DE2722914B2 - Spulen-Wickelvorrichtung - Google Patents
Spulen-WickelvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung i'ezieht sich auf eine Spulen-Wickelvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs I
beschriebenen, aus der FR-PS 21 60 276 bekannten Art.
Bei der bekannten Spulen-Wickelvorrichtung werden
die Windungen der Spulen von der Biegeeinrichtung zunächst vorgebogen und darauf auf die Richtanordnung geführt Die Richtelemente der Richtanordnung
sind in Form die Windungen an ihrem äußeren Umfang haltenden, radial verstellbaren Anschlägen ausgebildet.
Bei diesem Aufbau haben die Windungen nur so lange eine bestimmte, stets gleichbleibende Form und
insbesondere einen gleichen Durchmesser, wie sie von den Richtelementen gehalten wjrden. Verlassen sie
jedoch bei der Bildung der nachfolgenden Spulen die Richtelemente, so dehnen sie sich infolge der dem
Material innewohnenden Elastizität wieder aus. Da aber die Elastizität des zur Spule zu biegenden länglichen
Gegenstandes über seine Länge nicht konstant ist, ist schließlich auch der Durchmesser der einzelnen
Windungen einer Spule nicht gleich. Infolgedessen entstehen bei Benutzung der bekannten Spulen-Wickelvorrichtung Spulen, deren Windungen gegeneinander
verzogen sind und die bald einen größeren, bald einen kleineren Durchmesser aufweisen, so daß ihre äußere
Oberfläche über die gewünschte Zylinderfläche hinaus- oder von dieser zurückspringt. Die Spulen müssen daher
in erheblichem Maße nachbearbeitet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spulen-Wickelvorrichtung zu schaffen, mit der Spulen
mit gleichmäßigem Windungsdurchmesser hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Spulen-Wickelvorrichtung erfindungsgemäß durch die
im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I beschriebenen Maßnahmen gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Richtelemente aus Walzenanordnungen bestehen, die dem länglichen Gegenstand
mehrfach ein Biegemoment erteilen, durch das die ihm innewohnende Elastizität überwunden und er gleichmäßig bleibend verformt wird.
der Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 2
bis 9, wobei es aus der bereits genannten FR-PS 21 60 276 an sich bekannt ist, eine Einstelleinrichtung für
den Abstand zwischen der Basis und der Biegeeinrichtung vorzusehen (Anspruch 7) bzw. aus der US-PS ·;
31 35 477, die äußere Umfangs-Oberfläche der Walzen einer Spulen-Wickelvorrichtung so zu gestalten, daß
jede Windung der Spule unier ihrem Eigengewicht nach unten beweglich ist
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der in
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 die schematische Draufsicht der Richtanordnung einer Spulen-Wickelvorrichtung,
F i g. 2 eine detallierte Draufsicht der Richtanordnung
der F ig. 1,
Gemäß F i g. 5 wird ein geradliniger, länglicher Leiter
101 einer Biegeeinrichtung 106 zugeführt Diese enthält eine auf einer Seite des länglichen Leiters 101
angeordnete Walze 108 und zwei auf der anderen Seite des Leiters 101 angeordnete Walzen 107 und 109. Der
zwischen diesen Walzen 107, 108 und 109 gehaltene längliche Leiter 101 wird durch das durch die Walzen
107, 108 und 109 auf ihn ausgeübte Drehmoment zu einer Windung einer Spule 112 gebogen.
Der zu einer kreisförmigen Windung der Spule 112 m
gebogene Leiter 101 wird einer Richtanordnung 120 zugeführt in der der Durchmesser der Windung der
Spule 112 auf einen vorbestimmten Wert d bestimmt wird. Die Richtanordnung 120 enthält eine Basis 130 und
mehrere Walzenanordnungen 121 und 122, die auf der ;~> Basis 130 gelagert und auf dem Umfang der Windung
der Spule 112 in Abständen voneinander angeordnet sind. Von jeweils zwei nebeneinander angeordneten
Walzenanordnungen 121 und 122 enthält die Walzenanordnung *k21 zwei Walzen 123 und 124, die in
Radialrichtung innerhalb der Windung der Spule 112 angeordnet sind, und eine Walze 125, db sich radial
außerhalb der Spule befindet Die zweite Walzenanordnung 122 enthält eine radial innerhalb der Windung der
Spule 112 angeordnete Walze 126 und zwei radial -r> außerhalb der Spule angeordnete Walzen 127 und 128.
