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Vorrichtung zum Umwickeln von Saiten für
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Musikinstrumente Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Uswickeln von Saiten für Musikinstrumonte; die Erfindung wird zwar hier inr
Zusammenhang mit der Herstellung uxwickoltor Klaviorsaiten beschrieben, doch kann
die Vorrichtung ohne weiteres auch zur Herstellung unwickelter Saiten für andere
umwickelte Saiten enthaltende Musikinstrumente angewendet werden.
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Bei der Herstellung von Klavieren werden umwickelte Saiten normalerweise
im Bereich der tiefen Töne des Instruments benutzt. Solche umwickelten Saiten bestehen
normalerweise aus einem Kerndraht aus Stahl und einem schraubenföraig herumgewickelten
Deckdraht, der üblicherweise ein Kupferdraht ist und im wesentlichen um dznAbschnitt
der Länge des Kerndrahts gewickelt ist, der die sogenannte Klanglänge
der
Saite bildet. Die Klang- oder Schwinglänge der Saite ist dabei derjenige Saitenabschnitt,
der in einem herkölilichen Flügel bei einer Agraffe oder einem Saitenumlenkelement
nahe bei der Vorderseite des Instruments beginnt und sich dann nach hinten zu einem
weiteren Saitenumlenkelement erstreckt, das beim Steg des Resonanzbodens liegt.
Der Zweck des Umwickelns besteht darin, zur Klanglänge der längeren Saiten eine
gleichmässig verteilte Masse hinzuzufügen, so daß bei der Stimmung der Pianosaiten
auf ihre normalen Arbeitsfrequenzon die Spannung dor Baßsaiten ausreicht, die notwendige
Ausgangslautstärke für das Instrument abzugeben, wenn es gespielt wird.
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Die derzeit verfügbaren Anlagen zur Herstellung umwickelter Saiten
sind im Grund ziemlich alt; sie haben sich jahrelang abgesehen von kleinen Verfeinerungen
nicht wesentlich geändert. Im Prinzip hat eine solche Anlage einen drehbankartigen
Aufbau mit zwei Köpfen, von denen wenigstens einer entlang der Maschine zur Anpassung
an Saiten mit verachiedenen Längen bewegt werden kann. Jeder Kopf ist mit einer
Befestigungsvorrichtung, beispielsweise einem Haken, einem Spannfutter oder einer
anderen Vorrichtung zum Erfassen eines Endes des Kerndrahts ausgestattet. Jede Befestigungsvorrichtung
ist so angeordnet, daß sie sich in einer solchen Richtung um ihre eigene Mittelachse
drehen kann, daß sich dir an der Befestigungsvorrichtung angebrachte Kerndraht während
des Wickelvorgangs ebenfalls um seine eigene Längsachse dreht. Die beiden Befestigungsvorrichtungen
messen sich gleichphasig exakt mit der gleichen Drehzahl drehen, damit eine Torsion
des Kerndrahts vermieden wird. Die Befestigungsvorrichtungen werden normalerweise
über ein System aus Wellen und Zahnrädern angetrieben, das
mit einem
einzigen Antriebsmotor verbunden ist. Damit der Kerndraht während des Wickelns in
Spannung gehalten wird, wird eine manchmal feste und manchmal veränderliche Kraft
aufgewendet. Zum Anlassen und Anhalten der Drehung des Kerndrahts ist eine Betätigungsvorrichtung
vorgesehen, die üblicherweise von der Bedienungsperson der Maschine gesteuert werden
kann. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe ein kurzes Stück des
Kerndrahts an jedem Ende des Drahtabschnitts, der die Umwicklung aufnehmen soll,
abgeflacht werden kann, damit die Enden des Umwicklungsdrahts am Kerndraht verankert
werden können; dies geschieht gewöhnlich durch ein Anstauchen der abgeflachten Abschnitte
des Drahts, so daß sich die Enden des Umwicklungsdrahts nicht relativ zum Kerndraht
drehen können.
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Früher wurde der Umwicklungsdraht von der Bedienungsperson der Maschine
von Hand auf den Kerndraht aufgebracht, indem der Umwicklungsdraht von einer nahe
der Maschine angebrachten Rolle abgezogen wurde und das freie Ende um einen der
abgeflachten Abschnitte des Kerndrahts gewickelt wurde ; dabei wurde auch das freie
Ende des Umwicklungsdrahts abgebrochen, worauf die Maschine zum Drehen des Kerndrahts
angelassen wurde. Die bedionungsperson führte den Umwicklungsdraht von Hand zum
Kerndraht, wobei sie auch die notwendige Zugspannung auf den Umwicklungsdraht ausübte,
und den erforderlichen Winkel zwischen den Achsen des Kerndrahts und des Umwicklungsdrahts
während des Wickelvorgangs aufrechterhielt. Wenn der Wicklungsdraht seinen Endpunkt
erreichte, stellt die Bedienungsperson die Maschine ab, so daß sie dann bis zum
Anhalten abgebremst wurde, wenn der Umwicklungsdraht das Ende des anderen abgeflachten
Abschnitts
des Kerndrahts erreichte. Wie zu erkennen ist, erfordern solche Maschinen zur Erzeugung
brauchbarer Saiten eine beträchtliche Ubung und Erfahrung der Bedienungsperson,
wobei sie auch die richtige Zugspannung und den richtigen Winkel des Umwicklungsdrahts
für die Erzeugung einer gleichmässigen und korrekten Umwicklung beurteilen muß;
ferner muß auch das Abstellen dr Maschine beurteilt werden, damit erreicht wird,
daß die letzte Windung des Umwicklungsdrahts mit dem Ende des abgeflachten Abschnitts
des Kerndrahts zusammenfällt. Mit Maschinen dieser Art war die Herstellung von Saiten
mit gleichbleibender musikalischer Qualität abhängig von der Geschicklichkeit einer
bestimmten Bedienungsperson der Maschine; die Technik der Bedienung der Maschine
konnte zwar von Bedienungsperson zu Bedienungsperson weitergegeben werden, doch
gab es keine bekannten Standardgrößen durch deren Anwendung Saiten mit gleichbleibender
Qualität von verschiedenen Bedienungspersonen oder auch von der gleichen Bedienungsperson
zu verschiedenen Zeitpunkten hergestellt werden konnten.
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Im Laufe der Jahre sind zu den Maschinen zwk verschiedene Verbesserungen
zur mechanischen Steuerung von Abschnitten des Wicklungsvorgangs hinzugefügt worden,
doch waren die Maschinen immer noch im Prinzip von Hand durch die Bedienungeperson
gesteuert und somit zahlreichen veränderlichen Grössen und menschlichen Fehlern
ausgesetzt. Beispielsweise ist die Umwicklungsdraht-Zufuhrrolle so befestigt worden,
daß sie sich entlang der Maschine im Verlauf des Wicklungsvorgangs bewegen konnte,
wobei die Rolle auf einem Schlitten mit einer Schraubenspindelanordnung befestigt
war, die den Schlitten zeitlich abgestimmt zur Drehung des Kerndrahts bewegt. An
manchen Maschinen ist auch eine Einstellsöglichkeit für die Spannung des Umwicklungsdrahts
beispielsweise
mittels einer auf den Umwicklungsdraht einwirkenden
Reibungabremse vorgesehen. knderungen d.r Zugapannung werden durch Anziehen einerEinstellscnraube
erreicht, die den von der Bremse auf den Umwicklungsdraht ausgeübten Reibungazug
vergrößert oder verkleinert, Es genagt 3edoch, darauf hinzuweisen, daß solche Verbesserungen
relativ grob waren und viele der Parameter nicht berücksichtigten, die sich bei
der Erzeugung umwickelter Saiten mit gleichmässiger hoher Güte als wesentlich erwiesen
haben.
