DE1955246B2

DE1955246B2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen aufwickeln drahtfoermigen gutes

Info

Publication number: DE1955246B2
Application number: DE19691955246
Authority: DE
Inventors: Kazumasa Ichihara-Chiba; Kobayashi Makoto; Sato Hiromitsu; Nakazima Jun; Nikko Tochigi; Morikawa (Japan)
Original assignee: Ausscheidung in: 19 67 064 The Furukawa Electric Co. Ltd, Tokio
Priority date: 1968-11-04
Filing date: 1969-11-03
Publication date: 1977-09-29
Also published as: DE1955246A1; DE1955246C3; US3698652A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln drahtförmigen Gutes abwechselnd auf eine jeweils leere von zwei zueinander mit Abstand angeordneten, rotierend angetriebenen Spulen, mit jeder Spule zugeordneten mit umlaufenden und nach außen vorstehenden Fangmitteln, mit einer Schneideinrichtung zum Abtrennen des eingefangenen Gutes und mit einer jeder Spule koaxial zugeordneten, mitumlaufenden Hilfsspule zum Aufwickeln eines bestimmbaren vorlaufenden Drahtendes, wobei die Spulen und die Hilfsspulen jeweils von ihren Antriebswellen abziehbar bzw. aufsteckbar sind.

Eine derartige Vorrichtung ist der US-PS 30 86 721 als bekannt zu entnehmen. Bei dieser Drahtwickelmaschine ist ein Paar axial hintereinander liegender Spulenwellen und Spulenhaltevorrichtungen angeordnet, die an entgegengesetzten linden dieser Wellen lösbar befestigt sind, jede Anordnung umfaßt eine Hilfsspule mit demselben Außendurchmesser wie der Durchmesser des Spulenkerns. Auf dieser Hilfsspule wird das vorlaufende Drahtende in der Weist aufgewickelt, daß nach der vollen Bewicklung der einer Spule ein Leitapparat den Draht von dieser Spule zi. einem Punkt vorschiebt, der mit der Hilfsspule fluchtet die der anderen Spule zugeordnet ist.

In dieser Stellung bleibt der Leitapparat stehen, bi.< die gewünschte Draht-Anfangslänge aufgewickelt ist Alsdann verschiebt der Leitapparat den Draht weiter um den Aufwickelvorgang auf die andere Spuk einzuleiten. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist nur ar das vorlaufende Drahtende der zu bewickelnder Leerspule gedacht, und die zu entnehmende Lehre erschöpft sich darin, daß das vorlaufende Drahtende au] eine Hilfsspule aufgewickelt wird.

Es hat sich aber herausgestellt, daß nicht nur da; vorlaufende Drahtende, sondern auch das nachlaufende Drahtende vor Beschädigungen geschützt werden muß wenn beide Drahtenden bei der Weiterverarbeitung verschweißt werden sollen. Die Gefahr der Beschädigung des nachlaufenden Drahtendes tritt besonder; beim Wickeln starker Drähte auf, deren Windunger infolge der Rückstellkraft des Drahtendes sich lockerr und wieder festgezogen werden müssen.

Durch die DT-AS 11 68 733 und die US-PS 28 68 46i ist es bekannt, zwei Spulen auch achsparallel zueinandei anzuordnen. Letztere Patentschrift zeigt auch, seitlich an jeder Spule ein Hohlzylinderförmig ausgebildetes Gehäuse vorzusehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der Wickelvorgang bei der eingangs genannten Vorrichtung derart zu vervollkommnen, daß beide Drahtender für die Weiterverarbeitung unbeschädigt bleiben unc verschweißt werden können, indem beim Wickelvor gang sichergestellt wird, daß es zu keiner Lockerung der Wicklung nach dem Aufwickeln und zu keiner Formänderungen oder Beschädigungen der beider Drahtenden kommt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Spulen ir an sich bekannter Weise achsparallel zueinandei angeordnet und jeweils mit ihren Hilfsspulen durch axiales Verschieben ihrer Antriebswellen aus derr Arbeitsbereich heraus bewegbar sind und daß die Hilfsspulen außer dem Bereich zum Aufwickeln des vorlaufenden Drahtendes noch einen Bereich zum Aufwickeln des nachlaufenden Drahtendes aufweisen und daß von diesen Bereichen nur der das nachlaufende Drahtende aufwickelnde Bereich durch ein - wie an sich bekannt — hohlzylinderförmig ausgebildetes Gehäuse abdeckbar ist.

