DE19638250C1 - Drahtführungsvorrichtung für eine Spulenwickelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drahtführungsvorrichtung für eine Spulenwickelmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der vollautomatischen Herstellung von Spulen an Spulenwickelmaschinen steht der Spulenwickeldraht während des Wickelvorgangs unter einer Zugspannung, d. h., der Spulenwickeldraht ist während des Wickelvorgangs jederzeit lagefixiert. Zu diesem Zwecke erfolgt bekanntermaßen nach dem Bewickeln des Spulenkörpers mit dem Spulenwickeldraht und nach dem daran anschließenden Umwickeln des Anschlußpins mit dem Spulenwickeldraht ein mehrmaliges Umwickeln eines Hilfsstiftes oder ein Einklemmen des Spulenwickeldrahtes zwischen Klemmbacken der Spulenwickelmaschine, bevor der Spulenwickeldraht dann im Bereich zwischen dem besagten Anschlußpin und dem Hilfsstift bzw. dem Klemmbacken in der Nachbarschaft des Anschlußpins abgeschnitten wird. Der aus einer solchen bekannten Drahtführungsvorrichtung kommende Spulenwickeldraht ist nach dem Abschneiden nur mehr mit dem Hilfsstift bzw. den Klemmbacken verbunden; eine Verbindung des Spulenwickeldrahtes mit dem bewickelten Spulenkörper besteht dann nicht mehr. Das bedeutet, daß nach dem genannten Abschneiden des Spulenwickeldrahtes automatisch ein Spulenwechsel erfolgen kann, d. h., der fertig bewickelte Spulenkörper wird von der Wickelspindel der Spulenwickelmaschine abgezogen, wonach auf die Wickelspindel ein leerer, mit Spulenwickeldraht zu bewickelnder Spulenkörper aufsteckbar ist. Nach diesem Aufstecken eines leeren, zu bewickelnden Spulenkörpers erfolgt zuerst das Umwickeln des ersten Anschlußpins des neuen, zu bewickelnden Spulenkörpers mit Spulenwickeldraht und das Abschneiden des Spulenwickeldrahtes in der Nähe dieses Anschlußpins zwischen diesem und dem Hilfsstift. Das mittels der Drahtführungsvorrichtung durchgeführte Umwickeln des genannten Anschlußpins mit Spulenwickeldraht resultiert in einer geeigneten Verbindung des Spulenwickeldrahtes mit dem besagten Anschlußpin, wonach dann der Spulenkörper mit Spulenwickeldraht bewickelt werden kann. Gleichzeitig oder anschließend wird der Drahtrest, der um den Hilfsstift gewickelt war, entsorgt. Nach dem Bewickeln des Spulenkörpers mit dem Spulenwickeldraht erfolgt dann ein Umwickeln des zweiten Anschlußpins und des zu diesem zugehörigen Hilfsstiftes - wie bereits weiter oben ausgeführt worden ist. Daran schließt sich dann wieder ein Abschneiden des Spulenwickeldrahtes in der Nachbarschaft des zweiten Anschlußpins an.

Eine solche Vorgehensweise weist den Mangel auf, daß pro gewickelter Spule ein nicht zu vernachlässigender Drahtabfall entsteht, wobei die Länge des Drahtabfalls insbes. von den geometrischen Gegebenheiten des Spulenkörpers und der zur Anwendung gelangenden Spulenwickelmaschine abhängt. Selbst bei Miniatur-Relaisspulen entsteht bspw. pro gewickelter Spule ein Drahtabfall mit einer Länge von ca. 100 mm. Das bedeutet eine entsprechende Verschwendung von Recourcen. Außerdem muß dieser biegeschlaffe Drahtabfall störungssicher aus der Spulenwickelmaschine entfernt und entsorgt werden. Das wirkt sich auf die Taktzeiten bei der Herstellung von Spulen entsprechend aus.

Ein weiterer Mangel bekannter Drahtführungsvorrichtungen bzw. bekannter Spulenwickelmaschinen mit solchen bekannten Drahtführungsvorrichtungen besteht darin, daß die Bewegungen der Drahtführungsvorrichtung, die zum Umwickeln der Anschlußpins einer Spule sowie zum Umwickeln der Hilfsstifte erforderlich sind, von massiven, d. h. eine bestimmte Massenträgheit aufweisenden NC-Achssystemen ausgeführt werden müssen, die für den eigentlichen Wickelvorgang, d. h. zum Bewickeln des jeweiligen Spulenkörpers mit Spulenwickeldraht, angewandt werden. Da eine entsprechende Verfahrgenauigkeit für einen ordnungsgemäßen Wicklungsaufbau sowie sämtliche Handhabungs- und Biegekräfte der Spulenwickeldrähte von diesen NC-Achssystemen aufgenommen werden müssen, sind diese vergleichsweise steif und schwer ausgebildet. Durch diese massive, d. h. massenträge Ausbildung können die besagten bekannten NC-Achssysteme nicht beliebig schnell verfahren werden. Bereits ein einmaliges Umwickeln eines Anschlußpins bzw. des zugehörigen Hilfsstiftes erfordert bekanntermaßen vier NC-Achs-Verfahrbewegungen; zum sicheren, zuverlässigen Umwickeln eines Anschlußpins und eines zugehörigen Hilfsstiftes sind jedoch üblicherweise jeweils zwei oder drei Umwicklungen des entsprechenden Anschlußpins mit Spulenwickeldraht erforderlich, was bedeutet, daß bei bekannten Drahtführungsvorrichtungen bzw. Spulenwickelmaschinen mit solchen Drahtführungsvorrichtungen eine entsprechende Vielzahl von NC-Achsbewegungen mit Richtungsumkehr zur Fixierung des Spulenwickeldrahts am jeweiligen Anschlußpin erforderlich sind.

