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Vorrichtung zum lagenweisen Wickeln von Drähten Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum lagenweisen Wickeln von Drähten mittlerer bis starker Drahtdurchmesser
auf Spulenkörper mit rundem oder rechteckigem Kernquerschnitt.
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Beim Wickeln von Drähten ist es bekannt, die auf einem Verlegeschlitten
angeordnete Verlegerolle mit einem dem Drahtdurchmesser entsprechenden Vorschub
parallel zur Wickelachse an der Wicklung entlangzuführen. Die Umschaltung am Ende
der gewickelten Lage erfolgt hierbei durch einstellbare Anschläge, die eine rückläufige
Bewegung des Verlegeschlittens bewirken.
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Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß hiermit keine einwandfreie
Wicklung, bei der die Windungen dicht nebeneinanderliegen, erreichbar ist.
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Dies um so weniger, wenn sich die negativen und positiven Drahtdickentoleranzen
in nicht zu berücksichtigender Weise addieren. Hierdurch tritt eine Anderung des
Drahtauflaufwinkels ein, die dazu führt, daß entweder der Draht bei zu großem Nachhaltwinkel
über die vorhergehende Windung läuft oder zwischen den Windungen Zwischenräume entstehen
läßt, die als Ursache für das Entstehen der sogenannten »wilden Wicklung« in den
folgenden Lagen anzusehen ist.
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In der Praxis wird dem Mangel dieser Vorrichtungen dadurch begegnet,
daß die Stellung des Verlegeschlittens während des Wickelns so von Hand korrigiert
wird, daß der Draht mit einem geringen Nachhaltewinkel zur Aufwicklung kommt. Entspricht
der so nach Augenmaß eingestellte Winkel nicht den gegebenen Verhältnissen, oder
ändern sich auf Grund der Drahttoleranzen die Verhältnisse, kann eine mehrmalige
Korrektur während der Wicklung einer Lage notwendig werden.
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Weiterhin ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, die beim Wickelvorgang
den Draht mit einem Nachhaltewinkel auf die Spule auflaufen läßt. Dieser Winkel
entsteht dadurch, daß die Verlegerolle in Höhe des Lagenanfanges so lange stehenbleibt,
bis die Lage fertiggewickelt ist und erst dann in die andere Endlage gebracht wird.
Diese Vorrichtung hat den wesentlichen Nachteil, daß der Nachhaltewinkel am Anfang
der Wicklung praktisch Null ist und mit Fortschreiten der Lage immer größer wird.
Ein gleichbleibender optimal wirksamer Nachhaltewinkel wird also nicht erreicht,
so daß auch eine gleichmäßige und enganeinanderliegende Wicklung nicht gewährleistet
ist.
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Bei einer weiterhin bekannten Vorrichtung soll ein enges lückenloses
Aneinanderliegen der Windungen durch eine Anpreßrolle erreicht werden, die eine
dem jeweiligen Drahtdurchmesser entsprechende Führungsrille aufweist und unter einem
Winkel von vorzugsweise 450 zur radialen und axialen Wickelebene mit einer bestimmten
Kraft in Verbindung mit einem bekannten Verlegeschlitten auf den gerade verlegten
Draht einwirkt.
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Dieser Vorrichtung haftet jedoch der Nachteil an, daß die Anpreßrolle
schon vor dem Ende einer jeden Lage in die entgegengesetzte Richtung geschwenkt
wird und so die letzten Windungen der Lage nicht gegeneinanderdrückt, sondern voneinander
weg führt. Dies geschieht einmal durch das keilförmige Eingreifen der Seitenflanke
der Anpreßrolle und zum anderen durch den vorzeitigen Richtungswechsel der Anpreßrolle.
Eine lückenlose Wicklung bis an die Stirnwand des Wickelkörpers ist deshalb nicht
zu erreichen.
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Des weiteren sind zur Erzielung eines konstanten Nachhaltewinkels
Einrichtungen bekannt, bei denen auf dem Verlegeschlitten ein steuernd auf den Trommel-
oder Spindelantrieb einwirkender schwenkbarer Fühlhebel vorgesehen ist, der durch
die beim Auftreffen des Wickelgutstranges auf die vorher verlegte Windung auftretenden
Seitenkräfte abgelenkt wird und dadurch über die Kontakte eines elektrischen Stromkreises
den Antrieb des Verlegeschlittens bzw. der Spindel ein- oder ausschaltet.