Gemäß Fig.2 und 3 ist die Basis 130 an ihrer Kante
mit fünf längs ihres Umfanges in Abständen voneinander angeordneten Ausschnitten 131 versehen. In jedem
Ausschnitt 131 befinde*, sich ein L-förmiger, länglicher -.i>
Winkel 132, der an der Unterseite der Basis 130 derart befestigt ist, daß er sich längs der nach innen weisenden
Oberfläche des Ausschnittes 131 erstreckt. Jeder L-förmige, längliche Winkel 132 und die Unterseite der
Basis 131 begrenzen zwischen sich eine Führungsnut 132a. In die Führungsnut 132a jedes Ausschnittes 131 ist
ein Gleiter 140 eingesetzt, der radial zur Windung der Spule 112 gleitend beweglich ist.
Die Basis 130 ist in einem Abstand neben einer festen Trägerstange 111 angeordnet. An der Unterseite der mi
feststehenden Trägerstange 111 sind mit je einem Ende
zwei Paare von Platten 134 befestigt, die von der Trägerplatte 111 vertikal nach unten ragen. Zwischen
jedem Plattenpaar 134 erstreckt sich eine Stange 135, auf die, gleitend beweglich, eine zylindrische Buchse 136 hr>
gesetzt ist. Die zylindrischen Buchsen 136 sind je über
eine Verbindungsstang J 170 mit einem Rahmen 133 verbunden, der seinerseits an der Basis 130 befestigt ist.
Ein Handrad 138 ist mit einer Gewindespindel 139
versehen, die in eine Gewindeöffnung in einer Wand einer zylindrischen Buchse 136 geschraubt ist Wird das
Handrad 138 gedreht, so stößt die Gewindespindel 139
mit ihrem vorderen Ende an der Stange 135 an. Hierdurch werden die zylindrischen Buchsen 136
festgeklemmt und ihre Bewegung gegenüber den Stangen 135 wird verhindert
Wird das Handrad 138 gedreht, so daß die zylindrischen Buchsen 136 entriegelt werden, so sind
diese gegenüber den Stangen 135 frei beweglich. Die Basis 130 kann dann zum Biegeapparat 106 hin oder von
diesem weg bzw. in den in F i g. 2 mit Q bezeichneten Richtungen bewegt werden. Auf diese Weise ist der
Abstand zwischen der Biegeeinrichtung 106 und der Basis 130 derart einstellbar, daß der Abstand die Hälfte
des Durchmessers dder Windung dir Spule 112 beträgt
Zu dieser Zeit wird das Handrad 138 in der Gegenrichtung gedreht und die zylindrischen Buchsen
136 werden festgeklemmt so de·'; deren Bewegung gegenüber den Stangen 135 verhindert wird. Durch
Einstellung des Abstandes zwischen der Biegeeinrichtung 106 und der Mitte O der Basis 130 ist es möglich,
Spulen mit in einem weiten Bereich unterschiedlichem Durchmesser herzustellen.
