, oder anders ausgedrückt, wenn der Wulstring B fertig ausgebildet ist, wird die Basisplatte 23 an einer vorgegebenen Position angehalten. In diesem Stadium sind die hinteren Enden der Stangen 70 des Verriegelungsmechanismus 67 so angeordnet, dass sie den Schieberabschnitten 76 der Entriegelungsmechanismen 74 entsprechen. In diesem Stadium werden die Zylinder 75 so betätigt, dass sie die Kolbenstangen so vorschieben, dass die Stangen 70, wie in 6 dargestellt ist, durch die Schieberabschnitte 76 nach vorne geschoben werden. Auf diese Weise bewegen die Stangen 70 die Gelenkzapfen 66 des Verbindungsmechanismus 61 über die Verriegelungshebel 71 weg von der Basisplatte, wodurch sie die Gelenkzapfen 66 aus den Verriegelungspositionen P1 entfernen. Dadurch werden die ersten Verbindungsglieder 63 und die zweiten Verbindungsglieder 65 des Verbindungsmechanismus 61 aus einem Verriegelungszustand befreit, so dass sich die Trägerelemente 45 der bewegbaren Elemente 41, welche die Segmente 25 tragen, radial einwärts bewegen. Der Wulstring B wird somit von den Nuten 58 getrennt.
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Nun wird der Betrieb der Wickelvorrichtung beschrieben, die gestaltet ist wie oben beschrieben.
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In dem Zustand, der in 1 und 2 dargestellt ist, legt jeder Verriegelungsmechanismus 67 das erste Verbindungsglied 63 und das zweite Verbindungsglied 65 des entsprechenden Verbindungsmechanismus 61 an der Verriegelungsposition P1 fest. Das Trägerelement 45 jedes bewegbaren Elements 41, welches das entsprechende Segment 25 trägt, wird somit so zurückgehalten, dass es sich nicht radial einwärts bewegt. In diesem Zustand wird der Draht W, während die Drehwelle 22 die Basisplatte 23 in einer Richtung dreht, so in die Nuten 58 gewickelt, die im Außenumfang der entsprechenden Segmente 25 ausgebildet sind, dass er in einer Schichtungsrichtung gestapelt wird, während er in einer Reihenrichtung ausgerichtet wird. Als Folge davon wird der Wulstring B ausgebildet.
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Wenn die Basisplatte 23 an der vorgegebenen Position angehalten wird, nachdem der Wulstring B fertig ausgebildet worden ist, werden die hinteren Enden der Stangen 70 des Verriegelungsmechanismus 67 so angeordnet, dass sie den Schieberabschnitten 76 des Entriegelungsmechanismus 74 entsprechen. In diesem Zustand werden die Kolbenstangen der Zylinder 75 der Entriegelungsmechanismen 74 vorgeschoben, wodurch die ersten Verbindungsglieder 63 und die zweiten Verbindungsglieder 65 des Verbindungsmechanismus 61 aus dem Zustand der Verriegelung an den Verriegelungspositionen P1 befreit werden, wie in 6 dargestellt ist. Dadurch werden die Trägerelemente 45 der bewegbaren Elemente 41, welche die Segmente 25 tragen, radial einwärts bewegt, wodurch der Wulstring B von den Nuten 58 getrennt wird. Auf diese Weise kann der Wulstring B einfach aus den Segmenten 25 entfernt werden.
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Um den Wickeldurchmesser des Wulstrings B, der von den Segmenten 25 gebildet wird, anzupassen, wird der Griff 30 am Befestigungsabschnitt 28a der Griffwelle 28 befestigt. Der Griff 30 wird dann so manipuliert, dass er die Griffwelle 28 dreht. Dadurch wird die Verstellwelle 26 über die Schnecke 29 und das Schneckenrad 27 gedreht, wodurch die bewegbaren Elemente 41, welche die Segmente 25 tragen, über den Umwandlungsmechanismus 31 durch die Drehung der Verstellwelle 26 in der radialen Richtung der Basisplatte 23 bewegt werden. Auf diese Weise werden die Segmente 25 radial bewegt, um den Wickeldurchmesser des Wulstrings B, der in den Nuten 58 im Außenumfang der Segmente 25 gebildet wird, zu ändern. Auch wenn der Wickeldurchmesser nur in einem ganz geringen Maß geändert werden soll, wird der Wickeldurchmesser des Wulstrings B somit exakt in dem nötigen Maß entsprechend dem Maß, in dem der Griff 30 betätigt wird, angepasst.
