DE2340951A1

DE2340951A1 - Drahtwickelvorrichtung

Info

Publication number: DE2340951A1
Application number: DE19732340951
Authority: DE
Inventors: Walter Evelyn Brooke Boothby
Original assignee: Post Office
Current assignee: Post Office
Priority date: 1972-08-15
Filing date: 1973-08-13
Publication date: 1974-02-28
Also published as: JPS49124589A; US3903935A; AU5913573A; GB1416536A

Description

41-21.223P 13. 8. 1973

THE POST OFFICE, London (Großbritannien)

Dr ahtwi eke Ivorr i ehtung

Die Erfindung bezieht sich, auf eine Vorrichtung zum Herstellen elektrischer Verbindungen mittels Wicke!verbindungen.

Bei einigen bereits entwickelten Vorrichtungen zum Herstellen von Wickelverbindungen besteht eine Tendenz zum Überwickeln des Drahtes, d. h. eine Drahtwindung wird nicht unmittelbar auf die Anschlußklemme, sondern auf eine vorhergehende Windung gewickelt. Abgesehen von dem daraus folgenden unordentlichen Aussehen der Verbindung kann sich durch dieses Überwickeln eine Anzahl von Problemen stellen, beispielsweise ein

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unannehmbar hoher übergangswiderstand sowie mögliche Kurzschlüsse. Da der Draht sehr fest gewickelt werden muß, besteht die Möglichkeit, daß er bei Übereinanderwickeln durchtrennt wird, was ein noch ernsthafteres Problem darstellt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Wickeln des Drahtes in serienmäßig angeordneten Windungen zu schaffen und so ein Übereinanderwickeln zu vermeiden.

Es ist bekannt, eine Wickelverbindung auf einer Anschlußklemme mit Hilfe eines mit derselben in Eingriff stehenden drehbaren Dorns herzustellen. Gemäß der Erfindung ist auf dem Dorn ein Druckorgan vorgesehen, das während einer Umdrehung des Dorns mit der jeweils zuletzt gewickelten Drahtwindung auf der Anschlußklemme zusammenwirkt und eine Axialverschiebung des Dorns relativ' zu der Anschlußklemme um einen vorgegebenen Abstand bewirkt, der zumindest gleich dem Durchmesser des gewickelten Drahtes ist, so daß ein Übereinanderwickeln vermieden wird.

Gemäß der Erfindung ist also eine Vorrichtung vorgesehen zum Wickeln von serienmäßig axial angeordneten Drahtwindungen auf eine sich axial erstreckende Anschlußklemme zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dieser; diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Wickeldorn, der in einer ersten Richtung zum Wickeln des Drahtes drehbar ist und in einem Vorderende eine Bohrung aufweist, die sich zur Aufnahme der Anschlußklemme nach rückwärts erstreckt, durch eine von einer Wandung begrenzte Ausnehmung, die sich zumindest teilweise um die Bohrung erstreckt und aufgewickelten Draht auf die Anschlußklemme preßt, und durch eine der Bohrung benachbarte Drahtzufuhröffnung, wobei der Dorn ein in der Ausnehmung befindliches Druckorgan aufweist, das mit einer jeweils zuletzt gewickelten Drahtwindung auf der Anschlußklemme zusammenwirkt

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und den Dorn in axialer Richtung entlang der Anschlußklemme vorrückt, während der Dorn zum Wickeln des Drahtes gedreht wird.

Dadurch, daß der Dorn gleichzeitig gedreht und axial vorgerückt wird, wird bewirkt, daß sich jeder Punkt des Doms auf einem im wesentlichen'wendeiförmigen Weg bewegt, und dementsprechend erstreckt sich ein mit der Vorrichtung auf eine Anschlußklemme gewickelter Draht im wesentlichen wendelförmig um die Anschlußklemme. Wenn also der Dorn kontinuierlich während seiner Drehung in einer Richtung vorgerückt wird, so ist jede folgende auf die Anschlußklemme gewickelte Drahtwindung relativ zu der vorhergehenden Windung axial angeordnet, und ein Übereinanderwickeln des Drahtes wird dadurch vermieden.

Vorzugsweise besteht das Druckorgan aus einer nach vorn ragenden Stufe und einer sich von dieser.im wesentlichen nach hinten und um die Bohrung in der ersten Richtung herumerstreckenden Steuerkurvenfläche, die in Eingriff mit der zuletzt gewickelten Drahtwindung mit dieser zusammenwirkt. Im Betrieb greift die Oberseite dieser Stufe an der zuletzt gewickelten Drahtwindung auf der Anschlußklemme an und folgt der Form dieser Windung während der Drehung des Doms, so daß ein axiales Vorrücken des Dorns bewirkt wird. Vorzugsweise werden benachbarte Windungen des gewickelten Drahtes in engem gegenseitigem Kontakt zusammengedrückt, und daher ist vorzugsweise die Höhe der Stufe kleiner als die Dicke des zu wickelnden Drahtes.