Radial innerhalb der Windung der Spule 112 ist jeder
Gleiter 140 mit ein oder zwei öffnungen versehen, die je eine Achse 141a (Fig.3) aufnehmen. Die Achsen 141a
weisen ein unteres Ende mit einem K.opf, einen oberen
mit einem Gewinde versehenen Endteil und einen Teil mit vergrößertem Durchmesser zwischen dem unteren
und oberen Ende auf. Die Walzen 123, 124 und 126 der Walzenanordnungen 121 und 122, die radial innerhalb
der Windung der Spule 11.2 angeordnet sind, sind mittels
Lagern zwischen dem unteren Kopf und dem Zwischenteil mit vergrößertem Durchmesser mittels Lagern
gelagert Der obere Gewindeteil jeder Achse 141a erstreckt sich nach oben durch jeden Gle:ier 140
hindurch. Auf die oberen Gewindeteile ist je eine Mutter 145a geschraubt, so daß die Achsen 141a fest am
zigehörigen Gleiter 140 sitzen. Die Gleiter 140 sind zusätzlich radial außerhalb der Windung der Spule 112
mit einem oder mit zwei Schlitzen 144 versehen, in denen je eine Achse J416 beweglich ist. Die Achsen
141Z? weisen je ein unteres Ende mit einem Kopf, einen oberen mit einem Gewinde versehenen Endteil und
einen Zwischenteil 142 (Fig. 3) mit vergrößertem Durchmesser auf, der zwischen dem unteren und oberen
Ende angeordnet ist. Die Walzen 125, 127 und 128 der Walzenanordnungen 121 und 122, die radial außerhalb
der Windung der Spule 112 angeordnet sind, sind mittels
Lagern 143 zwischen dem unteren Kopf und dem Zwischenteil 142 mit vergrößertem Durchmesser
mittels Lagern 143 auf den Achsen 141 b gelagert. Auf den durch jeden Gleiter 140 hindurchragtnden ODeren,
mit einem Gewinde versehenen Endteil jeder Achse 1416 ist eine Mutter 1456 geschraubt. Durch Lösen der
Muttern 1456 und Verschieben der Achsen 1416 in den Schlitzen 144 ist _-s möglich, den Abstand zwischen den
Walzen der Walzenanordnungen 121 und 122 einzustellen, die radial innerhalb der Windung der Spule 112
angeordnet sind, und den Walzen der Walzenanordnungen, die radial außerhalb der Windung der Spule 112
angeordnet sind. Hierdurch ist eine Einstellung entsprechend dem Durchmesser des länglichen Leiters 101
möglich.
Mit dem radial inneren Ende jedes Gleiters 140 ist ein nach oben ragender Flansch 146/verbunden. Die radial
äußeren Enden von Gewindespindeln ISO sind mit den
Flanschen 146/der Gleiter 140 versehen und ragen von
den Flanschen 146/in Richtung zur Mitte O. Auf die mit
einem Gewinde versehenen Teile der Gewindespindeln
150 sind Muttern 152 geschraubt, die jeweils mittels
eines Lagers 153 drehbar an der Basis 130 befestigt sind (Fig.6). Durch Drehung der Mutter 152 in Richtung t
wird die Gewindespindel 150 radial in Richtung eines Pfeils η bewegt. Ein Ende jeder Mutterl52 ist mit einem
flansch 151 a verbunden, das andere Ende ist mit einem
Schneckenrad 151 verbunden. Das Lager 153 ist zwischen dem Flansch 151a und dem Schneckenrad 151
angeordnet, so daß eine Radialbewegung der Mutter 152 verhindert wird. Gemäß Fig. 5 sind zwischen der
Basis 130 und dem Rahmen 133 mittels Lagern 156 mehrere Schneckenwellen 157 drehbar gelagert, an
denen jeweils eine Schnecke 154 und ein Ritzel 155 befestigt sind. Die Schnecke 154 kämmt mit dem
Schneckenrad 151. Bei Drehung des Schneckenrades
151 in Richtung t werden die Schnecke 154 und das Ritzel 155 in Richtung s gedreht. Das Ritzel 155 kämmt
mit einem Stirnrad 158, das mittels eines Keils 160 auf einer Welle 159 befestigt ist. Die Welle 159 ist mit einem
am Rahmen 133 befestigten Motor 161 verbunden (F ig. 3).
Im folgenden wird die Arbeitsweise der Spulen-Wikkelvorrichtung
beschrieben. Nach Einschalten des Motors 161 dreht sich das Stirnrad 158 in Richtung eines
Pfeils r in F i g. 4. Hierdurch drehen sich die am Umfang des Stirnrades 158 in Abständen voneinander angeordneten
Ritzel 155 gleichzeitig in Richtung eines Pfeils 5. Die Schnecken 154 wirken jeweils als Einheit mit einem
Ritzel 155. Laufen die Ritzel 155 in Richtung des Pfeils 5 (Fig. 5) um, so drehen sich die Schneckenräder 151 in
Richtung eines Pfeils t. Da jedes Schneckenrad 151 frei im Lager 153 drehbar ist (Fig.6), bewegt sich die
zugehörige, mit der Mutter 152 in Eingriff stehende Gewindespindel 150 in Richtung n. Damit bewegen sich
die Gleiter 140, die jeweils mit einer Gewindespindel 150 verbunden sind, in Radialrichtung η von der Mitte O
weg. Somit können die Walzenanordnungen 121 und 122 automatisch in Stellungen gebracht werden, in
denen die Krümmung der Windung der Spule 112 derart bestimmt werden kann, daß der Durchmesser der
Windung der Spule 112 auf einen bestimmten Wert d eingestellt wird (F i g. 3).