Auch das wirkt sich auf die Gesamttaktzeit zur Herstellung einer Spule entsprechend aus.

Eine Drahtführungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DD 2 47 313 A1 bekannt. Dort weist die Pin-Anwickeleinheit eine Wickelnadel auf, die von einem geschlitzten Rohr umgeben ist, das selbst von einem hülsenförmigen Gegenhalter umgeben ist. Das geschlitzte Rohr bildet ein Messer. Die Wickelnadel ist stirnseitig mit einem zentralen Sackloch ausgebildet, das zur Aufnahme des zu bewickelnden Anschlußpins vorgesehen ist. Radial von diesem zentralen Sackloch beabstandet mündet aus der Wickelnadel ein Drahtführungskanal mit einem vorderseitigen Kanalabschnitt aus, an den sich ein rückseitiger Kanalabschnitt anschließt, der mit dem zentralen Sackloch axial fluchtet. Der vorderseitige und der rückseitige Abschnitt des Drahtführungskanales sind also radial gegeneinander versetzt vorgesehen, was eine Kanalumlenkung erforderlich macht. Das wirkt sich auf die Drahtvorschubbewegung entsprechend aus.

Aus der DE 85 08 365 U1 ist eine Vorrichtung zum Festlegen eines Drahtendes an einem stirnseitig geöffneten Anschlußstift mittels eines das Drahtende in die Öffnung einführenden und anschließend den Anschlußstift umwickelnden Drahtführers bekannt, wobei eine Klemmvorrichtung für das Drahtende und der Drahtführer auf einem positionierbaren Verlegekopf im Verlauf des Drahtendes hintereinander angeordnet sind, eine Schneidvorrichtung in einem ein Mehrfaches des Umfangs des stirnseitig geschlitzten Anschlußstiftes betragenden Abstand vor der Austrittsstelle des Drahtführers in den Verlauf des Drahtendes einbringbar gehalten ist, und eine Einzugsvorrichtung für das Drahtende auf der Seite des Drahtführers liegt, auf der sich die Klemmvorrichtung befindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drahtführungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach ausgebildet eine Verkürzung der Gesamttaktzeit zur Herstellung einer Spule ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer Drahtführungsvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des Anspruchs 1 gelöst.

Die Pin-Anwickeleinheit dient zum Anwickeln, bei welchem der Spulenwickeldraht durch die Rotation des Anwickelelementes um die zum Anschlußpin koaxiale Drehachse vom Anwickelelement eingefangen und um den besagten Anschlußpin herumgewickelt wird, nachdem die Pin-Anwickeleinheit bspw. mittels des NC-Achssystemes der entsprechenden Spulenwickelmaschine in bezug auf den zu umwickelnden Anschlußpin derart positioniert worden ist, daß die Drehachse mit dem zu umwickelnden Anschlußpin genau axial fluchtet. Start und Stop der Rotation des Anwickelelementes um den zu umwickelnden Anschlußpin herum erfolgt zweckmäßigerweise immer am gleichen, definierten Ort, um Kollisionen zwischen dem Anwickelelement und dem Anschlußpin bzw. Kollisionen zwischen dem Anwickelelement und dem Spulenkörper der zu bewickelnden Spule während der NC-Achs-Verfahrbewegungen zuverlässig zu vermeiden.

Bei der Antriebseinrichtung zum rotativen Antrieb des Anwickelelementes um die Drehachse der Pin-Anwickeleinheit der erfindungsgemäßen Drahtführungsvorrichtung für eine Spulenwickelmaschine kann es sich um eine elektromotorische oder um eine pneumatische Antriebseinrichtung handeln.

Das Einfangen und das Umwickeln des Anschlußpins mit Spulenwickeldraht ist dabei möglich, weil der Drahtführungskanal durch die Pin-Anwickeleinheit hindurch und die Drehachse, um welche das Anwickelelement rotiert, nicht übereinstimmen, wobei durch diese Exzentrizität von Drahtführungskanal und Anwickelelement relativ zur Drehachse ein sicheres Einfangen des Spulenwickeldrahts mittels des Anwickelelementes erfolgt und ein Umwickeln des entsprechenden Anschlußpins mit Spulenwickeldraht erzwungen wird bzw. zeitsparend möglich ist.

Die Abmessungen und die Geometrie der Pin-Anwickeleinheit bzw. des Anwickelelementes richten sich nach den Abmessungen der Anschlußpins und des zu verarbeitenden Spulenwickeldrahtes.

