DE2210738A1

DE2210738A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bewickeln ringförmiger Gegenstände

Info

Publication number: DE2210738A1
Application number: DE19722210738
Authority: DE
Inventors: Bryan Ithaca; Kent Duane Vernon Center; N.Y. Kent (V.St.A.)
Original assignee: Oneida LLC
Current assignee: Oneida LLC
Priority date: 1971-03-04
Filing date: 1972-03-06
Publication date: 1972-09-07
Also published as: DE2210738C3; CA964249A; DE2210738B2; FR2128608A1; FR2128608B1; IT952895B; GB1389064A; JPS519139B1; US3732901A

Description

j EÄTEN TAN WALTE

' DR. I. MAAS

DR. F. VOITHENLEITNER

8 MÜNCHEN 40 5CHLEISSHEIMER STR. 299-TEL 3592201/205

OLP 1174

Oneida Ltd., Oneida, New York, N.Y., V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Bewickeln ringförmiger Gegenstände

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Drahtwindungen auf einen Kern oder ein anderes bestimmtes Werkstück. Insbesondere betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Aufwickeln aufeinanderfolgender Windungen mindestens einer zusammenhängenden Drahtlänge auf einen Gegenstand, zum Beispiel auf einen mit einer öffnung versehenen Kern, d. h. auf ringförmige Kerne,

Drahtbewickelte Kerne sich an sich bekannt und werden seit vielen Jahren in zahlreichen elektrischen Gerätschaften verwendet. Neuerdings wurden sehr kleine drahtbewickelte Kerne als Speicherelemente in elektronischen Rechnern verwendet. Bisher ist der Draht auf diese Kerne im allgemeinen unter Zuhilfenahme eines rotierenden Wickelrings oder eines Weberschiffchens gewickelt worden; diese Hilfsmittel trugen einige Drahtschleifen und liefen mit hoher Geschwindigkeit durch die Mittelöffnung des Kerns. Auf diese Weise wurde der Draht

209837/0905

dicht auf den Kern gewickelt (vgl. beispielsweise die USA-Patentschrift 2 810 530). Neuerdings hat man versucht, diesen Wickelvorgang ablaufen zu lassen, ohne daß ein Weberschiffchen oder irgendein Bauelement außer dem Draht selbst durch die Mittelöffnung des Kern geführt wurde (vgl. beispielsweise die USA-Patentschrift 3 132 816). Keine dieser Vorrichtungen und keines dieser Verfahren arbeitet völlig befriedigend, im Gegenteil sind einige von ihnen recht kompliziert.

Mit dem Ziel, einen wirtschaftlichen und einfachen Weg zum Herstellen von bewickelten Kernen aufzuzeigen, geben wir gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Aufwickeln von Drahtwindungen auf einen mit einer Mittelöffnung versehenen Kern an; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst mindestens eine Drahtlänge durch die Mittelöffnung in dem Kern in einer einzigen radialen Lage von Kreisschleifen eingeführt und geleitet wird, die jeweils durch diese Mittelöffnung läuft, das gleichzeitig alle Schleifen mit einer Geschwindigkeit durch den Kern gedreht werden, die höher ist als die Geschwindigkeit der Drahtzuführung, mit dem Ziel, das radial am weitesten innen liegende Ende des durch den Kern laufenden Drahts festzulegen, und daß unter weiterem Drehen der Schleifen bei festgehaltenem inneren Ende des Drahts fortlaufend Drahtwindungen auf den Kern gewickelt werden, bis die verlangte Zahl von Windungen auf den Kern gewickelt ist.

Ferner wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Aufwickeln einer Drahtlänge in Form von Windungen auf einen Kern angegeben; die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Kreisführung , die einen radial nach innen sich erstreckenden Kanal mit einer oberen, einer unteren und einer in radialer Richtung liegenden Begrenzung aufweist, wobei die obere und die untere Begrenzung einen gegenseitigen Abstand von weniger als dem doppelten Drahtdurchmesser«

209837/0905

aber von um zumindest 0,1 Drahtdurchmesser größerem Betrag als dem einfachen Drahtdurchmesser besitzen, durch eine in der den Kanal bildenden Begrenzung vorgesehene öffnung für die Aufnahme eines Kerns derart, daß die Kernöffnung eine solche Lage erhält, daß der den Kanal durchlaufende Draht durch die Kernöffnung gelangt, durch eine Zuführungsvorrichtung, die aufgrund der Zuführung von Draht eine Mehrzahl kreisförmiger Drahtschleifen in einer einzigen Lage in dem Kanal und durch den Kern ausbildet, wobei jede Kreisschleife einen geringeren Durchmesser als die radial weiter außen liegenden hat, durch eine Vorschubeinrichtung, die gleichzeitig in vorgegebener Richtung jede Schleife durch die Kernöffnung fördert, und durch eine Festlegungseinrichtung, die dann wirksam wird, wenn die durch die Vorschubeinrichtung hervorgerufene Vorschubgeschwindigkeit größer ist als die der Zuführungsvorrichtung, und das innenliegende Ende des Drahts festlegt, wodurch bei weiterem Arbeiten der Vorschubeinrichtung und bei festgelegtem inneren Drahtende fortlaufend Drahtwindungen auf den Kern gewickelt werden, bis die verlangte Anzahl Drahtwindungen aufgebracht ist.

Der Draht kann in den Kanal in Längsrichtung durch mindestens ein radial innerhalb des Kanals liegendes Drahtzu-Ieitungsröhrchen geleitet werden. Die dem Kanal nächstliegenden Röhrchenenden sind in vorgeschriebenem Ausmaß gebogen, so daß der Draht, wenn er in den Kanal gelangt, mit einem Krümmungsradius vorgebogen ist, der nur ganz wenig kleiner ist als der Krümmungsradius des Kanals selbst. Auf diese Weise wird der Draht veranlaßt, sich eng an die radiale Begrenzung des Kanals zu legen, wenn er in ihm herumbewegt wird, und die Ausbildung der Schleifen wird erleichtert. Ein oder auch mehrere zusätzliche öffnungen können vorgesehen werden, in denen jeweils paarweise Walzen umlaufen, die reibend aneinanderliegen und sich in einer

209837/0905

Ebene berühren, die durch die Kanalmitte verläuft. Jeweils eine der Rollen eines Paars wird in einer vorgegebenen Drehrichtung angetrieben, so daß der Draht, wenn er durch ein Rollenpaar läuft, von ihm ergriffen und durch den Kanal vorwärtsbewegt wird. Werden zwei Walzenpaare verwendet, so fördert jedes den Draht durch die Kanalbiegung hindurch zum folgenden Paar. Weiter unten soll genauer beschrieben werden, wie das vordere Ende oder die Spitze des Drahts, wenn er durch eines der Leitröhrchen und aus ihm heraus tritt, die obere und die radiale Begrenzung des Kanals berührt, die den Draht zusammen mit der unteren Begrenzung durch die Mittelöffnung des Kerns und zwischen den Walzenpaaren hindurch leitet. Bei fortgesetztem Vorschub fördern diese Walzen die Spitze des Drahts durch den Rundkanal an dem Anfangspunkt vorbei und schließen damit die erste Schleife. Wenn die Spitze des Drahts diese erste Schleife gebildet hat, lehnt sie sich gegen die radiale Kanalbegrenzung und schiebt sich zwischen die gerade gebildete Schleife und die radiale Begrenzung des Kanals. Auf diese Weise beginnt sich innerhalb der ersten Schleife eine zweite zu bilden. Sie hat einen Durchmesser, der um den Betrag der doppelten Drahtstärke kleiner ist als der der ersten Schleife (äußere Schleife). Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die geforderte Zahl von Schleifen entstanden ist.