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Im Gegensatz zu der geschilderten bekannten Anordnung wird mit Hilfe
der Erfindung eine Saitenunwicklungsmaschine geschaffen, die im wesentlichen automatisch
und frei von menschlichen Fehlern arbeitet, so daß Saiten mit gleichmässig hoher
und gleichbleibender Qualität zuverlässig erzeugt werden können.
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Nach der Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, in der in einem
weiten Bereich von Betriebsbedingungen die verschiedenen Faktoren exakt gesteuert
werden, die sich als Einflußgrößen für die Qualität der umwickelten Saite herausgestellt
haben. Die beteiligten Faktoren können folgendermaßen aufgezählt werden: 1. Spannung
oder Zug des Kerndrahts während des Umwickelns der Saite; 2. Drehzahl des Kerndrahts
während des Umwicklungsvorgangs; 3. Spannung oder Zug des Umwicklungsdrahts; 4.
Winkel zwischen dem Umwicklungsdraht und dem Kerndraht während des Umwicklungsvorgangs;
5.
Windungszahl des Umwicklungsdrahts auf dem Kerndraht; 6. der genaue Durchmesser
der fertigen Saite; 7. Schwingungen des Kerndrahts und des Umwicklungsdrahts während
des Umwicklungsvorgangs.
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Die erfindungsgeiäße Vorrichtung ergibt einen weiten Änderungsbereich
der oben angegebenen Parameter, und sie hat die Fähigkeit, eine konstante Beziehung
zwischen diesen Parametern während des Umwicklungsvorgangs aufrecht zu erhalten.
Außerdem ist dafür gesorgt, daß die Schwingungen der Saite während des Umwicklungsvorgangs
auf ein Minimum verringert werden.
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Nach der Erfindung enthält die Vorrichtung einen StUtzrahmen, der
ein längliches, von einem Doppel-T-Träger gebildetes Führungsglied trägt, an dem
mehrere Arbeitseinheiten befestigt sind. An einem Ende des Führungsglieds ist ein
fester Kopf starr befestigt, der einen Motor und einen Schleifenhaken oder ein Spannfutter
zur Aufnahme eines Endes des zu umwickelnden Kerndrahts trägt . Der feste Kopf trägt
auch einen elektronischen Aufnehmer, der für jede Umdrehung der Motorwelle ein elektrisches
Signal liefert. Am anderen Ende des Führungsgliedes ist ein zweiter Kopf einstellbar
angebracht, der einen ebensolchen Motor mit einer zugehörigen Welle und einen Haken
oder ein Spannfutter zum Befestigen des anderen Endes des Kerndrahts trägt. Der
zweite Kopf ist auf einem beweglichen Schlitten angebracht, so daß seine Position
längs des FUhrungsglieds zur anpassung
an Kerndrähte mit verschiedenen
Längen eingestellt werden kann. Die Spannung des Kerndrahts wird mit Hilfe eines
Drueklurtzylinders orzielt,der wirkungsmässig mit dem Schlitten verbunden ist und
so angeordnet ist, daß er eine Relativbewegung zwischen dem Schlitten und einem
einstellbaren Anschlag bewirkt, der am Fifhrungsglied befestigt ist. Dem Druckluftzylinder
sind ein Luftdruckeinstellregler und ein Meßgerät zugeordnet, damit der Kerndraht
genau unter der gewünschten Zugspannung gehalten werden kann. Die Motore, die den
Kerndraht drehen, sind Schrittmotore, die exakt gleichlaufend angetrieben sind,
so daß sich ihre Antriebswellen um gleiche Winkel drehen, was bewirkt,daß der Kerndraht
bei seiner Drehung nicht verdrillt wird. Solche Motore haben eine relativ niedrige
Eigenträgheit, so daß sie fast augenblicklich angelassen und angehalten werden können.
Diese Motore werden vorzugsweise zusammen mit einem elektronischen Zähler benutzt,
der so voreingestellt werden kann, daß dieMotore nach jeder gewünschten Anzahl von
Umdrehungen angehalten werden können. Mit einer solchen Anordnung kann der zu umwickelnde
Kerndraht exakt unter die gewünschte Zugspannung gesetzt werden, und er kann exakt
mit der gewünschten Anzahl von Windungen des Umwicklungsdrahts umwickelt werden.
Es können auch Schaltvorrichtungen vorgesehen werden, die die Motore anhalten, nachdem
die gawwnschte Länge des Kerndrahts umwickelt worden ist.
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Auf einer vorzugsweise an einem Ende des Führungsglieds angeordneten
Spindel ist eine Umwicklungsdrahtrolle angebracht; die Spindel ist mit Bremsvorrichtungen
versehen, damit eine saubere Zufuhr des Umwicklungsdrahts ermöglicht wird, und damit
verhindert wird, daß der Draht
von der Rolle herunterläuft. Diese
Bremsvorrichtungen bestimmen jedoch nicht den Wert der Zugspannung des Umwicklwngsdrahts,
wenn er gewickelt wird; die Spannung des Umwicklungsdrahts wird vielmehr von einem
Schwingarm gesteuert, der an einer Rolle befestigt ist, um die der Umwicklungadraht
beim Abziehen von der Zufuhrrolle mittels eines Zufuhrmotors mit veränderlicher
Drehzahl läuft. Die exakto gewünschte Zugspannung wird durch Hinzufügen von Gewichten
zu dem Schwingarm erhalten, der entsprechend seinem effektiven Gewicht am Umwicklungsdraht
zieht. Außerdem wird der Schwingarm dazu verwendet, die Drehzahl des Zufuhrmotors
entsprechend der zum Umwickeln eines gegebenen Kerndrahts erforderlichen Menge des
Umwicklungsdrahts zu steuern.Dieser Abschnitt der Vorrichtung ergibt eine genau
und gleichmässige Steuerung der Zugspannung des Umwicklungsdrahts.
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Von der Anordnung aus der Zufuhrrolle, dem Zufuhrmotor und dem Schwingarm
wirdderUmwicklungsdraht einem Zuführungsarm zugeführt, der in Längsrichtung zum
Führungsglied beweglich angebracht ist; der Zufuhrarm ist dabei an einem Schlitten
aufgehängt, der an einer oben angebrachten, sich in Längsrichtung zum darunterliegenden
Führungsglied erstreckenden Transportvorrichtung angebracht ist. Es ist eine Antriebsvorrichtung
für den Zufuhrarmschlitten vorgesehen, die mit der der zunehmenden Länge des umwickelten
Abschnitts der Saite entsprechenden Geschwindigkeit angetrieben wird. Am unteren
Ende trägt der Zufuhrarm ein Auflager mit einer V-förmigen Nut, die in einem kurzen
Abstand vor der Stelle, an der der Umwicklungsdraht aufgebracht wird, auf dem Kerndraht
sitzt.