Das Anwickelelement der erfindungsgemäßen Drahtführungsvorrichtung kann z. B. ein U-förmiges Profil mit einem von der Stirnfläche der Pin-Anwickeleinheit wegstehenden Verbindungsschenkel und mit einem zum jeweiligen Anschlußpin benachbarten Wickelschenkel aufweisen. Als vorteilhaft hat es sich bei einer solchen quasi umgekehrt spazierstockförmigen Ausbildung des Anwickelelementes erwiesen, wenn der Wickelschenkel eine dem jeweiligen Anschlußpin zugewandte abgestufte Randkontur aufweist, wobei der von der Stirnfläche der Pin-Anwickeleinheit entfernte Konturabschnitt zum jeweiligen Anschlußpin eng benachbart ist und wobei der der Stirnfläche der Pin-Anwickeleinheit zugewandte Konturabschnitt vom Anschlußpin einen Abstand aufweist, der mindestens annähernd der Querschnittsabmessung des Spulenwickeldrahtes entspricht. Durch eine solche Ausbildung des Anwickelelementes bzw. seiner dem jeweiligen Anschlußpin zugewandten abgestuften Randkontur wird ein eng anliegendes Umwickeln des jeweiligen Anschlußpins mit Spulenwickeldraht gewährleistet. Der von der Stirnfläche der Pin-Anwickeleinheit entfernte Konturabschnitt soll bei einer solchen Ausbildung vom jeweiligen Anschlußpin nur einen minimalen Abstand aufweisen, um eine entsprechend hohe Prozeß-Sicherheit zu gewährleisten. Mit einem derartigen umgekehrt spazierstockförmig ausgebildeten Anwickelelement ist insbes. ein optimales Anwickeln des jeweils ersten Anschlußpins möglich. Um nicht nur den jeweils ersten Anschlußpin sondern den ersten und den zweiten Anschlußpin einer Spule gleich optimal mit Spulenwickeldraht bewickeln zu können, ist es bevorzugt, wenn das Anwickelelement ein spiegelbildliches Doppel-U-Profil mit einem von der Stirnfläche des Pin-Anwickelelementes wegstehenden Doppel-Verbindungsschenkel und mit einem zum jeweiligen Anschlußpin benachbarten Doppel-Wickelschenkel aufweist. Ein derartiges Anwickelelement ist gleichsam spiegelbildlich symmetrisch pfeilartig gestaltet.

Mit der erfindungsgemäßen Drahtführungsvorrichtung ist es in vorteilhafter Weise möglich, alle beliebigen Querschnittsformen von Anschlußpins mit Spulenwickeldraht zu umwickeln. Ein sehr gleichmäßiges Andrücken des Spulenwickeldrahtes am jeweiligen Anschlußpin und dementsprechend eng anliegende Windungen des Spulenwickeldrahtes am jeweiligen Anschlußpin werden erreicht, wenn der jeweilige Anschlußpin einen kreisrunden Querschnitt besitzt.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn bei der erfindungsgemäßen Drahtführungsvorrichtung an der von ihrer Stirnfläche abgewandten Seite der Pin-Anwickeleinheit eine Draht-Schneideinheit vorgesehen ist, die einen mit dem Drahtführungskanal der Pin-Anwickeleinheit fluchtenden Drahtführungskanal, ein diesen Drahtführungskanal kreuzendes Draht-Schneidelement und eine Draht-Klemmeinrichtung aufweist. Die Scherebene des Draht-Schneidelementes ist dabei in der Nachbarschaft des Pin-Anwickelelements vorgesehen, um auch kurze Überstände des Spulenwickeldrahtes definiert abschneiden zu können. Der besagte Abstand zwischen dem Draht-Schneid­ element und dem Anwickelelement der Pin-Anwickeleinheit ist selbstverständlich so groß, daß die Draht-Klemmeinrichtung zwischen dem Draht-Schneidelement und dem Anwickelelement Platz findet. Dabei kann die Draht-Klemmeinrichtung ein mit dem Draht-Schneidelement verbundenes Klemmelement aufweisen, das an der der Pin-Anwickeleinheit zugewandten Seite der Draht-Schneid­ einheit vom Draht-Schneidelement beabstandet vorgesehen ist. Zweckmäßig ist es hierbei, wenn das Klemmelement in der Draht-Klemmeinrichtung federnd vorgesehen ist, um Beschädigungen an der Oberfläche des Spulenwickeldrahtes bzw. einen Verschleiß zu vermeiden. Außerdem ermöglicht die federnde Ausbildung des Klemmelementes eine flexible und zuverlässige Klemmung von Spulenwickeldrähten mit unterschiedlichen Querschnittsabmessungen bzw. Durchmessern. Üblicherweise ist die Oberfläche des Spulenwickeldrahtes mit einem Isolierlack bedeckt.

Der Draht-Schneideinheit ist in Drahtvorschubrichtung vorzugsweise eine Drahtbremseinheit vorgeordnet.

