DE2421123B2

DE2421123B2 - Vorrichtung zur Primärwendelung von Glühfäden

Info

Publication number: DE2421123B2
Application number: DE19742421123
Authority: DE
Inventors: Anatoly Ilich Alekseikin; Nikolai Stepanovitsch Saransk Alschin (Sowjetunion); Viktor Fedorovitsch Kasakov; Michail Alekseevitsch Konin; Petr Ivanovitsch Nikolaev
Original assignee: SARANSKOE PROIZVODSTVENNOE OBEDINENIE SVETOTECHNIKA SARANSK (SOWJETUNION)
Current assignee: SARANSKOE PROIZVODSTVENNOE OBEDINENIE SVETOTECHNIKA SARANSK (SOWJETUNION)
Priority date: 1974-05-02
Filing date: 1974-05-02
Publication date: 1978-03-09
Also published as: DE2421123A1; DE2421123C3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine «o Vorrichtung zur Primärwendelung von Glühfäden aus dünnem Draht auf einen Kerndraht mit einer rotierenden, fliegend an einem Gestell befestigten Hohlspindel, deren fliegendes Ende eine Vorratsspule mit Glühdraht sowie eine Führungsbuchse trägt und durch die der *⁵ Kerndraht geführt wird und mit einer vom Gestell getragenen Hülse, die die Vorratsspule konzentrisch umgibt und mit ihrer Innenfläche die sich von der Vorratsspule zur Führungsbuchse erstreckende Glühdrahtschleife entgegen der Wirkung der Zentrifugal- so kraft stützt. Eine solche Vorrichtung ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 15 89 238 bekannt.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Stelle, von der die Glühdrahtschleife nach dem Anliegen an der Innenfläche der Hülse wieder nach innen läuft, nicht festgelegt und kann demzufolge schwanken, was zu Ungleichmäßigkeiten beim Wendeln führt. Insgesamt ist bei der bekannten Vorrichtung der Wendelvorgang wenig beherrschbar. Beim Einschalten der Vorrichtung kann es sogar dazu kommen, daß der Glühdraht sich nicht auf den Kerndraht, sondern auf Teile der Vorrichtung wickelt, was zu erheblichen Störungen und zum Abreißen des Glühdrahtes führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zur Primärwendelung von h^r> Glühdrähten zu schaffen, mit der ein zuverlässiger Betrieb mit präzise ablaufendem Wendelungsvorgang verwirklicht werden kann und bei dem solche Parameter wie Wicklungssteigung und Festigkeit des Sitzes des Glühdrahtes auf dem Kerndraht gut beeinflußbar sind. Außerdem soll die Überwachung des Wendelungsvorgangs möglich sein.

Ausgehend von der bekannten Ausbildung wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen von der Stirnwand der Hülse nach innen weisenden Leitring zur Orientierung des zur Wendelstelle an der Führungsbuchse laufenden Abschnitts des zu wendelnden Glühdrahtes (3) unter einem vorgegebenen Winkel vorzusehen, wobei die Hülse axial verschieblich in bezug auf die Vorratsspule geführt ist.

Das Vorhandensein des Leitrings in Form eines von der Stirnwand der Hülse nach innen ragenden umlaufenden Wulstes bewirkt, daß die Stelle des Zurücklaufens der Glühdrahtschleife genau definiert ist und dadurch der Winkel des letzten freien Abschnitts vor dem Auflaufen auf dem Kerndraht, der sich zwischen der Berührungsstelle mit dem Leitring und der Führungsbuchse ergibt, genau festlegbar ist.

Hinzu kommt, daß der Auflaufwinkel durch die axiale Beweglichkeit der Hülse veränderlich ist. Damit können den jeweiligen Bedingungen entsprechende optimale Verhältnisse eingestellt werden und eine hohe Konstanz der Steigung der erzeugten Wendel erreicht werden.