Wenn eine ausreichende Drahtlänge zu der verlangten Zahl von Schleifen umgeformt ist, wird die Drahtzufuhr abgestellt, aber der Transport der Schleifen um den Kanal herum wird fortgesetzt. Unter diesen Umständen wird die am weitesten innen liegende Schleife radial einwärts von den übrigen Schleifen abgezogen und zwischen den umlaufenden Walzen herausgezogen, außerdem wird sie aus dem Kanal herausgenommen und zu einer dicht um den Kern gelegten Windung umgeformt. Eine weitere Drahtwindung wird bei jedem vollständigen Umlauf der Schleifen auf dem Kern festgezogen. Eine Drahtfreigabevorrichtung neben den rotierenden Walzen erleichtert das

209837/0905

Herausnehmen der inneren Schleife aus den Walzen, bevor jede Windung auf dem Kern festgezogen wird und hindert die zwischen den Walzen verbliebenen Schleifen daran, vorzeitig herauszutreten.

Nach einer vorgegebenen Zahl von Umdrehungen der Schleifenlage hat die erste innere Schleife mehrere Windungen auf dem Kern ausgeführt und ist aufgebraucht. Nun wird die nächste innenliegende Schleife von den übrigen Schleifen abgezogen und wird in gleicher Weise auf den Kern gewickelt. Sind alle Schleifen auf den Kern gewickelt, wird der Wickelvorgang unterbrochen, der Draht abgetrennt und der bewickelte Kern abgenommen. Danach wird ein neuer Kern automatisch eingeführt und der Vorgang von neuem begonnen.

Bei der Zuführung der Schleifen wird vorzugsweise ein Mechanismus eingeschaltet, der den Kern langsam dreht, so daß jede Windung an einem Punkt gewickelt wird, der neben der letzten Wicklung und nicht auf ihrer Oberseite liegt. Außerdem kann eine Vorrichtung angebracht werden, mit der das festgelegte Ende der inneren Drahtschleife abgeschnitten wird, nachdem die erste Windung auf den Kern gewickelt ist, so daß der auf dem Kern befindliche Draht von seinem Ursprung abgetrennt ist. Auf diese Weise kann der Kern gedreht werden und weitere Windungen aufnehmen.

Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung erlauben das Bewickeln eines Kerns mit zwei oder noch mehr verschiedenen Drähten gleichzeitig, so daß jede Windung auf dem Kern aus einem Draht besteht, der sich von dem Draht der vorhergehenden Windung unterscheidet. Werden zwei Drahtsorten verwendet, so bedeutet das, daß jeweils jede zweite Windung aus dem gleichen Draht gebildet ist. Werden drei Drähte oder mehr als drei Drähte benutzt, bestehen die Windungen aus der Drahtreihenfolge 1, 2 und 3,1,2 und 3 und so fort. Wenn eine Bifilarwicklung (zwei Drähte) hergestellt

209837/0905

werden soll, wird die beschriebene grundlegende Wickelmethode angewandt, abgesehen davon, daß, nachdem der erste Draht ein Stück weit durch den Kanal geleitet ist, der zweite Draht zwischen dem erste Draht und der radialen Begrenzung des Kanals zugeführt wird. Die Spitzen dieser Drähte werden hintereinander versetzt angeordnet, um zu verhindern, daß sie sich miteinander verwirren, bevor sie in den Kanal eintreten. Soll eine dreidrähtige Wicklung hergestellt werden, muß jeder Draht zwischen dem vorhergehenden und dem Führungskanal eingeleitet werden, und seine Spitze muß gegenüber den Spitzen der anderen Drähte versetzt sein. Werden zwei Drähte oder mehr als zwei Drähte gleichzeitig auf den Kern gewickelt, so empfiehlt es sich, unabhängig von dem Betrag, um den ihre Spitzen gegeneinander versetzt sind, die Zufuhr jedes Drahts zu verschiedenen Zeiten zu beenden. Der Draht, der die radial am weitesten innen liegende Schleife bildet, muß als erster angehalten werden, und die die radial weiter außen liegenden Schleifen bildenden Drähte der Reihe nach, damit die innere Schleife in der richtigen Reihenfolge von den anderen Schleifen abgezogen werden kann. Dadurch erreicht man, daß jeder Draht aufgewickelt wird, ohne daß eine Überkreuzung anderer Drähte stattfindet oder Verwechselungen eintreten.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und den Ansprüchen in Verbindung mit den Zeichnungen, die folgendes darstellen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht eines Teils der Drahtzuführeinrichtungen nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, gesehen in der Richtung 2-2 nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht der rotierenden Walzen nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, gesehen in der Richtung 3-3 nach Fig. 1;

209837/0905

Fig. 4 Eine Ansicht der Drahtschneidevorrichtung nach der bevorzugten Ausführungsform, teilweise im Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 eine Ansicht im Schnitt durch die Schneidevorrichtung nach Fig. 4, geschnitten längs der Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 eine Ansicht der Kernzuführung bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die gegenseitige Lage der Teile bei Abschluß des BewickelungsVorgangs zeigend; die Ansicht erfolgt aus der Richtung 6-6 in Fig. 1;

Fig. 7 eine schematisierte Ansicht der Kernzuführung unmittelbar vor dem Auswerfen eines fertig gewickelten Kerns und dem Einführen eines neuen Kerns vor dem Wickeln;

Fig. 8 eine schematisierte Ansicht der Anordnung nach Fig. 7 während des Einfahrens eines neuen Kerns;

Fig. 9 eine schematisierte Ansicht der Anordnung nach Fig. 7 mit fertig eingesetztem neuem Kern, der für den Beginn des Wickelvorgangs hergerichtet ist; der fertig gewickelte Kern ist aus dem Gerät herausgetreten;

Fig. 10 eine schematisierte Ansicht der Anordnung nach Fig. 6 in größerem Maßstab und mit mehr Einzelheiten der Einrichtung zum Drehen des Kerns in der dargestellten Anordnung;.

