DE2262077C2 - Wickelvorrichtung für Draht - Google Patents

Description

wegungsabstand bzw. Luftspalt eine mit der Wickel-

65 scheibe drehfest verbundenen Zwischenscheibe angeordnet ist, welche drehmomentübertragend bzw.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wickelvorrich- -abgehend frei zwischen den Induktorkämmen relatung für Draht mit einer frei drehbaren Wickel- tivbeweglich ist. Diese können linear sein und im we-

sentlichen tangential oder in einem Anstellwinkel zu eine Zwischen- oder Übertragungsscheibe 15 drehbeder Zwischenscheibe stehen. weglich angeordnet, welche mit Stegen 16 am Innen-Für den elektrischen Anschluß mehrerer Magnet- umfang der Wickelscheibe 12 starr befestigt ist. Je antriebe kann ein Verteiler vorgesehen sein, Vorzugs- zwei Induktorkämme 14 liegen sich mit einem Beweweise im Inneren der Wickelscheibe. Die Stromver- 5 gungsspielraum gegenüber, so daß zwischen der sorgung ist also im Inneren der kompakten Draht- Übertragungsscheibe 15 und jedem Induktorkamm wickelvorrichtung untergebracht, so daß weder zu- 14 ein Luftspalt besteht. Zu den Induktorkämmen 14 sätzlicher Raumbedarf entsteht noch irgendwelche führen elektrische Anschlüsse 17, von denen aus Lei-Wartungsschwierigkeiten auftreten. tungen 19 durch eine Kabelführung 18 in der Welle 3 Eine erfindungsgemäß vorgesehene Möglichkeit io bzw. in deren Lagerung 5 mit einer Anordnung von der Steuerung besteht darin, daß zum Verstellen des Schleifringen 20 verbunden sind, welche über Strom-Luftspalts zwischen den sich paarweise gegenüberlie- abnehmer 21 aus einem Netzanschluß im Gegenden Induktorkämmen und der Zwischenscheibe häuse 4 mit Strom versorgt werden, eine Stelleinrichtung vorhanden ist. Statt dessen oder Für den Antrieb der Hohlwelle 3 ist im gezeichneaußerdem kann zum Verändern der Magnetantriebs- 15 ten Ausführungsbeispiel ein Keilriementrieb 22 vorkraft eine Steueranordnung für die Magnetfelderre- gesehen, der nur eine geringe axiale Baulänge beangung vorhanden sein. Daher kann man mit mechani- sprucht. Es ist jedoch auch möglich, die Welle 3 dischen, elektrischen oder elektromechanischen Mit- rekt anzutreiben, beispielsweise mittels eines Flachteln in einfacher und übersichtJicher Weise die erfor- motors, dessen Stator mit dem Gehäuse 4 fest verderliche Steuerung vornehmen. _ao bunden oder einstückig ist.