Mit Hilfe der Draht-Schneideinheit ergibt sich der Vorteil, daß bei Anwendung der erfindungsgemäßen Drahtführungsvorrichtung der Spulenwickeldraht jeweils abfallfrei geschnitten wird, wobei der Spulenwickeldraht in Drahtvorschubrichtung vor und hinter dem Draht-Schneidelement während des Schneidvorgangs definiert festgehalten wird. Das Festhalten bzw. Klemmen des Spulenwickeldrahtes in Drahtvorschubrichtung vor der Draht-Schneideinheit mit Hilfe der oben erwähnten Drahtbremseinheit ist zweckmäßig, um den Spulenwickeldraht während des Wickelvorgangs auf konstantem Zug zu halten. Hierdurch wird ein sicherer Wickelprozeß mit eng anliegenden Windungen bzw. Spulenwicklungen ohne unerwünschte Schlaufen gewährleistet. Die Klemmung des Spulenwickeldrahtes zwischen der Drahtbremseinheit und der Draht-Schneideinheit kann bspw. mittels einer speziellen Drahtfördereinheit erfolgen, die nur während des Klemmens und Förderns aktiviert und während des eigentlichen Bewickelns des Spulenkörpers mit Spulenwickeldraht inaktiv, d. h. außer Eingriff, ist, um Beschädigungen an der lackierten Oberfläche des Spulenwickeldraht einen Verschleiß desselben auszuschließen. Weiterhin ist es möglich, die Drahtfördereinheit gleichzeitig als Drahtbremseinheit zu benutzen. Bei einer solchen Ausbildung ist die Drahtfördereinheit mit dem Spulenwickeldraht permanent in Wirkeingriff, sie bildet beim Drahtvorschub einen Motor und beim Bremsen bspw. einen Generator.

Das Klemmen des Spulenwickeldrahtes mit Hilfe des mit dem Draht-Schneidelement verbundenen Klemmelementes, d. h. das Klemmen des Spulenwickeldrahtes in Drahtvorschubrichtung nach dem Draht-Schneidelement, dient ebenfalls zur Erhöhung der Prozeß- bzw. Wickelsicherheit. Der Spulenwickeldraht, der mit einer definierten Draht-Zugkraft in die Wickelkammer des Spulenkörpers der zu wickelnden Spule eingewickelt wird, besitzt ein elastisches Rückfederungs-Bestreben, das ohne die zuletzt genannte Draht-Klemmeinrichtung ein unerwünschtes vorzeitiges Herausziehen des Spulenwickeldrahtes aus dem Drahtführungskanal der Pin-Anwickeleinheit bewirken könnte, bevor der Spulenwickeldraht definiert um den jeweiligen Anschlußpin herumgewickelt worden ist.

Die genannte Draht-Klemmeinrichtung wird zweckmäßigerweise möglichst nahe an dem Anwickelelement vorgesehen, um während des Umwickelns des Anschlußpins mit dem Spulenwickeldraht diesem eine entsprechende zusätzliche Klemmkraft aufzuprägen, die einem ungerichteten Aufspringen des Spulenwickeldrahtes durch das erwähnte Rückfederungsbestreben des Spulenwickeldrahtes entgegenwirkt.

Dadurch, daß der Spulenwickeldraht vom Draht-Schneidelement nur in einer Ebene geschnitten bzw. abgeschert wird, werden - wie bereits ausgeführt worden ist - Drahtabfälle vermieden. Das ist nicht nur unter dem Gesichtspunkt der Recourcen-Schonung vorteilhaft, sondern durch die Vermeidung von Drahtabfällen wird außerdem auch die Prozeß-Sicherheit bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich verbessert.

Eine flexible Wahl der Anzahl Windungen des Spulenwickeldrahtes um den zweiten Anschlußpin herum ist möglich, wenn der Schneidvorgang bereits während des Wickelvorgangs bzw. während der Verfahr-Bewegung der Vorrichtung zum zweiten Anschlußpin hin hingeleitet wird. Dabei verbrauchter Spulenwickeldraht wird - da er dann schon abgeschnitten ist - aus dem Drahtführungskanal der Pin-Anwickeleinheit herausgezogen. Dementsprechend werden weniger Windungen um den zweiten Anschlußpin herumgewickelt. Desgleichen ist es möglich, den Spulenwickeldraht während des Anwickelvorgangs abzuschneiden, wenn mehrere Windungen am Anschlußpin gewünscht werden und wenn der zwischen der Scherebene und dem Ausgang des Drahtführungskanal s der Pin-Anwickeleinheit befindliche Abschnitt des Spulenwickeldrahtes für diese Windungen nicht ausreichen würde. Selbstverständlich können nicht beliebig viele Windungen mit einem solchen System der zuletzt genannten Art beim Umwickeln des zweiten Anschlußpins realisiert werden, weil sich der Spulenwickeldraht sonst zwischen dem Anwickelelement und dem Anschlußpin festziehen kann, bevor er vollständig um den Anschlußpin herumgewickelt wird.

Nach dem engen, schlaufenfreien Umwickeln des zweiten Anschlußpins mit Spulenwickeldraht kann dann der automatische Spulenwechsel erfolgen.

Während dieses automatisierten Spulenwechsels kann eine Drahtfördereinheit den Spulenwickeldraht um eine definierte Strecke aus der Scherebene derart herausbefördern, daß genau so viel Spulenwickeldraht aus dem Drahtführungskanal der Pin-Anwickeleinheit heraussteht, wie zum Umwickeln des ersten Anschlußpins der nächsten Spule notwendig ist. Im aktiven Zustand der Drahtfördereinheit befindet sich die Draht-Schneid­ einheit in ihrer inaktiven Stellung, so daß durch das Draht-Schneidelement der Drahtvorschub durch den Drahtförderkanal der Pin-Anwickeleinheit und durch den damit axial fluchtenden Drahtführungskanal der Draht-Schneideinheit nicht behindert wird. Die Drahtfördereinheit der Vorrichtung kann an der von der Pin-Anwickel­ einheit abgewandten Seite der Draht-Schneideinheit zu einem genau definierten Drahtvorschub vorgesehen sein. Dabei kann die Draht-Vorschublänge mittels der Drahtfördereinheit wunschgemäß einstellbar sein. Eine flexible wunschgemäße Einstellung der Draht-Vorschublänge und folglich der Überstandslänge des Spulenwickeldrahtes aus dem Drahtführungskanal der Pin-Anwickeleinheit heraus ermöglicht in vorteilhafter Weise eine flexible Einstellung der Anzahl Windungen des Spulenwickeldrahtes am jeweiligen Anschlußpin einer Spule den jeweiligen Produktionsvorgaben entsprechend. Üblicherweise sind zwei bis drei Drahtwindungen pro Anschlußpin ausreichend bzw. vorgeschrieben.