209837/0905

Figuren

A bis HD schematisierte Ansichten des Kernwickeins

mit einem einzelnen Draht mit einer Darstellung der Art und Weise, in der der Kern sich dreht, damit sich jede Windung neben die vorhergehende legt;

Fig. 12 einen Teilschnitt durch die Freigabevorrichtung mit der Kugel nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, geschnitten längs der Linie 12-12 in Fig. 1;

Fig. 13 eine schematisierte Draufsicht auf einen Abschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1 in größerem Maßstab zur Erläuterung eines Teils des Drahtzuführschritts nach dem bevorzugten Verfahren gemäß der Erfindung nach fast vollständig geschlossener erster Schleife;

Fig. 14 eine der Fig. 13 entsprechende Darstellung

mit der Drahtzuführung nach dem bevorzugten Verfahren nach der Bildung der Hälfte der zweiten Schleife;

Fig. 15 eine der Fig. 13 entsprechende Darstellung mit der bevorzugten Wickelmethode nach der Erfindung unmittelbar nach Beendigung der Drahtzuführung und dem Beginn des Wickelvorgangs;

Fig. 16 eine der Fig. 15 entsprechende Draufsicht mit der erfindungsgemäßen Wickelmethode nach dem Herausziehen der inneren Schleife aus dem Kanal;

209837/0905

Fig. 17 eine der Fig. 16 entsprechende Draufsicht unmittelbar nach der Bildung der ersten Drahtwicklung auf dem Kern und beim Wiederablösen der inneren Schleife von dem Kanal;

Fig. 18 eine schematisierte Draufsicht eines Abschnitts des bevorzugten erfindungsgemäßen Wickelverfahrens, nach dem beide Drähte gleichzeitig, aber einer vor dem anderen, in den Kanal eingeführt werden;

Fig. 19 eine schematisierte Draufsicht in größerem Maßstab entsprechend Fig. 18, unmittelbar nachdem die Zuführung des radial innen liegenden Drahts beendet ist;

Fig. 20 eine schematisierte Draufsicht in größerem Maßstab entsprechend Fig. 19 bei fortgesetztem Aufwickeln des inneren Drahts und unmittelbar nach Beendigung der Zuführung des anderen Drahts;

Fig. 21 eine schematisierte Draufsicht in größerem Maßstab entsprechend Fig. 20, unmittelbar nachdem die erste innere Drahtwicklung auf dem Kern festgezogen ist.

Nach den Figuren 1 bis 4 umfaßt eine bevorzugte Äusführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung eins Kernwickelmaschine 10, die oberhalb einer Grundplatte 13 auf einer Anzahl Stützen 15 angebracht ist. Die Vorrichtung selbst umfaßt eine Drahtführung 12, eine Drahtzuführungsvorrichtung 14 und zwei Paare Vorschubwalzen 16, die den Draht 38 durch die Führung fördern, um eine Anzahl radialliegender Drahtschleifen durch die Mittelöffnung 19 eines Kerns 20 hindurch herzustellen.

209837/0905

Die Führung 12 weist einen radial nach innen sich öffnenden Kreiskanal 22 auf, dessen untere Begrenzung durch einen radial nach innen vorspringenden Aluminiumansatz 26 gebildet wird. Die obere Begrenzung 32 des Kanals 22 wird durch einen zweiten radial nach innen vorstehenden Ansatz 34 aus durchsichtigem organischem Glas (Lucite) oberhalb des unteren Ansatzes 26 gebildet, und als Begrenzung 3Ö in radialer Richtung dient eine Messingwand 28, die zwischen diesen beiden Ansätzen in vertikaler Richtung verläuft. Falls erwünscht, können für den Kanal auch andere geeignete Werkstoffe verwendet werden. Es ist jedoch erforderlich, daß die radiale Kanalbegrenzung aus einem verschleißfesten glatten Material (d. h. frei von Kerben und Rippen), besteht, das gleitfähig ist, so daß der in dem Kanal herumgeführte Draht auf seinem Wege keinen wesentlichen Reibungswiderstand zu überwinden hat.

Als Höhe des Kanals 22 wird der Abstand zwischen seiner oberen und unteren Begrenzung 32, 27 bezeichnet; diese Höhe beträgt zwischen dem einfachen und dem doppelten Betrag des Durchmessers des auf den Kern zu wickelnden Drahts. Vorzugsweise soll die Höhe zwischen dem 1,25- und 1,4-fachen des Drahtdurchmessers liegen, denn wenn die Höhe zu groß im Vergleich zum Drahtdurchmesser wird, besteht die Gefahr, daß die innenliegenden Schleifen zwischen dem Kanal und den außenliegenden Schleifen eingeklemmt werden. Das Spiel zwischen dem Draht und der unteren und der oberen Kanalbegrenzung kann ebenfalls dem Drahtdurchmesser entsprechen.

Bei der nachstehend zu beschreibenden bevorzugten Ausführungsform sind in der Führung 12 drei mit Abstand am Umfang angebrachte Öffnungen vorgesehen. Eine dieser Öffnungen ist eine Öffnung 18 für die Einführung des zu bewickelnden Kerns. Die anderen beiden Zwischenräume bilden die Öffnungen für die Aufnahme der beiden Paare Vorschubwalzen 16;

209837/0905

-U-

diese öffnungen liegen um 180 ° gegeneinander in der Führung versetzt. Die Führung 12 besteht hier aus drei Abschnitten 14a, 14b, 14c, und die sie trennenden Zwischenräume stellen die öffnungen 18 dar. Der eine Abschnitt 14a verläuft zwischen einem Walzenpaar und dem Kern, ein anderer Abschnitt 14b zwischen dem Kern und dem zweiten Walzenpaar, und der dritte Abschnitt 14c erstreckt sich von dem einen Walzenpaar zu dem anderen. Der Wandteil 28 des Abschnitts 14b neben dem Kern ist radial auswärts leicht abgerundet (nicht gezeichnet) über die Zylinderebene hinaus, die die radiale Begrenzung 30 enthält, um die Spitze des Drahts zurück in die zylindrische Bewegungsbahn des Kanals für den Fall zu führen, daß es sich tangential, d. h. in Richtung nach radial auswärts über die den Kern enthaltende öffnung 18 bewegt, wenn es nicht geführt wird. Eine derartige Neigung zu radialer Bewegung hat sich gezeigt, wenn der Draht in der Führung mit Geschwindigkeiten von 600 bis 900 m/min (2000 bis 3000 f.p.m.) gefördert wird. Eine gewisse leichte Abrundung der Wände an den Öffnungen, in denen die Walzenpaare liegen, ist ebenfalls wünscheswert, jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Die Walzen 16 jedes Walzenpaars sind mit einer nachgiebigen Reibungsoberfläche versehen, etwa mit Gummi oder einem ähnlich wirkenden Material, so daß die Drähte ergriffen und in den Kanal herumgeführt v/erden können. Die Verbindungslinie zwischen den Umfangsflächen der Walzen 16 in jedem Paar liegt zu diesem Zweck in einer durch die Mitte des Kanals 22 verlaufenden Ebene. Alle Walzen 16 sind in Lagerstellen 55 in den Stützen 15 oberhalb der Grundplatte 13 aufgenommen, und jeweils eine Walze 16 eines Paars wird mit gleichbleibender Drehzahl von einem Motor 50 über eine Antriebsverbindung 52 angetrieben, während die andere Walze durch den Reibungskontakt gegenüber der angetriebenen Walze dieses Walzenpaars mitgenommen wird.