Die Steuerkurvenfläche kann so ausgebildet sein, daß sichergestellt ist, daß das Druckorgan mit der gewickelten Drahtlitze Flächenkontakt und nicht Punktkontakt hat,- Dies wird erreicht, indem die Steuerkurve als Wendel ausgebildet wird, deren St ei-

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gung gleich der Höhe der Stufe ist. Auf diese V/eise ist bei Gebrauch der Vorrichtung, wenn mindestens eine Drahtwindung auf die Anschlußklemme gewickelt worden ist, die gesamte Steuerkurvenfläche in Kontakt mit der letztgewickelten Drahtwindung, .und der Draht wird im wesentlichen in Form einer/ Wendel gewickelt, deren Steigung derjenigen der wendeiförmigen Steuerkurvenfläche gleich ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläu-. tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Wickeldorns;

KLg. 2 eine Draufsicht auf einen Teil eines erfindungsgemäßen Wickelwerkzeugs; und

Pig. 3 eine der Pig. 2 entsprechende Aufsicht.

Pig. 1 zeigt einen Wickeldorn 10. Dieser ist im wesentlichen zylindrisch, und sein "Vorderende weist eine Bohrung 12 auf sowie eine DrahtzuführÖffnung 14 mit einem sich von ihr erstreckenden Schlitz 16.

Eine nicht gezeigte Antriebsvorrichtung ist vorgesehen, die den Dorn 10 um die Achse 18 der Bohrung 12 dreht. Die Bohrung 12 verläuft nach rückwärts zur Aufnahme einer sich in axialer Richtung erstreckenden, im Querschnitt viereckigen Anschlußklemme 22, und der Dorn 10 ist um die Achse 18 in einer durch den Pfeil 20 bezeichneten ersten Richtung drehbar und wickelt Drahtwindungen auf die Anschlußklemme 22 zur~..Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dieser.

Dem Umfang eier Bohrung 12 benachbart ist ein·Druckorgan 24 vorgesehen, aas eine nach vorn hervorstehende Stufe 26 und

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eine von dieser im wesentlichen nach hinten und in Richtung des Pfeils 20 um die Bohrung 12 herumverlaufende wendelförmig ausgebildete Steuerkurvenfläche 28 aufweist. Die Betriebsweise der Vorrichtung wird nunmehr beschrieben«

Eine Länge Draht 47, dessen eines Ende festangeordnet ist, wird durch den Schlitz 16 in der Drahtzufuhröffnung 14 angeordnet, und.der Dorn 10 ist auf -der Anschlußklemme 22 angeordnet, wobei diese in der Bohrung 12 aufgenommen ist. Dann wird der Dorn 10 in Richtung des Pfeils 20 so gedreht, daß der in der Öffnung 14 angeordnete Drahtabschnitt 47 um die Anschlußklemme 22 geführt wird..Da ein Ende des Drahtes festgelegt ist, bewirkt diese Umdrehung, daß der Draht durch die Öffnung 14 zugeführt und auf die Anschlußklemme 22 gewickelt wird. Zugleich mit der Umdrehung des Doms greift die Steuerkurvenfläche 28. an dem auf die Anschlußklemme gewickelten Draht an und rückt den Dorn in axialer Richtung entlang der Anschlußklemme weiter, d. h. in Richtung des Pfeils 30, wie im folgenden beschrieben wird.

Der Draht 47 wird durch die Öffnung 14 zu einer Zone im Bereich eines Punktes 32 auf dem Dorn 10 und von dort auf die Anschlußklemme 22 zugeführt. Der dem Punkt 32 unmittelbar benachbarte vordere Vorsprung t des Druckorgans 24 ist verhältnismäßig klein, nimmt jedoch fortschreitend um den Dorn herum in einer zu dem Pfeil 20 entgegengesetzten "Richtung zu. Wenn also der Dorn in Richtung des Pfeils 20 gedreht wird, greifen an jedem Abschnitt des um die Klemme gewickelten Drahtes nacheinander dickere Abschnitte des Druckorgans 24 an'. Wenn also der umwickelte Draht fest auf der Anschlußklemme 22 angeordnet ist, wird der Dorn 10 in axialer Ric'htung· entlang der Anschlußklemme in Richtung des Pfeils 30 vorgerückt, wähfeiid der Dorn in Richtung des Pfeils 20 gedreht vfird. Dies wird fortgesetzt, bis der Dorn im wesentlichen eine .vollständige Umdrehung ausgeführt hat und eine Drahtwindung auf die An-