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Der Zufuhrarm und das Auflager dienen dazu, den Kerndraht so festzuhalten,
daß er durch den vom Umwicklungsdraht während des Wickelvorgangs ausgUbten Zug nicht
aus seiner
geradlinigen Achse abgelenkt wird. Der Winkel d?s Umwicklungsdrahts
zum Kerndraht kann beliebig eingestellt werden; es sind Einrichtungen vorgesehen,
die den gewünschten Winkel aufrechterhalten, indem änderungen des Winkels des Umwicklungsdrahts
festgestellt werden und eine automatische Korre kturbewe gung durch Besehleunigen
oder Verlangsamen der Bewegungsgeschwindigkeit des Zuiuhrarms bei seiner Bewegung
längs des Kerndrahts bewirkt wird. Zusätzlich zur genauen Steuerung des Winkels
zwischen dem Umwicklungsdraht und dem Kerndraht bildet der Kontaktpunkt zwischen
dem Auflager des Zufuhrarms und dem Kerndraht einen beweglichen Knotenpunkt, der
ein Schwingen des Umwicklungspunkts eliminiert.
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Diese Eliminierung des Schwingens dient dazu, einen gleichmässigen
Durchmesser der fertigen Saite zu gowEhrleisten. Außerdem werden bei den beiden
Enden des Kerndrahts Schwingungsdämpfungsmaterialien benutzt, damit das Schwingen
der Saite weiter eingeschränkt wird.
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Die Vorrichtung ist auch mit einer Dämpfungseinrichtung zum Dämpfen
unerwünschter Schwingungen des Zufuhrarms ausgestattet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, alle bei der Herstellung
von Saiten bedeutsamen Parameter, die die Qualität der erhaltenen Saite beeinflussen,
innerhalb enger Grenzen zu steuern. Die Vorrichtung kann auf die optimalen Werte
der Wickelparameter für eine bestimmte Saite eingestellt werden, woraufhin dann
so viele Saiten wie gewünscht hergestellt werden können, die alle die gleichen Eigenschaften
innerhalb äußerst enger Toleranzen aufweisen. Es hat sich gezeigt, daß der Außendurchmesser
mittels der hier zu beschreibenden Vorrichtung hergestellter Saiten um weniger als
0,01 mm von einem Saitenende
zum anderen schwankt. Die Windungszahl
der Umwicklung einer Saite, die 4O oder mehr betragen kann, kann innerhalb 0,1X
oder weniger kontagt gehalten werden. Die Vorrichtung bewirkt auch eine enge Steuerung
des Gewichts der fertigen Saite mittels einer exakten Steuerung der Zugspannung
des Kerndrahts und des Umwicklungsdrahts, des Zufuhrwinkels, der Maschinendrehzahl
und der Windungszahl des Umwicklungsdrahts auf der Saite.
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Diese Faktoren sind aus mehreren Gründen von Bedeutung.
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Die Fähigkeit, gleichartige Saiten herzustellen, verbessert die Stimm-
und Toneigenschaften bei solchen Tönen, bei denen zwei oder mehr umwickelte Saiten
benutzt werden; außerdem kann der Hersteller, falls es erforderlich ist, eine gerissene
Saite zu ersetzen, eine genaue Ersatzsaite liefern.
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Eine genaue Steuerung der Saiteneigenschaften ermöglicht es auch,
das in der USA-Patentschrift 3 523 480 beschriebene Verfahren zum Abstimmen des
Längsschwingungsmodus bei Saiteninstrumenten in höchst vorteilhafter Weise anzuwenden.
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Gemäß dieser Patentschrift werden die Saiten sowohl hin.
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sichtlich ihres Biegeschwingungsiodus als auch hinsichtlich ihres
Längsschwinuungsmodus abgestimmt, wobei die Saiten so ausgelegt sind, daß die Frequenzen
des Crundmodus der Längsschwingung eine bestimmte Beziehung zu den Frequenzen der
Grundschwingung des Biegeschwingungsmodus zeigen. Dabei ist ausgeftihrt, daß das
Saitengewicht beim Festlegen der Abstimmung des Längsschwingungsmodus von Bedeutung
ist und daß die Umwicklungsverfahren das Gewicht der fertigen Saite pro Längeneinheit
beeinflussen.
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Mit Hilfe der Erfindung ergibt sich eine äußerst genaue Gewichtssteuerung,
so daß eine exakte Abstimmung der Saiten im Hinblick auf die erwähnte USA-Patentschrift
ermöglicht wird.
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Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert.
Es zeigen: Fig.1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Saitenumwicklungsvorrichtung,
Fig.2 eine Teildraufsicht längs der Linie 2-2 von Fig.1, Fig.3 eine vergrößerte
Seitenansicht des Saitenspannschlittens,wobei sich der Schlitten in der Spannstellung
befindet, Fig.4 eine ähnliche Ansicht wie in Fig.3, wobei der Schlitten jedoch in
der Saitenerfassungs- und Saitenfreigabestellung dargestellt ist, Fig.5 einen Vertikalschnitt
längs der Linie 5-5 von Fig.3 und Fig.6 eine vergrößerte Explosionsdarstellung des
Umwicklungsdraht-Zufuhrarms und zugehöriger Bauteile.
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In Fig.1 ist der Gesamtaufbau der Saitenumwicklungsvorrichtung dargestellt.
Der Maschinenrahmen besteht aus einem Hauptführungsglied 1, das von einem Doppel-T-Träger
gebildet sein kann und entlang der gesamten Länge der Vorrichtung verläuft; der
Hauptträger ist dabei in der Nähe jedes Endes von Querträgern 2 und 3 gehalten,
die ihrerseits von vier Füßen gestützt werden, von denen zwei, nämlich die Füße
4 und 5 dargestellt sind. Falls es erwUnscht ist, können die Füße an ihren unteren
Enden mit Rollen 6 ausgestattet sein, damit die Vorrichtung leicht bewegt werden
kann. Der genaue Aufbau des
Rahmens ist fUr die Erfindung mit der
Ausnahme ohne Bedeutung, daß ein längliches starres Führungsglied vorgesehen sein
muß; die Doppel-T-Trägerkonstruktion hat sich sowohl als wirksam als auch als wirtschaftlich
erwiesen.
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Am Führungsglied 1 ist dicht beim rechten Ende der Vorrichtung ein
starrer Kopf 7 befestigt, der einen Antriebsmotor 8 für einen Schleifenhaken 9 trägt,
an dem ein Ende des Kerndrahts 10 in herkömmlicher Weise befestigt wird; der Schleifenhaken
verläuft durch den Kopf 7, und er ist direkt mit der Antriebswelle 11 des Motors
8 verbunden, wie in Fig.2 am besten zu erkennen ist. Wie in Fig.2 ebenfalls zu erkennen
ist, trägt die Antriebswelle 11 einen Impulegeberflügel 12 für einen elektronischen
Abnehmer 13, der für jedeUmdrehung der Antriebswelle 11 einen elektrischen Impuls
abgibt.
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An dem Führungsglied 11 ist in der Nähe des anderen Endes ein beweglicher
Schlitten 14 angebracht, der einen Kopf 15 trägt, in dem ein einen Kerndraht aufnehmendes
Spannfutter 16 drehbar gelagert ist; dieses Spannfutter wird von einem am Kopf 15
befestigten Antriebsmotor 17 angetrieben.
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Das andere Ende des Kerndrahts 10 wird vom Spannfutter 16 erfaßt,
das axial in der gleichen Richtung wie der Streifenhaken 9 liegt. Der Kerndraht
10 erstreckt sich also zwischen den Köpfen 7 und 15 über dem Führungsglied 1. Es
ist zu erkennen, daß Schleifenhaken oder Spannfutter an einem oder an beiden Enden
des Kerndrahts verwendet werden können.