209837/0905

Nach den Figuren 1, 2 und 3 weist die Drahtzuführung 14 zwei Röhrchen 56 auf, durch die hindurch der Draht 38 in den Kanal 22 geführt wird, sowie einen besonderen Zuführmechanismus 24 für jedes Röhrchen, bestehend aus einer angetriebenen Walze 62, einer schwenkbar angeordneten losen Walze 64, einer Bremswalze 68 und einer Bremsplatte 69. Der Draht kommt von zwei Vorratsrollen 54 und läuft durch den Zuführmechanismus und die Röhrchen in den Kanal 22 ein. In jedem Zuführmechanisraus 24 sind die lose Walze 64 und die Bremswalze 68 auf einem Träger 65 angebracht, der an eine der Stützen 15 schwenkbar auf einer den Träger durchsetzenden Welle 67 angelenkt ist; der Drehpunkt befindet sich zwischen den beiden Walzen. Ein Solenoid 66 ist mit dem Träger 6 5 durch ein Verbindungsstück 70 verbunden, so daß bei Erregung des Solenoids der Träger in einer Richtung (gestrichelte Linien in Fig. 2) so weit verschwenkt wird, daß die lose Walze 64 die angetriebene Walze 62 berührt. Wird die Stromzuführung zu dem Solenoid unterbrochen, so berührt die Bremswalze 68 die Bremsplatte 69. Der Draht wird sowohl zwischen der angetriebenen und der frei laufenden Walze 62, 64 als auch zwischen der Bremsplatte 69 und der Bremswalze 68 geführt, so daß bei erregtem Solenoid der Draht 38 infolge der zwischen der angetriebenen und der losen Walze auftretenden Reibungsberührung durch das Röhrchen in den Kanal 22 geleitet wird. Bei abgeschaltetem Solenoid verhindert die zwischen der Bremswalze 68 und der Bremsplatte 69 auftretende Reibung den Transport von Draht 38 in den Kanal. Wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet, ist eine Zugfeder 63 an das Solenoid 66 angeschlossen, um es unter Federkraft in die Stellung zum Festhalten oder Abbremsen des Drahts zurückzuführen, wenn das Solenoid abgeschaltet ist.

Die Zuführungsröhrchen 56 haben Abstand voneinander, sind aber nebeneinander unterhalb des Kanals angebracht. Jedes

209837/0905

Röhrchen ist geneigt, so daß eier Draht 38 aufwärts durch die Öffnung 72 in dem Ansatz unmittelbar in den Kanal 22 selbst eintreten kann. Ferner ist jedes Röhrchen schwach in Richtung des Kanals gebogen _e damit der Draht 38 in einer Weise vorgebogen wird,, daß seine Krümmung nur wenig geringer ist als die Krümmung des Führrmgskanals 22 selbst. Ferner befindet sich neben des Kanal gegenüber dem Ende jedes Röhrchens 56 ein abscharend wirkender Drahtschneider 58, der über ein Verbindungsglied 69 von einem federbelasteten Solenoid 51 betätigt wird, wodurch der die Wickelmaschine bedienende Mann jedersait am Ende der Röhrchen den Draht durchschneiden karaic Der Drahtselmeider ist so ausgebildet, daß der Drahtanf-LEc- :-.ii.dh.t Terbogea wird und verhältnismäßig grac'::;si b"-r.i.:;>v:_c

Wie sich aus den Figuren 1 unc 12 ergibt, bsfisäsfe sieh in dein Führungsabschnitt 14b neben dem Walzenpaar 16 eins federbelastete Drahtfreigabevorr ich tune- 40 mit einer Ergel 42, die in eine öffnung Ai in den kr>satB 26 mr; s£x Stack radial nach innen gegenüoer der radialen Beg^en.sn:;g 30 des Kanals 22 gesetzt ist. Der Abstand ist so groß gewählt, daß die erforderliche Lnzahl Drahtschleifen 4€ nebeneinander in einer einzigen Lage svisehen eier Eadiulbegrenzung 30 des Kanals und cisr Kugel 42 unterzubringer» sind. Bei der bevorzugten AusfIhrungsforit wire, die Kugel von einer Druckfeder 48 nach oben gegen den Ansatz 34 aus organischem Glas gedrückt? die Kraftwirkung der Peeler kann durch eine in einem Gehäuse 50 drehbare Schraube 49 reguliert werden. Nötigenfalls kann die Kugel 42 auch in dem organischen Glas angebracht und durch die Feder in umgekehrter Richtung abwärts gedrückt werden« Die Feder 48 schiebt die Kugel 42 in eine geringe, nach oben weisende Eintiefung 51 in dem Ansatz 34 aus organischem Glas. Der Kugoldurchmesser ist größer als die Höhe des Kanals 22 gewählt, so daß jeder Kontakt zwischen Draht und Kugel oberhalb der Mittellinie der Kugel stattfindet. Auf diese

209837/0905

Weise wird der Draht durch die schräg verlaufende Kugelfläche aufwärts über die Kugel hinweg geführt, wobei ein ausreichend starker, nach unten auf die Kugel ausgeübter Schub erzeugt wird, der bei angespanntem Draht die Kugel nach unten drückt und dem Draht das Hinübergleiten über
die Kugel ermöglicht. Die zum Hinunterdrücken der Kugel
erforderliche Kraft läßt sich durch Verstellen der Schraube 49 regulieren. Vorzugsweise liegt das obere Drittel
der Kugel oberhalb der unteren Begrenzung 27 des Kanals Die Kugel kann aus gehärtetem poliertem Stahl oder jedem beliebigen anderen geeigneten Material hergestellt sein, das verschleißfest und verhältnismäßig gleitfähig und im übrigen frei von Kerben und Rippen ist, die das Hinübergleiten des Drahts verhindern könnten.

Der Durchmesser des Kanals 22 kann je nach den Anforderungen, die sich aus der jeweiligen Anwendung ergeben, zwischen etwa 2,5 cm und 23 cm (i und 9 inches) betragen. Mit einem Kanal von 23 cm Durchmesser läßt sich die große Mehrzahl der Aufgaben lösen, bei denen eine große Zahl von Windungen auf dem Kern verlangt werden, während ein Kanal mit 2,5 cm
Durchmesser für die Ausführung der meisten Drahtwicklungen kleinen Durchmessers mit weniger als etwa 100 Windungen auf einem Kern geeignet ist.

Die Zahl der Windungen _t die mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung auf einen gegebenen Kern 20 aufgebracht
werden können, hängt nicht nur von dem Durchmesser der
Kernöffnung ab, sondern auch von dem Drahtdurchmesser,
dem Durchmesser des Kanals 22 und dem Radialabstand zwischen der Kugel 42 und der radialen Begrenzung des Kanals. Je geringer die Drahtstärke und je größer die übrigen Abmessungen sind, um so mehr Windungen können auf einen Kern gegebenen Querschnitts gebracht werden.