Eine Anpassung der Rotorgeschwindigkeit an die Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Draht-Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle ist erfin- wickelvorrichtung ist denkbar einfach. Der über die dungsgemäß dadurch möglich, daß die Induktor- Einlaufrolle 2, durch die Hohlwelle 3, aus dieser herkämme in ihrer Ebene, insbesondere in Radial- und/ aus über die Umlenk, olle 6 durch die Aussparung 23 oder Tangentialrichtung verschiebbar sind, beispiels- 25 der Rotorscheibe 8 hindurch und über die Umlenkweise mittels wenigstens einer Gewindespindel, rolle 7 auf die Wickelscheibe 12 geführte Draht 1 Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht wird dort mit einer Geschwindigkeit aufgewickelt, vor, daß zusätzlich eine auf die Wickelscheibe oder welche durch die Drehzahl des Rotors 8 gegeben ist. auf die Zwischenscheibe wirkende Wirbelstrom- Die Wickelscheibe 12 wird durch das Nullgetriebe 13 bremse vorhanden ist. Diese gewährleistet, daß auch 30 im Stillstand oder nach Wahl auch in langsamem beim Anfahren der Maschine ohne Draht die Wickel- Umlauf gehalten. Dazu wird an den Induktorkämscheibe auf jeden Fall stillsteht. Die Wirbelstrom- men 14 ein Magnetfeld erzeugt, das gegensinnig zur bremse erzeugt so lange eine Gegenkraft zur An- Drehrichtung der Antriebswelle 3 mit gleicher oder triebskraft der Induktorkämme, bis der durch die geringfügig verschiedener Drehzahl umläuft. Die zwi-Hohlwelle und dann um die Wickel- oder Scholl- 35 sehen den Induktorkammpaaren 14 befindliche scheibe geführte Draht diese Funktion übernimmt. Übertragungsscheibe 15 sowie die mit ihr an den Ste-Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, gen 16 fest verbundene Wickelscheibe 12 steht dann daß das Nullgetriebe aus einem mit dem Rotor und in bezug auf das ortsfeste Gehäuse 4 entweder still aus einem mit der Wickelscheibe drehfestverbunde- oder sie bewegt sich im Falle unterschiedlicher Drehnen, zur Welle rotationsymmetrischen Element eines 40 zahlen des Induktorkamm-Magnetfeldes und der Anelektromagnetischen Feldantriebs, insbesondere eines triebswelle 3 langsam in der einen bzw. anderen Wirbelstromantriebs mit einem Scheibenelement Richtung.

besteht. Ein solches Element kann beispielsweise ein Die Übertragungsscheibe 15 besteht aus einem

Induktorkranz sein oder sich aus einer Anzahl von Material hoher elektrischer Leitfähigkeit, vorzugs-

Segmenten drehsymmetrisch zusammensetzen. 45 weise aus Aluminium. An ihr kann zusätzlich eine

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Wirbelstrombremse wirksam werden, sofern man es

folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt nicht vorzieht, ein Induktorkammpaar 14 entspre-

F i g. 1 eine schematisierte Axialschnittansicht chend zu steuern. Die Wirbelstrombremse hält die

einer Vorrichtung nach der Erfindung, Wickelscheibe 12 auch beim Anfahren der Maschine

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie A-B 50 ohne Draht räumlich im Stillstand, inFig. 1. Zur Stromversorgung können beispielsweise als Der Draht läuft über eine Einlaufrolle 2 in eine Kohlebürsten ausgebildete Stromabnehmer 21 mit hohle Antriebswelle 3 ein, die einen Kanal 3 ο auf- der Schleifringanordnung 20 zusammenarbeiten, die weist und in einem ortsfesten Gehäuse 4 mittels einer am Kopf der Antriebswelle 3 angeordnet sein kann Lagerung 5 drehbar angebracht ist. Der von Kanal 55 und von der die Anschlußleitungen 19 durch die Ka-3 α seitlich aus der Hohlwelle 5 austretende Draht 1 belführung 18 in der Hohlwelle 3 bzw. in deren Lawird über eine Umlenkrolle 6, deren Drehachse nor- gerung 5 über die Anschlüsse 17 bis zu den Induktormal zur Hohlwelle 3 steht, und durch eins Ausspa- kammpaaren 14 führen.

rung 23 eines Rotors 8 über eine weitere Umlenk- Bevor der Draht 1 von der letzten Umlenkrolle 7 rolle 7 geführt, von wo ihn eine Wickel- oder Soll- 60 auf die Wickelscheibe 12 gelangt, durchläuft er eine scheibe 12 aufnimmt. Die Welle 3 ist mittels Keilen Rollenrichtanordnung 24 (F i g. 2), die an der Unterbzw. Paßfedern 10 und 11 mit Buchsen des Rotors 8 seite der Rotorscheibe 8 befestigt ist. Diese kann drehfest verbunden. Dieser trägt an seiner Unterseite außerdem eine Stelleinrichtung tragen, beispielsweise zwei Scheiben bzw. Kammhalter 9, zwischen denen in Form wenigstens einer Gewindespindel, mit weldas Nullgetriebe 13 sitzt. 6« eher sich die Induktorkämme 14 radial und/oder tan-Bei der gezeichneten Ausführungsform ist das gential verschieben lassen, um auf einfachste Weise Nullgetriebe 13 als Magnetantrieb ausgebildet. Zwi- eine Anpassung der Rotorgeschwindigkeit an die sehen Induktorkammpaaren 14 ist berührungsfrei Drehzahl der Antriebswelle 3 zu gestatten. Es ist

auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, die Breite des Luftspalts zwischen den sich paarweise gegenüberliegenden Induktorkämmen 14 und der Zwischenscheibe 15 mit einer Stelleinrichtung zu verändern, um das übertragende Drehmoment bzw. die Leistung des Magnetantriebs 14, 15 zu verändern. Zu demselben Zweck kann wahlweise oder zusätzlich auch eine Steueranordnung vorgesehen sein, mit welcher die Magnetfelderregung veränderbar ist.

Dank des sehr einfachen Aufbaues der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich beispielsweise mit technisch ohne weiteres beherrschbaren Drehzahlen von etwa 1200 U/min an der Antriebswelle 3 Drahtwickelgeschwindigkeiten im Bereich von 30 bis 50 m/s erzielen. Bevorzugte Anwendung findet die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Wickeln von Draht aus Aluminium, Kupfer, Eisen oder Stahl. Eine Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich aber nicht nur zum Wickeln von Draht, da auch beliebiges strangförmiges Material mit der angegebenen

ίο Vorrichtung aufgewickelt bzw. aufgespult werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

ι 2 scheibe, die auf einer Antriebswelle fliegend gelagert Patentansprüche- ist, welche ein ortsfestes Gehäuse durchsetz^ mrt P einem Rotor drehfest verbunden ist und einen Kanal

1. Wickelvorrichtung für Draht mit einer frei für den hindurchlaufenden Draht aufweist, **&* drehbaren Wickelscheibe, die auf einer Antriebs- 5 Umlenkrollen auf die mit dem Rotor durch ein NuH-welle fliegend gelagert ist, welche ein ortsfestes getriebe verbundene Wickeischeibe getuürt ist.
Gehäuse durchsetzt, mit einem Rotor drehfest Drahthaspeln dieser Gattung haben herkommh verbunden ist und einen Kanal für den hindurch- cherweise einen umlaufenden Winderarm und eine laufenden Draht aufweist, der über Umlenkrollen Wickelscheibe, die beim Wickeln des urantcs nut auf die mit dem Rotor durch ein Nullgetriebe io dem umlaufenden Winderarm im wesentucnen stent verbundene Wickelscheibe geführt ist, da- oder nur langsam umläuft, so daß die üramscniauten durch gekennzeichnet, daß das Nullge- von der Wickelscheibe geordnet abfallen können, triebe (13) wenigstens einen elektrisch steuerba- Zwischen der Winderann-AntnebsweUe und der ren Magnetantrieb (14, 15) aufweist, der in der Wickelscheibe ist üblicherweise ein Nutgetriebe an-Wickelschesbe (12) enthalten und mittels dessen ₁₅ geordnet, z.B. gemäß der deutschen Aus egeschntt diese direkt und stufenlos veränderlich antreibbar 1003167 oder der deutschen Auslegescnnrt istj. 1083 204 ein Planetengetriebe, das wegen hohen

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Verschleißes eine Drehzahlbegrenzung selbst dann kennzeichnet, daß das Nullgetriebe (13) ein Paar erzwingt, wenn ein ölbad oder Getnebepaarungen oder mehrere Paare von Induktorkämmen (14) ₃₀ von Kunststoff und Stahl vorgesehen sind Nach dem aufweist, die auf rotierenden Scheiben (9) sitzen deutschen Gebrauchsmuster 7 201 995 findet eine und zwischen denen mit Bewegungsabstand bzw. fluidförmige Kraftübertragung statt, indem der An-Luftspalt eine mit der Wickelscheibe (12) dreh- trieb entweder als Elektro- oder als Hydromotor ausfest verbundene Zwischenscheibe (15) angeord- gebildet ist. Auch hierbei treten aber beachtliche net ist, welche drehmomentübertragend bzw. -ab- a₅ Probleme der Lagerung, der Fertigungs- bzw. Mongebend frei zwischen den Induktorkämmen (14) tagegenauigkeit, der Wärmeabfuhr usw. auf, die Emrelativbeweglich ist. schränkungen der zulässigen Höchstdrehzahl bedin-