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Der Schlitten 14 ,der zur Anpassung an unterschiedlich lange Kerndrähte
längs des FUhrungsglieds 1 beweglich ist, ist in Fig.4 genauer dargestellt. Der
Schlitten weist an sinen beiden Enden Gruppen einander gegenüberliegender angeflanschter
Räder auf; zwei solche Gruppen sind bei 17, 18 und 19, 20 dargestellt0 Diese Gruppen
wirken auf die gegenUberliegenden
Seiten des oberen Flansches
21 des Fühungsglieds 1 ein.Unterhalb des Schlittens 14 ist ein eigener Unterschlitten
mit Gruppen angeflanschter Räder an den beiden Enden angebracht; zwei dieser Räder
sind bei 23 und 24 dargestellt. Der Unterschlitten ist mit einer Reibungsbremse
25 ausgestattet, die den Unterschlitten 22 fest mit dem Flansch 21 des Führungsglieds
1 verklemmt, wenn der Bremshebel 26 angezogen ist. Wie aus Fig.5 zu erkennen ist,
ist der Bremshebel 26 auf eine Welle 27 geschraubt, die sich zwischen dem am Schlitten
22 nach unten ragenden Seitenplatten 28 und 29 erstreckt. Unmittelbar an der Innenseite
der Seitenplatten 28 und 29 sind zwei Klemmblöcke 30 bzw. 31 verschiebbar auf der
Welle 27 gelagert.
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Diese Klemmblöcke weisen in ihren Innenflächen Schlitze 32 und 33
auf, die so verlaufen,ddS sie die einander gegenüberliegenden Kanten des Flanschs
erfassen. Die Welle 27 ist von einer Schraubenfeder 34 umgeben, deren beide Enden
so mit den Klemmblöcken in Kontakt stehen, daß sie diese normalerweise nach außen
drücken. Wenn der Bremshebel 26 angezogen wird, werden db Klemmblöcke 30 und 31
in eine nichtgleitende Eingriffsverbindung mit den beiden Seitenkanten des Flanschs
21 gebracht, so daß der Unterschlitten starr am Führungsglied 1 befestigt wird.
Wenn der Bremshebel gelöst wird, drükt die Feder 34 die Klemmblöcke nach außen,
so daß derUnterschlitton für eine Bewegung längs des FUhrungsglieds 1 freigegeben
wird.
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Der Schlitten 14 ist mit Hilfe von Schraubenfedern, von denen eine
in Fig.4 bei 35 dargestellt ist,mit dem Unterschlitten 22 verbunden; diese Schraubenfeder
erstreckt sich zwischen einem Befestigungsglied 36 am Unterschlitten und einem Befestigungsglied
37 am darüber befindlichen Schlitten 14. Die Ausrichtung der Federn dient dazu,
den Schlitten 14
nach vorne gegen den Unterschlitten 22 zu ziehen,
wobei der Unterschlitten 22 an seinem hinteren Ende ein stoßdämpfendes Polster 38
aufweist, das gegen die Halterung 39 der Räder 19 und 20 stößt. Der Schlitten 14
ist auf diese Weise so vorgespannt, daß er den Unterschlitten berührt, und die zwei
Schlitten sind längs des FUhrungsglieds als Einheit einstellbar. Im diesem Zusammemhang
sei bemerkt, daß das Vorderende des Schlittens 14 als Einstellführung verwendet
werden kann, die mit einem geeichten Meßlineal 40, (Fig.2) zusammenwirken kann,
das sich längs der Oberfläche des Führungsglieds 1 erstreckt und mit dessen Hilfe
die Schlittenanordnung im gewünschten Abstand vom feststehenden Kopf 7 am anderen
Ende des Führungsglieds angebracht werden kann.
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Damit der Kerndraht 1 der gewünschten Zugspannung ausgesetzt wird,
ist am hinteren Ende des Schlittens 14 ein Druckluftzylinder 41 befestigt, der eine
Kolbenstange 42 aufweist, deren freies Ende gegen das Hinterende des Unterschlittens
22 stößt. Die Druckluftzufuhr zumZylinder 41 erfolgt über eine Leitung 41, die an
eine ausdehnbare aufgewickelte Leitung 44 angeschlossen ist, die ihrerseits mit
einem am Maschinenrahmen befestigten einstellbaren Luftdruckregler 45 verbunden
ist. Wenn dem Zylinder 41 Luft unter Druck zugeführt wird, dann wird die Kolbenstange
42 ausgefthen, so daß sie gegen das Hinterende des Unterschlittens 22 stößt, der
am Führungsglied 1 festgeklemmt ist. Die Kolbenstange dient auf diese Weise dazu,
den Schlitten in die in Fig.3 dargestellte Lage nach hinten zu bewegen, wobei er
den Kopf 15 und das Spannfutter 16 mitnimmt; das Spannfutter 16 übt auf diese Weise
eine Zugkraft auf den Kerndraht 10 aus. Die gewünschte Größe der Zugspannung wird
mit Hilfe des einstellbaren Druckluftregler 45 gesteuert;
sie kann
nach Wunsch verändert werden. Der Druckluftzylinder 42 ist vorzugsweise ein Zylinder
mit niedriger innerer Reibung, was bedeutet, daß die zur Überwindung der Zylinderreibung
erforderliche Kraft klein im Vergleich zu der zum Spannen des Kerndrahts erforderlichen
Zugkraft ist, so daß die Spannung des Kerndrahts bei jeder Saite gleich ist.
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llfewnder an den Zylinder 42 angelegte Luftdruck aufgehoben wird,
ziehen die Federn 35 den Schlitten 14 nach vorne, bis die Halterung 39 das Polster
38 am Unterschlitten 22 berührt; in dieser Position ist der Kerndraht nicht mehr
gespannt.
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Die Bewegung des Schlittens relativ zum Unterschlitten braucht nicht
groB sein. Es hat sich gezeigt, daß eine Bewegung von etwa 2 bis 5 cm zum Spannen
des Kerndrahts ausreicht.
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Nach dem Spannen des Kerndrahts 1 0 in der geschilderten Weise wird
der Kerndraht von den Motoren 8 und 17 gedreht, die im Gleichlauf -betätigt werden.
Die Motore sind vorzugsweise gleiche, umkehrbare Schrittmotore, die elektronisch
mit Impulsen so angetrieben werden, daß sich jede Motorwelle einmal bei jedem Impuls
um einen vorbe: .lmmten Winkel verdreht; die Anzahl von Impulsen pro Sekunde bestimmt
dabei die Drehzahl der Motore. Nach der Erfindung werden jedem Motor gleiche wiederholte
Impulse zugeführt, so daß sich beide Motorwellen synchron um gleiche Winkel drehen,
wodurch verhindert wird, daß sich der Kerndraht beim Drehen verdrillt. Die Motorwicklungen
sind so angeschlossen, daß die Drehrichtung des Motors 17 der Drehrichtung des Motors
8 entgegengesetzt ist, was notwendig ist, da die Motorantriebswellen gogeneinander
gerichtet sind.
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Unterhalb der beiden Enden des Führungsglieds 1 sind elektronische
Antriebseinheiten 46 und 47 für die einandergegenüberllegenden Antriebe angebracht;
die Antriebseinheit - 46 ist dabei eine abhängige nntriebseinheit, die von der Antriebseinheit
47 gesteuert wird, die die Haupteinheit bildet. Die Antriebseinheiten sind herkömmlich
aufgebaut und sie sind elektronisch für einen gemeinsamen Betrieb miteinander verbunden;
die Haupteinheit 47 ist mit einem geeichten Drehzahleinstellorgan 48 ausgestattet,
das so eingestellt werden kann, daß der Kerndraht entsprechend der Dicke des verwendeten
Umwicklungsdrahts und der gewünschten Wickeldrehzahl gedreht wird. Die Schrittmotore
können fast augenblicklich starten und anhalten, da sie eine relativ niedrige Eigenträgheit
haben und eine Last (den Kerndraht) aufweisen, deren Trägheit vernachlässigbar ist.