Dadurch wird erreicht, daß das abgeschnittene Ende des auf die Spule aufgewickelten Stranggutes keine ungesteuerte und unregelmäßige Bewegung mehr ausführen kann und daher die Außenlage des auf die Spule aufgewickelten Stranggutes weder beschädigt noch unbrauchbar werden kann. Insbesondere können sich die auf die Spule aufgewickelten Stranglagen bei schwerem Stranggut infolge der Rückfederkraft nicht mehr lockern.

Um die Spulen in einfacher Weise in die Wickellage

fts und aus dieser wieder herauszubewegen, weist das die Hilfsspule abdeckende Gehäuse einen oberen und einen unteren Teil auf, von denen der obere ortsfest und der untere an einem Schlitten festgelegt ist, der in

Axialrichtung der Antriebswelle durch einen Zylinder hin- und herbewegbar ist.

Um ein Abgleiten des Drahtes von der llilfsspule zu verhindern, und somit ein wirksames Aufwickeln auf diese sicherzustellen, ist die llilfsspule an ihrem der zugeordneten Spule zugewandten Flansch mit Klinken versehen, die über den Außenumfang des benachbarten Flansches der Spule und den Außendurchmesser der Hilfsspule vorstehen.

Damit nicht bei einer, vom Draht nicht zu folgenden Laufgeschwindigkeit dieser gestreckt wird und schließlich bricht, oder bei zu großer Laufgeschwindigkeit des Drahtes dieser mit dem umgebenden Gehäuse in Berührung kommt, ist der Durchmesser D der Trommel der Hilfsspule gleich oder größer als der Durchmesser Di der Trommel der Spule und kleiner als die halbe Summe des Durchmessers Do eines Seilenflansches und des Durchmessers D/der Trommel der Spule.

Die vorstehenden Einzelmerkmale der Erfindung und insbesondere ihre Bedeutung innerhalb der Gesamtkonstruktion einer Aufwickel- bzw. Aufspulvorrichtung der eingangs genannten Gattung werden neben weiteren Merkmalen und Vorteilen der Erfindung aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren der Zeichnung erkennbar. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Einrichtung zum Auswechseln einer Spule in einer kontinuierlich arbeitenden Aufwickelvorrichtung,

F i g. 2 eine Seitenansicht einer vorgenannten Einrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform,

Fig.3 eine Vorderansicht der Einrichtung gemäß Fig. 2,

Fig.4 eine Schnitt-Teilansicht nach der Linie A-A der F i g. 2,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Teil der Aufwickelvorrichtung,

Fig.6 eine Teilansicht des Vorlaufbereiches einer Hilfsspule mit einer Klinke und einem nach außen vorstehenden Fangmittel und

F i g. 7 einen Schnitt durch eine Spule durch eine Hilfsspule.

Ein Draht 1 wird über eine Traverse 2 abwechselnd auf zwei achsparallele Spulen 3 in vorbestimmter Länge aufgewickelt, wobei diese Spulen 3 auf axial beweglichen Wellen 4 abnehmbar festgelegt sind. Die Traverse 2 dient dabei gleichzeitig als Überführungsmittel. Sie ist dazu zum einen auf einem Schlitten angeordnet, der horizontal, quer zur Längserstreckung der Wellen 4 verschiebbar ist, zum anderen ist sie direkt mit einem nicht gezeichneten Motor verbunden, der ein Verschieben der Traverse in horizontaler Richtung parallel zur Längserstreckung der Wellen 4 gestattet. Den Spulen 3 sind unterschiedliche Hilfsspulen 5 zugeordnet, deren einer, der Spule 3 zugewandter Bereich 5' zum Aufwickeln des vorlaufenden Drahtendes und deren anderer Bereich 5" zum Aufwickeln des nachlaufenden Drahtendes des auf die Spulen 3 aufzuwickelnden Drahtes 1 dient, wobei letzterer Bereich 5" von einem hohlzylinderförmigen Gehäuse 6 abdeckbar ist. Zwisehen den beiden Bereichen 5' und 5" der Hilfsspulen 5 sind Fangmittel 7 angeordnet. Durch Betätigung eines Zylinders 8 ist eine Fangführung 9 vor- und rückwärts bewegbar (F i g. 5). Jeder Spule 3 zugeordnete Schneideinrichtungen 10 (F i g. 3) dienen dem Abschneiden des Drahtes 1. Über den Umfang des der Hilfsspuic 5 zugewandten Flansches 11 der Spule 3 vorstehende, ein Abeleiten des Drahtes verhindernde Klinken 12 sind der I ülfsspule 5 auf der Seite der Spule 3 zugeordnet (F i g. 5 und 6). Die Hilfsspulen 5 sind -mittels eines Keils 13 an der Welle 4 festgelegt.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. I ist die Welle 4 s mit axialen Keilnuten versehen und sitzt in einer H-jhlwelle 14, die mit komplementären Keilnuten versehen ist. Die beiden Wellen 4 und 14 drehen also gemeinsam, lassen sich jedoch in axialer Richtung gegeneinander verschieben. Die Hohlwelle 14 wird in ortfesten Wälzlagern 15' und 15" gelagert, auf ihr sitz! außerdem eine Riemenscheibe 16. Das hohlzylinderförmige Gehäuse 6 ist an einem Fitting 117 befestigt, das auf dem Außenring des Wälzlagers 15' festgelegt ist. Auf dem anderen Ende der Welle 4 ist ein Lager 18

