DE2350399C2 - Wickelmaschine zur Herstellung von Wendelglühkörpern für elektrische Lampen - Google Patents

Description

— daß eine flaschenzugartige Vorrichtung (4) vorgesehen ist, die sich zwischen Wickelkopf (18) und Vorratsspule (1) symmetrisch zur Wickelachse (2) erstreckt und über die von der Vorratsspule (1) der Wickeldrahi oder das Primärgewendel (13) zum Wickelkopf (18) verläuft,

— daß zu Beginn des Wickelvorgangs die in Richtung der Wickelachse (2) verschiebbaren, losen Rollen (5, 6) der flaschenzugartigen Vorrichtung (4) so weit von den benachbart und in festem Abstand zum Wickelkopf (18) angeordneten weiteren Rollen (9 bis 12) entfernt sind, daß die Vorrichtung (4) den ganzen Vorrat an Wikkeldraht oder Primärgewendel (13) für eine Wendel aufnehmen kann,

— daß die Vorratsspule (1), der Wickelkopf (18) und die Vorrichtung (4) während des Wickelvorgangs mit gleicher Umdrehungszahl umlaufen, wobei sich die losen Rollen (5,6) zum Wikkelkopf (18) hinbewegen.

— und daß sich die losen Rollen (5,6) in den Wikkelpausen wieder zum Ausgangspunkt zu Beginn eines Wickclvorgangs /uriickbewegcn.

2. Wickelmaschine nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die flaschcn/.ugarlige Vorrichtung (4) vier gespannte Abschnitte des Wickeldrahts oder des Primärgewendcls (13) /wischen losen und festen Rollen (5,6,9,10,11,12) aufweist.

3. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbaren, losen Rollen (5, 6) der flaschenzugartigen Vorrichtung (4) aus einem Paar symmetrisch zur Wickelachsc (2) angeordneter Rollen bestehen und die im festen Abstand zum Wickelkopf (18) angeordneten weiteren Rollen (9 bis 12) aus einem Paar (9, 10) senkrecht zu den verschiebbaren, losen Rollen (5, 6) und einem anderen Paar (11, 12) schräg zur Wickelachse (2) liegenden Rollen.

4. Wickelmaschine nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsmotor (15) vorgesehen ist, der in den Wickelpausen bei Stillstand des Wikkelkopfes (18) die Vorratsspule (1) in langsame Drehbewegung versetzt, während sich gleichzeitig die losen Rollen (5,6) wieder zum Ausgangspunkt zu Beginn eines Wickelvorgangs zurückbewegen, um dadurch die flaschenzugartige Vorrichtung (4) zu füllen.

5. Wickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmotor (15) mit seiner Kupplung (16) durch einen von der beweglichen flaschenzugartigen Vorrichtung (4) belangten beriihrungslosen Endschalter (17) und von einem Vorwahlzähler (28) steuerbar ist.

b. Wickelmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb dos /ugdorns ein Schrittmotor (23) mit einem einfachen Schneckengetriebe (26) vorgesehen ist.

7. Wickelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor (23) beim Wikkelvorgang durch einen mit dem Wickelkopf (18) verbundenen, mit einem zwischengeschalteten elektrischen Vorwahlzähler (27) versehenen Impulsgeber (22) steuerbar ist bzw. in den Wickelpausen durch einen Impulsgenerator (25) mit zwischengeschaltetem Vorwahlzähler (29).

8. Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsspule (1) während der Rotation des Wickelkopfes (18) mit diesem über eine elektromagnetische Kupplung (19) verbunden ist.

Die Erfindung betrifft eine Wickelmaschine zur Herstellung von Wendelglühkörpern für elektrische Lampen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Wickelmaschine, allerdings nur zur Herstellung von einfachen Wendeln, ist aus US 33 15 508 bekannt. Bei herkömmlichen Wickelmaschinen für die Herstellung von Gewendel mit Unterbrechungen, die vornehmlich für die Herstellung von Doppelwendeln elektrischer Glühlampen oder Drahtwendelelektroden elektrischer Entladungslampen eingesetzt werden, befindet sich im Wickelkopf eine außermittig gelagerte Vorratsspule für das Primärgewendel. Aus Produktionsgründen das Volumen der Vorratsspule zu vergrößern und/oder die

jo Tourenzahl des Wickelkopfes zu steigern, scheitert an der unvermeidlichen und wegen der variierenden Spulcnfüllung nicht ausgleichbaren Unwucht der rotierenden Teile.

