DE2837946B1 - Vorrichtung zur Herstellung von Wendeln aus Draht - Google Patents

Description

ORIGINAL INSPECTED

Π 89 513 bekannte Prinzip, um vorteilhafterweise zu ermöglichen, mit einem von einem einfachen, kontinuierlich laufenden Motor oder vorzugsweise vom Gesamtantrieb der Herstellungsmaschine kontinuierlich angetriebenen Wickeldorn zu arbeiten. Durch die Festhalteeinrichtung — bei einer Ausführungsform in Gestalt eines Anschlags — wird erreicht, daß die Wendel nach dem Schneiden am vorderen Ende abgestützt wird, so daß sich die Wendel von dem Wickeldorn, der kontinuierlich weiterläuft, abhebt. Während dieser Zeit kann der fertiggestellte Block aus der »Spiralisierstation« entfernt werden und ein neuer, noch nicht »spiralisierter« Blätterpack eingebracht werden. Danach wird der z. B. die Festhalteeinrichtung bildende Anschlag wieder aus der Bahn des vorderen Endes der Wendel gebracht, die durch das Anhalten des vorderen Endes etwas aufgefederte Wendel federt wieder zusammen, wird vom Wickeldorn erfaßt und in den neuen Blätterpack eingedreht. Da diese Vorrichtung nahezu trägheitslos arbeitet, können außerordentlieh kurze Anlaufzeiten für die Wendel erreicht werden, so daß die Taktzeiten gesteigert werden können. Außerdem wird der teuere und relativ viel Energie verzehrende Bremsmotor eingespart.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann der Anschlag unmittelbar angrenzend an die Schneidebene angeordnet sein. Dadurch wird die Bremsung, die bereits beim Schneiden auftritt, mit zum gesamten Anhalten der Wendel ausgenutzt.

Eine baulich besonders einfache Ausführung entsteht vorzugsweise dadurch, daß der Anschlag vom beweglichen Messer der Schneideinrichtung gebildet wird. Hier kommt man also ohne Mehraufwand für die Festhalteeinrichtung aus und spart außerdem den teuren Bremsmotor.

Es ist weiterhin bevorzugt, daß die Schneideinrichtung scherenartig arbeitet und das bewegliche Messer in Drehrichtung der Wendel hinter dem beweglichen Messer liegt. Das hintere Messer der Schere hält also das vordere Ende der Wendel auf und bildet den Anschlag. Der Anschlag kann auch von einer Klemmeinrichtung gebildet oder unterstützt werden, die beispielsweise durch die scherenartig zusammenbewegten Messer gebildet sein kann. Dadurch könnte beispielsweise bei besonders großen und dünnen Wendeln die u. U. vorhandene Tendenz zum Ausbrechen des vorderen Endes ausgeschaltet werden.

Weitere Ausgestaltungen im Rahmen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines Teils einer »Spiralisierstation« in einer ersten Arbeitsstellung während des Einwindens der Wendel,

F i g. 2 die Vorrichtung nach F i g. 1 in einer zweiten Arbeitsstellung während des Stillstandes der Wendel und

Fig.3 eine schematische Teilansicht einer anderen Ausführungsform.

In der Zeichnung ist ein Teil einer »Spiralisierstation« dargestellt, die ihrerseits normalerweise eine Teilvorrichtung einer Gesamtmaschine zur Herstellung von sog. »spiralgebundenen« Erzeugnissen wie Stenogrammblocks etc. ist. Durch eine nicht dargestellte Transporteinrichtung werden längs ihres Rückens gelochte Blätterpacks 11 in die Vorrichtung gebracht und nahe vor dem Ende eines Wickeldorns 12 mit ihren Lochreihen zu diesem ausgerichtet positioniert. Der Wickeldorn hat die Form einer langgestreckten, fliegend gelagerten Welle, die sich zu ihrem freien Ende hin leicht konisch erweitert. Er wird von einer Hülse 13 umgeben, die in ihrem an den Wickeldorn 12 angrenzenden Bereich schraubenlinienförmig angeordnete Nuten 14 aufweist, deren Nuttiefe größer ist als die Dicke des die Wendel 15 bildenden Drahtes 16, der ein Metalldraht, Kunststoffdraht oder kunststoffummantelter Metalldraht sein kann. Zur Vereinfachung der Darstellung ist der Wickeldorn 12 sehr kurz und mit nur wenigen Windungen dargestellt und die Konizität ist stark übertrieben. Meistens wird in der Praxis eine größere Anzahl von Windungen auf dem Wickeldorn liegen.

