DE2043628A1

DE2043628A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Wickel kondensatoren

Info

Publication number: DE2043628A1
Application number: DE19702043628
Authority: DE
Inventors: Peter Greene David James Kaczmarski Edward Zbigniew London Harvey
Original assignee: BICC PLC
Current assignee: Balfour Beatty PLC
Priority date: 1969-09-04
Filing date: 1970-09-03
Publication date: 1971-03-11
Also published as: CH523586A; US3689002A; GB1271278A; NL7013120A; FR2060908A5

Description

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Abs.: Patentanwalt Dipl.-Ing. SCHUBERT, 59 Siegen, Eiterner Straße 227 Filialen Siegen u. Oberhauten (RhId.)

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Akte 70 103, Kü./St. 2. Sept. 1970 Firma British Insulated Callender's Cables Limited,

21 Bloomsbury Street, London W.C.1 / England

PUr diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 43773/69 vom 4. Sept. 1969 beansprucht.

Vorrichtung zum Herstellen von Wickelkondensatoren

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Herstellen von Wlckelkondeneatoren, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatisch arbeitende Maschine zur Herstellung von gewickelten Kondensatorelementen aus ■etallisierten Kunststoff linien zu schaffen.

Ein gewickeltes Kondensatorelement besteht im wesentlichen aus einer Rolle, die aus einen zusammengesetzten Streifen gebildet 1st, welcher zumindest vier Schichten aufweist, von denen zumindest zwei aus

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dielektisehern Material und mindestens zwei aus leitendem Material bestehen, wobei die Schichten aus leitendem Material mit den Schichten aus dielektrischem Material abwechseln. ' Der zusammengesetzte Streifen kann entweder während des Wickelvorganges aus separaten Metallfolien und dielektrischen Filmen oder zwei oder mehr metallisierten dielektrischen Filmen zusammengesetzt werden, oder er kann ein vorgeformter zusammengesetzter Streifen sein, und der Ausdruck "zusammengesetzter¹¹ Streifen bezieht sich im nachfolgenden auf beide Ausführungsformen.

Die Erfindung ist anwendbar sowohl bei Kondensatorelementen, die auf ein rohrförmiges Formstück aufgewickelt werden, welches im Element verbleibt, als auch bei Elementen, die ohne ein solches Formstück hergestellt werden, und der Ausdruck "Dorn" soll sich im nachfolgenden auf eine Wickelspindel beziehen, welche ein rohrförmiges Formstück trägt, oder auf eine Wickelspin-lel, die kein Formstück trägt und die selbst den Dorn bildet, auf welchen das Element gewickelt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung setzt sich zusammen aus einem Antrieb zum Drehen des Doms, aus einer automatischen ^ Zeitgebereinrichtung zum Starten und Anhalten der Drehung des Dorne, aua einer Einrichtung zum Falten des vorderen Endes des zusammengesetzten Streifens auf den Dorn, aus einer Einrichtung zum Abtasten der Zugspannung in dem Stück des zusammengesetzten Streifens zwischen den Dorn und einer zeitweiligen Klemme für den zusammengesetzten Streifen sowie aus einer Einrichtung zum Starten der automatischen Zeitgebereinrichtung dann, wenn bei Drehung des Doms eine Zunahme der Zugspannung in dem genannten Stück die Abtasteinrichtung als eine Anzeige dafür betätigt, daß das vordere Ende dee zusammengesetzten Streifens erfolgreich auf den Dorn gefaltet und eingefädelt wurde, so daß da· Wickeln beginnen kann.

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Die Abtasteinrichtung weist vorzugsweise eine Fühleratange auf, weiche mit dem genannten Stück dee zusammengesetzten Streifens nur während oder gerade ror dem Vorgang des Zuführens des Streifenendee um den Dorn in Kontakt gebracht wird und dann in eine Ruhestellung zurückgezogen wird, nachdem sie die Zeitgebereinrichtung gestartet hat.

Wenn die Zeitgebereinrichtung unter der Wirkung der Abtasteinrichtung anläuft, so stoppt sie vorzugsweise sofort die Drehung des Dorns, löst den zusammengesetzten Streifen aus der Klemme, entfernt, wenn nötig, die Einrichtung für das Palten dee vorderen Endes des zusammengesetzten Streifens um den Dorn aus ihrer Betriebsstellung und lässt den Dorn wieder anlaufen und setzt einen Zähler zum Zählen der Länge oder der Anzahl der Wicklungen des zusammengesetzten Streifens, welche auf den Dorn aufgewickelt werden, in Gang, mit dem Ziel, den Wickelvorgang zu stoppen, wenn ein Element fertig gewickelt ist.