Um Beschädigungen bzw. einen Verschleiß zu vermeiden, sind die Elemente der Drahtfördereinheit zweckmäßigerweise derartig gestaltet, daß während des eigentlichen Wickelvorgangs der Spulenwickeldraht nicht an den Elementen der Drahtfördereinheit schabt oder scheuert.

Die Drahtfördereinheit kann z. B. elektrisch oder pneumatisch angetriebene Klemmbacken aufweisen, sie kann bspw. auch einen Getriebemotor mit Schneckenantrieb umfassen, wobei eine Andruckrolle, die z. B. mittels eines Hubmagneten betätigt wird, beim Drahtvorschub den Spulenwickeldraht gegen eine Antriebsrolle des Schneckenantriebs drückt. Selbstverständlich sind auch andere Ausbildungen der Drahtfördereinheit realisierbar. Sie kann gleichzeitig auch eine Drahtbremseinheit bilden.

Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Vorteile bestehen u. a. in einer deutlichen Reduzierung der Taktzeit durch eine integrierte Anwickelbewegung des Anwickelelementes anstelle zeitaufwendiger NC-Achs-Verfahrensbewegungen, und in einer Eliminierung von Hilfsstiften, die bei bekannten Maschinen umwickelt werden müssen, so daß der entsprechende konstruktive Aufbau für diese Hilfsstifte entfällt. Weitere Vorteile bestehen darin, daß Drahtreste, die entsorgt werden müßten, eliminiert sind, was darüberhinaus zur Schonung der Recourcen beiträgt, daß eine flexible Einstellung der Draht-Vorschublänge nach dem Schneidvorgang eine flexible Realisierung verschiedener gewünschter Windungszahlen des Spulenwickeldrahtes um die Anschlußpins herum erlaubt, daß der Schneidvorgang zeitunabhängig einleitbar ist, so daß auch hierdurch eine unabhängige Einstellung der Umwicklungszahl des Spurenwickeldrahtes um den zweiten Anschlußpin herum realisierbar ist, und daß eine platz- bzw. raumsparende Konstruktion der Vorrichtung möglich ist, die einen flexiblen Einsatz für eine Vielzahl auch unterschiedlicher Spulenkörper an nahezu jeder automatisierten Spulenwickelmaschine erlaubt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drahtführungsvorrichtung für eine Spulenwickelmaschine ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch in einer Seitenansicht eine Ausbildung der Drahtführungsvorrichtung,

Fig. 2 in einer Seitenansicht eine Pin-Anwickeleinheit der Drahtführungsvorrichtung gemäß Fig. 1 in Kombination mit einer zwei Anschlußpins aufweisenden Spule,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Draht-Schneideinheit der Drahtführungsvorrichtung gemäß Fig. 1 in ihrer inaktiven Stellung,

Fig. 4 in einer der Fig. 3 ähnlichen Schnittdarstellung die Draht-Schneideinheit in der aktiven Schneidstellung ihres Schneidelementes,

Fig. 5 eine Ausbildung einer Drahtfördereinheit der Drahtführungsvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 6 eine andere Ausbildung der Drahtfördereinheit der Drahtführungsvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 7 schematisch in einer Seitenansicht eine bevorzugte Ausbildung der Drahtführungsvorrichtung in einer der Fig. 1 ähnlichen Darstellung, und

Fig. 8 die Pin-Anwickeleinheit der Drahtführungsvorrichtung gemäß Fig. 7 in Kombination mit einer zwei Anschlußpins aufweisenden Spule in einer der Fig. 2 ähnlichen Darstellung.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht schematisch eine Ausbildung der Drahtführungsvorrichtung 10 für eine Spulenwickelmaschine, Die Drahtführungsvorrichtung 10 weist eine Pin-Anwickeleinheit 12 (sh. auch Fig. 2), eine Draht-Schneideinheit 14 (sh. auch die Fig. 3 und 4) und eine Drahtfördereinheit 16 auf. In den Fig. 5 und 6 sind zwei Ausbildungen der Drahtfördereinheit 16 gezeichnet.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist die Pin-Anwickeleinheit 12 mit einem Drahtführungskanal 18 ausgebildet, aus welchem ein Abschnitt eines Spulenwickeldrahtes 20 vorsteht. Die Fig. 2 verdeutlicht außerdem eine Spule 22 bzw. den Spulenkörper 24 der Spule 22, von welchem zwei Anschlußpins 26 wegstehen. Die beiden Anschlußpins 26 sind zueinander parallel orientiert und weisen voneinander einen definierten Rasterabstand auf.