Es ist versucht worden, durch konzentrische Lage-

li rung der Vorratsspule zum Wickelkopf Abhilfe zu schaffen. Damit der Wickcldraht oder das Primärgewendel die für das Wickeln erforderliche Spannung erhalten, wird die Vorratsspule gegenüber dem Wickelkopf etwa abgebremst. Bringt man die Drehzahl der Spindel mit der Vorschubgeschwindigkeit des durch einen Zugdorn transportierten Kerndrahtes mit Hilfe eines Getriebes oder Synchronmotors in ein festes Verhältnis, so ist damit die Steigung der herzustellenden Drahtwendel festgelegt. Beim Bremsen oder Beschleu-

4^ri nigcn des Wickelkopfes, was insbesondere beim Wikkeln von Gewendel mit Unterbrechungen häufig auftritt, greifen an der Vorratsspule beträchtliche Trägheiiskräfte an. Diese können zu Drahtriß oder Schlingenbildung führen.

w So ist auch bei diesem in der Praxis verwendeten Wickelmaschinentyp mit größerem Vorratsspulenvolumen die Spulenbemessung und die Tourenzahl noch Einschränkungen unterworfen. Um die Trägheitskräfte im Bereich des Tragbaren zu halten, darf der Radius der

Vy Vorratsspule ein bestimmtes Maß nicht überschreiten und der Lauf der Wickelmaschine ist nur mit relativ niedriger Tourenzahl vertretbar. Beides führt zu einet wesentlichen Beschränkung der Leistung der Wickelmaschine.

Wi Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wickelmaschine der eingangs beschriebenen Bauart zu schaffen, die ein großes Spulcnvolumen aufweist, und die mit hohen Tourenzahlen betrieben werden kann, ohne daß es bein' Bremsen oder Beschleunigen des Wickclkopfes zurr

h") Reißen des Drahtes oder zur Schlingenbildung kommt.

Die gestellte Aufgabe wird für eine Wickelmaschine mit lIlmi im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannter Merkmalen dadurch gelöst, daß eine flaschcn/.ugartigt

Vorrichtung vorgesehen ist, die sich zwischen Wickelkopf und Vorratsspule symmetrisch zur Wickelachse erstreckt und über die von der Vorratsspule der Wickeldorn oder das Primärgewendel zum Wickelkopf verläuft, da3 zu Beginn des Wickelvorgangs die in Richtung der Wickelachse verschiebbaren, losen Rollen der flaschenzugartigen Vorrichtung so weit von den benachbart und in festem Abstand zum Wickelkopf angeordneten weiteren Rollen entfernt sind, daß die Vorrichtung den ganzen Vorrat an Wickeldraht oder Primärgewendel für eine Wendel aufnehmen kann, daß die Vorratsspule, der Wickelkopf und die Vorrichtung während des Wickelvorgangs mit gleicher Umdrehungszahl umlaufen, wobei sich die losen Rollen zum Wickelkopf hinbewegen, und daß sich die losen Rollen in den Wickelpausen wieder zum Ausgangspunkt zu Beginn eines Wickelvorgangs zurückbewegen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die flaschenzugartige Vorrichtung besteht aus mehreren Rollenpaaren, die so angeordnet sind, daß sich eine vierfache Umschlingung des Primärgewendeis oder des Wickeldrahtes ergibt bzw. zwischen losen und festen Rollen vier gespannte Abschnitte des Primärgewendeis oder des Wickeldrahtes vorhanden sind. Beispielsweise steht ein festes Rollenpaar mit seinen Ebenen senkrecht zu dem auf der Wickelachse verschieblich angeordneten Rollenpaar und ein weiteres festes Rollenpaar liegt mit seinen Ebenen schräg zur Wickelachse. Durch die symmetrische Anordnung der Rollenpaare zur Wickelachse üben die an diesen angreifenden Massenkräfte während des Wickelvorganges keinen Einfluß auf die Draht- bzw. Primärgewendelspannung aus. Da sich das bewegliche Rollenpaar des Flaschenzuges gut nach außen, d. h. vom Wickelkopf wegführen läßt, ist es möglich, den erforderlichen Wickelzug von außen zu erzeugen, was mittels eines Linear- oder Ferrarismotors erfolgen kann. Dabei kann bei vierfacher Umschlingung des Flaschenzuges die an dem beweglichen Rollenpaar angreifende Kraft den vierfachen Wert des erforderlichen Wickelzuges aufweisen. Der Wickelzug kann durch variable Erregung des Ferraris- oder Linearmotors gesteuert werden. Eine automatische Regelung kann über einen Verlagerungsaufnehmer erfolgen, der mit der Zugstange des beweglichen Rollenpaares verbunden ist; ein geeigneter Verstärker ist zwischen Motor und Verlagerungsaufnehmer angeordnet.