Die Klemme für den zusammengesetzten Streifen und die Einrichtung zum Falten dea Streifenendes auf den Dorn sind vorzugsweise auf einem Wagen angeordnet, der veranlasst werden kann, sich der Ebene des zusammengesetzten Streifens zu nähern oder sich von dieser zu entfernen, wenn dieser eich in Richtung auf den Born bewegt, und welcher hin und her bewegt und gedreht werden kann, und zwar zwischen einer Punktionastellung und einer zurückgezogenen Stellung, wobei er die letztgenannte Stellung während des Wickelvorgange einnimmt.

Der gleiche Wagen kann aueeerdcm eine Einrichtung zum teilweisen Abtrennen dea zusammengesetzten Streifens, z.B. durch Perforieren desselben, tragen, und ein Teil des Wagens kann einen Tisch bilden, gegen welchen das freie Ende dee abgeschnittenen zusammengesetzten Streifens durch eine Saugvorrichtung zurückgehalten werden kann, und gegen welchen'

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der zusammengesetzte Streifen durch die Klemme gehalten werden kann.

Es kann eine Einrichtung zum Aufwickeln eines Deckstreifens auf das gewickelte Element vorgesehen werden, und der gleiche Tisch, welcher einen Teil des Wagens bildet, kann zur Unterstützung bei diesem Vorgang verwendet werden, und insbesondere kann die gleiche Abtrenneinrichtung für den Deckstreifen verwendet werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer automatischen Kondensator-Wickelmaschine gemäß der Erfindung« die in der Lage ist, gewickelte Kondensatorelemente aus zwei Polypropylenfilmen zu bilden, die je auf der einen Oberfläche metallisiert sind, um einen schmalen, nichtmetallisierten Randstreifen entlang der einen Kante freizulassen, sowie aus einem warm abdichtbaren bzw. verschweißbaren Deckfilm, der auf das gewickelte Elemente aufgebracht wird, z.B. ein Polypropylenfilm, der mit Polyäthylen überzogen ist.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beipielsweise wiedergebenden Zeichnung beschrieben, und zwar zeigt

Pig. 1 einen Aufriss einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

während
Fig. 2 einen Aufriss eines in Fig. 1 mit 2 bezeichneten, hin und her bewegbaren Wagens wiedergibt, wobei Teile weggelassen sind.

Die zu beschreibende Vorrichtung ist dazu bestimmt, Kondensatorelemente auf ein rohrförmiges Formstück zu wickeln, welches zu diesem Zweck auf einer drehangetriebenen Spindel 1 von sechseckigem Querschnitt sitzt.

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Pig. 1 ist ein Aufriß einer Hauptgrundplatte der Maschine, welche eine vertikale Platte iet und in der Zeichnung von derjenigen Seite gesehen ist, von welcher die angetriebene Spindel 1 sowie Spindeln vorragen, welche einen Vorrat von Filmen tragen. Spindeln 3 und 4 tragen Rollen 6 und 7 aus metallisiertem Polypropylenfilm, und eine Spindel 5 trägt eine Rolle 8 aus heißverschweißbarem Deckfilm.

Die drei Rollen 6, 7 und 8 werden jeweils auf ihren Spindeln mittels zurückziehbarer Fühler 9, 10 und 11 ausgerichtet, welche auf ortsfesten Spindeln sitzen, die von der Grundplatte parallel zu den Spindeln 3» 4 und 5 vorragen. Die Fühler können auf ihren Tragspindeln durch eine einstellbare Vorrichtung, beispielsweise eine Mikrometerechraube, eingestellt werden. Die Rollenspindeln 3, 4 und 5 weisen je eine Vorrichtung auf, durch welche eine Rolle auf der Spindel verriegelt werden kann, sowie eine einstellbare Schraubgewindevorrichtung, welche es ermöglicht, die Rolle genau an ihrem jeweiligen Fühler anzuordnen. Nachdem die Fühler 9, 10 und 11 dazu verwendet worden sind, sicherzustellen, dass die Rollen richtig auf ihren Spindeln sitzen, können sie durch Drehen in eine Stellung zurückgezogen werden, in welcher sie keine Berührung mehr mit den Oberflächen der Rollen haben.

Die Zugspannung In jedem Film wird mittels einer Zugspannungs-Überwachungsvorrichtung bzw. Spannungsmonitore (12, 13 und 14) auf denierforderlichen Wert gehalten; jeder der äpannungeaonitoren weist einen unter Federvorspannung stehenden, schwenkbar gelagerten Rahmen 151 sine ortsfeste Führungsrolle 16, die auf der Hauptgrundplatte sitzt, sowie eine Tänzerrolle 17 auf, welche am schwenkbaren Rahmen sitzt. Duroh Bewegung des schwenkbaren Raheene 15 in Übereinstimmung alt Änderungen der Zugspannung im Film wird sin Potentiometer la Eingangskreis eines Verstärkers betätigt, dessen Auegangakrels eins elektroaagnetisch betätigte Rsibungsbrease für

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die Rollenspindel erregt.