In der Praxis kommen die Schrittmotore aus der vollen Drehzahl heraus innerhalb
von 2 Umdrehungen des Kerndrahts zum Stillstand.
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Am Maschinenrahmen ist ein herkömmlich aufgebauter elektronischer
Zähler 49 angebracht, der so programmiert ist, daß er die auf den Kerndraht aufgebrachten
Windungen des Umwicklungsdrahts zählt und die Maschine abschaltet, nachdem eine
vorbestimmte Anzahl von Windungen auf den Kerndraht aufgebracht worden ist.
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Da für jede Umdrehung des Kerndrahts eine Windung des Umwicklungsdrahts
aufgebracht wird, zeigt der mit der Motorwelle 11 verbundene elektronische Abnehmer
13 die Anzahl der auf dem Kerndraht aufgebrachten Windungen des Umwicklungsdrahts
an.
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Die für eine gegebene Saite erforderliche ungefähre Windungazalil
wird dadurch bestimmt, daß die Gesamtlänge des Umwicklungsabschnits des Kerndrahts
durch den Durchmesser des Umwicklungsdrahts geteilt wird; der Zähler wird dann entsprechend
eingestellt. Wenn der Zähler einmal richtig eingestellt worden ist, dann weist jede
Saite genau die gleiche Anzahl von Windungen des Umwicklungsdrahts auf; die Windungszahl
kann einfach durch eine Neueinstellung des Zählers geändert werden. Wenn eine Saite
fertiggestellt ist, kann der Zähler entweder von Hand oder automatisch auf Null
gestellt werden, so daß er zum Zählen der Windungen der nächsten Saite bereit ist.
Vorzugsweise enthält der Zähler ein Fenster für eine digitale Anzeige, so daß die
gerade vorhandene Anzahl von Windungen auf der Saite kontinuierlich im Verlauf des
Umwicklungsvorgangs angezeigt wird.
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Wie in den Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, ist am rechten Ende des
Ftihrungsglieds 1 eine Plattform 50 befestigt, die Lageranordnungen 51 und 52 trägt;
in diesen Lageranordnungen ist eine Spindel 53 drehbar gelagert, auf der eine Rolle
54 für den Umwicklungsdraht angebracht ist. Am Ende der Spindel ist eine Reibungssperrvorrichtung
55 vorgesehen, so daß sich die Rolle 54 im normalen Gebrauch nicht auf der Spindel
drehen kann. Damit verhindert wird, daß der Umwicklungsdraht von der Rolle abläuft
und damit eine saubere Zufuhr des UNwicklungsdrahts ermöglicht wird, ist eine Bremse
56 mittels eines Zahnriemens 57 mechanisch mit der Spindel 53 gekoppelt.
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Die Bremse 56, die eine im Handel erhaltliche Permanentmagnet-Bremse
ist, erlaubt der Spindel, sich mit 3eder
gewünschten Drehzahl bei
einem nahezu konstanten Hemmdrehmoment zu drehen, dessen Wert über einen weiten
Bereich zur Anpassung an die Erfordernisse für Umwicklungsdrähte mit verschiedenen
Durchmessern, wie sie bei der Herstellung von Klaviersaiten verwendet werden, eingestellt
werden kann. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Rollenbremse 56 nicht die
Größe der Spannung des Umwicklungsdrahts bestimmt; die Spannung des Umwicklungsdrahts
wird vielmehr mit Hilfe von später noch zu beschreibenden Einrichtungen gesteuert.
Die Plattform 50 trägt auch eine Rahmenanordnung 58, an der ein Umwicklungsdraht-Zufuhrmotor
59 angebracht ist, der wirkungsinässig mit einerZufuhrrolle 60 verbunden ist, um
die der Kerndraht 61 läuft; anschliessend läuft der Kerndraht um eine Rolle 62 mit
gleichem Durchmesser, die drehbar am Ende eines Schwingarms 63 befestigt ist, der
mittels eines Bügels 64 schwenkbar an der Rahmenanordnung 58 gelagert ist. Anschliessend
läuft derUmwicklungsdraht 61 um eine Führungsrolle 65, die ebenfalls an der Rahmenanordnung
58 angebracht ist. Der Zufuhrmotor 59 ist ein Motor mit veränderlicher Drehzahl,
der, wie noch erläutert wird, mittels eines mit dem Schwingarm 63 verbundenen Potentiometers
gesteuert wird, damit die Geschwindigkeit gesteuert wird, mit der der Ummricklungadraht
von der Rolle 54 abgezogen wird.
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Der Schwingarm 63 ist das Hauptelement zur Bestimmung der Spannung
des Umwicklungsdrahtes. Der Schwingarm ist mit Hilfe eines einstellbaren Gegengewichts
66 ausgeglichen, das an den der Rolle 62 gegenUberliegenden Ende des Arms angebracht
ist; die Zugkraft, die auf den Wicklungsdraht ausgeübt wird, nachdem er
um
die Rollen 62 und 65 gefädelt ist, wird durch Belasten der Schwingarmrolle mit Gewichten
mit bekanntem Wert erzielt. Der Schwingarm 63 wird mit Hilfe ausgewählter Gewichte
67 belastet, die auf einem Halter 68 angebracht sind, der mittels eines Kabels 6g
mit dem die Rolle tragenden Ende des Schwingarms 63 verbunden ist; das Kabel führt
dabei um Führungsrollen 70 und 71 nach Fig.2 nach oben zum Schwingarm. Wenn auf
den Halter 68 ein Gewicht mit einem bestimmten Wert gelegt wird, dann hat der auf
den Umwicklungsdraht 61 einwirkende Zug den halben Wert des Gewichts zuzüglich zum
Gewicht der Schwingarmrolle, solange der Schwingarm während des Betriebs nicht stark
aus einer im wesentlichen horizontalen Lage abweicht.
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Wenn der Umwicklungsdraht 61 von der Rolle 65 abgezogen wird, versucht
der Schwingarm 63 sich abhängig von der Geschwindigkeit, mit der der Umwicklungsdraht
eingesetzt wird, langsam anzuheben. Damit der Schwingarm unabhängig von Änderungen
der Geschwindigkeit, mit der der Umwicklungsdraht eingesetzt wird, in einer im wesentlichen
horizontalen Lage gehalten wird, ist mit der Schwenkwelle 73 des Schwingarms ein
Potentiometer 72 wirkungsmässig verbunden, das am Zufuhrmotor 59 angeschlossen ist
und dessen Drehzahl steuert. Dabei ist vorgesehen, daß eine zunehmende Bewegung
des Schwingarms 63 gegen den Uhrzeigersinn, also eine nach oben gerichtete Bewegung,
eine Beschleunigung des Zufuhrmotors bewirkt, so daß das Zuführen des Umwicklungsdrahts
zum Schwingarm schneller erfolgt , was bewirkt, daß der Schwingarm in einer im wesentlichen
horizontalen Winkellage gehalten wird, die ihrerseits den Umwicklusisdraht unter
einer im wesentlichen konstanten
Zugspannung hält. Wenn andrerseits
die Geschwindigkeit abnimmt, mit der der Umwicklungsdraht eingesetzt wird, versucht
der Schwingarm, sich im Uhrzeigersinn oder nach unten zu bewegen; dabei verlangsamt
das Potentiometer die Drehzahl des Zufuhrmotors 59, was bewirkt, daß der Schwingarm
in seine Gleichgewichtslage zurückgeführt wird.