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- gen, zumal Antrieb und Kupplung verhältnismäßig kennzeichnet, daß lineare Induktorkämme (14) große (Dreh-)Massen aufweisen.

tangential oder in einem Anstellwinkel zu der 30 Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu-

Zwischenscheibe (15) angeordnet sind. gründe, mit einfachen und wirtschaftlichen Mitteln

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- eine verbesserte Drahtwickelvorrichtung zu schaffen, kennzeichnet, daß für den elektrischen Anschluß die bei besonders kompakten Aufbau mit größter Bemehrerer Magnetantriebe ein Verteiler vorgese- triebssicherheit eine hohe Wickelgeschwindigkeit zu hen ist, vorzugsweise im Inneren der Wickel- 35 erzielen gestattet, wobei insbesondere auch das Proscheibe (12). blem der Entstehung großer Wärme nicht mehr auf-

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- treten kann.

kennzeichnet, daß zum Verstellen des Luftspalts Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß

zwischen den sich paarweise gegenüberliegenden vorgesehen, daß das Nullgetriebe wenigstens einen

Induktorkänunen (14) und der Zwischenscheibe 40 elektrisch steuerbaren Magnetantrieb aufweist, der in

(15) eine Stelleinrichtung vorhanden ist. der Wickelscheibe enthalten und mittels dessen diese

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- direkt und stufenlos veränderlich antreibbar ist.
kennzeichnet, daß zum Verändern der Magnetan- Eine erfindungsgemäße Wickelvorrichtung für triebskraft eine Steueranordnung für die Magnet- Draht besitzt mithin ein Nullgetriebe, das als in der felderregung vorhanden ist. 45 Wickelscheibe untergebrachter, direktwirkender,

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge- fernsteuerbarer bzw. selbsttätig regelbarer, berühkennzeichnet, daß die Induktorkämme (14) in ih- rungsfreier Zwischentrieb ausgebildet und elektrorer Ebene insbesondere in Radial- und/oder Tan- magnetisch gesteuert ist. Die Anordnung ist dabei so gentialrichtung verschiebbar sind, beispielsweise getroffen, daß die Drehzahl der Antriebswelle gleich mittels wenigstens einer Gewindespindel. 50 der Drehzahl des entgegengesetzt laufenden An-

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge- triebsmagnetfeldes ist. In bezug auf die Wickelkennzeichnet, daß zusätzlich eine auf die Wickel- scheibe entsteht dadurch die Drehzahl Null, so daß scheibe (12) oder auf die Zwischenscheibe (15) die Wickelscheibe im Raum stillsteht. Durch einstellwirkende Wirbelstrombremse vorhanden ist. bare Veränderung der Magnetfeld-Umlaufgeschwin-

9. Vorrichtung nach Ansprüche, dadurch ge- 55 digkeit läßt sich eine entsprechende, vorzugsweise kennzeichnet, daß das Nullgetriebe (13) aus langsame Drehbewegung der Wickelscheibe nach einem mit dem Rotor (8) und aus einem mit der Wahl bewirken. Der Magnetantrieb ermöglicht es, Wickelscheibe (12) drehfest verbundenen, zur mit besonders geringen (Dreh-)Massen auszukom-Welle (3) rotationssymetrischen Element eines men, was ein exaktes Auswuchten stark erleichtert,
elektromagnetischen Feldantriebs, insbesondere 60 Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung besteht eines Wirbelstromantriebs mit einem Scheiben- darin, daß das Nullgetriebe ein Paar oder mehrere element (15) besteht. Paare von Induktorkämmen aufweist, die auf rotierenden Scheiben sitzen und zwischen denen mit Be-