Die beiden metallisierten Filme 18 und 19 werden zur Bildung des zusammengesetzten Streifens 20 durch eine ortsfeste Führungsrolle 21 zusammengebracht, beror sie einem von der Spindel 1 getragenen rohrförmigen Formstück zugeführt werden. Der Deckfilm 22 gelangt vom Zugspannungsmonitor 14 durch einen weiteren schwenkbaren Rahmen 23 hindurch, welcher im nachfolgenden als Wickelarm bezeichnet wird.

fc Ferner sind in Fig. 1 sichtbar:der hin und her bewegbare Wagen 2, welcher in Fig. 2 mehr im Detail dargestellt ist, ein Zuführtrichter 24 zum Zuführen von rohrförmigen Formstücken, je mit einer Bohrung von sechseckigem Querschnitt, über eine Auslösevorrichtung 25, und zwar einzeln nacheinander auf das obere Ende eines Rohr-Ladearmes 26, der an seinem unteren Ende so schwenkbar gelagert ist, daß er in der Lage ist, die Formstücke auf die sechseckig« Wickelspindel 1 aufzusetzen, sobald sich die Spindel aus einer zurückgezogenen Stellung vorbewegt, sowie eine Heißfolien-Förder-Druckeinheit 51, deren Druckkopf einen entsprechenden Identifizierungscode auf eine Oberfläche des Deckfilms 22 aufdruckt, der auf seinem Weg zum Zugspannungsmonltor 14 für das Wickeln jedes Konden-

W satorelementea einmal unter dem Druckkopf durchgeführt wird.

Aus Fig. 2, welche den hin und her bewegbaren Wagen 2 im einseinen selgt, ist ersichtlich, daß eine ortsfeste Rolle vom Wagen getragen wird, und die obere Fläche des Wagens bildet einen Tisch 46 zum Abstützen des freien Endes des zusammengesetzten Streifens 20, nachdem das Wickeln eines Elementes vollendet worden 1st und bevor das Wickeln des nächsten Elementes beginnt. Zu diesem Zweck ist das reohte (oder vordtrt) Ende des Tisches 46 btl 47 perforiert, und •Ine Saugvorrichtung (nicht dargestellt) ist unter der Oeerfläch· de« Tisches vorgesehen, um über das perforierte Bad· 47 eintn Sog «ur Einwirkung bu bringen und damit den

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zusammengesetzten Streifen 20 gegen die Oberfläche des Tisches bei einem entsprechenden Arbeitsetadium zu halten, wie nachfolgend näher besehrieben wird.

Der Wagen 2 trägt ausserdem eine Klemme 27, welche durch einen Pneumatikzylinder 44 betätigt wird, wenn sich der Wagen in einer angehobenen Stellung befindet, derart, daß der zusammengesetzte Streifen 20 zwischen der Klemme und dem Tisch 46 erfasst wird, und eine Blattfeder 49 ateht in leichtem Kontakt mit einem Formstück auf der Spindel, wenn eich der Wagen in seiner angehobenen und Torwärtsstellung befindet.

Der Wagen 2 stützt auch einen Mechanismus zum Betätigen einer Quer-Paltstange 28 ab, welche an ihren Enden durch zwei vertikale winklige Stangen abgestützt wird, ron denen die eine (29) in Pig. 2 sichtbar ist; das Verfahren, durch welches die Faltstange 28 veranlasst werden kann, das Ende de· zusammengesetzten Ttreifens 20 um das Formstück herum-BUfalten, und zwar mittels eines durch Pneumatikzylinder betätigbaren Gestängemechanismus, wird weiter unten beschrieben.

Eine Anzahl von Pneumatikzylindern zum Ausführen solcher Tätigkeiten, wie Betätigung der Faltstange 28, das Zurückziehen und Anheben und Absenken des Wagens 2, das Hin- und Herschwingen des Wickelarme 25 und des Rohrladere 26 um ihre Schwenklager sowie das Zurückziehen der Wickelepindel 1 wird durch Solenoid-Ventile gesteuert, welche durch Hockenschalter erregt werden, die auf einer Hockenwelle eitzen, welche die Haupt-Zeitgebervorrichtung für das Gerät bilde*. Diese Nockenwelle, die ausserdem einen Schalter trägt, welcher die Betätigung der Druckeinheit 51 steuert, wird von einem Elektromotor eo angetrieben, daii sie während jede· Wickel- «yklue eine Umdrehung vollendet.