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Die Zufuhrrolle 60 ist vorzugsweise mit einer Gummioberfläche ausgestattet,
so daß ein Unterschied zwischen dem von der Rollenbremse 56 ausgeübten Hemm-Drehmoment
und dem Zug des Schwingarms kein Rutschen des Umwicklungsdrahts relativ zur Oberfläche
der Zufuhrrolle bewirkt. Vorzugsweise sind auch Mittel vorgesehen, die die Saitenumwicklungsvorrichtung
anhalten, falls die Rolle 54 leer ist, oder falls der Umwicklungsdraht abreißt.
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Zu diesem Zweck kann ein einstellbarer Grenzschalter 74 so angebracht
sein, daß er vom Schwingarm 63 berührt wird, falls dieser unter eine vorbestimmte
Höhe fällt; der Grenzschalter bewirkt ein Abschalten der Versorgungsenergie für
die verschiedenen Arbeitsbaueinheiten der Vorrichtung. Zum Anzeigen der Zufuhrgeschwindigkeit
des Uiwicklungsdrahts kann eine Instrumentausrüstung 75 vo rge -sehen sein, die
wirkungsmässig mit der Zufuhrrolle 60 verbunden ist.
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Von den beschriebenen Zufuhr- und Spanneinrichtungen verläuft der
Umwicklungsdraht in Längsrichtung zur Saitenumwicklungsvorrichtung zu einer Zufuhrarmanordnung
76,
mit deren Hilfe der Umwicklungsdraht 61 mit dem Kerndraht 10
in Kontakt gebracht wird. Zu diesem Zweck ist die Zufuhrarmanordnung 76 an einem
Oberschlitten77 aufgehängt, der axial längs einer Transportführung 78 beweglich
ist, die sich zwischen Trägerrahmenteilen 79 und 80 erstreckt, die von den Querträgern
2 bzw. 3 aus nach oben ragen. Der Oberschlitten 77 wird längs der Transportftihrung
78 mit Hilfe einer endlosen Förderkette 81 bewegt, die um Kettenräder 82 und 83
an Verlängerungen 84 und 85 der oberen Rahmenteile 79 und 80 verläuft. Die Förderkette
81 wird von einer Antriebskette 86 angetrieben, die wirkungsmässig mit einem am
Rahmenteil 79 befestigten drehzahlveränderlichen und umkehrbaren Antriebsmotor 87
verbunden ist.
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Der Oberschlitten 77 trägt eine Zufuhrarmrolle 88, um die der Umwicklungsdraht
61 auf seinem Weg nach unten zum Kerndraht 10 läuft. Der eigentliche Zufuhrarm 89
ist an einem Bügel 90 befestigt, der ein Teil des Oberschlittens 77 ist; der Zufuhrarm
ist in Längsrichtung des BUgels 90 relativ zur Achse der Zufuhrarmrolle 88 einstellbar,
damit der Zufuhrwinkel zwischen dem Umwicklungsdraht und dem Kerndraht eingestellt
wird. Zum Dämpfen unerwünschter Schwingungen des Zufuhrarms erstreckt sich zwischen
den Rahmenteilen 79 und 80 parallel zu dem darunterbefindlichen Führungsglied 1
eine rechteckige Schiene 91.
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Wie in Fig.6 am besten zu erkennen ist, ist die Schiene 91 von einem
Lagerteil 92 umgeben, das sich in Längsrichtung zur Schiene frei bewegen kann.
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Ein Schenkel eines U-Teils 93 aus Dämpfungsmaterial ist am Lagerteil
92 befestigt; der andere Schenkel
dieses U-Teils ist mittels eines
Befestigungsglieds 94 am Zufuhrarm 89 befestigt. Das Dämpfungsmaterial ist flexibel
und doch zur Aufrechterhaltung seiner U-Form ausreichend steif. Seine Dicke ist
so gewählt, daß eine ausreichende Dämpfung erzielt wird, damit der Zufuhrarm nicht
vibriert.
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Am unteren Ende trägt der Zufuhrarm 89 ein Auflager 95 mit einer V-Nut
96 an der Unterfläche, in die der Kerndraht 10 paßt; diesen Auflager dient dazu,
den Kerndraht so festzuhalten, daß er durch den Zug des Umwicklungsdrahts während
des Wickelvorgangs nicht wesentlich aus seiner geradlinigen Achse ausgelenkt wird.
Vorzugsweise besteht das Auflager 95 aus einem dauerhaften Kunststoffmaterial wie
Nylon oder Deirin, und es ist am Zufuhrarm 89 in vertikaler Richtung einstellbar,
so daß es einen festen, jedoch keine Ablenkung bewirkenden Kontakt mit dem Kerndraht
bildet. Ferner trägt der Zufuhrann einen Bügel 97 mit e iner Verlängerung 98, mit
der ein Servoarm 99 schwenkbar verbunden ist. Der Servoarm ist an seinem äußeren
Ende mit einem kleinen Kunststoffrad 100 versehen, das in der Nähe des Kontaktpunkts
zwischen dem Umwicklungsdraht 61 und dem Kerndraht 10 am Um-.
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wicklungsdraht 10 anliegen kann. Das andere Ende des Servoarms ist
an einem Präzisionspotentiometer 101 befestigt, das wirkungsmässig an den drehzahlveränderlichen
Motor 87 angeschlossen ist, der den Oberschlitten antreibt, an dem der Zufuhrarm
befestigt ist. Auf Grund dieser Anordnung bestimmt die Winkelstellug des Servoarms
99, der mittels einer Feder 102 (Fig.2) in Kontakt mit dem Ub wicklungadraht 61
gedruckt wird, die Bewegungsgeschwindigkeit des Ober schlittens 77 und des
Zufuhrarms
89. Somit kann mit dieser Anordnung ein konstanter Zufuhrwinkel zwischen dem Kerndraht
und dem Umwicklungsdraht aufrecht erhalten werden. In diesem Zusammenhang ist zu
erkennen, daß sich der Umwicklungsdraht 71 im Normalbetrieb direkt zwischen der
Zufuhrarmrolle 88 und dem Kerndraht 10 erstreckt.
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Wie zuvor angegeben wurde, wird der gewünschte Winkel zwischen dem
Umwicklungsdraht und dem Kerndraht anfänglich durch Einstellen des Orts des Zufuhrarms
89 bezugleich der Achse der Zufuhrarmrolle 88 erhalten.
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Wenn der gewünschte Winkel einmal eirgestellt worden ist, wird jede
Änderung dieses Winkels vom Servoarm 99 festgestellt, was entweder eine Beschleunigung
oder eine Verlangsamung der Bewegungsgeschwindigkeit des Oberschlittens 77 bewirkt.