209837/0905

'Die Walzen 16 sind, wie Fig., 3 erksn?.sr± ISSt₁₇ kegelförmig ausgeführt, um die Geschwindigkeit dez Drähte asd Schlei™ fen in dem Kanal regulieren zn Msühse. , 2sispi©Issweise ist es wichtig, dafür zu sorgsn? claS jads S^aiitsehleife 4S um den Kanal mit einer Winkelgeschwindigkeit bewegt wird/ die gleich der oder größer als die jeder radial weiter außen liegenden Schleife ist. Das muß sein, weil jede Schleife einen geringeren Durchmesser als jede radial weiter außen liegende hat. Wenn die Winkelgeschwindigkeit irgendeiner inneniiegenden Schleife geringer wäre als die Winkelgeschwindigkeit irgendeiner weiter außen liegenden Schleife, würden die inneren Schleifen langsamer in der Führung herumgeführt werden, würden größer werden und sich gegen die außenliegenden Schleifen verklemmen, woraufhin die Vorrichtung nicht mehr richtig arbeiten könnte, um das zu vermeiden, sind die Walzen in jedem Walzenpaar nicht zylindrisch sondern konisch ausgeführt und unter einem Winkel zueinander derart angeordnet, daß ihre Berührungslinien in der Mitte des Kanals 22 verlaufen. Wenn die Fluchtlinien 47 von den diagonal einander gegenüberliegenden Seiten jeder Walze sich an einem Punkt auf oder kurz vor der Mittelachse 45 des Kanals schneiden, ist die Konizität der Walzen in der Lage, alle Störungen durch Verklemmen auszuschalten, die sich sonst ergeben können, wenn mehr als zwei Schleifen für den Wickelvorgang erforderlich sind. Zylindrische Walzen könnten offensichtlich dann verwendet werden, wenn vor dem Wickelvorgang nur zwei Schleifen in dem Kanal gelegt worden sind.

Anhand der Figuren 1, 2 und 13 bis 17 läßt sich erkennen, daß die Wickelvorrichtung 10, wenn ein Kern mit einem einzigen Draht bewickelt werden soll, das vordere Ende des Drahts 38 durch eine der Röhren 56 mit Hilfe der angetriebenen Walze 62 und der losen Walze 64 führt, wenn eines der Solenoide 66 gespeist wird. Bei fortgesetzter Zuführung wird der Draht 38 in dem Röhrchen 56 vorgebogen und gelangt durch die Öffnung 72 in dem unteren

209837/0905

Ansatz 26 des Kanals 22 gegen die radiale bzw. die obere Begrenzung 30 bzw. 32. Von dort gleitet er an der radialen Begrenzung 30 des Kanals 22 entlang, durch die Mittelöffnung 19 des Kerns 20, radial außen an der Kugel 42 vorbei und bewegt sich zwischen dem zweiten Satz Vorschubwalzen 16 hindurch, die den Draht ergreifen und ihn um den Kanal herum zu dem ersten Satz rotierender Walzen 16 am Ende des Abschnitts 14c der Vorrichtung bewegen. Dort wird der Draht wiederum von dem Satz Walzen 16 ergriffen, die ihn weiterhin in dem Kanal herumführen, wobei der Draht und sein vorderes Ende sich in der in Fig. 13 gezeigten Weise an die radiale Begrenzung 30 legen. Der Vorschub wird fortgesetzt, wobei die Drahtspitze sich an der radialen Begrenzung 30 des Kanals 22 entlangschiebt und radial außerhalb jeder in Bildung begriffenen zusätzlichen Schleife läuft. Bei jedem Umlauf passiert der Draht den Kern, läuft radial außerhalb der Kugel vorbei und zwischen den rotierenden Walzen 16 am Ende des Drahtzuführungsabschnitts 14 b hindurch, wie in Fig. 14 gezeichnet. Wenn die erforderliche Zahl von Schleifen hergestellt ist, wird das Solenoid 66 abgeschaltet, wodurch die lose Walze 64 von der angetriebenen Walze 62 abhebt und die Bremswalze 68 unter Federwirkung gegen die Bremsplatte 69 bewegt wird, so daß der Draht 38 von dem Vorrat 54 zwischen beiden eingeklemmt und an der Weiterbewegung durch das Röhrchen 56 gehindert wird. Dadurch wird die innere Schleife der Schleifenlage 74 am Ende des Zuführungsröhrchens angehalten. Natürlich wird der Draht auch festgehalten, wenn die relative Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes, hervorgerufen von den Walzen 16, höher ist als die durch die Walzen 62, 64 erzeugte Vorschubgeschwindigkeit. Das Aufwickeln des Drahts 38 auf den Kern 20 beginnt sofort, weil die Vorschubwal zen 16 weiterhin ohne Aufhören die Drahtschleifen 47 in dem Kanal herumführen. Da die ganz innen liegende Schleife mit ihrem inneren Ende nun festgehalten wird, ziehen die

209837/0905

Walzen 16 am Ende des Abschnitts 14b der Vorrichtung den Teil des Drahts zwischen dem Röhrchen 56 und den Walzen an, wie in Figur 15 angegeben. Durch Betätigung des anderen Paars Vorschubwalzen, das sich zwischen den Abschnitten 14a und 14c befindet, wird die Bewegung aller Schleifen in dem Kanal fortgesetzt. Wenn die Vorschubwalzen die innere Schleife ausreichend stark angezogen haben, berührt die Schleife die Kugel 42 in der Drahtfreigabevorrichtung 40 und drückt die Kugel so weit gegen die Kraft der Feder 48 nach unten, daß der Draht über die obere Kugelkappe und in Richtung radial einwärts bezüglich des Kanals 22 gleitet (vgl. Fig. 16). Da das vordere Ende dieser innenliegenden Schleife mit den radial außerhalb von ihr liegenden Schleifen eine Bewegungseinheit bildet, wird durch fortgesetzte Rotation der Vorschubwalzen die Schleife in der in Fig. 17 angegebenen Weise festgezogen.

Wird die Rotation der Walzen 16 fortgesetzt, nachdem eine Windung auf den Kern aufgebracht ist, so wird die innere Schleife in der Schleifenlage wiederum angezogen, gleitet über die Freigabevorrichtung 40 und aus den rotierenden Walzen heraus, um eine zweite Windung auf dem Kern zu bilden, und dieser Vorgang wiederholt sich immer wieder, bis eine ausreichende Anzahl Windungen auf den Kern gewickelt ist oder bis aller Draht und sämtliche Schleifen aufgebracht sind, je nachdem, welches Ereignis zuerst eintritt.

Der Drahtschneider 58 kann jederzeit nach dem Aufbringen der ersten Windung auf den Kern betätigt werden; er dient dazu, den von der Vorratsrolle 54 abgewickelten Draht abzuschneiden und die Vorrichtung zum Bewickeln des nächsten Kerns vorzubereiten. Besonders zweckmäßig ist es, den Draht nach dem Auflegen einer einzigen Windung auf den Kern abzuschneiden, weil das Vorhandensein schon einer

209837/0905

Windung den Draht ausreichend auf dem Kern festhält, so daß die Verankerungswirkung der Drahtzuführvorrichtung nicht mehr benötigt wird. Wenn der Draht in diesem Augenblick abgeschnitten wird, kann man den Kern in der weiter unten zu beschreibenden Weise langsam drehen, damit sich jede Windung neben die vorhergehende legt und nicht oben auf diese Windung. Ferner entbindet das Abschneiden des Drahts zwischen Zuführvorrichtung und Vorschubwalzen von der Notwendigkeit, die Wickelmaschine anzuhalten und mit einer neuen Charge Draht zu versehen, bevor der Wickelvorgang von neuem beginnen kann; diese Maßnahme ist bei praktisch allen Kernwickelmaschinen mit Weberschiffchen erforderlich.