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schlußklemme 22 gewickelt hat. Zu, diesem Zeitpunkt greift die Oberseite der Stufe 26 am Beginn dieser Windung an. Daraus folgt, daß während einer Umdrehung der Dorn 10 axial in Richtung des Pfeils 30 um einen Betrag vorgerückt ist, der im wesentlichen gleich der Höhe h der Stufe 26 ist, da t verhältnismäßig klein ist«

Der Dorn IO hat nunmehr eine vollständige Drahtwindung auf die Anschlußklemme 22 gewickelt und setzt dazu an, mit dem Aufwickeln einer zweiten Windung zu beginnen. Wenn die Höhe h der Stufe 26 gleich der Dicke des auf die Klemme gewickelten Drahtes ist, liegt die zweite Drahtwindung unmittelbar an der ersten Windung an, und so wird das oben beschriebene^ Verfahren für die zweite und jede folgende Windung wiederholt. "Vorzugsweise werden jedoch die Drahtwindungen in axialer Richtung entlang der Anschlußklemme 22 zusammengedrückt, und dies wird bewirkt, indem die Höhe h etwas kleiner als die Dicke des auf die Klemme aufgewickelten Drahtes ausgebildet wird.

Die Bohrung 12 und die Drahtzufuhröffnung 14 liegen in einer im wesentlichen U-fÖrmigen Ausnehmung 34 in der Endfläche des Dorns 10, und im Betrieb bewirkt.die Innenwand der Ausnehmung 34, daß der Draht um eine in der Bohrung 12 angeordnete Klemme herumgeführt wird, und stellt sicher, daß der Draht um diese eng herumgewickelt ist. Zu diesem Zweck ist die Ausnehmung 34 derart bemessen und angeordnet, daß die lcken einer in der Bohrung 12 angeordneten Anschlußklemme von der Innenwand der' Ausnehmung 34 einen Abstand aufweisen, der etwa 15 % geringer ist als die Dicke des auf die Anschluß* klemme gewickelten Drahtes. So wird der Draht mit beträchtlicher Belastung auf die Anschlußklemme aufgepreßt, und es ist offensichtlich, daß eine über" eine bereits vorhandene Windung gewiekelte Drahtwiridung so weit

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werden könnte, daß sie durchtrennt wird und dadurch die gewünschte elektrische Verbindung unterbrochen werden würde.

Der Dorn IO ist insbesondere zur Verwendung mit isoliertem, Leitungsdraht vorgesehen, und die gegenüberliegenden Seiten des sich von der Drahtzuführöffnung 14 erstreckenden Schlitzes 16 sind konvergent und scharfkantig, so daß sie die, den Leitungsdraht bedeckende Isolation einritzen und so an ihr angreifen, daß die Isolation, wenn der Draht durch die Öffnung 14 gezogen wird, von dem Draht abgestreift wird und der auf die Anschlußklemme gewickelte Draht blank ist. Selbstverständlich kann.bereits vorher blank gemachter Draht ohne Abstreifen der Isolation gewickelt werden. Auf bestimmten Leitungsdrähten ist die Isolation im übrigen in der Weise angebracht, daß sie sehr schwer zu behandeln ist, und in solchen Fällen kann durch Verwendung des Doms 10 ohne Abisolieren des Leitungsdrahtes eine zufriedenstellende Wickelverbindung hergestellt werden, da die Ausnehmung 34 den Leitungsdraht so fest auf die Anschlußklemme drückt, daß die Ecken der Anschlußklemme .in die Isolation eindringen und mit dem Innenleiter elektrischen Kontakt bilden.

Der Dorn 10 weist ein ein Gewinde besitzendes Ende 38 auf, auf dem eine eine Aussparung besitzende Unterlegscheibe 40 mittels einer konischen, ein Innengewinde aufweisenden Mutter 42 befestigt ist. Die Unterlegscheibe 40/ist mit einer Bohrung versehen, die an einer Fläche 44 an dem ein Gewinde besitzenden Ende 38 angreift und für eine winkelmäßige Festlegung eier Unterlegscheibe sorgt. Ein Ausschnitt 46 in der Unterlegscheibe 4ü dient zur Aufnahme des Drahtstückes 47, das bei Betrieb der Vorrichtung durch die öffnung 14 gezogen und auf die-Anschlußklemme 22 gewickelt wird. Das Gewindeende ist in ein Ende einer Welle 48 eingeschraubt, die im Schie

