-
Vorrichtung zum Aufbringen einer Drahtwendel auf ein dünnes Drahtseil
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Drahtwendel auf ein
dünnes Drahtseil, wobei das zu umwendelnde dünne Drahtseil durch die Achse einer
mit einer frei drehbaren, jedoch abbremsbaren Vorratsspule für don Wendeldraht koaxialen
Hohlwelle geführt und der Wendeldraht mit Hilfe eines Flyers von der Vorratsapule
abgehoben und einem entgegen der allgemeinen Drahtlaufrichtung gesehen vor der mit
der Vorratsspule koaxialen Hohlwelle liegenden Umwendelungspunkt zuführbar ist.
-
Unter dem Ausdruck »dünnes Drahtseil" soll im weiteren Text ein aus
zwei oder mehr Einzeldrähten zusammengesetzteg Gebilde verstanden werden, welches
aus einer einfachen Drahtlitze, aus einem aus zwei oder mehr Litzen oder Drähten
aufgebauten Drahtseil oder aus parallelliegenden, bzw. im wesentlichen parallelliegenden,
keinen Drall aufweisenden, einen homogenen Strang bild-nden Einzeldrähten bestehen
kann.
-
Vorrichtungen zum Aufbringen einer Drahtwendel auf ein dünnes Drahtseil,
indem ein Draht um das durch die Achse der Vorrichtung geführte dünne Drahtseil
herumgeschlagen wird, sind an sich bekannt. Bei einigen dieser Vorrichtungen wird
der Wendeldraht, das heißt dor Draht, der zur Bildung der wendelfBrmlg um das Drahtseil
herumgelegten UmhUllung dient, durch einen sogenannten "tlynxZ abgehoben. Dieser
Flyer besteht ta allgemeinen aus einem
umlaufenden Arm mit Führungseinrichtungen
für den Wendeldraht oder einer umlaufenden Scheibe oder dergleichen mit einer oder
mehreren Bohrungen in der Nähe ihres tandem, welche mit dem gewählten Vorschub und
der gewünschten Ganghöhe der Umwendelung entsprechender Drehzahl umläuft und.dabei
von einer frei drehbaren, koaxial zum durchlaufenden Drahtseil gelagerten, jedoch
abgebremsten Vorratsspule den Wendeldraht abhebt und ihn am Umwendelungspunkt, das
heißt an dem Punkt, an welchem der Wendeldraht auf das dünne Drahtseil aufläuft
um dieses herumgelegt.
-
Bei den bekannten Flyer-Ronstruktionen ist der Flyer Teil einer zentralen,
umlaufenden Spindel, auf welcher die Vorratsspule ihrerseits frei drehbar, jedoch
abgebremst, gelagert ist. Die Drahtspannung wird dabei durch die Abbremsung der
Vorratsspule erzeugt, wobei die Abbremskraft jedoch von einer Reihe sich zum Teil
während des Arbeitens der Spindel verändernden oder doch möglichen Veränderungen
unterliegenden Einflußfaktoren abhängt, was es nicht oder nur schwer möglich macht,
insbesondere bei mehreren gleichartigen Arbeitsstellen tatsächlich gleiche Arbeitsbedingungen
zu erzielen, so daß sich in der Regel erhebliche Unterschiede in der Beschaffenheit
der fertigen Wendel von Stelle zu Stelle und auch in zeitlicher Aufeinanderfolge
zeigen. Hinzu kommt, daß die zu Beginn des Umwickelungsvorganges eingestellte Bremskraft
während des Wickelvorganges selbst nicht veränderbar ist, so daß sich die Drahtspannung
abhängig vom Durchmesser des Drahtwickels verändern, das heißt mit dünner werdendem
Drahtwickel vergrößern muß.
-
Die erfindungsgemäße Aufgabe liegt danach darin, elne Umwendelungsvorrichtung
zu schaffen, bei welcher die Nachteile der bisberigen Flyerkonstruktionen vermieden
sind und insbesondere erreicht werden kann, daß die Drahtspannung während des gesamten
Umwendelungsvorganges gleich oder doch praktisch gleich bleibt.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Aufbringen
einer Drahtwendel auf ein dünnes Drahtseil, wobei das zu umwendelnde dünne Drahtseil
durch die Achse einer mit einer frei drehbaren, jedoch abbremsbaren Vorratsspule
für den Wendeldraht koaxialen Hohlwelle geführt und der Wendeldraht mit Hilfe eines
Flyers von der Vorratsspule abgehoben und einem entgegen der allgemeinen Drahtlaufrichtung
gesehen vor dem mit der Vorratsspule koaxialen Hohlwelle liegenden Umwendelungspunkt
zuführbar ist, gelöst, welche sich dadurch auszeichnet, daß die in an slch bekannter
Weise gegen die koaxiale Hohlwelle frei drehbare Drahtvorratsspule in ihrer Drehbewegung
relativ zu letzterer mit proportional zum abnehmenden Außendurchmesser der Drahtwicklung
ansteigender Bremskraft abbremsbar ist.