Bei dieser Vorrichtung hängt die Geschwindigkeit, mit der der Draht in den Kanal eingeleitet werden kann, von der Drahtsteifigkeit und der Reibung ab, die zwischen dem Draht und der oberen, unteren und radialen Begrenzung 27, 32, 30 des Kanals 22 auftritt. Die entstehende Reibung wird teilweise durch das Vorbiegen des Drahts zu einem Durchmesser hervorgerufen, der etwas größer ist als der des Kanals und wird noch erhöht durch die auf den Draht wirkende Zentripetalkraft, die bei den angewandten hohen Fördergeschwindigkeiten zwischen 600 und 900 m/min (2000 und 3000 f.p.m.) auftritt. Bei einem Kanal von 63,5 mm (2 1/2 inch) Durchmesser konnte ein Draht 28 Gauge in befriedigender Weise durch ein Röhrchen von 1,14 mm (0,045 inch) Durchmesser geführt und auf einen Kern mit einer Geschwindigkeit von 15,2 m/sec (50 f.p.s.), das sind 900 m/min (3000 f.p.m.) gewickelt werden. Der Zeitaufwand zum Beschleunigen des Drahts auf diese Geschwindigkeit ist minimal, weil der Trägheitswiderstand gegen die Beschleunigung nur von der Trägheit des Drahtes selbst und nicht irgendwelcher Zusatzmassen, etwa eines Weberschiffchens, abhängt. Da ferner die Zuführung mit der gleichen Geschwindigkeit erfolgt wie die Bewegung des Drahts um den Kanal, beginnt das Aufwickeln in dem Augenblick, in dem die Zuführung beendet

209837/0905

ist, und es entsteht kein Zeitverlust durch Beschleunigung irgendwelcher Teile eines Mechanismus zwischen Zuführen und Wickeln. In entsprechender Weise wird das Wickeln mit der gleichen Geschwindigkeit beendet, mit der es begonnen wurde, ohne daß irgendeine Verzögerung der rotierenden Walzen 16 auftritt. Ein wesentlicher Vorteil der Vorrichtung ist somit darin zu sehen, daß die Walzen mit gleichbleibender Geschwindigkeit arbeiten können und das auch tun, nachdem einmal die Kernwickelvorrichtung 10 eingeschaltet ist.

Nun soll anhand der Figuren 1 und 6 bis 10 die Einrichtung zu Einführen von Kernen in die öffnung 18 und zum Rotieren der Kerne während des Wiekelvorgangs beschrieben werden. Die Kerneinführungsvorrichtung 76 waist eine vertikal stehende Rutsche 78 auf, in der sich ein Vorrat Kerne 20 befindet, die unter Schwerkraftwirkung nach unten gegen die radial außenliegende Fläche 80 eines gebogenen Arms 82 geführt werden, der um eine Welle 84 gedreht werden kann, so daß er in entgegengesetzten Richtungen um die Welle bewegt werden kann, um auf diese Weise einen Kern nach dem anderen in die öffnung 18 zu bringen.

Die Vorrichtung zum Bewegen dieses Arms, der wie eine Art Kolben arbeitet, enthält ein Solenoid 86 und ein Verbindungsstück 88, das mit einem Ende des Arms verbunden ist, um diesen um eine vorgegebene Zahl von Winkelgraden in einer ausgewählten Richtung um die Welle 84 zu bewegen, je nachdem ob das Solenoid erregt wird oder abgeschaltet wird,

Die Einrichtung zum Drehen eines Kerns in der öffnung 18 besteht aus einer angetriebenen Walze 90 und zwei mit gegenseitigem Abstand angebrachten losen Walzen 92, die oberhalb der angetriebenen Walze an einem Kipphebel 94 angebracht sind. Der Kipphebel 94 ist neben dem oberen Ende eines

209837/0905

an der Grundplatte 13 befestigten Trägers 98 um eine Welle drehbar angebracht. Eine zwischen dem abgewandten Ende des Arms 94 und einem vertikalen Fortsatz des Trägers 98 angebrachte Zugfeder 100 zieht den Arm ständig in Richtung des Uhrzeigers (Figuren 6 bis 10), so daß sich eine Dreipunktabstützung zwischen den beiden losen Walzen 92 und der angetriebenen Walze 90 für die Halterung eines Kerns in der
richtigen Lage in der öffnung 18 ergibt. Jede derartige
Walze ist, wie in Fig. 10 dargestellt, mit einer Nut versehen, so daß der Kern nicht versehentlich aus der Abstützung herausfallen kann. Ein Motor 102 treibt die Walze 90 mit einer vorgewählten Drehzahl über .eine konventionelle Antriebsübertragung 104, und weil der Kern auf dieser Walze angebracht ist, veranlaßt der Reibschluß zwischen ihnen den Kern zu
Drehungen mit der gleichen Geschwindigkeit, wie der der
angetriebenen Walze, solange die beiden Teile in Kontakt
miteinander sind.

Wenn im praktischen Betrieb die Wicklung auf dem Kern fertiggestellt ist und ein neuer Kern benötigt wird, wird der
Arm in Richtung gegen den Uhrzeiger durch Erregen des Solenoids 86 über das Verbindungsglied 88 geschwenkt. Dadurch
kann ein neuer Kern durch die Rutsche 78 abwärts in eine
Stellung vor dem Arm gelangen (vgl. Figuren 6 und 7). Gleichzeitig wird ein zweites Solenoid 106 erregt, das den Kipphebel 94 entriegelt, so daß ein neuer Kern 20 zwischen angetriebener Walze und lose Walzen 92 eingeführt werden kann. Dazu dient ein Verbindunsteil 108, das das Solenoid 106 mit einem schwenkbar angeordneten Arm 110 verbindet, an dem sich ein Verriegelungsglied 112 befindet, das von dem Arm vorsteht und unter das Ende des Kipphebels 94 führt, an dem
die Zugfeder 100 angebracht ist. Durch Speisung des Solenoids 106 wird dieses Verriegelungsglied weggeschwenkt, so daß der Hebel 94 sich ein Stück weit um die Welle 96 unter der gemeinsamen Wirkung der Feder 100 und der Kerne 20
drehen kann, wenn diese zwischen die Walzen 90, 92
geführt oder dort weggenommen werden (Fig. 7).

209837/0905

Sobald der Hebel 94 entriegelt ist, wird das Solenoid 86 abgeschaltet, und der gebogene Arm 80 gelangt unter der Wirkung der Feder in seine Anfangsstellung, wobei er den neuen Kern vor sich her in die Stellung zwischen den Walzen 90, 92 schiebt; dadurch wird der bewickelte Kern aus der Lage zwischen den Walzen herausgedrückt, so daß er unbehindert aus der Vorrichtung herausfallen kann (vgl. Figuren 8 und 9). Dann wird das Solenoid 106 abgeschaltet und durch Federwirkung in seine Anfangslage zurückgeführt, in der der schwenkbar angeordnete Arm 110 sich nach vorn bewegt und das Verriegelungsglied 112 wieder in eine Lage unter dem Kipphebel 94 bringt. Daher kann der Arm 94 nicht in Richtung gegen den Uhrzeiger um die Welle 96 bewegt werden. Das Verriegelungsglied 112 ist an dem Arm 110 in vertikaler Richtung einstellbar, so daß seine wirkliche Verriegelungsstellung nach Bedarf eingestellt und verändert werden kann, um den Kern zwischen den Walzen 90, 92 festzuhalten.