Die Drahtführungsvorrichtung 10 (sh. Fig. 1) bzw. ihre Pin-Anwickeleinheit 12 wird in bezug auf den mit dem Spulenwickeldraht 20 zu bewickelnden Spulenkörper 24 der Spule 22 derartig positioniert, daß die Drahtführungsvorrichtung 10 bzw. ihre Pin-Anwickeleinheit 12 mit ihrer Drehachse 28 genau koaxial zum entsprechenden Anschlußpin 26 ausgerichtet ist. Um diese Drehachse 28 ist ein Anwickelelement 30 drehbar, das von der dem entsprechenden Anschlußpin 26 bzw. dem Spulenkörper 24 zugewandten Stirnfläche 32 der Pin-Anwickeleinheit 12 wegsteht. Das Anwickelelement 30 ist um die Drehachse 28 mittels einer zugehörigen Antriebseinrichtung 34 (sh. Fig. 1) antreibbar. Bei dieser Antriebseinrichtung 34 handelt es sich bspw. um einen Elektromotor, von welchem eine Antriebswelle 36 wegsteht, an der ein Zahnrad 38 befestigt ist. Das Zahnrad 38 kämmt mit einem Zahnkranz 40 an der Pin-Anwickeleinheit 12, der mit dem Anwickelelement 30 wirkverbunden ist.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, weist das Anwickelelement 30 ein U-förmiges Profil mit einem von der Stirnfläche 32 der Pin-Anwickeleinheit 12 wegstehenden Verbindungsschenkel 42 und mit einem zum jeweiligen Anschlußpin 26 benachbarten Wickelschenkel 44 auf. Der Wickelschenkel 44 ist mit einer dem jeweiligen Anschlußpin 26 zugewandten abgestuften Randkontur 46 ausgebildet, wobei der der Stirnfläche 32 der Pin-Anwickeleinheit 12 zugewandte Konturabschnitt 48 vom Anschlußpin 26 einen Abstand besitzt, der größer ist als der von der besagten Stirnfläche 32 entfernte Konturabschnitt 50. Der zuerst genannte Konturabschnitt 48 weist vom jeweiligen Anschlußpin 26 einen Abstand, d. h. einen Spalt 52 mit einer Spaltbreite auf, die mindestens annähernd der Querschnittsabmessung des Spulenwickeldrahtes 20 entspricht. Der Konturabschnitt 50 weist vom jeweiligen Anschlußpin 26 einen möglichst kleinen Abstand auf, so daß sich zwischen dem Konturabschnitt 50 und dem jeweiligen Anschlußpin 26 ein vernachlässigbar kleiner Spalt 54 ergibt.

Fig. 2 verdeutlicht, daß der Seitenabstand a zwischen dem Anwickelelement 30 kleiner ist als der Seitenabstand e zwischen dem Drahtführungskanal 18 und der Drehachse 28. Durch eine solche Ausbildung wird der aus dem Drahtführungskanal 18 vorstehende Abschnitt des Spulenwickeldrahtes 20 bei einer Drehung des Anwickelelementes 30 sicher und zuverlässig vom Anwickelelement 30 eingefangen und mit dessen Hilfe um den jeweiligen Anschlußpin 26 eng herumgewickelt. Daran anschließend wird der Spulenwickeldraht 20 dann um den Spulenkörper 24 gewickelt. Danach erfolgt dann ein Umwickeln des zweiten Anschlußpins 26.

Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen eine Ausbildung der Draht-Schneideinheit 14 (sh. auch Fig. 1). Die Draht-Schneideinheit 14 ist an der von der vorderseitigen Stirnfläche 32 abgewandten Seite der Pin-Anwickeleinheit 12 vorgesehen. Die Draht-Schneid­ einheit 14 weist einen Drahtführungskanal 56 auf, der mit dem Drahtführungskanal 18 der Pin-Anwickeleinheit 12 axial fluchtet. Den Drahtführungskanal 56 kreuzt ein Draht-Schneidelement 58, das mittels einer zugehörigen Antriebseinrichtung 60 (sh. Fig. 1) zwischen einer in Fig. 3 gezeichneten inaktiven und einer in Fig. 4 gezeichneten aktiven, d. h. Schneidstellung, hin und her verstellbar ist, was in den Fig. 3 und 4 durch die Doppelpfeile 62 angedeutet ist. Mit dem Draht-Schneidelement 58 ist ein Klemmelement 64 einer Draht-Klemmeinrichtung 66 verbunden. Das Klemmelement 64 wirkt mit einem Federelement 68 zusammen, d. h. das Klemmelement 64 ist in der Draht-Klemmeinrichtung 66 federnd vorgesehen.

Ein Abschnitt des Spulenwickeldrahtes 20 erstreckt sich durch den Drahtführungskanal 56 der Draht-Schneideinheit 14 hindurch, wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. In der in Fig. 3 gezeichneten inaktiven Stellung des Draht-Schneidelementes 58 kann der Spulenwickeldraht 20 durch den Drahtführungskanal 56 verschoben werden. Die Fig. 4 zeigt die aktive Stellung des Draht-Schneidelementes 58, bei welcher der Spulenwickeldraht 20 definiert abgeschert wird. Gleichzeitig wird der Spulenwickeldraht 20 mit Hilfe des Klemmelementes 64 festgehalten. Durch die federnde Ausbildung ergibt sich eine flexible und sichere Klemmung von Spulenwickeldrähten mit unterschiedlichen Querschnittsabmessungen bzw. Durchmessern ohne Beschädigungen des Drahtes.