-
In Ausgestaltung der Erfindung besteht die Bremse aus einem mit der
Hohlspindel umlaufenden, mit dieser fest verbundenen Elektromagneten zum Festhalten
der Vorratsspule, welcher über Schleifkontakte mit Strom versorgt und mit kleiner
werdendem Wickeldurchmesser mit steigender Intensität erregbar ist.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Abbremsung der Drahtspule
gegenüber der Hohlwellenbewegung mit Hilfe eines koaxial um die Hohlwelle angeordneten,
mit dem Maschinengestell fest oder über ein nachgiebiges bzw. federndes Zwischenglied
verbundenen, mit dem ihm zugekehrten Flansch der Drahtspule zusammenwirkenden Ringmagneten
erfolgen, während die Drahtspule selbst durch an sich bekannte Mittel in ihrer Intensität
nach vorzugsweise einstellbarer, kraftschlüssiger Verbindung mit der Hohlspindel
steht. Durch die Anordnung eines federnden Zwischengliedes zwischen Magnet und Maschinengestell,
welches in der Lage ist, sich abhängig vom aufgebrachten Drehmoment in einem begrenzten
Bereich gegen das Maschinengestell zu verdrehenden, wird es auf einfache Weise möglich,
den gewünschten Drehmomentverlauf einzuhalten bzw. zu überwachen, da der Betrag,
um den die Verdrehung
erfolgt, durch an sich bekannte Mittel abgegriffen
und in Stellgrößen umgewandelt werden kann.
-
Der Ringmagnet kann ein Permanentmagnet sein, wobei die Verändcrung
der Bremskraft durch entsprechende kontinuierliche Veränderung des Abstandes zwischen
Magnet und ihm zugekehrtem Drahtspulenflansch eingestellt werden kann. Er kann auch
ein Elektromagnet sein, bei welchem dann auf einfache Weise die Bremswirkung durch
Änderung des Erregerstromes erfolgt. Es kann jedoch auch die Erregung des Elektromagneten
fest eingestellt und lediglich zum Abgleichen der verschiedenen Stellen regulierbar
sein, während die Veränderung der Bremskraft in der gewünschten Weise während des
Wickelvorganges ebenfalls durch Veränderung des Abstandes zwischen Magnet und dem
diesem zugekehrten Spulenflansch erfolgt.
-
Der Flyer kann dabei Teil eines auf das vordere Ende der Hohlwelle
aufzuschiebenden zweiteiligen Bajonettverschlusses sein, wobei der vordere Teil
des Bajonettverschlusses eine verschleißfeste, den Umwendelungspunkt festlegende
Büchse trägt und mit der Hohlwelle fest verbunden wird, während der hintere, den
Flyer tragende Teil durch Federvorspannung, sich gegen den.vorderen Teil abstützend,
die Drahtspule gegen ein Widerlager anpreßt und sie in ihrer Lage festhält.
-
Durch die beigegebene Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
-
Es zeigt Fig. 1 eine AusEthrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit feststehendem Ringmagnet und Fig. 2 eine Ausführungsform mit einem mit der Hohlspindel
umlaufenden Ringmagnet.
-
Die Hohlspindel 6 ist mit Hilfe zweier Lager 4 und 5 in zwei Lageöcken
2 und 3, die fest mit dem Maschinengestell 1 verbunden sind, gelagert. An ihrem
vorderen Ende trägt sie eine aus einem hinteren Tabl 8 und einem vorderen Teil 7
bestehende Kappe.
-
Sie ist in Form eines Bajonettverschlusses konstruiert und wird mit
Hilfe des Stiftes 10 und der die beiden Teile gegeneinanderspannende Feder 9 festgelegt.
Der vordere Teil 7 ist an seiner Spitze mit einem Hohlnippel 27 ausgestattet, welcher
zur Festlegung des Umwendelungspunktes dient und aus verschleißfestem Material gefertigt
ist.