Die Figuren HA, HB, HC und HD lassen den Einfluß der Drehbewegung des Kerns während des Wickelvorgangs deutlich erkennen. Jede auf den Kern gewickelte Windung wird wegen der Drehung des Kerns neben die zuvor gewickelte Windung gelegt. Wie aus diesen Figuren zu entnehmen ist, sind in dem (nicht gezeichneten) Kanal 22 drei Schleifen aus Draht 38 gebildet und laufen durch die öffnung 19 in dem Kern 20, während der Kern in der durch den Pfeil in den Figuren angedeuteten Uhrzeigerrichtung gedreht wird. Nachdem die erste Windung auf den Kern gewickelt ist (Fig. HB), werden weitere Windungen auf benachbarte Teile des Kerns gelegt, was auf die Drehung des Kerns im Uhrzeigersinn (Fig. HC) zurückzuführen ist. Wenn der Kern um den ganzen Betrag gedreht ist (Fig. HD), ist jede Drahtwindung auf einen besonderen Teil des Kerns gewickelt, und keine Windung liegt auf einer anderen.

209837/0905

Anhand der Figuren 18 bis 21 soll nun die bevorzugte Methode zum gleichzeitigen Bewickeln eines Kerns mit zwei verschiedenen Drähten beschrieben werden, auch als Herstellen einer Bifilarwicklung bezeichnet. Bei diesem Verfahren werden beide Zuführungsvorrichtungen 14 in der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung verwendet, so daß unterschiedliche Drähte durch jeweils eines der Röhrchen 56 gefördert werden. Der Draht in dem radial außen liegenden Röhrchen ist dabei gestrichelt gezeichnet, der Draht in dem benachbarten Röhrchen mit einer ausgezogenen Linie. Wie Fig. 18 zeigt, wird der Draht aus dem radial innen liegenden Röhrchen 56 zuerst in den Kanal eingeführt; ihm folgt kurz darauf der zweite Draht, der sich zwischen den ersten Draht und die radiale Begrenzung 30 des Kanals schiebt. Bei anhaltender Zuführung laufen beide Drähte durch die Kernöffnung 19, an der Drahtfreigabekugel 42 vorbei und zwischen eines der beiden Paare Walzen 16, die die beiden Drähte ergreifen und sie in dem Kanal auf der Kreisbahn den anderen Walzen 16 zuführen. Dort werden die Drähte neuerdings ergriffen und nebeneinander an der radialen Begrenzung des Kanals entlanggeführt, um die erste zweidrähtige Schleife zu vollenden. Danach werden bei anhaltender Zuführung die beiden Drähte zwischen die gerade gebildete Doppelschleife und die radiale Begrenzung geschoben und in der beschriebenen Weise auf dem Kreise in dem Kanal herumgeführt, so daß eine zweite Doppelschleife durch den Kern 20 hindurch radial innerhalb der ersten Schleife liegend gebildet wird. Wenn in dem Kanal eine ausreichend große Zahl von Doppelschleifen entstanden ist, wird das Aufwinden der radial am weitesten innen liegenden Schleife (der zuletzt gebildeten Schleife) , die in Fig.. 19 durch die ausgezogene Linie dargestellt ist, unterbrochen. Dadurch wird die Schleife, wie in Fig. 19 gezeichnet, angezogen und hebt sich radial einwärts von den anderen Schleifen

209837/0905

über die Freigabekugel 42 hinweg ab, wenn die Drähte weiterhin in dem Kanal herumgeführt werden (vgl. Fig. 20). Ungefähr dann, wenn diese innenliegende Schleife zur Hälfte in einer Windung um den Kern festgezogen ist, wird die Zuführung des anderen Drahts unterbrochen, und dessen innenliegende Schleife legt sich gegen die Freigabekugel 42 (vgl. Fig. 20). Wenn die Walzen 16 weiter arbeiten, werden die zweidrähtigen Schleifen weiter in dem Kanal herumgeführt, wodurch die erste innenliegende Schleife zu einer Windung um den Kern zusammengezogen und die zweite innenliegende Schleife ungefähr zur Hälfte auf dem Kern zusammengezogen wird. In diesem Augenblick (Fig. 21) ist der erste Draht, nachdem er bereits in einer Windung um den Kern liegt, an dem Kern verankert und ist gegen die Kugel 42 gezogen, bevor er sich von den radial äußeren Schleifen zum zweiten Male abhebt. Wenn dieser erste · Draht mit seiner zweiten Windung zur Hälfte um den Kern zusammengezogen ist, ist die erste Windung des zweiten Drahts ganz festgezogen, und eine zweite Windung hat begonnen, sich von den radial weiter außen liegenden Schleifen zu lösen. Die Schleifen werden nacheinander zu Windungen um den Kern zusammengezogen, wobei jede folgende Windung aus dem jeweils anderen Draht gebildet ist.

Um den Vorgang der Bildung von zwischen dem ersten und dem zweiten Draht wechselnden Windungen zu erleichtern, wird vorzugsweise die Drahtzuführung in dem radial äußeren Röhrchen abgestoppt, nachdem die Zuführung durch das innenliegende Röhrchen unterbrochen wurde und die Walzen 16 die Schleifen in dem Kanal zwischen 45 ° und 315 ° weitergefördert haben. Auf diese Weise wird das Zusammenziehen der Schleifen auf dem Kern ausreichend getrennt, so daß gewährleistet ist, daß jeder Draht sich von den äußeren Schleifen zur rechten Zeit und in der Weise abhebt, daß er nicht eine benachbarte Drahtschleife mitzieht. Wie in den Figuren 18 bis 21 anhand einer Bifilarwicklunsmethode dargestellt, wird die Zuführung des außenliegenden Drahts vorzugsweise

209837/0905

dann angehalten, wenn die Walzen die Schleifen um ungefähr 180 ° nach dem Unterbrechen der Zuführung des Innendrahts weitergeführt haben. Tatsächlich entsteht bei jeder mehrdrähtigen Wicklung - gleichgültig ob es sich um zwei, drei oder mehr Drähte handelt - dann, wenn die Zuführung jedes Drahts abgebrochen wird, so daß die Schleifen Gelegenheit hatten, sich um mindestens 45 ° in dem Kanal in der Zeit zwischen dem Anhalten der Zuführung des einen Drahts und dem Anhalten der Zuführung des nächsten Drahts weiterzubewegen, eine ausreichende Trennung zwischen den Schleifen, wenn sie sich um den Kern zusammenziehen, um einander nicht störende Windungen zu bilden.

Nachdem in jeder Schleife die erste Windung gelegt worden ist, wird zweckmäßigerweise dieser Draht von seinem Vorrat 54 abgetrennt, so daß die Drehmechanik für den Kern unbehindert arbeiten kann, wenn der Wickelvorgang fortgesetzt wird. Nach Abschluß des Wickelvorgangs kann jeder Kern aus der öffnung 18 entfernt und ein neuer Kern eingeführt werden, unabhängig davon, ob die fertige Wicklung aus zwei oder mehr Drähten oder nur aus einem einzigen Draht besteht.