Wenn sich beispielsweise der Oberschlitten 77 langsamer bewegt als mit der Geschwindigkeit,
mit der die Windungen des Umwicklungsdrahts auf dem Kerndraht gebildet werden, dann
dreht sich der mit dem Zufuhrarm 89 wandernde Servoarm 99 in der Ansicht von Fig.6
im Uhrzeigersinn, da er von der Feder 102 in Kontakt mit dem Umwicklungsdraht 61
gehalten wird. Eine Bewegung des Servoarms im Uhrzeigersinn verringert die Drehzahl
des Motors 87, s o daß sich eine Verlangsamung der Bewegungsgeschwindigkeit des
Ober schlittens 77 ergibt. Wenn sich umgekehrt der Oberschlitten zu langsam bewegt,
dann verringern die auf dem Kerndraht gebildeten Windungen des Umwicklungsdrahts
den Abstand zwischen dem Umwicklungsdraht 61 und dem Zufuhrarm 89, so daß der Servoarm
99 gegen den Uhrzeigersinn gegen die Spannung seiner Feder 102 gedrückt wird; eine
solche Bewegung dient dazu, die Drehzahl des Motors 87 und somit die Bewegungsgeschwindigkeit
des Oberschlittens 77 zu vergrößern.
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Die Zufuhrarmanordnung kann auch eine Kunststoffrolle 103 entlwlten,
die drehbar an einem Arm 104 gelagert ist, der mittels eines Befestiguzwblocks 105
einstellbar an der Verlängerung 98 des Bügels 97 befestigt ist.
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Die Aufgabe dieser Rolle besteht darin, den Spiralwinkel des Wicklungsdrahts
einzuschränken, damit dieser nicht auf sich zurückklappen kann und keine doppelte
Windungslage erzeugen kann. Die Rolle 103 ist normalerweise so eingestellt, daß
sie direkt über dem Kernrad im Abstand mehrerer Zentimeter dreht. Dabei ist die
Rolle so eingestellt, daß sie einen Neigungswinkel hat, der dazu beiträgt, den Zufuhrwinkel
des Umwicklungsdrahts auf einem von der Beziehung zwischen der Zufuhrarmrolle 88
in Bezug auf die Position des Umwicklungsdrahts an Kerndraht bestimmten Wert zu
halten. Der Ausdruck wNeigungswinkel" bedeutet dabei eine geringe Winkelabweichung
der Rollenachse gegenüber einer Parallellage zur Kernradachse.
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Bei Beendigung des Wickelvorgangs muß das Ende des Umwicklungsdrahts
abgebrochen oder abgeschnitten werden, und es muß dafür gesorgt werden, daß das
freie Ende des Wicklungsdrahts am Zufuhrarm festgeklemmt wird, damit es sofort wieder
verfügbar ist, wenn der Zufuhrarm zum anderen Ende der Wickelvorrichtung für den
Beginn einer neuen Seite zurückbewegt worden ist. Zu diesem Zweck trägt der Zufuhrarm
einen drehbaren Klemmblock ladmit einem Drahtanlageansatz 107, an dem der Umwicklungsdraht
anliegen kann, wenn der Klemmblock aus der in Fig.6 mit gestrichelten Linien dargestellten
Lage in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Lage gedreht wird. Es ist zu erkennen,
daß der Klemmblock während des Umwicklungsvorgangs normalerweise nicht auf den Umwicklungsdraht
61 einwirkt und nach Beendigung des Umwicklungsvorgengs, jedoch vor dem Abschneiden
des
Unricklungsdrahts in die Eingriffstellung mit dem Draht geschwenkt
wird. Der Umwicklungsdraht wird mit Hilfe eines Klemmarms 108, der ein exzentrisch
angebrachtes Klemmrad 109 aufweist, das so angebracht ist, daß es den Draht berührt,
gegen die Schulter 107 geklemmt. Die exzentrische Anbringung des Klemmrads 109 ergibt
eine Keilwirkung zwischen dem Rad und dem Draht, die den Draht sicher festhält.
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Beim Umwicklungsvorgang ist wichtig, daß die vorderen und hinteren
Enden des Umwicklungsdrahts fest am Kerndraht angebracht werden. Dies wird üblicherweise
dadurch erzielt, daß ein kurzes Stück des Kerndrahts von üblicherweise 2 bis 4cm
an jedem Ende des zu umwickelnden Abschnitts des Kerndrahts abgeflacht wird, so
daß die Enden des Umwicklungsdrahts normalerweise durch Anstauchen gegen die Abflachungen
verankert wird; auf diese Weise können sich die Enden des Umnicklungsdrahts nicht
relativ zum Kerndraht drehen. Zur Erzielung der Abflachung des Kerndrahts ist das
Führurgsglied 1 nach den Figuren 1 und 2 mit zwei Amboßschlitten 110 und 111 ausgestattet
, die einstellbar längs des Führungsglieds zwischen dem feststehenden Kopf 7 und
dem beweglichen Schlitten 14 bewegt werden können. Diese Amboßschlitten, deren Aufbau
dem Aufbau des Unterschlittens 22 ähnlich ist, sind mit Reibungsplätzen 112 und
113 ausgestattet, mit deren Hilfe sie an jeder gewünschten Stelle am FUhrurXgsglied
festgeklemmt werden können. Diese Amboßschlitten tragen zurückziehbare Ambosse 114
und 115, die auf Querführhgen 116 bzw. 117 verschiebbar gelagert sind; diese Ambosse
können aus der in Fig.2 dargestellten zurückgezogenen Stellung in eine vorgeschobene
Stellung bewegt werden, in der sie unter dem Kerndraht liegen. Die
Amboßschlitten
können abhängig von der Länge des zu umwickelnden Kerndrahts an den gewünschten
Stellen festgeklemmt werden, wobei flir diese Einstellung das geeichte Meßlineal
40 ausgenutzt werden kann. Wenn ein Kerndraht befestigt und gespannt worden ist,
dann werden die Ambosse 114 und 115 nach vorne bewegt, so daß sie unter dem Kerndraht
liegen und diesen stützen, worauf die Abflachungen dadurch erzeugt werden können,
daß mit einem Hammer oder einem ähnlichen Werkzeug in dem von den Ambossen getragenen
Bereich auf den Kerndraht geschlagen wird. Danach werden die Ambosse zurückgezogen,
und die Zufuhrarmanordnung wird in eine Lage gebracht, in der von Hand mehrere Windungen
des Umwicklungsdrahts um die über dem AmboB 114 gebildete Abflachung gewiekeltwerden
können. Der Umwicklusdraht wird natürlich auch um die über dem Amboß 115 gebildete
Abflachung gewickelt, wenn die Zufuhrarmanordnung diese Stelle erreicht.
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Als weitere Sicherheit gegen ein Vibrieren des Kerndrahts während
des Umwicklurzgsvorgangs können die beiden Enden des Kerndrahts mit Hilfe von Polstern
118 und 119 gedämpft werden, die von bürstenartigen Kunststoffborsten gebildet sind;
das Polster 118 ist dabei auf einem vom Schlitten t4 abstehenden Träger 120 angebracht,
und das Polster 119 ist auf einem vom Amboßschlitten 111 abstehenden Träger 121
angebracht.
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Auf diese Weise wird der Kerndraht nahe des Umwicklungspunkts vom
Auflager 95 und bei seinen beiden Enden von den Polstern 118 und 119 gedämpft.
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Die Vorrichtung kann auch mit verschiedenen Schaltern zur Steuerung
des Betriebs der verschiedenen Baueinheiten ausgestattet sein. Beispielsweise kann
ein Grenzechalter 122
mit einem biegsamen Kontaktarm 123 am Amboßschlitten
110 in einer solchen Lage angebracht sein, daß er vom untersten Ende des Bügels
97 am Befestigungskopf berührt wird, der nach unten unter den Kerndraht ragt und
einen abwärtsgerichteten Finger 124 bildet.