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Ein Umdrehungszähler ist ausserdem für das Zählen der Anzahl von Umdrehungen, die von der Wickelspindel 1 auegeführt werden, und zum Steuern eines Elektromotors vorgesehen, durch welchen diese Spindel angetrieben wird. Die Drehzahl dieses Motors wird durch einen Sägezahngenerator in solcher Weise gesteuert, daß der Spindel 1 das erforderliche Beschleunigungs- und Verzögerungsmaß gegeben wird und mit einer schnellen Wickelgeschwindigkeit von etwa 3000 U/min, und einer niedrigen Wickelgeschwindigkeit von 120 U/min, angetrieben werden kann.

Andere konstruktive Einzelheiten der Maschine ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Wickelzyklus. Es erscheint zweckmäßig, die Beschreibung eines Zyklus an einer Zwischenstufe zu beginnen, wenn sich die Wickelapindel 1, welche ein Formstück trägt, mit der schnellen Geschwindigkeit dreht und der zusammengesetzte Streifen 20 auf das Formstück aufgewickelt wird, um das Kondensatorelement aufzubauen. In diesem Stadium im Zyklus befindet sich der Wagen 2 vorne, d.h. er ist nach rechts und in seine untere Stellung bewegt, so daß der zusammengesetzte Streifen/von der Führungsrolle 21, unter der Rolle 48, welche vom Wagen 2 getragen wird, nach dem Formstück läuft, und der Sog am perforierten Ende 47 des Tisches 46 hat keine Wirkung auf den zusammengesetzten Streifen. Die Klemme 27, welche durch den Pneumatikzylinder 44 betätigt wird, ist in eine Stellung angehoben, in welcher sie vom zusammengesetzten Streifen 20 frei ist, und die Faltstange ist in eine Ausnehmung im Tisch 46 zurückgezogen. Eine Abtaststange 30 befindet sich ebenfalls in einer zurückgezogenen Stellung am Tisch 46, ebenso ein Folienperforator 31, der am vorderen Ende des Wagens 2 sitzt. Der Wickelarm ist frei vom zusammengesetzten Streifen 20 angehoben, und der Rohr-Ladearm 26 befindet sich in seiner zurückgezogenen Stellung. Die Zeitgeber-Nockenwelle befindet sich in ihrer Nullstellung, d.h. am Beginn ihrer einzigen Zeitgeber-Umdrehung.

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Bei einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen, wie durch den Zähler angezeigt, bevor das Wickeln eines Elementes vollendet ist, betätigt der Zähler einen Schalter, um eine Verzögerung der Wickelapindel 1 mittels des Sägezahngenerator mit einer solchen Rate zu verursachen, dass sich die Spindel mit einer geringen Wickelgeschwindigkeit dreht, wenn die erforderliche Anzahl von Wicklungen des zusammengesetzten Streifens 20 auf das Formstück aufgewickelt worden ist.

Afenn diese Stufe erreicht ist, betätigt der Zähler einen Schalter, um die Spindel 1 anzuhalten und die Hockenwelle in Gang zu setzen, und sofort beim Anlaufen der Nockenwelle wird durch einen ihrer Nockenschalter ein Pneumatikzylinder erregt, um den Wagen 2 in seine zurückgezogene Stellung zu bewegen und den Wickelarm 23 in eine Stellung zu bringen, in welcher ein geformter bzw. profilierter Druckbauteil 32 das freie Ende des Deckfilme 22 gegen die obere Fläche des stationären zusammengesetzten Streifens 20 drückt. Der die Spindel 1 antreibende Motor wird dann wieder gestartet, und der Deckfilm 22 wird durch Bewegung des zusammengesetzten Streifens 20 in den Spalt zwischen dem rohrförmigen Formstück und dem sich bewegenden zusammengesetzten Streifen infolge Reibungs- oder statischer Anziehung mit dem zusammengesetzten Streifen gezogen. Der Weg des Deckfilms 22 über Führungen am Wickelarm 23 ist so, daß, sobald sich der Wickelarm nach unten btwegt, die Filmepannung reduziert wird und eint schlaffe ochleif· gebildet wird, wodurch beim Loslassen der Dtokfilm leicht in den Spalt bzw. Knick, wie vorbeschrieben, gezogen wird. Ein zweiter Nockenschalter auf der Nockenwelle stoppt die Nockenwelle sofort, nachdem der obige Vorgang eingeleitet worden ist.