An der von der Pin-Anwickeleinheit 12 abgewandten Seite der Draht-Schneideinheit 14 ist eine Drahtfördereinheit 70 vorgesehen (sh. Fig. 1), die zum definierten Vorschub des Spulenwickeldrahtes 20 dient. Die Drahtfördereinrichtung 70, von der in den Fig. 5 und 6 zwei Ausführungsformen gezeichnet sind, ist mit einem Förderantrieb 72 versehen.

Fig. 5 zeigt eine Ausbildung der Drahtfördereinheit 70 mit einem Federelement 74 und mit zwei Klemmbacken 76. Mit Hilfe des Förderantriebes 72 (sh. Fig. 1), bei dem es sich um eine pneumatische oder um eine elektrische Antriebseinrichtung handeln kann, werden die Klemmbacken 76 gegeneinander bewegt, was durch die Pfeile 78 angedeutet ist, um den Spulenwickeldraht 20 zwischen sich festzuklemmen. Gleichzeitig werden die Klemmbacken 76 in Richtung des Pfeiles 79 bewegt, um den Spulenwickeldraht 20 entsprechend vorzuschieben. Hierbei wird das Federelement 74 mechanisch gespannt. Die Vorschubbewegung wird durch Anschläge definiert begrenzt. Diese Anschläge können verstellbar vorgesehen sein, um den Vorschubhub des Spulenwickeldrahtes 20 einstellen zu können.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausbildung der Drahtfördereinheit 70, die als Förderantrieb 72 einen Getriebemotor 80 mit einem Schneckenantrieb 82 aufweist. Das mit der Schneckenwelle 84 kämmende Schneckenrad 86 des Schneckenantriebes 82 ist mit einer Antriebsrolle 88 verbunden. An der Antriebsrolle 88 liegt eine Andruckrolle 90 an, die mit einer Antriebseinrichtung 92 definiert gegen die Antriebsrolle 88 gedrückt wird. Bei der Antriebseinrichtung 92 kann es sich bspw. um eine Hubmagnet-Einrichtung handeln. Zwischen der Antriebsrolle 88 und der daran anliegenden Andruckrolle 90 erstreckt sich der Spulenwickeldraht 20 hindurch. Mit Hilfe der Antriebsrolle 88 erfolgt der Vorschub des Spulenwickeldrahtes 20 und mit Hilfe der Andruckrolle 90 erfolgt eine definierte Pressung des Spulenwickeldrahtes 20 zwischen den Rollen 88 und 90.

Fig. 7 zeigt in einer Seitenansicht schematisch eine bevorzugte Ausbildung der Drahtführungsvorrichtung 10 für eine Spulenwickelmaschine mit einer Pin-Anwickeleinheit 12, wie sie auch in Fig. 8 in einem größeren Maßstab verdeutlicht ist. Die Drahtführungsvorrichtung 10 weist eine Draht-Schneideinheit 14 und eine Drahtfördereinheit 16 auf. Durch die Drahtführungsvorrichtung 10 erstreckt sich ein Drahtführungskanal 18, 56 hindurch. Aus dem sich durch die Pin-Anwickeleinheit 12 hindurcherstreckenden Drahtführungskanal 18 ragt ein Abschnitt des Spulenwickeldrahtes 20 heraus. Die Fig. 8 zeigt außerdem in Kombination mit der Pin-Anwickeleinheit 12 eine Spule 22 bzw. den Spulenkörper 24 derselben, von welchem zwei Anschlußpins 26 voneinander beabstandet parallel wegstehen. Der jeweilige, mit Spulenwickeldraht 20 zu umwickelnde Anschlußpin 26 ist zur Drehachse 28 der Pin-Anwickeleinheit 12 axial fluchtend positioniert.

Von der Stirnfläche 32 der Pin-Anwickeleinheit 12 steht ein Anwickelelement 30 weg, das von der Drehachse 28 einen Abstand a aufweist, der kleiner ist als der Abstand e des Drahtführungskanales 18 von der besagten Drehachse 28. Das Anwickelelement 30 ist um die Drehachse 28 mittels einer Antriebseinrichtung 34 antreibbar, bei der es sich bspw. um einen Elektromotor handelt. Die Antriebseinrichtung 34 weist eine Antriebswelle 36 auf, an der ein Zahnrad 38 befestigt ist, das mit einem Zahnkranz 40 kämmt. Der Zahnkranz 40 ist an der Pin-Anwickeleinheit 12 vorgesehen, er ist mit dem Anwickelelement 30 wirkverbunden.

Wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich ist, weist bei der bevorzugten Ausbildung der Drahtführungsvorrichtung 10 das Anwickelelement 30 ein spiegelbildliches Doppel-U-Profil mit einem von der Stirnfläche 32 des Pin-Anwickelelementes 12 wegstehenden Doppel-Verbindungsschenkel 42 und mit einem zum jeweiligen Anschlußpin 26 benachbarten Doppel-Winkelschenkel 44 auf. Der Doppel-Winkelschenkel 44 ist mit einer dem Anschlußpin 26 zugewandten doppelt abgestuften Randkontur 46 ausgebildet, wobei der mittlere Konturabschnitt 50 zum Anschlußpin 26 eng benachbart ist. An diesen mittleren Konturabschnitt 50 schließen zwei voneinander abgewandte Konturabschnitte 48 an, die vom Anschlußpin 26 einen Abstand besitzen, der mindestens annähernd der Querschnittsabmessung des Spulenwickeldrahtes 20 entspricht.