Zwar ist die Erfindung im einzelnen anhand von ein- und zweidrähtigen Wickungen beschrieben, jedoch ist sie auch für drei- oder mehrdrähtige Wicklungen, bei denen jede Windung auf dem Kern aus einem anderen Draht besteht, anwendbar.

209837/0905

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Aufwickeln von Drahtwindungen auf einen t einer Mittelöffnung versehenen Kern, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst mindestens eine Drahtlänge durch die Mittelöffnung in dem Kern in einer einzigen radialen Lage von Kreisschleifen eingeführt und geleitet wird, die jeweils durch diese Mittelöffnung läuft, daß gleichzeitig alle Schleifen mit einer Geschwindigkeit durch den Kern gedreht werden, die höher ist als die Geschwindigkeit der Drahtzuführung, mit dem Ziel, das radial am weitesten innen liegende Ende des durch den Kern laufenden Drahts festzulegen, und daß unter weiterem Drehen der Schleifen bei festgehaltenem inneren Ende des Drahts fortlaufend Drahtwindungen auf den Kern gewickelt werden, bis die verlangte Zahl von Windungen auf den Kern gewickelt ist.
2. Verfahren zum Aufwickeln von Drahtwindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Lage von durch die Kernöffnung laufenden Schleifen ein vorderes Drahtende besitzt, das sich ständig an dem radial am weitesten außen liegenden Teil der Schleifen befindet.
3. Verfahren zum Aufwickeln von Drahtwindungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifen eine Windung bilden und um die Achse der Windung mit einer Winkelgeschwindigkeit umlaufen, die mindestens gleich der der radial am weitesten außen liegenden Schleife ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schleife von vorgegebenem Durchmesser durch die Kernöffnung gebildet wird

209837/0905

und anschließend eine oder mehrere weitere Schleifen, die hintereinander radial innerhalb der ersten Schleife liegen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht in Längsrichtung ausgehend von einem Vorrat so gefördert wird, daß seine Spitze eine kreisförmige Führung berührt und an ihr entlang gleitet, so daß eine erste Schleife gebildet wird, daß die Spitze des Drahts weiterhin gefördert wird, um eine radial innerhalb der ersten Schleife liegende weitere Schleife zu bilden, und daß der Drahttransport in der Kreisführung in dieser Weise fortgesetzt wird, bis eine Lage mit der geforderten Zahl von Schleifen entstanden ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzhichnet, daß der Draht, wenn er von dem Vorrat aus vorgeschoben wird, in die Form einer Krümmung vorgeformt wird, die weniger eng ist als die Krümmung der Führung, die der Draht beim Bilden der Schleifen berührt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das innenliegende Ende des Drahts nach dem Aufwickeln der ersten Windung auf den Kern abgeschnitten wird.
8. Vorrichtung zum Aufwickeln einer Drahtlänge in Form von Windungen auf einen Kern, gekennzeichnet duch eine Kreisführung, die einen radial nach innen sich erstreckenden Kanal (22) mit einer oberen (32), einer unthren (26) und einer in radialer Richtung liegenden Begrenzung (30) aufweist, wobei die obere und die untere Begrenzung einen gegenseitigen Abstand von weniger als dem doppelten Drahtdurchmesser,

209837/0905

aber von um zumindest 0,1 Drahtdurchmesser größerem Betrag als dem einfachen Drahtdurchmesser besitzen, durch eine in der den Kanal (22) bildenden Begrenzung vorgesehene öffnung (18) für die Aufnahme eines Kerns (20) derart, daß die Kernöffnung (19) eine solche Lage erhält, daß der den Kanal durchlaufende Draht durch die Kernöffnung gelangt, durch eine Zuführungsvorrichtung (14, 66), die aufgrund der Zuführung von Draht (38) eine Mehrzahl kreisförmiger Drahtschleifen in einer einzigen Lage in dem Kanal (22) und durch den Kern (20) ausbildet, wobei jede Kreisschleife einen geringeren Durchmesser als die radial weiter außen liegenden hat, durch eine Vorschubeinrichtung (50, 52, 16), die gleichzeitig in vorgegebener Richtung jede Schleife durch die Kernöffnung (19) fördert, und durch eine Festlegungseinrichtung (68, 69), die dann wirksam wird, wenn die durch die Vorschubeinrichtung (50, 52, 16) hervorgerufene Vorschubgeschwindigkeit größer ist als die der Zuführungsvorrichtung (14, 66), und das innenliegende Ende des Drahts (38) festlegt, wodurch bei weiterem Arbeiten der Vorschubeinrichtung (50, 52, 16) und bei festgelegtem inneren Drahtende fortlaufend Drahtwindungen auf den Kern (20) gewickelt werden, bis die verlangte Anzahl Drahtwindungen aufgebracht ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der oberen und der unteren Begrenzung (32, 26) des Kanals (22) einstellbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere Begrenzung (32, 26) des Kanals (22) einen gegenseitigen Abstand haben, der zwischen etwa dem 1,25- und dem 1,40-fachen des Drahtdurchmessers liegt.

209837/0905
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegungsvorrichtung den Endteil eines Röhrchens (56) umfaßt, durch das der Draht (38) zugeführt wird, und daß dieser Endteil neben dem Kanal (22) liegt und eine Biegung aufweist, durch die der Draht (38) in die geforderte Krümmung vorgebogen wird, wenn der Draht das Röhrchen durchläuft.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Endteil des Röhrchens (56) eine Vorrichtung (58) vorgesehen ist, die den Draht abschneiden kann.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Öffnung (18) in den den Kanal (22) bildenden Begrenzungen vorgesehen ist, und daß die Vorschubeinrichtung aus einem Paar in dieser zweiten Öffnung angeordneten Vorschubwalzen (16) besteht, die den Draht (38) durch Reibungskraft ergreifen und in dem Kanal (22) fortleiten.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Motor (50), der die Walzen (16) mit einer Drehzahl umlaufen läßt, durch die der Draht in dem Kanal (22) mit der gleichen Geschwindigkeit herumgeführt wird, wie er von der Zuführungseinrichtung (14, 66) an der radialen Begrenzung des Kanals (22) herumgeführt wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanal (22) zwischen den Walzen (16) und dem Kern (20) ein Stück von der radialen Begrenzung (30) des Kanals (22) nach innen versetzt eine Drahtfreigabevorrichtung (40) vorgesehen ist.

209837/0905
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, gekennzeichnet durch zwei nebeneinanderliegende Röhrchen (56) und eine besondere Zuführungseinrichtung zum Fördern unterschiedlicher Drähte durch die beiden nebeneinanderliegenden Röhrchen in den Kanal (22) , durch den Kern (20) und zwischen den Walzen (16) hindurch.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfreigabevorrichtung (40) eine in eine Begrenzung des Kanals (22) eingelassene Stahlkugel (42) aufweist, daß eine einstellbare Feder (48) vorgesehen ist, die die Kugel (42) in Richtung auf die andere Kanalbegrenzung drückt, und daß Größe und Stellung der Kugel (42) in dem Kanal (22) so gewählt sind, daß weniger als ein Drittel der Kugel durch den Kanal greift und der Mittelpunkt der Kugel außerhalb des Kanals bleibt.

209837/0905

Leerseite