-
Mit dem hinteren Teil 8 des Bajonettverschlusses ist der in der dargestellten
Form aus einem dünnen, entsprechend geformten Blechteller bestehende Flyer 11 mit
seinen Drahtführungsbohrungen 13, welche ebenfalls aus verschleißfesten Hohlnippeln
bestehen, und eine Platte 12 durch mit Hilfe der Mittellinien 8 angedeutete Stiftschrauben
oder dergleichen verbunden. Unmittelbar hinter der im wesentlichen aus den Teilen
7 und 8 bestehenden Kappe ist auf einem verdickten Teil der Hohlspindel 6 die Drahtspule
14 unabhängig drehbar angeordnet. Sie stützt sich gegen einen Bund 15 ab, gegen
welchen sie mit Hilfe der Feder 9 der Kappe 7, 8 durch die Platte 12 angedrückt
wird. Dabei ist die Anpreßkraft der Feder 9 so zu bemessen, daß der Reibungsschluß
zwischen Bund 15 und Spule 14 genügt, um Anlaufen und Abbremsen der Hohlspindel
ohne den normalen Ablauf des Drahtes wesentlich störende Relativbewegung zwischen
den beiden Teilen zu gewAhrleisten.
-
In der dargestellten Ausführungsform wird der Bund 15 durch eine Hülse
gebildet, die außerdem Teil der im weiteren zu beschreibenden Konstruktion zur Festlegung
der Lager 4 und 5 auf der Hohlwelle darstellt; er kann jedoch genausogut Teil der
Hohlwelle 6 sein. Um eine definierte kraftschlüssige Verbindung zwischen der Hohlwelle
6 und der Drahtspule 14 zu bekommen, kann auch so vorgegangen werden, daß die Drahtspule
mit Hilfe von Kugel-oder Rollenlagern oder dergleichen auf der Hohlwelle gelagert
und der Reibungsschluß lediglich über einen Bund 15 erzeugt wird.
-
Wesentlich ist nur, daß ohne Einwirkung von außen Hohlwelle und
Drahtspule
mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen und beim Anlaufen ebenso wie beim Abbremsen
wesentliche, das heißt störende Drehzahlunterschiede nicht ,auftreten.
-
Vom unteren Ende der Hohlwelle 6 aus wird mit Hilfe einer Ringmutter
22 die aus den Lagern 4 und 5, den Abstandshülsen 17, 20 und 21, der Riemenscheibe
18 und der den Bund 15 tragenden Hülse bestehende, zur Festlegung und zum Antrieb
der Hohlspindel 6 dienende Konstruktion verspannt. Der Antrieb erfolgt über einen
Riemen 19, der glatt oder als Zahnriemen ausgebildet sein kann.
-
In der dargestellten Ausführungsform erfolgt der Antrieb mit Hilfe
eines Zahnriemens, die Riemenscheibe 18 ist demzufolge ebenfalls mit Zähnen versehen.
-
Mit Hilfe eines eine Mittelbohrung zum Durchtritt der Hohlspindel
6 aufweisenden am Maschinengestell befestigten Bockes 23, 25 ist ein Ringmagnet
24 ebenfalls am Maschinengestell derart gelagert, daß der Ringmagnet 24 die Hohlwelle
6 konzentrisch umfaßt, und zwar so, daß zwischen der Oberfläche des Ringmagneten
24 und dem diesem zugekehrten Flansch der Drahtspule 14 nur ein geringer, Berührung
zwischen Ringmagnetoberfläche und Drahtspulenflansch während des Betriebes mit Sicherheit
vermeidender Abstand vorhanden ist.
-
In der einfachsten Ausführungsform ist der Ringmagnet 24 ein Elektromagnet
(Zuleitungen sind nicht dargestellt) und auf der Tragplatte 23 aufgesetzt, die ihrerseits
mit ihrem Fuß 25 fest mit dem Maschinengestell 21 verbunden ist. (Die Verbindung
ist durch die Linie 26 angedeutet). Die Veränderung der abbremsenden Wirkung durch
Änderung der Feldstärke des Magneten 24 kann dabei beispielsweise durch Zeitsteuerung
oder abhängig von der Anzahl der Spindeldrehungen und damit vom Dràhtverbrauch oder
dergleichen gesteuert werden. Es kann jedoch auch der Ringmagnet 24 gegenüber der
Tragplatte 23 in begrenztem Schwenkbereich verdrehbar
angeordnet
sein. Die Verdrehung erfolgt dabei gegen einen nicht dargestellten Kraftspeicher,
beispielsweise eine Spiralfeder oder eine in an sich bekannter Weise angeordnete
Schraubenfeder.