is angeordnet, dessen Außenring über einen Verbindungsstab 19 mit der Kolbenstange 20 eines Zylinders 21 verbunden ist, so daß durch Betätigung dieses Zylinders 21 die zu seiner Kolbenstange 15 parallel angeordnete Welle 4 vor- und rückwärts bewegt werden kann. Mit 22 ist schließlich ein abgestufter Teil bezeichnet, welcher die Spule 3 und die Hilfsspule 5 daran hindert, zu weit in Richtung auf die Riemenscheibe 16 verschoben zu werden.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel entspre-

2s chend den F i g. 2, 3 und 4 ist die Weile 4 in Wälzlagern 15' und 15" gelagert, welche auf einem beweglichen Bett 23 abgestützt sind. Das der Spule entgegengesetzte Ende der Welle 4 ist über eine Kupplung 24 mit einem Motor 25 kuppelbar, der gleichfalls auf dem Bett 23

ίο angeordnet ist. Mit 26 ist eine Bremse bezeichnet. Das bewegliche Bett 23, nachfolgend Schlitten 23 benannt, weist eine Schwalbenschwanzführung gegenüber einem ortsfesten Bett 27 auf, gegenüber dem es in Achsrichtung der Welle 4 bewegbar ist. Der Bewegung des Schlittens 23 dient ein Zylinder 21, der an dem ortsfesten Bett 27 festgelegt ist und über die Kolbenstange 20 und den Verbindungsstab 19 wirkt. Ein auf der Welle 4 vorgesehenes abgestuftes Teil 22 verhindert eine zu weite Bewegung der Spule 3 und der Hilfsspule 5 in Richtung auf den Motor 25 der Welle 4. Das hohlzylinderförmige Gehäuse 6 ist hier zweiteilig ausgeführt, wobei der obere Teil 6' an einem weiteren, die gesamte Maschine umgebenden Gehäuse 28 und der untere Teil 6" ar dem Schlitten 23 befestigt ist.

Anhand der F i g. 7 sollen im folgenden die Verhältnisse der verschiedenen Durchmesser der Spule 3 und der Hilfsspule 5 erläutert werden; von der Hilfsspule 5 ist jedoch nur der Bereich 5' für das vorlaufende Drahtende gezeichnet. Der Durchmesser Di der Trommel 29 der Spule 3, der Durchmesser D der Trommel 30 der Hilfsspule 5 und der Durchmesser Do der Flansche 11 der Spule 3 und des Flansches 31 der Hilfsspule 5 stehen in einem Verhältnis gemäß unten aufgeführter Gleichung. Wenn der Draht von der Hilfsspule 5 auf die Trommel -29 der Spule 3 übergeführt wird, dann muß der Draht 1 den Flansch 11 mit dem Durchmesser Do übersteigen. Überschreitet nun das Verhältnis des Flanschdurchmessers Do zum Trommeldurchmesser Di der Spule 3 einen bestimmten Wert, so vermag die Laufgeschwindigkeit des Drahtes 1 dem nicht zu folgen. Der Draht wird dann gestreckt, wobei es bis zum Drahtbruch kommen kann, oder gelöst. Um dies zu verhindern, stehen die verschiedenen vorgenannten Durchmesser in folgendem Verhältnis:

Di < D <

Do + Di

Ist der Durchmesser Dder Trommel 30 der Hilfsspule

5 nicht größer als der Durchmesser Di der Trommel 29 der Spule 3 und besitzt der Draht 1 keine ausreichende Elastizität, dann kann es dazu kommen, daß sich der Draht streckt und schließlich brechen kann, mit der Folge, daß das vorlaufende Drahtende nicht benutzt werden kann, so daß die Maßnahme, eine Hilfsspule 5 vorzusehen, bedeutungslos wird. 1st andererseits der Unterschied zwischen dem Durchmesser D der Trommel 30 der Hilfsspule 5 und dem Durchmesser Di der Trommel 29 der Spule 3 zu groß, so daß der Durchmesser D den Mittelwert aus den beiden Durchmessern Di und Do überschreitet, kann es dazu führen, daß der Draht 1 mit dem umgebenden Gehäuse

6 in Berührung kommt und dadurch gleichfalls ein Brechen des Drahtes neben einem mangelhaften Aufwickeln hervorgerufen werden kann.