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Falls der Wickeldurchmesser des Wulstrings B, der auf den Segmenten 25 ausgebildet wird, in einem großen Maß geändert werden muss, wird keine Anpassung mittels des Griffs durchgeführt, und die Positionen der Segmente 25 in Bezug auf die Trägerelemente 45 werden geändert wie von den gestrichelten Linien in 2 dargestellt. Die Positionen der Segmente 25 in Bezug auf die Trägerelemente 45 werden durch Ineingriffbringen der Segmente 25 mit den anderen Trägerabschnitten 46 der Trägerelemente 45 geändert. Die Positionen der Segmente 25, die entlang des Umfangs der Basisplatte 23 angeordnet sind, werden somit in der radialen Richtung der Basisplatte 23 geändert. Auf diese Weise wird der Wickeldurchmesser des Wulstrings B sprunghaft geändert.
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Wenn die Wickelbreite des Wulstrings B, der auf den Segmenten 25 ausgebildet wird, geändert werden muss, wird die Position des Anpassungsabschnitts 56 des Wickelabschnitts 52 der einzelnen Segmente 25 angepasst wie in 4 dargestellt. Die Schrauben 57 werden gelockert, und in diesem Zustand wird der Anpassungsabschnitt 56 in der axialen Richtung der Drehwelle 22 in Bezug auf den Körperabschnitt 55 in der Vorwärts- oder der Rückwärtsrichtung bewegt. Dadurch wird die Nutbreite L1 der Nut 58, die zwischen dem Körperabschnitt 55 und dem Anpassungsabschnitt 56 ausgebildet ist, vergrößert oder verkleinert. Als Folge davon wird die Wickelbreite des Wulstrings B geändert.
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Ebenso wird der Wickelabschnitt 52, wenn die Querschnittsform des auf den Segmenten 25 ausgebildeten Wulstrings B geändert werden muss, vom Befestigungsabschnitt 50 der einzelnen Segmente 25 abgenommen und gegen einen Wickelabschnitt 52 ausgetauscht, der so gestaltet ist, dass er einen gewünschten Wulstring B bildet. Auf diese Weise kann die Querschnittsform des Wulstrings B, wie nachstehend beschrieben, in einer zweiten Ausführungsform in eine Sechseckform geändert werden.
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Die erste Ausführungsform weist die folgenden Vorteile auf.
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(1) In der Wickelvorrichtung der ersten Ausführungsform sind die mehreren Segmente 25 entlang des Umfangs der Basisplatte 23 angeordnet, die von der Drehwelle 22 gedreht wird. Jedes von den Segmenten 25 wird von der Basisplatte 23 auf solche Weise getragen, dass es in einer radialen Richtung der Basisplatte 23 um die Drehwelle 22 bewegbar ist. Jedes Segment 25 weist eine Form auf, die einer der Formen entspricht, die durch Teilen eines ringförmigen Körpers, der sich entlang des Umfangs der Basisplatte 23 erstreckt, in mehrere Sektionen erhalten wird. Der Draht W wird um den Außenumfang der Segmente 25 gewickelt, um den Wulstring B zu bilden. Jeder Umwandlungsmechanismus 31 ist zwischen der Verstellwelle 26, die über den Griff 30 gedreht wird, und dem entsprechenden Segment 25 vorgesehen. Der Umwandlungsmechanismus 31 ist so gestaltet, dass er die Drehung der Verstellwelle 26 in eine radiale Bewegung des Segments 25 umwandelt.
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Wenn die Verstellwelle 26 über den Griff 30 gedreht wird, bewegen somit die Umwandlungsmechanismen 31 die Segmente 25 radial, wobei die Segmente 25 entlang des Umfangs der Basisplatte 23 angeordnet sind. Dadurch wird der Wickeldurchmesser des Wulstrings B geändert. Infolgedessen kann durch eine so einfache Betätigung wie es die Drehung des Griffs 30 ist, der Wickeldurchmesser des Wulstrings B auf einfache Weise geändert werden, und zwar unabhängig davon, ob er in einem sehr geringen Maß oder einem großen Maß geändert wird.