Da· erfolgreiche Einfädeln dta lindes dta Deokfil«· 22 wird durch einen sofortigen Aufbau der Zugspannung im film angezeigt, und die·· veranlasst den Zugepannungsmonitor 14, ■loh in Uhrseigerrichtung zu bewegen und einen Schalter zu

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zu betätigen, welcher die Nockenwelle wieder startet. Durch einen Nockenschalter auf der Nockenwelle wird dann der Wickelann 23 angehoben und der Wagen 2 in eine Film-Schneidestellung bewegt. Sobald der Wagen 2 angehoben ist, wird durch einen Nockenschalter der Pneumatikzylinder 44 betätigt, welcher die Klemme 27 für den zusammengesetzten Streifen 20 in die Stellung bringt, in welcher sie den Streifen gegen den Wagentisch 46 klemmt, und gleichzeitig wird durch einen Nockenachalter auf der Nockenwelle die Spindel 1 gestoppt. Durch eine weitere kleine Drehung der Nockenwelle wird ein Pneumatikzylinder 45 betätigt und hebt den Perforator 31 an, um den zusammengesetzten Streifen 20 an einer Stelle zwischen der Klemme 27 und dem rohrförmigen Formstück zu perforieren. Zur gleichen Zeit wird die Filmspannungs-Abtaststange 30 freigegeben, so'daß sie sich unter der Wirkung einer Vorspannfeder 33 nach oben bewegt, um gegen die untere Fläche des zusammengesetzten Streifens 20 zu drücken. Ein weiterer Nockenschalter auf der Nockenwelle veranlasst dann die Wickelspindel 1, sich wieder zu drehen und für eine festgesetzte Zeitdauer, beispielsweise nur etwa sechs Umdrehungen, zu laufen, um den zusammengesetzten Streifen 20 an der Perforation abzutrennen und den Deckfilm 22 um das vollendete Element herumzuwickeln. Zu etwa der gleichen Zeit bewegt eich die Abtaststange 30 unter der Wirkung ihrer Vorspannfeder 33 nach oben, damit das abgetrennte freie Ende des zusammengesetzten Streifens 20 von der vorderen Kante des Tisches 46 abgezogen wird, aber nicht so weit, dass es aus dem Halteeffekt des Soges durch das perforierte Ende 47 freigegeben wird.

Wenn die Spindel 1 nach der begrenzten Anzahl von Umdrehungen automatisch anhält, dann wird durch einen weiteren Nockenschalter auf der Nockenwelle ein WarmschweJferm 34 (Ptg.1) im Uhrzeigersinn gedreht und presst ein Waraschweißpolster 35 gegen des Element, um die letite Windung des Deckfllmee 22 en die vorXetite Windung nmuschwelfien.

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Nachdem das Polster 35 gegen das Element eine vorgegebene Zeit lang gehalten worden ist, wird es automatisch freigegeben, und die Spindel 1 wird erneut für eine Umdrehung gedreht, mit dem Ziel, eine freie Länge rom Deckfilm 22 auf dem Element zu lassen. Die nächsten Aktionen der Nockenwelle bestehen darin, eine Bremse an der Rolle 8 freizugeben, um dem Zugepannungsmonitor 14 die Möglichkeit zu geben, sich im Uhrzeigersinn zu bewegen, und dann einen Schalter zu betätigen, um die Bremse an der Rolle wieder zu erregen und die Rollendrehung zu stoppen. Der Deckfilm 22 liegt nunmehr in einer schlaffen Schleife, wodurch sichergestellt wird, daß, wenn der Deckfilm abgeschnitten wird, das Ende des Films nicht zurückgezogen wird, sondern im Wickelarm 23 in einer solchen Stellung gehalten wird, daß er leicht in den Spalt bzw. Knick gezogen werden kann. Die lockenwelle bringt dann den Wickelarm 23 nach unten, um wiederum den Deckfilm 22 zwischen dem Druckbauteil 32 und dem Tisch 46 sowie gegen den Perforator 31 auf dem Wagen zu klemmen, damit ^leser den Deckfilm perforiert. Die Wickelspindel 1 wird dann wieder gestartet, um den Deckfilm 22 an der perforierten Stelle abzutrennen, und die Spindel wird zurückgezogen, um das gewickelte Element freizugeben, wobei dieβem die Möglichkeit gegeben wird, auf ein Brett 52 zu fallen. Fei weiterer Drehung der nockenwelle wird der Wickelarm 23 angehoben und der Wagen 2 abgesenkt.