Da im Gegensatz zur bekannten Ausbildung beim Anmeldungsgegenstand der zu wendelnden Glühdraht unter filer* Betriebsbedingungen zuverlässig über den Leitring läuft, kann bei einer weiteren zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung der Leitring aus elektrisch gut leitendem Werkstoff ausgeführt sein und seine Berührungsstelle mit dem Glühdraht als Schleifkontakt in einem elektrischen Kreis dienen, mittels dessen der zur Wendelstelle an der Führungsbuchse laufende Abschnitt des zu wendelnden Glühdrahtes erhitzt und überwacht werden kann, wodurch wiederum die Verhältnisse beim Aufwickeln im Sinne der Zuverlässigkeit der Formhaltung des erzeugten Wendeis beeinflußt werden können. Außerdem kann leicht ein elektrischer Kontrollkreis aufgebaut werden, mit dem ein eventuelles Reißen des Glühdrahtes sofort entdeckt wird. Hierzu kann in den elektrischen Stromkreis, in Reihe mit dem überwachten Abschnitt des zu wendelnden Glühdrahts ein Relais zur Überwachung des Reißens geschaltet sein.

Durch die Erhitzung des letzten freien Wolframdrahtabschnitts vor dem Wendeln können auch dessen physikalisch-mechanische Eigenschaften beeinflußt werden, so daß ζ. Β. durch das nachfolgende Abkühlen ein besonders fester Sitz auf dem Kerndraht erreicht wird. Auch dies dient der angestrebten Sicherstellung der Form und Lage des Wolframdrahts auf dem Kerndraht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Primärwendelung von Glühfäden ist sehr leistungsfähig und erlaubt die Erzielung von bis zu 25 000 Windungen pro Minute. Sie ist betriebssicher, unkompliziert in der Fertigung und leicht bedienbar. Weiterhin machen die verschiedenen Beeinflussungsmöglichkeiten des Wendeiungsprozesses es möglich, ein breites Sortiment von Draht zur Wendelung einzusetzen.

Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Primärwendelung im Längsschnitt,

F i g. 2 den Getriebeplan der Vorrichtung nach Fig. 1.

Die Vorrichtung zur Primärwendelung von Glühfäden aus dünnem Draht auf einen Kerndraht enthält ein

Gestell 1, eine Vorratsspule 2, auf die ein dünner Glühdraht 3, z. B. aus Wolfram, aufgewickelt ist, eine Hohlspindel 4, die fliegend in zwei Radialachslagern 5 gelagert ist. Die Vorratsspule 2 ist am freien Ende 6 der Hohlspindel 4 mittels eines Gummiringes 7 mit rechteckigem Querschnitt befestigt Λη der Stirnseite des freien Endes der Hohlspindel 4 ist in eine konische Bohrung 8 ein Zangenfutter 9 mit Führungsbuchse 10 eingesetzt. Konzentrisch zur Vorratsspule 2 ist eine Hülse U angeordnet und in einem Halter 12 befestigt. der seinerseits an Stangen 13 sitzt, die beweglich in Büchsen 14 gleiten können.

Die Büchsen 14 sind starr auf dem Gestell 1 befestigt und dienen als Führungen der Stangen 13. Die freien Enden 15 der Stangen 13 haben ein Gewinde, auf das Schraubenmuttern 16 aufgeschraubt sind, mit deren Hilfe die Stangen 13 und folglich auch die Hülse 11 längs der Hohlspindel 4 verschoben werden können.

Zwischen der Büchse 14 und dem Halter 12 sitzt auf jeder Stange eine Feder 17. Die Schraubenmutter 16 und die Feder 17 ermöglichen es, die Hülse 11 in der erforderlichen Lage zu fixieren.

In die Hülse 11 ist ein Leitring 18 eingesetzt, der die Form eines von der Stirnwand her nach innen ragenden umlaufenden Wulstes aufweist Über diesen läuft der Abschnitt 19 des zu wendelnden Glühdrahts, bevor er unter einem auf diese Weise festgelegten Winkel auf den Kerndraht 23 aufläuft

Die beschriebene Vorrichtung hat außerdem eine Aufnahmespule 20 und eine Speisespule 21 für den Kerndraht sowie eine Baugruppe 22 zur Erhitzung des zu wendelnden Glühdrahtes mit elektrischem Strom.

Die Baugruppe 22 für die Erhitzung des Glühdrahtes mit elektrischem Strom besteht aus der Reihenschaltung eines Drehstromreglers 24 mit einem Relais 25 zur J5 Abreißkontrolle des Glühdrahtes, dem Abschnitt 19 des Glühdrahtes und der Signallampe 26.