Ist die im Flaschenzug untergebrachte Draht- oder Primärgewendellänge so bemessen, daß sie für die größte, auf der Wickelmaschine noch herstellbare Wendel ausreicht, braucht von der Vorratsspule während des Wickelvorgangs kein Primärgewendel oder Wickeldraht nachgeliefert zu werden. Während der Wickelpausen bei Stillstand des Wickelkopfes wird der Flaschenzug wieder nachgeladen, wobei die Vorratsspule von einem Hilfsmotor in langsame Drehbewegung versetzt wird, und der Flaschenzug unter Einfluß der Kraft des die Spannung des Primärgewendeis oder des Wikkeldrahtes erzeugenden Linearmotors gefüllt wird. Zwischen dem Hilfsmotor bzw. dessen Getriebe und der Vorratsspule ist eine elektromagnetische Kupplung vorgesehen, die das Getriebe während des Wickelvorganges von der hohen Drehzahl der Vorratsspule entlastet. Die Kupplung des Hilfsmotors wird nach Beendigung des Wickelvorgiings eingerückt und gleichzeitig die Kupplung zwischen Vorratsspule und Wickelkopf gelöst. Über einen bc^ührungslosen Endschalter, welcher durch die hohle iugstang;: des beweglichen RoI-ienpaares des Flaschenzuges betätigt wird, erfolgt nach beendetem Ladevorgang das Auskuppeln des Hilfsmotors und Wiedcrcinrücken der Kupplung zwischen Vorratsspule und Wickelkopf. Die Maschine ist somit bereit, ■5 die nächste Wendel zu wickeln.

Der Antrieb des Zugdornes erfolgt über einen Schrittmotor, der in den Wickelpausen von einem Impulsgenerator angesteuert wird, um den notwendigen Transport des Kerndrahtes für die Unterbrechung des to Gewendeis zu erzielen. Während des Wickeivorganges wird der Schrittmotor von einem starr mit dem Wickelkopf verbundenen Impulsgeber angesteuert, wodurch Steigungsfehler bei der ersten und letzten Windung der Wendel durch Kupplungsschlupf oder Bremsverzögerung vermieden werden können. Zur Einstellung der Steigung, der Windungszahl und der Unterbrechungslänge ist jeweils ein Vorwahlzähler angeordnet.

Die Wickelmaschine nach der Erfindung wird nun anhand der folgenden Figuren beschrieben.
2(i F i g. 1 zeigt die flaschenzugartige Vorrichtung der Wickelmaschine in der Wickelposition in schematischer Darstellung.

F i g, 2 zeigt die flaschenzugartige Vorrichtung nach F i g. 1 in der Ladeposilion in schematischer Darstellung.

F i g. 3 zeigt die Wickelmaschine in schematischer Darstellung.

In den F i g. 1 und 2 ist eine flaschenzugartige Vorrichtung 4 der Wickelmaschine schematisch dargestellt, jo Auf einer Vorratsspule 1. die konzentrisch zur Wickelachse 2 angeordnet ist. ist das Primärgewendel 13 aufgenommen, welches über Rolle 3 zur flaschenzugartigen Vorrichtung 4 geführt wird. Die flaschenzugartige Vorrichtung 4 besteht aus einem Rollenpaar 5, 6, welches mittels eines Steges 7 an einer hohlen Zugstange 8 befestigt ist, wodurch das Rollenpaar 5, 6 verschieblich zur Wickelachse 2 ist. Am nicht dargestellten Wickelkopf sind die Rollen 9 und 10 senkrecht zu den Rollen 5,6 und die Rollen 11 und 12 schräg zur Wickelachse angeordnet. Während des Wickelvorganges sind Vorratsspule 1 und Wickelkopf mit der flaschenzugartigen Vorrichtung 4 gekuppelt und weisen die gleiche Umdrehungszahl auf. Das Primärgewendel 13 umschlingt die Rollen der flaschenzugartigen Vorrichtung 4 vierfach; von der RoI-Ic 3 wird das Primärgewendel 13 zur Rolle 12 gelenkt, geht dann zur Rolle 5 und zurück zu den Rollen 9,10 am Wickelkopf, von dort zur Rolle 6 und wieder zurück zum Wickelkopf, wo das Primärgewendel über die Rolle 11 zum nicht dargestellten, in der Wickelachse 2 angeordneten Kerndraht geführt wird. Während des Wickelvorganges wird das in der flaschenzugartigen Vorrichtung 4 befindliche Primärgewendel 13 abgezogen, indem das Rollenpaar 5, 6 sich auf den Wickelkopf zubewegt. In der Wickelpause wird die Kupplung zwischen Wickelkopf und Vorratsrolle 1 gelöst und die Vorratsrolle von einem Hilfsmotor in langsame Drehbewegung versetzt, wobei der Flaschenzug 4 unter dem Einfluß des die Spannung des Primärgewendeis 13 erzeugenden Zuges geladen wird, indem sich das bewegliche Rollenpaar bo 5,6 vom Wickelkopf wegbewegt.