Die Walzenanordnungen 121 und 122 arbeiten folgendermaßen (Fig. 1). Der durch die Biegeeinrichtung
106 zunächst kreisförmig zu einer Windung der Spule 112 gebogene Leiter 101 wird durch die innen
angeordnete Walze 123 der ersten Walzenanordnung 121 in Richtung eines Pfeils E, darauf durch die außen
angeordnete Walze 125 dieser Richteinrichtung 121 in Richtung eines Pfeils Fentgegen der Richtung des Pfeils
fund schließlich durch die innen angeordnete Walze in Richtung E entgegen dem Pfeil F gebogen. Da der
kreisförmig gebogene Leiter 101 durch die nächstfolgenden Walzenanordnungen 121 und 122 läuft wird er
wiederholt der beschriebenen Einwirkung durch die Walzen unterworfen, so daß der kreisförmig gebogene
Leiter 101 zu einer Windung der Spule 112 mit einem vorbestimmten Durchmesser geformt werden kann. Die
Walzenanordnungen 121 und 122 sind so angeordnet, daß zwei nebeneinander befindliche Walzenanordnun-">
gen den Leiter 101 in entgegengesetzten Richtungen biegen. Somit kann der Krümmungsradius der Windung
der Spule 112, die durch die Biegeeinrichtung 106
kreisförmig gebogen wurde, durch die Walzenanordnungen 121 und 122 derart korrigiert werden, daß der
in Innendurchmesser der Spule 112 auf einen vorbestimmten
Wert gebracht wird.
Der Leiter 101 wird durch die Biegeeinrichtung 106 kreisförmig zu einer Windung der Spule gebogen. Die
Walzen der Walzenanordnungen 121 und 122 sind längs
I) des Umfanges der Windung der Spule 112 radial
innerhalb und außerhalb der Windung der Spule 112 angeordnet. Von zwei nebeneinander befindlichen
Walzenanordnungen übt die eine ein Biegemoment in einer Richtung auf die Windung der Spule 112 aus, die
2<> entgegengesetzt ist der Richtung des Biegemoments,
das durch die andere Walzenanordnung auf die Windung ausgeübt wird. Somit wird der Krümmungsradius
der durch die Walzen der Walzenanordnungen 121 und 122 gehaltenen Windung der Spule 112 automatisch
_>ϊ derart korrigiert, daß die Windung der Spule 112 einen
vorbeslimmten Durchmesser erhält. Bei Verwendung der Spulen-Wickelvorrichtung ist es möglich, einfach
und zwangsläufig eine große Anzahl von Spulen mit dem gleichen Durchmesser herzustellen.
)<> Die inneren und äußeren Walzen 123 bis 128 der Walzenanordnungen 121 und 12? sind in Gruppen
jeweils auf einem Gleiter 140 gelagert. Die Gleiter 140 sind mit den Gewindespindeln 150 verbunden, die mit
Hilfe des Elektromotors 161 über das Getriebe gleichzeitig in Radialrichtung bewegt werden können.
Durch diese Eigenschaft ist es möglich, sämtliche Walzenanordnungen 121 und 122 in die gewünschte
Stellung zu bringen, wenn der Durchmesser der herzustellenden Spulen geändert werden soll.
Die Walzen 125, 127 und 128 der Walzenanordnungen 121 und 122, die radial außen von der durch die
Biegeeinrichtung 106 gebildeten Windung der Spule 112
angeordnet sind, sind in Richtung des Pfeils η in den in den Gleitern 140 ausgebildeten Schlitzen 144 beweglich.
Somit kann der Abstand zwischen den inneren Richtwalzen, die die Innenseite der Windung der Spule
berühren, und den äußeren Richtwalzen, die die Außenseite der Windung der Spule berühren, entsprechend
dem Durchmesser B (Fig.3) des Leiters 101
eingestellt werden. Durch diese Eigenschaft kanr die Spulen-Wickelvorrichtung leicht auf Leiter unterschiedlicher
Größen eingestellt werden.