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Diese Einrichtungen haben den gemeinsamen Nachteil, daß zwar der
Fühlhebel mit den Kontakten so ausgebildet werden kann, daß kleinste Winkeldifferenzen
registriert werden, jedoch eine schnelle Korrektur dieser Differenzen durch An-
und Abschalten des gesamten Antriebes auf Grund der zu bewegenden Masse nicht erreichbar
ist. Weiterhin ist mit diesen Einrichtungen ein plötzliches Umschwenken des Nachhaltewinkels
beim Beginn einer neuen Wickel-
lage in die neue Nachhaltestellung
nicht erreichbar, so daß ein enges Aneinanderlegen der ersten Windungen der neuen
Wickellage nicht erfolgt.
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Die Erfindung bezweckt, die beschriebenen Nachteile der bekannten
Vorrichtungen zu beseitigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum lagenweisen
Wickeln von Drähten zu schaffen, bei der der Nachhaltewinkel entsprechend den Wickelverhältuissen
einstellbar ist, über die ganze Länge einer Lage in kleinen Grenzen konstant bleibt
und bei Beginn der nächsten Wickellage sofort den gleichen Nachhaltewinkel für die
entgegengesetzte Verlegerichtung einstellt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Verlegearm
mit seinen Kontakten und einstellbaren Anschlägen auf einem Hilfsschlitten angeordnet
ist, der parallel zur Wickelachse von einer Spindel, die bei geschlossenem Kontakt
angetrieben ist, verschiebbar in einem Zwischenträger geführt ist, und daß der Zwischenträger
ebenfalls parallel zur Wickelachse bei Umkehr der Verlegerichtung von einer Schubeinrichtung
in jeweils entgegengesetzter Richtung zur neuen Verlegerichtung verschiebbar auf
dem Verlegeschlitten angeordnet ist.
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Die Spindel ist dabei von einem am Verlegeschlitten angeordneten
und von den Kontakten geschalteten Getriebemotor oder über an sich bekannte Getriebeelemente
und einer Kupplung von der Verlegespindel antreibbar.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Schubeinrichtung
aus zwei Elektromagneten mit einem gemeinsamen Kern, an dem das Verbind dungsstück
zum Zwischenträger angeordnet ist. Die Betätigung der Elektromagnete erfolgt durch
federnd gelagerte einstellbare Kontakte.
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Die einstellbaren Anschläge für die am Verlegearm angeordneten Kontakte
bestehen aus drehbar gelagerten Exzenterscheiben, deren Einstellung an einer Ringskala
erkennbar ist.
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Weiterhin ist erfindungsgemäß an dem Verlegearm eine Schrägfläche
angearbeitet, die mit einer am Hilfsschlitten fest angeordneten Meßuhr in Verbindung
steht, deren Skala so geeicht ist, daß der Ausschlag des Verlegearmes in Winkelgraden
ablesbar ist.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 die Draufsicht der Vorrichtung,
F i g. 2 eine Darstellung des Nachhaltewinkels, F i g. 3 die Winkelmeßeinrichtung.
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Gemäß F ig. 1 läuft der Draht 1 von der nicht gezeichneten Vorratsrolle
über eine Führungsrolle 3 und Verlegearm 4 zum Spulenkörper 5.
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Der auf einem Hilfsschlitten 6 schwenkbar angeordnete Verlegearm
4 besitzt an seiner dem Spulenkörper 5 zugewandten Seite Führungsrollen 7 und an
der abgewandten Seite beidseitig angeordnete Kontakte 8. Auf dem Hilfsschlitten
6 angeordnete verstellbare und mit einer geeichten Winkelanzeige versehene Anschläge
9 begrenzen den Ausschlag des Verlegearmes 4. Der Hilfsschlitten 6, der seinerseits
an einem Zwischenträger 10 parallel zur Wickelachse 11 geführt ist, ist von einem
Motor 12 über eine Spindel 13 in beiden Richtungen verstellbar. In der gleichen
Richtung verstellbar ist der Zwischenträger 10 an dem Verlegeschlitten 2 angeordnet
und ist von einer auf dem Verlegeschlitten 2 angeordneten Schubeinrichtung verschiebbar.