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(2) In der Wickelvorrichtung der ersten Ausführungsform besteht jeder Umwandlungsmechanismus 31 aus dem ersten Zahnrad 34, dem zweiten Zahnrad 37, dem Gewindeschaft 38, dem dritten Zahnrad 39 und dem bewegbaren Element 41. Das erste Zahnrad 34 ist so gelagert, dass es sich in Bezug auf die Drehwelle 22 drehen kann. Das zweite Zahnrad 37 ist an der Verstellwelle 26 fixiert und steht mit dem ersten Zahnrad 34 in Eingriff. Der Gewindeschaft 38 wird von der Basisplatte 23 getragen. Das dritte Zahnrad 39 ist am Gewindeschaft 38 fixiert und steht mit dem ersten Zahnrad 34 in Eingriff. Das bewegbare Element 41 wird vom Führungsabschnitt 40, der sich in der radialen Richtung der Basisplatte 23 erstreckt, geführt und beinhaltet den Innengewindeabschnitt 42, der auf den Gewindeschaft 38 geschraubt ist. Das bewegbare Element 41 trägt das entsprechende Segment 25. Um den Wickeldurchmesser des Wulstrings B zu ändern, wird der Griff 30 gedreht, um zu bewirken, dass die Umwandlungsmechanismen 31, von denen jeder die Zahnräder 34, 37, 39 aufweist, die Segmente 25 in einem Zustand, in dem diese entlang des Umfangs angeordnet sind, radial bewegen.
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(3) In der Wickelvorrichtung der ersten Ausführungsform besteht jedes bewegbare Element 41 aus dem Körper 43, der vom Führungsabschnitt 40 geführt wird, und dem Trägerelement 45. Das Trägerelement 45 wird so vom Körper 43 getragen, dass es in der radialen Richtung der Basisplatte 23 bewegbar ist, und trägt das entsprechende Segment 25. Nachdem der Wulstring B auf den Segmenten 25 fertig ausgebildet wurde, werden die Trägerelemente 45 in der radialen Richtung der Basisplatte 23 in Bezug auf die Körper 43 bewegt. Die Segmente 25 werden somit von der Innenumfangsfläche des Wulstrings B getrennt, so dass der Wulstring B leicht entfernt werden kann.
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(4) In der Wickelvorrichtung der ersten Ausführungsform besteht jedes Segment 25 aus dem Befestigungsabschnitt 50, der von dem Trägerelement 45 getragen wird, und dem Wickelabschnitt 52, der lösbar am Befestigungsabschnitt 50 befestigt ist. Die Nuten 58 zum Ausbilden des Wulstrings B sind in den Wickelabschnitten 52 ausgebildet. Mehrere Arten von Wickelabschnitten 52 mit Nuten 58, die verschiedene Querschnittsformen aufweisen, können vorbereitet werden, um eine Änderung der Querschnittsform eines angestrebten Wulstrings B durch Entfernen der Wickelabschnitte 52 vom Befestigungsabschnitt 50 und Austauschen gegen die Wickelabschnitte 52 zu ermöglichen.
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(5) Die Wickelvorrichtung der ersten Ausführungsform ist so gestaltet, dass die Nutbreite L1 der Nuten 58 veränderbar ist. Durch Anpassen der Nutbreite L1 der Nuten 58 kann somit die Wickelbreite eines angestrebten Wulstrings B geändert werden.
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(6) In der Wickelvorrichtung der ersten Ausführungsform weist jedes Trägerelement 45 die mehreren Trägerabschnitte 46 auf, die sich senkrecht zum Gewindeschaft 38 erstrecken und in der radialen Richtung der Basisplatte 23 ausgerichtet sind. Jedes Segment 25 wird von einem der Trägerabschnitte 46 getragen. Somit wird die radiale Position jedes Segments 25 durch Ändern der Position des Segments 25 in eine Position, wo das Segment 25 von einem der Trägerabschnitte 46 des Trägerelements 45 getragen wird, das ausgewählt wurde, um einen gewünschten Wickeldurchmesser sicherzustellen, geändert. Als Folge davon wird der Wickeldurchmesser des Wulstrings B in einem großen Maß geändert.