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Ein ähnlicher Schalter 125 kann am Amboßschlitten 111 so befestigt
sein, daß sein biegsamer Kontaktarm 126 vom abwärtsgerichteten Finger 124 berührt
werden kann, wenn sich die Zufuhrarmanordnung über den Amboß 115 hinwegbewegt, so
daß die Bewegung der Zufuhrarmanordnung dabei angehalten wird. Dieser Schalter kann
anstelle des Zählers 49 benutzt werden, wenn es erwünscht ist, eine vorbestimmtä
Länge des Kerndrahts zu umwickeln; das geeichte Meßlineal 40 wird dabei dazu benutzt,
den Amboßschlitten 111 so einzustellen, daß der Schalter 125 betätigt wird, wenn
die gewünschte Länge des Kerndrahts umwickelt worden ist. Der Schalter 125 kann
aber auch als Teil des Systems zur Rückfwxung des Zufuhrarmschlittens dienen. Das
bedeutet, daß nach dem Umwickeln einer Saite und ihrer Entfernung aus der Vorrichtung
die Bedienungsperson einen Schalter drückt, beispielsweise den Rückkehr schalter
127 am Bedienungsfeld 128, damit der Antriebsmotor 87 für den Zufuhrarmschlitten
eingeschaltet wird und den Zufuhrarmschlitten veranlaßt, sich in die andere Richtung
zu bewegen, damit der Zufuhrarm gegen den Amboß 114 bewegt wird, was seine Ausgangsposition
zum Umwickeln eines neuen Kerndrahts darstellt.
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Der Schlitten wird automatisch angehalten, wenn der abwärtsgerichtete
Finger 124 den Arm 123 Ses am Amboßschlitten 110 befestigten Schalters 122 berührt.
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Damit vermieden wird, daß der Rückkehr schalter 127 unbeabsichtigterweise
gedrückt wird, was zu Beschädigungen führt, wenn sich der Zufuhrarm in der Nähe
des anderen
Endes der Vorrichturg befindet, kann der Schalter 125
jedoch auch als Sicherheitsschalter benutzt werden, der den Stromkreis zum Antriebsmotor
87 über den Rückkehrschalter 127 sperrt, bis der abwärtsgerichtete Finger 124 den
Arm 126 des Schalters 125 berührt.
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Natürlich ist es auch möglich, am Amboßschlitten 111 zwei getrennte
Schalter anzubringen, von denen einer als Anhalteschalter für den Zufuhrarmschlitten
und der andere als Sicherheitsschalter dient; der Schalter 125 kann auch ein Schalter
mit mehreren Kontakten sein, der beide Funktionen ausüben kann.
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Vorzugsweise sind leicht zugängliche Handsteuerschalter vorgesehen,
mit denen eine unabhängige Links- oder Rechtsbewegung der Zufuhrarmanordnung ermöglicht
wird. Es können zwei Schalter 129 und 130 am Amboßschlitten 110 angebracht sein;
der Schalter 129 ermöglicht eine Bewegung der Zufuhranordnung in der einen Richtung,
und der Schalter 130 ermöglicht eine Bewegung der Zufuhrarmanordnung in der anderen
Richtung. Diese Schalter sind von besonderem Nutzen bei der Erzielung einer Feineinstellung
des Zufuhrarms bezüglich der Abflachung am Kerndraht, an der das Umwickeln beginnen
soll.
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Damit im Störungsfall eine Beschädigung der Vorrichtung verhindert
wird, können Sicherheitsschalter vorgesehen sein. Beispielsweise können Grenzschalter
131 und 132 an der Transportfuhrung 78 nach unten ragen, die den Motor 87 abschalten,
falls sie vom Zufuhrarmschlitten 77 berührt werden, so daß die Zufuhrarmanordnung
daran gehindert wird,
den Schlitten 14 an einem Ende und den festen
Kopf 7 am anderen Ende zu überlaufen. Auch am Rahmen 58 kann ein Grenzschalter 133
so befestigt sein, daß er vom Schwingarm 63 berührt wird, falls eine Störung verhindert,
daß der Umwicklungadraht frei von der Rolle 54 abgenommen wird oder falls eine unerwartete
Abweichung zwischen der Umwicklungsdraht-Zufuhrgeschwindigkeit und dem Drahtbedarf
auftritt, was bei einem Fehler des Zufuhrmotors 59 eintreten könnte.
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Es ist zu erkennen, daß mit Hilfe der Erfindung eine im wesentlichen
automatische Saitenumwicklungsvorrichtung geschaffen wird, in der die verschiedenen
Faktoren, die die Qualität der umwickelten Saiten beeinflussen, sorgfältig und gleichmässig
gesteuert werden können.Zusätzlich zur Herstellung einfach umwickelter Saiten kann
die Vorrichtung auch zur Herstellung doppelt umwickelter Saiten benutzt werden.
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Bei doppelt gewickelten Saiten ist es üblich, daß die Schraubenwindungen
der inneren und äußeren Wicklungen in entgegengesetzten Richtungen verlaufen. Bei
herkömmlichen Maschinen, in denen der Kerndraht nur in einer Richtung gedreht werden
konnte, wurde eine doppelte Umwicklung dadurch erzielt, daß die inneren und äußeren
Wicklungen an entgegengesetzten Enden des Kerndrahts begonnen wurden; die inneren
Windungen konnten von links nach rechts verlaufen, und darauf folgten die äußeren
Windungen von rechts nach links.
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Mit Hilfe der hier beschriebenen Vorrichtung können die inneren und
äußerrn Wicklungen am gleichen Ende des Kerndrahts begonnen werden, indem einfach
die Drehrichtung des Kerndrahts umgekehrt wird und die inneren und äußeren Wicklungen
auf entgegengesetzte
Saiten des Kerndrahts aufgebracht wurden.
Dies kann in einfacher Weise erreicht werden, da die Schrittmotore vorzugsweise
umkehrbare Motor. sind.
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Natürlich können im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen vorgenommen
werden. Eine Anzahl von Modifikationen ist bereits genannt worden; weiter.
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sind für den Fachmann ohne weiteres erkennbar.
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Beispielsweise können die auf den Amboßschlitten befestigten Ambosse
mechanisch beispielsweise mit Hilfe pneumatischer Zylinder oder mit Hilfe von Elektromagneten
vorgeschoben und zurückgezogen werden, und den Ambossen könnten pneumatische Hämmer
unmittelbar zugeordnet werden, mit deren Hilfe die Abflachungen des Kerndrahts anstelle
der Durchführung dieses Vorgangs von Hand erzeugt werden können.Die Spannung des
Umwicklungsdrahts könnte durch Verwendung eines Druckluftzylinders mit niedriger
Reibung anstelle der Gewichte zur Belastung des Schwingarms erhalten werden. Eine
solche Anordnung würde die Trägheit des Schwingarms-reduzieron und ermöglichen,
die Belastung des Schwingarms mit Hilfe eines Druckreglers einzustellen, so daß
es nicht mehr notwendig ist, zum Belasten des Schwingarms Gewichte mit der erforderlichen
Größe auszuwählen und aufzulegen, Es kann sich auch als vorteilhaft erweisen, die
Positionen des festen und des beweglichen Kopfes zu vertauschen, also den beweglichen
Kopf auf der rechten Seite der Vorrichtung und nicht auf der linken Seite anzubringen.
Diese Vertauschung hat den Vorteil, daß die Bedienungsperson mit dem
Umwicklungsvorgang
dicht beim Schleifenende des Kerndrahts beginnen kann.