Durch das Absenken de· Wagens 2 wird ein Mechanismus (nicht dargestellt) reranlasst, dem Brett 52 «inen kleinen Stoß zu geben, um sicherzustellen, daß das gewickelte Element im wesentlichen horizontal auf dem Brett liegt, und das Brett wird bo weit geneigt, daß das Element ron dem Brett abrollt und duroh eine Platte 53 auf ein Paar von Rollen 54 geführt wirA, welche durch eintη Motor 55 angetrieben werden. Wenn da« Element auf den Hollen 54 in der richtigen Lage ist, läuft der Motor 55 selbsttätig an, um die Rollen anzutreiben . und dae gewickelte Element eine ausreichende Anzahl τοη

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Umdrehungen zu drehen, um die freie Länge des Deckfilmes 22, welche am Element verblieben ist, aufzuwickeln. Nachdem die Rollen 54 die erforderliche Anzahl von Umdrehungen angetrieben worden sind, wird ein Hebel 56, der am einen Ende schwenkbar ist und eine gezahnte erhitzte Stange 57 am anderen Ende trägt, im Uhrzeigersinn durch einen Nockenmechanismus geschwenkt, um die erhitzte Stange 57 zwischen den Rollen 54 anzuheben, das Element aus der Berührung mit den Rollen hochzuheben und die äusseren Schichten des Deckfilms leicht zusammenzuschweißen. Die Betätigung der beheizten Stange 57 in dieser Weise erfolgt dreimal, um den Deckfilm an drei Stellen auf dem Umfang des Elementes zu verschweißen. Wenn das leichte Verschweißen des Elementes beendet ist, wird der Motor 55 angehalten, und der Hebel 58 schwenkt im Gegenuhrzeigersinn, so daß eine Klappe 59 das gewickelte Element von den Rollen 54 herunterschiebt, so daß es in einen geeigneten Aufnahmebehälter fällt.

Während das Verschweißen der freien Länge des Deckfilms 22 um das gewickelte Element herum auf den Rollen 54 stattfindet, dreht sich der Rohrlader 26 im Gegenuhrzeigersinn, um das nächste rohrförmige Formstück in eine konzentrische Lage zur Wickelspindel 1 zu bringen, und die Vorwärtsbewegung der Wickelspindel in das Rohr wird begonnen. Gleichzeitig wird die Zeitgeber-Nockenwelle gestoppt und wird erst dann wieder gestartet, wenn die Betätigung eines Mikroschalters anzeigt, daß die Spindel 1 das Formstück, welches auf dem Arm des Laders 2b abgestützt wird, vollständig durchdrungen hat. Sollte die sechseckige Spindel 1 klemmen, wenn sie beginnt, in die Bohrung eines Formstücks einzudringen, wird der Lader 26 automatisch im Uhrzeigersinn gedreht, und zwar durch weitere Drehung einer separaten Nockenwelle, um ein weiteres Formstuok von der Ausgabe 25 zu empfangen, und die Spindel wird zurückgezogen, um das geklemmte Formstück von ihrem Ende freizugeben. Bei Betätigung des Mikroschaltere, welcher

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anzeigt, daß die Spindel 1 das Formstück rollständig durchdrungen hat, wird der Rohrlader 26 zurückgezogen und der Aagen 2 vorbewegt, bis dessen Ende sich unter der Spindel 1 befindet, und in eine Stellung (wie in gestrichelten Linien angedeutet) angehoben, in welcher die Blattfedern 49 auf dem Tisch 46 in leichter Berührung mit dem frischen Formstück steht, welches nunmehr auf der Spindel sitzt.

In diesem Stadium werden verschiedene Pneumatikzylinder, die am Wagen 2 sitzen, in Tätigkeit gesetzt, wie nunmehr mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben werden soll, damit das freie Ende des zusammengesetzten Streifens 20 um das rohrförmige Formstück herumgewickelt wird. Nach Fig. 2 wird durch einen ersten Pneumatikzylinder 36 ein Paar von Armen 37 um ein Schwenklager 3ö hin und her bewegt und hebt die abgewinkelten Stangen 29 in eine Stellung, in welcher die Faltstange 28 höher liegt als die Wickelspindel 1. Ein zweiter Pneumatikzylinder 39 bewegt dann ein U-förmiges Gleitstück 40 nach links, um die Faltstange über das rohrfinnige Formstück zu bringen, und zwar entgegen der wirkung einer nicht dargestellten Vorspannungsfeder. Ein dritter Pneumatikzylinder 42 schiebt einen Anschlag 43 unter die Arme 37. Der erste Pneumatikzylinder 36 erlaubt dann den Armen 37, auf den Anschlag 43 zu fallen, und der Zylinder 39 erlaubt den* O/leitstüek 40, sich nach rechte zu bewegen, sojdaß unter der Wirkung der Vorspannfeder die Faltstange das freie Ende des zusammengesetzten Streifens 20 unter das rohrfö'rmige Formstück zieht bzw. zerrt. In diesem Stadium wird unter der Wirkung eines Nockenechaltere auf der Nockenwelle die Drehung der Spindel 1 mit der niedrigen Geschwindigkeit gestartet. Wenn der zusammengesetzte Streifen erfolgreich eingefädelt worden ist, so wird durch die Zunahme der Zugspannung des zusammengepressten Streifens 20 die Abtaststange 30 nach unten gedrückt, welche, nachdem sie annähernd ein Drittel ihres Weges zurückgelegt hat, einen Schalter betätigt, um ein Relais su betätigen, woduroh das sofortige Anhalten des die Spindel 1 antreibenden Motors