Zum Antrieb der Baugruppen dient ein Riemen 27, der über eine mit der Hohlspindel 4 verbundene Scheibe 28 läuft, ein Schneckenpaar 29, bestehend aus einer Schnecke 30 und einem Schneckenrad 31, eine Antriebswelle 32, die kinetisch durch ein Zahnradgetriebe 33 in Form von zwei schräg verzahnten Rädern 34 und 35 mit dem Schneckenrad 31 verbunden ist und die Bewegung auf die Zugscheibe 36 durch ein Schneckenpaar 37, das aus der Schnecke 38 und dem Schneckenrad 39 besteht, und auf die Aufnahmespule 7° Hurch ein Schneckenpaar 40 überträgt, das aus einer ochnecke 41 und einem Schneckenrad 42 besteht.

Die erforderliche Zugspannung des Kerndrahtes wird durch eine abgestimmte Drehung der Speisespule 21 und der Aufnahmespule 20 gesichert. Die Zugscheibe 36 und die Zwischenlaufrolle 43, die von einigen Schleifen des Kerndrahtes mit dem gewendelten Glühdraht umschlungen werden, sind zur Einstellung des erforderliehen Schrittes des aufzuwickelnden Wendeis vorgesehen.

Die Speisespule 21 ist mit einer Bremseinrichtung (in den Zeichnungen nicht gezeigt) versehen.

Die Aufnahmespule 22 ist durch Reibungskupplung M) (in den Zeichnungen ebenfalls nicht gezeigt) mit einer Achse 44 verbunden.

Die Vorratsspule 2 ist in Form einer Büchse 45 mit zwei Backen 46 und 47 ausgeführt. Die Außenfläche des Backens 47 weist eine sphärische Form auf. η.

Der Leitring 18 iist elektrisch leitend und besteht z. B. aus Messing. Er befindet sich ständig in unmittelbarer Berührune mit dem zu wendelnden Glühdraht an der Stelle 48, die als umlaufende Schleifkontaktstelle angesehen werden kann. Es kommt dadurch zur Bildung eines geschlossenen Stromkreises, in den der Abschnitt 19 des zu wendelnden Glühdrahtes einbezogen ist, so daß dieser erhitzt werden kann.

Zur Vorbereitung des Betriebs der beschriebenen Vorrichtung werden die Speisespule 21 mit dem Kerndraht 23 und die Aufnahmespule 20 auf die entsprechenden Achsen und die Vorratsspule 2 mit dem Glühdraht 3 auf das freie Ende der Hohlspindel 4 aufgesetzt. Es wird ebenfalls eine Zugscheibe 36 erforderlichen Durchmessers, der dem vorgegebenen Wicklungsschritt des Glühdrahtes 3 auf dem Kerndraht 23 entspricht, eingesetzt.

Der Kerndraht 23 wird durch die Hohlspindel 4 und die Führungsbuchse 10 geführt und in Form von einigen Schleifen über die Zugscheibe 36 und die Zwischenlaufrolle 43 gelegt, wonach das Ende des Kerndrahtes 23 an der Aufnahmespule 20 befestigt wird. Dann wird die Einstellung der Zugspannung des Kerndrahtes 23 von dem Eingang in die Hohlspindel 4 und vor der Aufnahmespule 20 mit Hilfe der Speisespule 21 und der Aufnahmespule 20 vorgenommen. Die Zugspannung wird dabei mit einem Dynamometer kontrolliert.

Es wird das Ende des Glühdrahtes 3 fixiert. Hierzu wird die Hülse 11 nach links verschoben und das Ende des Glühdrahtes aus der Spule herausgezogen, und einige Wicklungen werden auf den Kerndraht 23 aufgewickelt, indem die Hohlspindel 4 von Hand um 2 bis 3 Drehungen in der durch Pfeil angedeuteten Drehungsrichtung gedreht wird. Es entsteht eine Vorschleife, die von der sphärischen Fläche des Backens 27 der Vorratsspule 2 geformt wird. Eine derartige Bildung der Vorschleife verhindert ihr Zusammenschlagen und das hierdurch mögliche Abreißen des Glühdrahtes und des Kerndrahts beim Anlassen der Vorrichtung. Danach wird die Hülse 11 losgelassen, so daß die Federn 17 sie wieder in ihre festgelegte Stellung bewegen.