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(7) Die Wickelvorrichtung der ersten Ausführungsform weist den Verbindungsmechanismus 61, der die Trägerelemente 45 trägt, und den Verriegelungsmechanismus 67 auf, der die Verbindungsmechanismen 61 in der Verriegelungsposition P1 festlegt. Der Vorrichtungsrahmen 21 weist die Entriegelungsmechanismen 74 auf, welche die Verriegelungsmechanismen 67 entriegeln. Somit legen die Verriegelungsmechanismen 67 in einem normalen Zustand den Verbindungsmechanismus 61 an der Verriegelungsposition P1 fest, um die Trägerelemente 45, die das Segment 25 tragen, an einer radialen Einwärtsbewegung zu hindern. Dies ermöglicht ein stabiles Wickeln des Drahtes W auf den Segmenten 25. Im Gegensatz dazu entriegeln die Entriegelungsmechanismen 74 den Verbindungsmechanismus 61, nachdem der Wulstring B fertig ausgebildet wurde, und die Trägerelemente 45 bewegen sich radial einwärts. Dadurch werden die Segmente 25 von der Innenumfangsfläche des Wulstrings B getrennt, wodurch eine einfache Abnahme des Wulstrings B möglich ist.
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Zweite Ausführungsform
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Nun wird eine Wickelvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es werden hauptsächlich die Unterschiede zur ersten Ausführungsform erörtert.
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In der zweiten Ausführungsform, die in 7 bis 10 dargestellt ist, weist der Befestigungsabschnitt 50 jedes Segments 25 zwei Langlöcher 81 auf, die jeweils in der axialen Richtung des Gewindeschafts 38 verlaufen. Schrauben 54 werden durch die Länglöcher 81 hindurch auf das Trägerelement 45 des entsprechenden bewegbaren Elements 41 geschraubt. Auf diese Weise wird der Befestigungsabschnitt 50 des Segments 25 vom Trägerelement 45 so gelagert, dass die Position des Befestigungsabschnitts 50 in Bezug auf das Trägerelement 45 in einer radialen Richtung der Basisplatte 23 anpassbar ist. Ein Stufenabschnitt 82, der nach vorne vorsteht, ist am inneren peripheren Ende der vorderen Oberfläche jedes Trägerelements 45 ausgebildet. Ein Abstandhalter 83 zum Einstellen der radialen Position des entsprechenden Segments 25 ist zwischen dem Stufenabschnitt 82 und dem Befestigungsabschnitt 50 des Segments 25 vorgesehen.
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Es werden mehrere Arten von Abstandhaltern 83 vorbereitet, die unterschiedlich dick sind (unterschiedliche Abmessungen in einer radialen Richtung der Basisplatte 23 aufweisen). Wie in 8 und 9 dargestellt ist, wird die radiale Position der einzelnen Segmente 25 durch Anordnen des ausgewählten Abstandhalters 83 zwischen dem Stufenabschnitt 82 des entsprechenden Trägerelements 45 und dem Befestigungsabschnitt 50 des Segments 25 geändert. Auf diese Weise wird der Wickeldurchmesser des Wulstrings B, der in den im Außenumfang der einzelnen Segmente 25 ausgebildeten Nuten 58 ausgebildet wird, in einem großen Maß geändert.
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Auch in der zweiten Ausführungsform wird der Wickeldurchmesser des Wulstrings B mittels der Umwandlungsmechanismen 31 geändert, wie in der ersten Ausführungsform. Wenn die Verstellwelle 26 durch Betätigen des Griffs 30 gedreht wird, bewegen die Umwandlungsmechanismen 31, welche die Zahnräder 34, 37, 39 beinhalten, die Segmente 25 in der radialen Richtung der Basisplatte 23. Der Wickeldurchmesser des Wulstrings B kann somit auf einfache Weise auch nur in einem ganz geringen Maß angepasst werden. Ferner weist die zweite Ausführungsform wie die erste Ausführungsform die Verbindungsmechanismen 61, die Verriegelungsmechanismen 67 und die Entriegelungsmechanismen 74 auf. Wie in 8 dargestellt ist, legen die einzelnen Verbindungsmechanismen 61 und der der entsprechende Verriegelungsmechanismus 67 das Trägerelement 45, welches das Segment 25 trägt, so fest, dass sich das Trägerelement 45 nicht radial einwärts bewegt. Dies gewährleistet ein stabiles Ausbilden des Wulstrings B auf den Segmenten 25. Wie in 10 dargestellt ist, entriegeln die einzelnen Entriegelungsmechanismen 74 das entsprechende Trägerelement 45, so dass das Segment 25 sich radial einwärts bewegt, um ein einfaches Entfernen des Wulstrings B von den Segmenten 25 zu gewährleisten.
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Zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (5) und (7) der ersten Ausführungsform weist die zweite Ausführungsform den folgenden Vorteil auf.