Durch die spiegelbildliche Doppelausbildung des Profiles des quasi pfeilartigen Anwickelelementes 30 ergibt sich der Vorteil, daß nicht nur der jeweils erste Anschlußpin 26 an der Spule 22 bspw. vom freien Ende zum Spulenkörper 24 hin mit Spulenwickeldraht 20 optimal bewickelbar ist, sondern nach dem Bewickeln des Spulenkörpers 24 auch genauso optimal der zweite Anschlußpin 26 vom Spulenkörper 24 in Richtung zum freien Ende des Anschlußpins 26 hin.

Claims (12)

1. Drahtführungsvorrichtung für eine Spulenwickelmaschine, wobei ein Spulenwickeldraht (20) um Anschlußpins (26) einer Spule (22) gewunden und um einen Spulenkörper (24) gewickelt wird, mit einer Pin-Anwickeleinheit (12), die einen Drahtführungskanal (18) und an ihrer dem jeweiligen Anschlußpin (26) zugewandten Stirnfläche (32) ein Anwickelelement (30) aufweist, das mittels einer zugehörigen Antriebseinrichtung (34) um eine zum Anschlußpin (26) koaxiale Drehachse (28) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Anwickelelement (30) von der Stirnfläche (32) der Pin-Anwickeleinheit (12) wegsteht, daß der Drahtführungskanal (18) sich geradlinig durch die Pin-Anwickeleinheit (12) hindurcherstreckt, und daß die Drehachse (28) sich zwischen dem Drahtführungskanal (18) und dem Anwickelelement (30) befindet und der Seitenabstand (a) zwischen dem Anwickelelement (30) und der Drehachse (28) kleiner ist als der Seitenabstand (e) zwischen dem Drahtführungskanal (18) und der Drehachse (28).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete daß das Anwickelelement (30) ein U-förmiges Profil mit einem von der Stirnfläche (32) der Pin-Anwickeleinheit (12) wegstehenden Verbindungsschenkel (42) und mit einem zum jeweiligen Anschlußpin (26) benachbarten Wickelschenkel (44) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnete daß der Wickelschenkel (44) eine dem jeweiligen Anschlußpin (26) zugewandte abgestufte Randkontur (46) aufweist, wobei der von der Stirnfläche (32) der Pin-Anwickeleinheit (12) entfernte Konturabschnitt (50) zum jeweiligen Anschlußpin (26) eng benachbart ist und wobei der der Stirnfläche (32) der Pin-Anwickeleinheit (12) zugewandte Konturabschnitt (48) vom Anschlußpin (26) einen Abstand aufweist, der mindestens annähernd der Querschnittsabmessung des Spulenwickeldrahtes (20) entspricht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete daß das Anwickelelement (30) ein spiegelbildliches Doppel-U-Profil mit einem von der Stirnfläche (32) der Pin-Anwickeleinheit (12) wegstehenden Doppel-Verbindungs­ schenkel (42) und mit einem zum jeweiligen Anschlußpin (26) benachbarten Doppel-Wickelschenkel (44) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnete daß der Doppel-Wickelschenkel (44) eine dem jeweiligen Anschlußpin (26) zugewandte, doppelt abgestufte Randkontur (46) aufweist, wobei der mittlere Konturabschnitt (50) zum jeweiligen Anschlußpin (26) eng benachbart ist, und wobei der der Stirnfläche (32) der Pin-Anwickeleinheit (12) zugewandte und der davon entfernte Konturabschnitt (48) vom Anschlußpin (26) einen Abstand aufweist, der mindestens annähernd der Querschnittsabmessung des Spulenwickeldrahtes (20) entspricht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der von ihrer Stirnfläche (32) abgewandten Seite der Pin-Anwickeleinheit (12) eine Draht-Schneideinheit (14) vorgesehen ist, die einen mit dem Drahtführungskanal (18) der Pin-Anwickeleinheit (12) fluchtenden Drahtführungskanal (56), ein diesen Drahtführungskanal (56) kreuzendes Draht-Schneidelement (58) und eine Draht-Klemmeinrichtung (66) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Draht-Klemmeinrichtung (66) ein mit dem Draht-Schneidelement (58) verbundenes Klemmelement (64) aufweist, das an der der Pin-Anwickeleinheit (12) zugewandten Seite der Draht-Schneideinheit (14) vom Draht-Schneidelement (58) beabstandet vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (64) der Draht-Klemmeinrichtung (66) federnd vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht-Schneideinheit (14) in Drahtvorschubrichtung eine Drahtbremseinheit vorgeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der von der Pin-Anwickeleinheit (12) abgewandten Seite der Draht-Schneideinheit (14) zum definierten Drahtvorschub eine Drahtfördereinheit (70) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Draht-Vorschublänge mittels der Drahtfördereinheit (70) einstellbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfördereinheit (70) gleichzeitig eine Drahtbremseinheit bildet.