Die vorbeschriebene Aufwickelvorrichtung arbeitet nun wie folgt:.

Auf die in den F i g. 3 und 5 linke Spule wird der Draht 1 über die Traverse 2, die sich dabei in der in F i g. 3 strichpunktiert eingezeichneten Lage 2' befindet, aufgewickelt. 1st auf diese Spule 3 eine vorbestimmte Drahtlänge aufgewickelt, dann wird die Traverse 2 in ihre in den Fig.3 und 5 mit ausgezogenen Linie dargestellte rechte Endlage bewegt, die Stützwelle der Traverse 2 wird nach hinten bewegt, so daß die vorher mit der Spule 3 fluchtende Traverse nun mit dem das vorlaufende Ende des Drahtes 1 aufnehmenden Bereich 5' der Hilfsspule 5 fluchtet. Gleichzeitig wird die Fangführung 9 durch Betätigung des Zylinders 8 auf diesen zu bewegt. Diese drei Bewegungsgeschwindigkeiten sind aufeinander abgestimmt, so daß die Bewegung der Fangfiihrung 9 synchron zur Ankunft der Traverse 2 in ihrer in den F i g. 3 und 5 mit ausgezogenen Linien dargestellten Lage bewirkt wird.

Wenn der Draht I durch die Fangführung 9 gegen tieren Betätigungszylinder 8 hin angezogen wird, dann wird der Draht 1 auf der Seite der vollen Spule 3 von deren einem Fangmittel 7 ergriffen und auf den das nachlaufende uncle des Drahtes aufnehmenden Bereich 5" der der vollen Spule zugeordneten Hilfsspule 5 aufgewickelt. Währenddessen wird der Draht 1, wie aus Fig. 5 ersichtlich, durch eines der Fangmittel 7 auf der Seite der leeren Spule 3 eingefangen und dann durch die dieser Spule 3 zugeordneten Schneideinrichtung 10 abgeschnitten. Ist der Draht 1 in einer erwünschten Länge auf den vorlaufenden Bereich 5' der Hilfsspule 5 aufgewickelt, dann wird die Traverse 2 vorwärts bewegt, so daß dann der Draht 1 durch die ein Abgleiten verhindernden Klinken 12 hindurchgeht und schließlich auf die leere Spule 3 aufgewickelt wird. Gleich/eilig werden die verschiedenen Kin/.eleinrichuingcn, wie die Fangfillmmg 9, in ihre Ausgangslage /.urückbewegt und die Traverse 2 kehrt wieder zurück in die in F-' i g. 3 strichpunktiert gezeichnete Lage 2', die Wicklung des Drahtes ! auf die in den F i g. J und 5 rechte Spule wird dabei fortgesetzt.

Das nachlaufende und das vorlaufende linde des Drahtes wird also auf verschiedene Bereiche einer neben der Spule 3 befindlichen Hilfsspule 5 aufgewikkelt, wodurch die Verbindung der beiden Enden in einem anschließenden Arbeitsschritt mit den Enden anderer Drähte erleichtert wird. Dadurch, daß die Klinken 12 vorgesehen sind, die über den Außenumfang der Hilfsspule 5 und den Flansch 11 der Spule 3 vorstehen, wird ein Abgleiten des Drahtes 1 von dieser Hilfsspule 5 verhindert, und so ein wirksames Aufwikkein auf diese Hilfsspule sichergestellt.

Das Auswechseln der Spulen kann gemäß den F i g. 1 und 2 auf verschiedene Art vorgenommen werden.

Während des Wickeins befindet sich die Spule 3 mit ihrer Hilfsspule 5 in der mit ausgezogenen Linien gezeichneten Stellung. Gemäß der F i g. 1 wird die Spule 3 durch die Wellen 4 und 14 mittels eines Antriebsmotors und eines Riementriebes gedreht, von welchem die eine Riemenscheibe 16 auf der Hohlwelle 14 gelagert ist. Bei voller Spule 3 wird die Welle 4 abgestoppt und nach anschließender Betätigung des Zylinders 21 in Richtung des Pfeils d verschoben, so daß dann die Spule 3 in die in F i g. 1 strichpunktiert eingezeichnete Lage 3' außerhalb des Gehäuses kommt. Der Austausch der voll gewickelten Spule 3 gegen eine Leerspule kann damit

2s außerhalb der Draht-Wickellinie vorgenommen werden.