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besitz in einer Bohrung in einer Zwischenwelle 52 sitzt und in dieser durch eine nicht gezeigte Madenschraube gehalten wird, die auch dazu dient, einen gerändelten Bund 56 auf der Welle 52 festzulegen. Auf der Welle 52 ist weiterhin eine Hohlwelle 50 drehbar, die in axialer dichtung dem gerändelten Bund 56 benachbart eine Schulter 54 besitzt. Der Bund 56 und die Schulter 54 sind mit Schlitzen 58 und 60 versehen, und im Betrieb werden diese Schlitze miteinander ausgerichtet, der Draht 47 wird in sie eingelegt, und der Bund 56 wird gedreht, so daß der Draht 47 während der Verschiebung des Schlitzes relativ zu dem Schlitz 60 durch eine Schlagmesserwirlcung durchschnitten wird. Auf diese Weise wird ein Draht vorgegebener Länge durch die Öffnung 14 gezogen und auf die Anschlußklemme 22 gewickelt. Wenn der Draht 47 mit unterschiedlicher Länge zugeschnitten werden soll, kann der Dorn 10 in axialer Kichtung relativ zu dem Bund 56 und der Schulter 54 durch Lockern der Madenschraube justiert werden. Es können auch andere Dorne mit anderen Bohrungsweiten verwendet werden zur Aufnahme von Anschlußklemmen unterschiedlicher Größen.

Das von der Schulter 54 entfernte Ende der Welle 50 ist mit nicht gezeigten Mitteln versehen, die mit geeigneten Mitteln zum Drehen der aus Dorn und Wellen bestehenden Vorrichtung in Eingriff gelangen. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Wickelpistole handeln.

Aus der Beschreibung wird deutlich, daß gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen elektrischer Verbindungen in Form von Wickelverbindungen geschaffen wird, wobei Drahtwindungen derart auf eine Anschlußklemme gewickelt werden, daß sie in axialer Eichtung serienmäßig angeordnet sind, so daß ein Übereinanderwickeln vermieden wird.

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Claims

Patentansurüche

1./Vorrichtung zum Wickeln von serienmäßig axial angeordneten Drahtwindungen auf eine sich axial erstreckende Anschlußklemme zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dieser, gekennzeichnet durch einen </ickeldorn (lO), der in einer ersten .Richtung zum Wikkein des Drahtes (47) drehbar ist und in einem Vorderende eine Bohrung (12) aufweist, die sich zur Aufnahme der Anschlußklemme (22) nach rückwärts erstreckt; eine von einer Wandung begrenzte Ausnehmung (54), die sich zumindest teilweise um die Bohrung (12) erstreckt und aufgewickelten Draht (47) auf die Anschlußklemme (22) preßt; und eine der Bohrung (12) benachbarte Drahtzuführöffnung (14), wobei der Dorn (10) ein in der Ausnehmung (34) befindliches Druckorgan (24) aufweist, das mit einer jeweils zuletzt gewickelten Dralltwinuung auf der Anschlußklemme (22) zusammenwirkt und den Dorn (lO) in axialer Richtung entlang der Anschlußklemme (22) vorrückt, während der Dorn (10) zum V/i ekeln des Drahtes (47) gedreht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckorgan (24) eine nach vorn ragende Stufe (26) und eine sich von dieser im wesentlichen nach hinten und um die Bohrung (12) in eier ersten Richtung erstreckende Steuerkurvenfläche (28) aufweist, die an der jeweils zuletzt gewickelten Drahtwindung angreift und mit dieser zusammenwirkt.

3. vorrichtung nach Anspruch 2 zum Wickeln von Draht vorgegebener Dicke, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe (26) um einen Cietrag nach vorn ragt, der kleiner ist als die vorgegebene Dicke.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die SteuerkurvenflLiche (26) wendelförmig ausgebildet ist und ihre Steigung gleich der nach vorn gerichteten Ausladung der Stufe (26) ist.

5. Vorrichtung sum engen Wickeln von Draht auf eine eckige Anschlußklemme, gekennzeichnet durch einen in axialer Jüchtung drehbaren Dorn (1O), mit dem Draht (47) auf die Anschlußklemme (22) aufgebracht wird, wobei die Anschlußklemme (22) während des Wickeischrittes in einer sich koaxial erstreckenden Ausnehmung (34) in dem Dorn (10) angeordnet ist und die Ausnehmung (34) eine Innenwandung aufweist, die-den Draht (47) auf die Anschlußklemme (22) preßt, wobei in der Ausnehmung (34) eine Druckrampe (24) vorgesehen ist, die in bezug auf die Zuführstelle (32) des Drahtes (47) auf die Anschlußklemme (22) in axialer Richtung angeordnet ist, so daß bei Drehen des Dorns (10) relativ zu der Anschlußklemme (22) die Druckrampe (24) mit der zuletzt gewickelten Drahtwindung auf der Anschlußklemme (22) zusammenwirkt und eine axiale Verschiebung des Dorns (1O) relativ zu der Anschlußklemme (22) um einen vorgegebenen Betrag bewirkt, der zumindest gleich der Dicke des gewickelten Drahtes (47) je Umdrehung des Dorns (10) ist.

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