Bei dem vo/stehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
sind fünf Walzenanordnungen vorgesehen; ihre Anzahl kann aber je nach dem Durchmesser der
herzustellenden Spulenwindungen erhöht oder verringert werden. Statt des elektrischen Antriebsmotors 161
kann auch ein anderer Antriebsmechanismus, beispielsweise ein Hydraulikmotor verwendet werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Spulen-Wickelvorrichtung zur Erzeugung einer Spule durch Biegen eines geradlinigen, länglichen
Gegenstandes mit einer Biege-Einrichtung zum Biegen des geradlinigen, länglichen Gegenstandes in
Windungen der Spule, mit einer zur Festlegung des Durchmessers der Spule dienenden Richtanordnung,
die eine Basis sowie mehrere auf der Basis gelagerte und längs des Umfangs der durch die Biege-Einrichtung gebildeten Windungen der Spule in Abständen
voneinander angeordnete Richtelemente aufweist, mit Positioniereinrichtungen zur radialen Positionierung jeweils einer Richtanordnung in Bezug auf den
Krümmungsmittelpunkt der Spule, und mit einer Abstands-Einstelleinrichtung für den Abstand zwischen der Basis und der Biege-Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtelemente Walzenanordnungen (121,122) sind, die jeder
Windung der Spule (112) zur Korrektur ihrer Krümmung ein Biegemoment erteilen.
2. Spulen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine von zwei benachbarten Walzenanordnungen (121, 122) jeder Windung der Spule (112) ein Biegemoment in einer
Richtung entgegen der Richtung erteilt, in der die andere Walzenanordnung die Windung der Spule
mit einem Biegemoment beaufschlagt
3. Spulen-Wickelvorrichiung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Walzenanordnung (122) ?:ne ungerade Anzahl (wenigstens eine)
von radial innerhalb jeder Windung der Spule (112) angeordneten Walzen (126) and eine gerade Anzahl
von radial außerhalb der Windung der Spule angeordneten Walzen (127,12^) enthält, und daß die
andere Walzenanordnung (121) eine gerade Anzahl von radial innerhalb jeder Windung der Spule
angeordneten Walzen (123, 124) und eine ungerade Anzahl (wenigstens eine) von radial außerhalb der
Windung der Spule angeordneten Walzen (125) enthält.
4. Spulen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtanordnung
(120) zur Festlegung des Durchmessers der Spule (112) ferner Einrichtungen (144) zur Einstellung des
radialen Abstandes zwischen den radial innerhalb jeder Windung der Spule (112) angeordneten
Walzen (123,124,126) und den radial außerhalb der Windung der Spule angeordneten Walzen (125,127,
128) in jeder der Walzenanordnungen (121, 122) enthält.
5. Spulen-Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Positioniereinrichtungen jeweils einen Gleiter (140), auf dem die Walzenanordnung (121,122) gelagert ist,
sowie eine Gewindespindel (150), die je an einem Ende (146/^des Gleiters (140) befestigt ist und sich in
Richtung zum Krümmungsmittelpunkt (O) jeder Windung der Spule (112) erstreckt, ein drehbares
Schneckenrad (151), das über die Gewindespindel (ISO) gesetzt ist und zu ihrem Antrieb radial zur
Spule dient, eine Schnecke (154), die über ein Ritzel (155) mit dem Schneckenrad in Eingriff steht, und
einen Antrieb(16l)zum Drehen der Schnecken (154) aufweisen.
6. Spulen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung
des radialen Abstandes zwischen den radial inner
halb und außerhalb der Windung der Spule angeordneten Walzen jeder Gleiter (140) mit
wenigstens einem radial verlaufenden Schlitz (144) versehen ist, in dem entweder die radial außerhalb
oder die radial innerhalb der Windung der Spule (1Ϊ2) angeordneten Walzen der jeweiligen Walzenanordnung (121,122) gleitend aufgenommen sind.
7. Spulen-Wickelvorrichtung nach- einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine
feststehende Trägerstange (111) vorgesehen ist, und
daß die Abstands-Einstelleinrichtung von der festen Trägerstange (111) getragene Stangen (135), zylindrische Gleiter (136), die an der Basis (130) befestigt
und je gleitend beweglich auf eine der Stangen gesetzt sind, und Einrichtungen (138, 139) zum
Festklemmen der zylindrischen Gleiter (136) an den Stangen (135) enthält
8. Spulen-Wickelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangs-Oberfläche der Walzen (123 bis 128) so gestaltet ist
daß jede Windung der Spule (112) unter ihrem Eigengewicht nach unten beweglich ist
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