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■bewirkt und die Klemme 27 freigegeben wird. Die normale Zeitverzögerung, welche während dieser beiden Vorgänge auftritt, wird durch die Zeit ermöglicht, welche die Abtast-• stange braucht, um die Übrigen zwei Drittel ihres Weges zurückzulegen. Durch die Betätigung des Relais wird ausserdem die Nockenwelle gestartet, um eine Reihe von Vorgängen einzuleiten, die Faltstange 28 in ihre zurückgezogene Stellung zu bringen und den Wagen 2 abzusenken. Sobald die Klemme 27 freigegeben ist, springen die Zugspannungsmonitoren 12 und zurück und legen eine ausreichende Zugspannung am zusammen-P gesetzten Streifen 20 an, um sicherzustellen, daß er um das rohrförmige Formstück herum eingefädelt ist, bis der die Spindel 1 antreibende Motor wieder anläuft.

Wenn die Klemme 27 freigegeben ist, wird durch ein mechanisches Gestänge an der Klemme die Abtaststange 30 in ihrer zurückgezogenen Stellung verriegelt. Weitere Schalter an der Nockenwelle stell an den Spindel-Umdrehungszähler ein und bringen die Spindel 1 auf die volle Drehgeschwindigkeit, ua einen neuen Wickelvorgang zu starten. Die Drehung der Nockenwelle hält an, bis sie eine volle Umdrehung vollendet hat, wenn sie sich automatisch stoppt, bis das Wickeln des nächsten Elementes beendet ist.

Danach wird der Zyklus wiederholt, um weitere Kondensatorelemente in genau der gleichen Weise, wie oben beschrieben, zu wickeln, bis die Maschine angehalten wird.

Die Erfindung betrifft auch Abänderungen des im beiliegenden Patentanspruch 1 umrlssenen Ausführungsbeispiels und besieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindungemerkmale, die im einhelnen — oder in Kombination — in der gesamten Beschreibung und Zeiohnung offenbart sind.

Patentansprüche.

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Claims

70 103 - 15 - 2. Sept. 1970

Patentansprüche

(1 J Vorrichtung zum automatischen Herstellen τοη gewiegelten Kondensatorelementen aus einem zusammengesetzten Streifen, mit einem Dorn und einem Drehantrieb für den Dorn, gekennzeichnet durch eine automatische ZeitgeberTorrichtung sum Starten und Stoppen der Drehung des Doms (1), durch eine Falteinrichtung (28) zum Palten des vorderen Endes des zusammengesetzten Streifens (20) um den Dorn (1), durch eine Abtasteinrichtung (30) zum Abtasten der Zugspannung in der Länge des zusammengesetzten Streifens (20) zwischen dem Dorn (1) und einer vorübergehenden Klemme (27) für den zusammengesetzten Streifen, sowie durch eine Vorrichtung zum Starten der automatischen Zeitgebervorrichtung dann, wenn bei Drehung des Dorne durch Zunahme der Zugspannung in der genannten Länge die Abtastvorrichtung (30) als eine Anzeige dafür betätigt wird, daü das vordere Ende des zusammengesetzten Streifens (20) erfolgreich um den Dorn (1) gefaltet und eingefädelt worden ist, so dass das Wickeln beginnt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung, daes, wenn die automatische Zeltgebervorrichtung anläuft, sie sofort die Drehung des Doms (1) stoppt, den zusammengesetzten Streifen (20) aus der Klemme löst, gegebenenfalls die Faltvorrichtung (28) aus ihrer Betriebsstellung heraus^bewegt und dann den Dorn (1) sowie einen Zähler startet, welcher die auf den Dorn aufgewickelte Länge oder Anzahl von Windungen des zusammengesetzten Streifens eählt uad den Wickelvorgang anhält, wenn ein Element fertig gewickelt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltvorrichtung (28) und die Klemme (27) fUr den Streifen (20) auf einem Wagen (2) sitzen, welcher

