DE2318884C2

DE2318884C2 - Vorrichtung zum Konstanthalten des Drahtzuges bei Wickelmaschinen

Info

Publication number: DE2318884C2
Application number: DE19732318884
Authority: DE
Inventors: Ernst 7100 Heilbronn Gäng
Original assignee: EUGEN BEYER ELEKTROTECHNISCHE FABRIK 7100 HEILBRONN DE
Current assignee: EUGEN BEYER ELEKTROTECHNISCHE FABRIK 7100 HEILBRONN DE
Priority date: 1973-04-14
Filing date: 1973-04-14
Publication date: 1982-02-25
Also published as: DE2318884A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konitanthalten des Drahtzuges eines Jünnen Wickeldrahtes beim Wickeln von elektrischen Spulen, insbesondere Mikrofonschwingspuien, bei der der Wickeldraht von einer Vorratsspule über eine Drahtführung, eine Drahtführungsrolle und eine gefedert gelagerte Umlenkrolle zur Wickeleinrichtung geführt ist, wobei die von dem Wickeldraht zumindest tr'weise umschlungene Drahtführungsrolle mit einstellbarer Kraft gebremst wird.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der CH-PS 3 99 858 bekannt.

Es ist allgemein bekannt, daß man bei dünnen Drähten, die eine geringe Reißfestigkeit haben, die Vorratsspule beim Wickelvorgang stillstehen lassen kann, wobei der Wickeldraht axial von der Vorratsspule nbgezogen wird. Beim Starten der Wickelmaschine ist es dann statthaft, sehr schnell auf eine hohe Arbeiudrehzahl zu beschleunigen. Die Vorratsspule muß ja hier nicht wie beim tangentialen Abspulen mit beschleunigt werden. Trotzdem reicht dieses Verfahren nicht aus, um besonders dünne Drähte, wie sie z. B. zum Herstellen von Mikrofonschwingspulen Verwendung finden, zu verarbeiten.

Bekannt ist ferner, daß bei Wickelmaschinen dadurch eine konstante Wickelkraft zu erreichen versucht wird, daß eine von der Zugkraft des Wickeldrahtes abhängige Reibungsbremse in ihrer Stärke gesteuert wird. Meist wird dazu eine Bandbremse benutzt, die ähnlich wie beim Pronyschen Zaum mehr oder weniger stark auf den Umfang eines Rades gedrückt wird (CH-PS 2 04 814). Dieses Rad ist dann gleichzeitig die Führungsrolle des Wickeldrahtes, der ohne Schlupf auf ihr mit derjenigen Kraft aufgewickelt wird, die die Bandbremse an diesem Rad bestimmt.

Bei dem Verfahren der eingangs genannten Art wird bo die Aufwickelkraft mit einer Umlenkrolle an einem beweglichen Hebelsystem gemessen. Durch die mechanische Lage des Hebelsystems kann hierbei die Stärke der Bremskraft eingestellt werden. Mit diesem Verfahren ist zwar eine konstante Zugkraft des Aufwickeidrahtes zu erreichen, solange die Wickelmaschine mit konstanter Drehzahl arbeitet, nicht aber in dem Augenblick, in dem die Maschine z. B. startet Denn zwischen ruhender und gleitender Reibung ändert sich der Reibwert im allgemeinen um das Doppelte. Beim Übergang von der Ruhereibung zur Bewegungsreibung ist somit die Bremskraft auch etwa das Doppelte. Besonders dünne Drähte reißen dann oft beim Anlaufen der Wickelmaschine. Nachteilig kommt meist noch hinzu, daß der Wickeldraht, bevor er in den Zugregler läuft, vorgebremst werden muß. Das geschieht im allgemeinen durch zwei Filzstreifen, die mit einem gewissen Druck aufeinanderlegen. Zwischen diesen Filzstreifen läuFt nun der Wickeldraht, der durch die Reibungswärme so stark erhitzt werden kann, daß eine Drahtisolation aus thermoplastischem Kunststoff schmelzen kann. Beim Stillsetzen der Wickelmaschine klebt dieser Wickeldraht dann in der Filzbremse fest und wird beim Wiederanlauf jedesmal reißen.

Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung besteht in der gegenseitigen Rückwirkung von Hebelstellung und Bremskraft Die relativ hohe Bremskraft beim Starten der Wickelmaschine (Ruhereibung) läßt den Kraft messenden Hebel mit der umienkroiie weit ausschlagen, so daß die von der Hebelstellung abhängige Bremskraft enisprechend klein eingestellt wird. Der aufzuwickelnde Draht wird nach anfänglicher großer 3remsung jetzt frei gegeben. Der Kraft messende Hebel schwingt zurück, weil die Bremskraft nachgelassen hat. Aus demselben Grund erhöht sich die Bremskraft wieder und der von der Bremseinrichtung abzuziehende Draht bewegt die Kraft messende Umlenkrolle wieder so. daß die Bremskraft sich verkleinert Erst nach Ablauf dieser Einschwmgvorgänge kann man von konstanter Zugkraft sprechen. Sehr feine und dünne Drähte halten diese anfänglichen Bremskraftschwankungen i. a. nicht aus und zerreißen.

Demgegenüber liegt dem Anmeldungsgegenstand die Aufgabe zugrunde, den Drahtzug zwischen stillstehender und laufender Wickelmaschine konstant zu halten und damit ein Reißen eines auch noch so dünnen Drahtes zu verhindern. Diese Aufgute wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein oder mehrere Kugellager als Träger der Drahtführungsrolle axial verspannt sind und der Gegendruck von einem weiteren, von der Drahtführungsrolle getragenen Kugellager aufgenommen wird, derart, daß die Bremskraft der Drahtführungsrolie allein durch das oder die axial verspannten Kugellager einstellbar ist.

Der grundsätzliche Erfindungsgedanke liegt somit darin, statt einer ruhenden bzw. gleitenden Reibung eine rollende Reibung zu verwenden, die einen praktisch konstanten Rc-ibungswert hat.

Bei bekann ten Vorrichtungen zum Konstanthalten oes Drahtzuges eines Wickeldrahtes beim Wickeln von elektrischen Spulen (DE-OS 20 25 887 bzw. DE-GM 17 64 625) wird zwar auch ein Kugellager, das die Drahtführungsrolle trägt axial verspannt. Hier aber lediglirh zu dem Zweck, um eine axiale Hebelkraft auf die als rotierende Reibungssrheibe wirkende Drahtführungsrolle zu Übertragen. Der sich ändernde Abrollwiderstand des so verwendeten Kugellagers hat für die Einstellung der Bremskraft keine Bedeutung,

In der Figur isit ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Hierbei, wird ein axial Verspanntes Hochschulterkugellager (11) als Träger der Führungsrolle (2) für den dünnen Wickeldraht (9) verwendet Die Stärke des axialen Verspannungsdruckes kann über eine Rändelschraube (3) und die Druckfeder (4) in feinen Grenzen von Hand eingestellt werden. Den Gegendruck nimmt ein Scheibenrilienlager (5) auf, das gemeinsam mit dem

Schukerlager (1) in die Führungsrolle (2) eingepreßt ist. Je stärker das Kugellager (1) durch die Feder (4) axial verspannt ist, desto größer wird der Abrollwiderstand und desto größer ist die notwendige Kraft, die der Wickeldraht (9) zum Drehen seiner Führungsrolle (2) benötigt In keinem Augenblick tritt ein Obergang von der Ruhereibung auf die kleinere Gleitreibung auf. Ständig ist ein gleichartiger Abrollvorgang mit konstanter Hemmung gewährleistet.