Die in Richtung des Pfeils d verschiebbare Welle 4 verschiebt auch die Hilfsspule 5 in dieser Richtung, so daß sie aus dem ortsfest angeordneten Gehäuse 6

ίο herausbewegt wird. Dadurch läßt sich das vorlaufende Ende des Drahtes bequem mit dem Bereich 5" der Hilfsspule 5 in Wirkverbindung bringen. 1st auf die Welle 4 eine leere Spule 3 aufgesetzt worden, dann wird die Weile durch den Zylinder 21 wieder in ihre

.is Ausgangslage zurückbewegt, in welcher die leere Spule 3 dann die in F i g. 1 in ausgezogenen Linien dargestellte Lage einnimmt und in welcher der Bereich 5" der Hilfsspule 5 wieder durch das Gehäuse 6 abgedeckt ist.

Nach der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 bis 4 wird etwas anders vorgegangen:

Beim Aufwickeln des Drahtes 1 auf die !cere Spule 3, die sich dabei in der F i g. 2 dargestellten Lage befindet, wird die Welle 4 von einem Motor 25 gedreht, der über die Kupplung 24 mit dieser gekuppelt ist. 1st die Spule 3

4s voll gewickelt und wird auf die andere Spule übergewechselt, dann wird die Welle 4 durch Betätigen der Bremse 26 abgestoppt, und der Schlitten 23 in Richtung des Pfeils d bewegt, und /war durch die Betätigung des Zylinders 21, dessen Kolbenstange 2t'

Sn über einen Verbindungsstab 19 mit dem Schlitten 2? verbunden ist. Die voll gewickelte Spule I kann dam außerhalb der Drahtwickliingslinie gegen eine l.mspu Ie ausgetauscht werden. In dieser vorgeschobenci Endlage ist dann auch der untere Gehäuseteil W

>> gegenüber dem oberen Gehauseteil <>' verschoben, si daß der obere Teil des Bereiches 5" der Hilfsspule .' nicht mehr durch den oberen Gehauseteil W ubgedeek ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise das vorlaulendi Drahtende an diesem Bereich festgelegt weiden.

1 liv.·; /u .' Hlatl /eichuuuiyn

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln drahtförmigen Gutes abwechselnd auf eine jeweils leere von zwei zueinander mit Abstand angeordneten, rotierend angetriebenen Spulen mit jeder Spule zugeordneten mit umlaufenden und nach außen vorstehenden Fangmitteln, mit einer Schneideinrichtung zum Abtrennen des eingefangenen Gutes und mit einer jeder Spule koaxial zugeordneten mitumlaufenden Hilfsspule zum Aufwickeln eines bestimmbaren vorlaufenden Drahtendes, wobei die Spulen und die Hilfsspulen jeweils von ihren Antriebswellen abziehbar bzw. aufsteckbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (3) in an sich bekannier Weise achsparallel zueinander angeordnet und jeweils mit ihren Kilfsspuien (5) durch axiales Verschieben ihrer Antriebswellen (4) aus dem Arbeitsbereich heraus (3') zum Aufwickeln des vorlaufenden Drahtendes noch einen Bereich (5") zum Aufwickeln des nachlaufenden Drahtendes aufweisen und daß von diesen Bereichen (5', 5") nur der das nachlaufende Drahtende aufwickelnde Bereich (5") durch ein — wie an sich bekannt — hohlzylinderförmig ausgebildetes Gehäuse (6) abdeckbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Hilfsspule (5) abdeckende Gehäuse (6) einen oberen (6') und einen unteren (6") Teil aufweist, von denen der obere (6') ortsfest und der untere (6") an einem Schlitten (23) festgelegt ist, der in Axialrichtung der Antriebswelle (4) durch einen Zylinder(21) hin- und herbewegbar ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsspule (5) an ihrem der zugeordneten Spule (3) zugewandten Flansch mit Klinken (12) versehen ist, die über den Außenumfang des benachbarten Flansches (U) der Spule (3) und den Außendurchmesser der Hilfsspule (5) vorstehen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D)der Trommel (30) der Hilfsspule (5) gleich oder größer als der Durchmesser (Di) der Trommel (29) der Spule (3) und kleiner als die halbe Summe des Durchmessers (Do) eines Seitenflansches (11) und des Durchmessers (Di) der Trommel (29) der Spule (3) ist.