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der Ebene dea zusammensetzten Streifens (20) zu nähern und ron dieser weg^zu^bewegen ist, wenn letzterer sich in Richtung auf den Dorn bewegt, und welcher zwischen einer Funktionsstellung und einer zurückgezogenen Stellung hin und her bewegbar und drehbar ist, wobei er. die letztgenannte Stellung während des Wickelvorgangs einnimmt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Wickelbauteil (23) zum Aufwickeine eines Deckstreifens (22) um das gewickelte Element herum enthält.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen (2) ausserdem eine Perforierungsvorrichtung (31) zum teilweisen Abtrennen des zusammengesetzten Streifens (20) und des Deckstreifens (22) trägt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Wagens (2) einen Tisch (46) bildet, gegen welchen das freie Ende des zusammengesetzten Streifens (20), wenn dieser abgeschnitten ist, durch eine Saugvorrichtung gehalten werden kann und gegen welchen der zusammengesetzte Streifen (20) durch die Klemme (27) gehalten werden kann.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Spindeln (3, 4 und 5) zur Aufnahme von Rollen (6, 7) aus Folie oder Film, um den zusammengesetzten Streifen (20) zu bilden, und gegebenenfalls zum Tragen einer Rolle (8) Deckstreifen (22) von einer Seite einer vertikalen Halterung vorragen und jeder Spindel (3, 4, 5) ein Zugspannüngsmonitor (12, 13 und 14) zur Aufrechterhaltung der Zugspannung in der Folie, dem Film oder dem Streifen auf einem gewünschten Wert zugeordnet ist, wobei jeder Zugspannungsmonitor einen federvorgespannten schwenkbaren Rahmen (15) aufweist, welcher an der vertikalen Halterung sitzt, ferner eine Führungsrolle (16), welche mit Bezug auf den Rahmen ortsfest

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iat, sowie eine Tänzerrolle (17) aufweist, welche am schwenkbaren Rahmen sitzt, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß durch Bewegung des schwenkbaren Rahmens in Übereinstimmung mit Änderungen in der Zugspannung der Polie, des Films oder des Streifens eine Steuervorrichtung zum Erregen einer Bremse für die zugeordnete Spindel betätigt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zugspannungsmonitor (14), welcher der Spindel (5) für eine Rolle (8) aus Deckstreifen (22) zugeordnet ist, und dem Dorn (1) ein weiterer schwenkbarer frahmen (23) vorgesehen ist, welcher das freie Ende des Deckstreifen« (22) vor dem Aufwickeln des Deckstreifens (22) auf den Dorn (1) gegen die Oberfläche des zusammengesetzten Streifens (20) drückt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder ΰ, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der vertikalen Halterung schwenkbar gelagerter Arm (34) an seinem freien Ende eine Warmschweißvorrichtung (35) trägt, wobei der Arm sich dreht, wenn das Aufwickeln dee Deckstreifens (22) auf das Element beendet ist, um die Warmschweiüvorrichtung (35) zu veranlassen, die letzte Windung des Deckstreifen zu berühren und dies· mit der vorletzten Windung zu verschweißen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprtiohe 1 bis 9t dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (1) aus einer zurüokziehbaren Wickeispindel besteht, welche ein rohrförmiges Formstück zu tragen vermag, auf welches ein Kondensatoreleaent gewickelt werden kann, und dass rohrförmige Formstücke einzeln nacheinander von einer Lieferquelle auf das obere Ende eines Ladearme (26) zugeführt werden* welcher an seinem unteren Ende derart schwenkbar gelagert ist, daß er ein Formstück auf die *icitelspindel aufsetzt, wenn sich die Spindel aus einer zurückgezogenen Stellung vorbewegt.

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11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, .dadurch gekennzeichnet, dass die Faltvorrichtung eine zurückziehbare Querstange aufweist, welche durch einen vom Wagen getragenen Mechanismus betätigt wird,und dass die Stange das freie Ende des zusammengesetzten Streifens unter den Dorn zerrt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastvorrichtung eine Planierstange aufweist, welche nur während des Vorgangs des Zuführens des Streifenendes auf den Dorn oder kurz davor in Kontakt mit dem Stück des zusammengesetzten Streifens zwischen dem Dorn und der Klemme gebracht wird und dann in eine Ruhestellung zurückgezogen wird, nachdem sie die Zeitgebervorrichtung gestartet hat.
13. Vorrichtung nach einer, der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daui eine Druckeinheit (51) zum Aufdrucken eines Identifizierungscodes auf eine Oberfläche des Deoketreifens während dessen Lauf zum Dorn vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Aneprüohe 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede oder mehrere der Tätigkeiten, bestehend aus Betätigung der Faltvorrichtung, Zurückziehen und Anheben sowie Absenken des Wagens, Betätigung der Druckeinheit, Hin- und Herbewegung des Wickelarmes und des Formstüokladers um ihre Schwenklager sowie Zurückziehen der Wickelspindel des Dorne, durch Pneumatik- oder Hydraulikzylinder ausgeführt werden, welche durch Solenoidventile gesteuert werden, welche durch Nockenschalter erregt werden, die auf einer Nockenwelle sitzen, welche die Zeitgebervorriohtung bildet, wobei die Nockenwelle durch einen Elektromotor in solcher Welse angetrieben wird, daß sie während jedes Wiokelzyklus eine Umdrehung ausführt.

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