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(8) In der zweiten Ausführungsform wird jedes Segment 25 vom entsprechenden Trägerelement 45 so getragen, dass die Position des Segments 25 in Bezug auf das Trägerelement 45 in der radialen Richtung der Basisplatte 23 anpassbar ist. Der Abstandhalter 83 ist zwischen dem Segment 25 und dem Trägerelement 45 angeordnet, um die radiale Position des Segment 25 anzupassen. Somit wird die radiale Position des Segments 25 durch Auswählen eines geeigneten von den mehreren Arten von verschieden dicken Abstandhaltern 83 und Anordnen des ausgewählten Abstandhalters 83 zwischen dem Segment 25 und dem Trägerelement 45 geändert. Als Folge davon wird der Wickeldurchmesser des Wulstrings B in einen geeigneten Wert geändert.
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Modifikationen Die dargestellten Ausführungsformen können modifiziert werden wie nachstehend beschrieben.
- • In den ersten und zweiten Ausführungsformen weist jedes Segment 25 eine Form auf, die einer der Formen entspricht, die durch Teilen eines ringförmigen Körpers, der koaxial mit der Basisplatte in der Nähe des Außenumfangs der Basisplatte 23 angeordnet werden kann, in vier Sektionen erhalten wird. Jedoch kann das Segment 25 eine Form aufweisen, die einer der Formen entspricht, die durch Teilen des ringförmigen Körpers in zwei, drei, fünf oder mehr Sektionen erhalten wird.
- • Die Gestaltung, welche die mehreren Trägerabschnitte 46 aufweist, die mit den Segmenten 25 in Eingriff gebracht werden können, um den Wickeldurchmesser sprunghaft zu ändern, können weggelassen werden.
- • Wenn die Position der einzelnen Segmente 25 in den ersten und zweiten Ausführungsformen in der radialen Richtung der Basisplatte 23 in einem großen Maß geändert wird, beispielsweise die Lagerposition des Segments 25 von der Position, die dem an den zweiten Trägerzapfen 64 angrenzenden Trägerabschnitt 46 entspricht, in die Position geändert wird, die dem Trägerabschnitt 46 in der Nähe des äußeren Endes des Trägerelements 45 entspricht, kann es sein, dass das Segment 25 gegen ein Segment 25 ausgetauscht werden muss, dass einen Wickelabschnitt 52 mit einem anderen Krümmungsradius aufweist. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, können mehrere Arten von Segmenten 25 mit Wickelabschnitten 52, die unterschiedliche Krümmungsradii aufweisen, vorbereitet und eingewechselt werden, falls nötig. Falls dagegen das Maß der Änderung der Position der einzelnen Segmente 25 nicht besonders groß ist, wenn das Segment 25 beispielsweise aus einem Eingriff mit einem bestimmten Trägerabschnitt 46 in einen Eingriff mit einem angrenzenden Trägerabschnitt 46 im Trägerelement 45 gewechselt wird, dann ist kein Austausch der Segmente nötig.
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Bezugszeichenliste
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- 21
- Vorrichtungsrahmen,
- 22
- Drehwelle,
- 23
- Basisplatte,
- 25
- Segment,
- 26
- Verstellwelle,
- 28
- Griffwelle,
- 30
- Griff,
- 31
- Umwandlungsmechanismus,
- 34
- erstes Zahnrad,
- 37
- zweites Zahnrad,
- 38
- Gewindeschaft,
- 39
- drittes Zahnrad,
- 40
- Führungsabschnitt,
- 41
- bewegbares Element,
- 42
- Innengewindeabschnitt,
- 43
- Körper,
- 45
- Trägerelement,
- 46
- Trägerabschnitt,
- 50
- Befestigungsabschnitt,
- 52
- Wickelabschnitt,
- 53
- Eingriffsabschnitt,
- 55
- Körperabschnitt,
- 56
- Anpassungsabschnitt,
- 58
- Nut,
- 61
- Verbindungsmechanismus,
- 63
- erstes Verbindungsglied,
- 65
- zweites Verbindungsglied,
- 66
- Gelenkzapfen,
- 67
- Verriegelungsmechanismus,
- 70
- Stange,
- .71
- Verriegelungshebel,
- 72
- Feder,
- 73
- Anschlag,
- 84
- Entriegelungsmechanismus,
- 75
- Zylinder,
- 83
- Abstandhalter,
- W
- Draht,
- B
- Wulstring,
- L1
- Nutbreite,
- P1
- Verriegelungsposition