-
Die Größe des Verdrehungswinkels gegenüber der Ruhelage stellt dann
ein Maß für das durch die Bremswirkung des Ringmagneten 24 erzeugte Drehmoment dar.
-
Diese Verdrehung kann in an sich bekannter Weise als Stellgröße verwendet
werden, dem eine weitere, dem gewünschten Verlauf des Drehmoments während der Abarbeitung
des Drahtes von der Drahtspule 14 entsprechende Stellgröße derart überlagert werden
muß, daß sich aus momentanem Drehmoment und momentanem Drahtwickeldurchmesser eine
über den gesamten Ablauf gleichbleibende Umfangskraft, damit konstante Drahtspannung,
ergibt. Die aus dem Verdrehungswinkel und dem gewünschten Drehmomentverlauf sich
ergebenden Stellgrößen wirken auf den Erregerstrom des Elektromagneten 24 ein und
verändern dadurch dessen Feldstärke in gewünschter Weise.
-
In einer weiteren Ausführungsform kann auch so vorgegangen werden,
daß der Ringmagnet 24 ein Permanentmagnet ist und die Veränderung der Bremswirkung
auf den ihm zugekehrten Flansch der Drahtspule 14 dadurch erfolgen, daß der Abstand
zwischen Ringmagnet 24 und Spulenflansch durch Anwendung an sich bekannter Mittel
verändert wird. Auch bei dieser Ausführungsform kannder Ringmagnet 24 derart gegenüber
der Tragplatte 23 gelagert sein, daß er sich in einem begrenzten Bereich gegen diese
zu verdrehen vermag, wobei dann das Ausmaß der Verdrehung als Stellgröße verwendet
wird.
-
Im übrigen ergibt die Anordnung derart, daß sich der Ringmagnet gegenüber
seiner Halterung verdrehen kann und die Große des Vrdrehungswinkels ein Maß für
das aufgebrachte Drehmoment ist, eine einfache Möglichkeit zur Überwachung der Kraftwirkung
des Magneten auf die Drahtspule, so daß auf einfache Weise Rückschlüsse
auf
die Drahtspannung möglich werden.
-
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird
in Figur 2 gezeigt. Sie unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten lediglich
dadurch, daß statt des Bundes-15 eine Glocke 28 angeordnet ist, welche ineiner entsprechenden
Vertiefung einen Ringmagnet 29 aufweist. Zwischen diesem Ringmagnet 29 und dem ihm
zugekehrten Flansch der Drahtspule 14 besteht ein geringer Luftspalt, der Berührung
zwischen Ringmagnet und Spulenflansch und damit Kleben verhindert. Der Ringmagnet
ist ein Elektromagnet.
-
Durch Anlegen eines Poles an Masse ist es dabei möglich, mit nur einer
Schleifbürste 31 und einem Schleifring 30 die Erregerspule(n) des Elektromagneten
mit Strom zu versorgen. Zu diesem Zweck ist am Maschinengestell in der dargestellten
Ausführungsform ein Lagerböckchen 33 angeordnet, in welchem ein zylindrischer, zum
Schleifring hin dicker werdender Stift 31, durch Splint und Scheibe 34 festgehalten
und durch eine Feder 32 gegen den Schleifring gepreßt, längsverschieblich gelagert
ist. An seinem hinteren Ende ist der Stift mit einer Zuleitung 35 für den elektrischen
Strom verbunden; die zweite Leitung liegt an Masse (nicht dargestellt).
-
Die übrige Anordnung entspricht der im vorhergehenden zur Figur 1
beschriebenen, wobei die gleichen Bezugszeichen gewählt wurden Bei der Ausführungsform
nach Figur 2 ist eine einfache Kontrolle des durch die Bremswirkung des Ringmagneten
29 aufgebrachten Drehmomentes ähnlich derjenigen der in Figur 3 beschriebenen Ausführungsform
jedoch nicht möglich. Es muß daher der Verlauf der Bremskraft des Ringmagneten bzw.
des Erregerstromes für den Magneten vor Betriebsbeginn festgelegt und die Versorgung
des
des Magneten mit Strom entsprechend - zeitabhängig oder abgängig
vom verbrauchten Draht - gesteuert werden.
-
Für die Ausführungsform nach Figur 2 kann es gegebenenfalls von Vorteil
sein, wenn die Glocke 28, die beispielsweise mit Hilfe einer Paßfeder 36 mit der
Hohlwelle 6 verbunden ist, aus einem nichtferromagnetischen Material hergestellt
wird, beispielaweise Aluminium oder Messing.