Wie aus der F i g. 3 zu ersehen ist, ist der Hilfsmotor 15 mit der Vorratsspule 1 über eine elektromagnetische Kupplung 16 verbunden, um das Getriebe des Hilfsmotors 15 -on der hohen Drehzahl der Vorratsspule 1 wähb5 rend des Wickeivorganges zu entlasten. Das Einrücken der Kupplung 16 wird durch den Vorwahlzähler 28 ausgelöst. Ist der Ladevorgang beendet, wird die elektromagnetische Kupplung 16 über den Endschalter 17, der

durch die hohle Zugstange 8 des beweglichen Rollenpaares 5, 6 betätigt wird, wieder ausgekuppelt. Gleichzeitig wird vom Endschalter 17 aus die Kupplung 19 zwischen Vorratsspule 1 und Wickelkopf 18 wieder eingerückt. Ein zweiter berührungsloser Endschalter 20 ^r> dient zur Notabschaltung der Maschine bei gän/lichem Verbrauch des Primiirgewendelvorraies und auch bei einem mißglückten Ladevorgang des Flasehen/uges.

Die erforderliche Wickclspannung wird über das bewegliche Rollenpaar 5, 6 des Flaschcn/ugcs von außen ι ο eingebracht und kann über einen Motor 21, beispielsweise Linear- oder Ferrarismotor, erfolgen. Durch Ansteuerung des Motors 21 über einen nicht dargestellten Verlagerungsaufnehmer, der mit der Zugstange 8 verbunden ist, mit zwischengeschaltetcm Verstärker, kann r> die Wickelspannung geregelt werden. Es ist auch möglich, die Wickelspannung durch eine variable Erregung des Motors 21 zu steuern.

Der Wickelkopf 18 ist mit einem Impulsgeber 22 durch eine starre Kupplung verbunden, was eine starre Kupplung zwischen dem Wickelkopf 18 und dem Zugdorn, der, wie bereits bekannt ist, zum Transport des Kerndrahtes dient, bedeutet. Durch die starre Kupplung zwischen Wickelkopf 18 und Zugdorn werden Steigungsfehler bei der ersten und letzten Windung der 2^r> Wendel durch Kupplungsschlupf bzw. Brcmsvcr/.ögerung vermieden. Der Zugdorn zum Transport des Kerndrahtes wird durch einen Schrittmotor 23. der über einen Verstärker 24 angesteuert wird, angetrieben. Der Verstärker 24 wird in den Wickelpausen von dem Im- jo pulsgenerator 25 über den die Unterbrechungslänge bestimmenden Vorwahlzähler 29 angesteuert und während des Wickelvorganges von dem Impulsgeber 22 über den die Steigung bestimmenden Vorwahlzähler 27. Das Zugdorngetriebe 26 kann mit dem Schrittmotor 23 r> als separate Baugruppe außerhalb der Wickelmaschine angeordnet sein.

Die Steigung der zu wickelnden Wendel kann am Vorwahlzähler 27 eingestellt werden. Da die Steigung der Wendel lediglich durch den Vorwahlzähler 27 bestimmt wird, kann die vorliegende Wickelmaschine mit nur einem Zugdorn mit geeignetem Durchmesser ausgerüstet werden. Durch den Fortfall der sonst üblichen Umlenkrolle kann der Abstand zwischen Wickelkopf und Zugdorn besonders klein gehalten werden. 4^r>

Um den Wickelkopf 18 in den Wickelpauscn positionsgerecht anhalten zu können, ist eine elektromagnetische Feststellbremse 30 vorgesehen. Über eine Kupplung 31 ist der Wickelkopf 18 mit dem Motor 32 verbunden. Zur Schonung der Kupplung 31 und der Bremse 30 w kann der Motor 32 von seiner Maximaldrehzahl rasch abgesenkt oder beschleunigt werden. Wegen Vorhandenseins der Kupplung 31 braucht der Motor 32 nicht bis zum Stillstand abgebremst zu werden.

Durch die vorliegende Konstruktion der Wickelmaschine können die auf die Vorratsspule wirkenden Trägheitskräfte nicht auf die Spannung des Primärgewendels 13 übertragen werden, wodurch es möglich ist, den Spuleninhalt der Vorratsspule gegenüber den herkömmlichen Wickelmaschinen beispielsweise zu versiebenfa- w> chen und die Tourenzahl mindestens zu verdoppeln, was wesentlich zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades der vorliegenden Maschine beiträgt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Wickelmaschine zur Herstellung von Wendclglühkörpern für elektrische Lampen mit einer konzentrisch zum Wickelkopf angeordneten Vorratsspule für den Wickeldraht oder das Priniärgcwendel und einem Zugdorn zum Transport des Kerndrahtes, dadurch gekennzeichnet.