Der Vorteil eines konstanten Abrollwiderstandes für ι ο das Lager (1) der Führungsrolle (2) kann dadurch voll auf den Wickeldraht übertragen werden, indem dieser die Führungsrolle voll umschlingt Bei dem Umschlingungswinkel von /? = 360° und einem Reibungswert zwischen Wickeldraht (kunststoffumhüllver Kupferdraht) und Führungsrolle (z. B. aus Hartgummi) von μ = 0,6 berechnet sich die Treibfähigkeit der Führungsrolle nach der Eytelweinschen Gleichung (s. H. Haeder, »Konstruieren und Rechnen«, §173b, R. C. Schmidt & Co — Verlag, Berlin, 1948) zu 2u

-^-= 1,1165 -e^r" " = 47,5

Hierbei bedeutet Si die Kraft, mit der der Wickel- r, draht am Umfang der Führungsrolle (2) gezogen werden muß, während er mit einer zurückhallenden Kraft & auf die Führungsrolle aufläuft c ist der Rillenfaktor, der je nach Formgestaltung der Rille in der Führungsrolle die Reibungskraft erhöht Nur bei einer so ebenen Fläche ist er 1, sonst jedoch immer größer als 1. Bei obiger Rechnung wurde er gleich 1 gesetzt.

Wenn die Reibungskraft des verspannten Kugeilagers (1) an seinem Umfang weniger als das 47fache der zurückhaltenden Kraft S> durch die Einrichtung (6) beträgt, tritt kein Rutschen des Drahtes (9) auf der Führungsrolle (2) ein. Die Aufwickelkraft ist dann ausschließlich vom Rollwiderstand bzw. von der Hemmung des Kugellagers (1) bestimmt Man kann in einem solchen Fall also die Drahtführung zwischen den zwei bremsenden Filzscheiben (6) so schwach einstellen, daß eine Erhitzung des Drahtes beim Durchlaufen nicht eintritt. Damit ist das Ankleben eines mit thermoplastischem Material isolierten Wickeldrahtes beim Stillsetzen der Wickelmaschine nicht mehr zu befürchten. Sollte die zurückhaltende Kraft zwischen den beiden Filzstreifen doch noch zu groß sein, so kann man zur Vermeidung einer zu großen Reibungswärme an dieser Stelle den Umschlingungswinkel β oder den Rillenfaktor c vergrößern. Bevor der Wickeldraht der Wickelmaschine endgültig zugeführt wird, rrr Z er noch über die Umlenkrollc (7} laufen. Diese Umlenki-oMe erlaubt durch ihre gefederte Lagerung (8) bei hoher Anlaufbeschleunigung der Wickelmaschine ein Nachgeben des Wickeldrahtes. Durch dieses Nachgeben erhält die Führungsrolle (2) mit den Kugellagern (1) und (5) genügend Zeit um ebenfalls auf die Betriebsdrehzahl zu gelangen. Dadurch verringert sich die notv/endige Beschleunigungskraft die das Trägheitsmoment der Führungsrolle beim Starten überwinden muß. Sie bewirkt auch einen entsprechenden Ausgleich beim Stillsetzen der Maschine.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum Konstanthalten des Drahtzuges eines dünnen Wickeldrahtes beim Wickeln von elektrischen Spulen, insbesondere Mikrofonschwingspulen, bei der der Wickeldraht von einer Vorratsspule über eine Drahtführung, eine Drahtfübjungsrolle und eine gefedert gelagerte Umlenkrolle zur Wickeleinrichtung geführt ist, wobei die von dem Wickeldraht zumindest teilweise umschlungene Drahtführungsrolle mit einstellbarer Kraft gebremst wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Kugellager (1) als Träger der Drahtführungsrolle (2) axial verspannt sind und der Gegendruck von einem weiteren, von der Drahtführungsrolle (2) getragenen Kugellager (5) aufgenommen wird, derart, daß die Bremskraft der Drahtführungsrolle (2) allein durch das oder die axial verspannten Kugellager (1) einstellbar ist

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