Die Schubeinrichtung be-
steht dabei vorzugsweise aus zwei Elektromagneten 14, an
deren gemeinsamem Kern 15 das Verbindungsstück 16 zum Zwischenträger 10 angeordnet
ist. Der Hubweg ist durch Stellschrauben 17, die dem Kern 15 als Anschlag dienen,
einstellbar. Es ist aber auch denkbar, an Stelle der Elektromagnete 14 ein pneumatisches
Schubsystem anzuordnen.
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Zur Kontrolle des eingestellten Nachhaltewinkels a (F i g. 2) dient
eine Meßuhr 18 (F i g. 3), deren Skale so geeicht ist, daß bei einem Nachhaltewinkel
des Verlegearmes von 0° der Zeiger auf Null steht und bei einer halben Umdrehung
des Zeigers der Maximalwinkel des Verlegearmes z. B. 50 angezeigt wird.
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Die Anzeige wird dadurch erzielt, daß der Verlegearm eine Schräge
19 erhält, auf der ein an einem Hebel 20 angeordneter Stellstift 21 gleitet und
die Bewegung des Hebels 20 auf die Meßuhr 18 übertragen wird.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Nachdem die Vorrichtung
eingerichtet und der Draht 1 von der Vorratsrolle über die Führungsrolle 3 und dem
Verlegearm 4 am Spulenkörper 5 befestigt ist, wird die Maschine eingeschaltet. Der
Verlegeschlitten 2 bewegt sich nun bei einer Umdrehung des Spulenkörpers 5 um den
Nenndurchmesser des Drahtes parallel zur Wickelachse 11, d. h., der-Verlegeschlitten
2 läuft, bezogen auf eine Umdrehung des Spulenkörpers 5, um den Betrag, der einer
doppelten Lackdicke entspricht, nach. Da sich dieses Nachlaufen bei jeder Umdrehung
des Spulenkörpers 5 immer etwa um die doppelte Lackdicke vergrößert, vergrößert
sich auch der eingestellte Nachhaltewinkel a (F i g. 2) um einen geringen Betrag.
Hat diese Winkelvergrößerung ein bestimmtes noch zulässiges Maß erreicht, sind die
Kontakte 8 gegen einen der Anschläge 9 geführt, und der Motor 12 bewegt über die
Spindel 13 den Hilfsschlitten 6 in Verlegerichtung. Da der Hilfsschlitten 6 aber
nur so lange bewegt wird, wie die Kontakte 8 schließen, ist erreicht, daß der an
den Anschlägen 9 eingestellte und an der Meßuhr 18 kontrollierte Nachhaltewinkel
a in kleinsten Grenzen konstant gehalten wird.
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Erreicht der aufgewickelte Draht den gegenüberliegenden Flansch des
Spulenkörpers 5, so läuft der Hilfsschlitten 6 gegen einen federnden Kontakt 22,
der sowohl eine Umschaltung der Drehrichtung der Spindel 23 und damit den Rücklauf
des Verlegeschlittens 2 bewirkt, als auch eine sprunghafte Bewegung des Zwischenträgers
10 mit Hilfe der Schubeinrichtung entgegengesetzt zur neuen Verlegerichtung herbeiführt.
Der Verlegearm 4 wird bei der Ausführung dieses Verlegesprunges in die andere Ausgangslage
geschwenkt. Ob diese Ausgangslage auch dem gewünschten Nachhaltewinkel entspricht,
kann wieder an der Meßuhr 18 kontrolliert und an der Stellschraube 17 eingestellt
bzw. korrigiert werden.
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Damit ist erreicht, daß gleich zu Beginn der neuen Wickellage der
gewünschte Nachhaltewinkel a eingestellt ist.
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Sollte es durch bestimmte Gegebenheiten erforderlich sein, den Antrieb
des Verlegeschlittens 2 und die Schubeinrichtung zeitlich differenziert nacheinander
zu schalten, können in bekannter Weise entsprechende Zeitglieder zur Anwendung gebracht
werden.