Nun wird die Vorrichtung durch Einschalten des Elektromotors (in den Zeichnungen nicht gezeigt) angelassen. Die gebildete Vorschleife beginnt umzulaufen und verlängert sich unter der Einwirkung des Fliehkraft bis zur Berührung mit der Hülse 11, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Dadurch entsteht eine Zugspannung des Abschnitts 19 des Glühdrahtes 3, die für den normalen Verlauf der Wendelung notwendig ist.

Durch Drehen der Schraubenmutter 16 wird die Lage der Hülse 11 in Axialrichtung so eingestellt, daß der Abschnitt 19 des Wolframdrahtes 3 unter dem vorgegebenen Winkel gegenüber der Achse der Hohlspindel liegt. Die Größe des Winkels hängt vor allem von den Elastizitätseigenschaften des Glühdrahtes 3 ab und liegt gewöhnlich in einem Bereich von 60° bis 80°.

Mittels des Stromreglers 24 wird eine solche Stärke des durch den Abschnitt 19 des Glühdrahtes 3 fließenden Stromes eingestellt, daß dieser sich bis auf 600 bis 800⁰C erhitzt. Die Temperaturkontrolle erfolgt visuell nach den Anlauffarben. Unter diesen Bedingungen verläuft der Betrieb der beschriebenen Vorrichtung zur Primärwendelung von Glühfäden.

Sollte es während des Betriebs zu einem Abreißen des Glühdrahtes kommen, so wird das Relais 25 stromlos, sein Schließkontakt 25| wird sich schließen und die Signallampe 26 einschalten. Die Vorrichtung wird dann von der Bedienungsperson manuell ausgeschaltet, oder es kann eine automatische Abschaltung, zum Beispiel

mittels eines anderen Kontakts desselben Relais 25, vorgesehen werden.

Die beschriebene Vorrichtung zur Primärwendelung von Glühfaden auf einem Kerndraht wurde unter Betriebsverhältnissen erprobt. Dabei wurde die Wendelung von Wolframdraht mit einem Querschnitt von 20 bis 120 μπι auf einen Kerndraht mit einem Durchmesser von 80 bis 500 μπι mit einer Geschwindigkeit von 18 000 — 25 000 Wicklungen pro Minute durchgeführt.

Der Schrittfehler des auf einen Kerndraht zu wendelnden Wolframdrahtes übersteigt nicht 10% seines Qerschnitts. Durch die Möglichkeit, den auf den Kerndraht auflaufenden Abschnitt des Glühdrahtes unter einem jeweils optimalen Winkel zu orientieren und diesen Abschnitt mit elektrischem Strom zu erhitzen, kann ein breites Sortiment von Draht in einem weiten Bereich sowohl des Durchmessers als auch der physikalischen Eigenschaften verarbeitet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Primärwendelung von Glühfäden aus dünnem Draht auf einen Kerndraht mit einer rotierenden, fliegend an einem Gestell befestigten Hohlspindel, deren fliegendes Ende eine Vorratsspule mit Glühdraht sowie eine Führungsbuchse trägt und durch die der Kerndraht geführt wird und mit einer vom Gestell getragenen Hülse, die die Vorratsspule konzentrisch umgibt und mit ihrer Innenfläche die sich von der Vorratsspule zur Führungsbuchse erstreckende Glühdrahtschleife entgegen der Wirkung der Zentrifugalkraft stützt, gekennzeichnet durch einen von der Stirnwand der Hülse (11) nach innen weisenden Leitring '5 (18) zur Orientierung des zur Wendebtelle an der Führungsbuchse (10) laufenden Abschnitts (19) des zu wendelnden Glühdrahtes (3) unter einem vorgegebenen Winkel, wobei die Hülse (11) axial verschieblich in bezug auf die Vorratsspule (2) geführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitring (18) aus elektrisch leitendem Werkstoff ausgeführt ist und seine Berührungsstelle (48) mit dem Glühdraht als Schleifkontakt in einem elektrischen Kreis dient, mittels dessen der zur Wendelstelle an der Führungsbuchse (10) laufende Abschnitt (19) des zu wendelnden Glühdrahts (3) erhitzt und überwacht wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den elektrischen Stromkreis in Reihe mit dem überwachten Abschnitt (19) des zu wendelnden Glühdrahts (3) ein Relais (25) zur Überwachung des Reißens geschaltet ist.