Es sei hier bemerkt, daß die dargestellte Vorrichtung mit konischem Dorn und mit in einer Hülse vorgesehenen, schraubenlinienförmig angeordneten Nuten zwar eine besonders bevorzugte, jedoch nicht die einzige Möglichkeit ist, einen Wickeldorn zu schaffen, der selbsttätig den Draht ergreift und beim Anhalten des vorderen Endes frei gibt. Der Wickeldorn kann auch zylindrisch und stufenförmig abgesetzt sein, wobei eventuell Überleitorgane vorhanden sein können. Die Nuten können durch entsprechend angeordnete Stifte oder Rollen ersetzt sein.

Der Wickeldorn 12 wird von einem nur schematisch dargestellten Motor 17 oder — besonders bevorzugt — von dem Gesamtantrieb (Synchronwelle) der Maschine angetrieben.

Am Ende des Wickeldorns und vor dem Blätterpack ist eine Schneideinrichtung 18 vorgesehen, die im dargestellten Beispiel (Fig. 1, 2) aus einem festen Messer 19 und einem beweglichen Messer 20 besteht, die über eine Achse 21 miteinander verbunden und gegeneinander schwenkbar sind. Ihre Schneiden 22 sind so geformt, daß sie im geöffneten Zustand (F i g. 1) eine U-förmige Ausnehmung zwischen sich abgrenzen, durch die die Wendel 15 frei hindurch laufen kann. Das feste Messer 19 liegt in Fig. 1, in der die Wendel in diesem Bereich von vorn nach hinten durch die Zeichenebene läuft, vorn.

In F i g. 1 ist der normale Betriebszustand gezeigt, in dem das Wickelwerkzeug die Wendel 15 aus dem Draht 16 herstellt und in die Lochreihe des Blätterpacks 11 eindreht. Durch die konische Form des Wickeldorns 12 legt sich die hergestellte Wendel fest um ihn herum und zieht den Draht 16 u. U. gegen einen erheblichen Widerstand und unter Überwindung der Biege-Verformungsarbeit nach. Die Wendel 15 läuft zwischen den Schneiden 22 der Schneideinrichtung hindurch und wird in den Blätterpack 11 eingedreht.

Nachdem die Wendel 15 vollständig in den Blätterpack 11 hineingewunden ist, wird die Schneideinrichtung 18 betätigt. Dabei bleibt das feste Messer 19 unbeweglich, und das bewegliche Messer 20 schwenkt in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn (F i g. 2), so daß sich der Schneidspalt schließt und die Schneiden 22 die Wendel 15 durchtrennen. In dieser Lage versperrt die an die Schneide 22 angrenzende, einen Anschlag 24 bildende Fläche des beweglichen Messers 20 dem vorderen Ende 25 der Wendel den Weg. so daß das vordere Ende der Wendel ungchnlten wird. Da die Wendel 15 von dem Wickeldorn 12 nachgefordert win!, weitet sich der Durchmesser der Wendel, unterxluut von der Rückfederung des meist federnde» Diahles. auf und die um den Wickeldorn 12 heruinliejieiulen Windungen heben in den Nuten 14 von dem Wickeldorn 12 ab. Eine leichte Reibung an einigen Stellen 4wischen

Wickeldorn und Draht reicht aus, um diesen Zustand aufrecht zu erhalten. Das Messer 20 bleibt also in der in F i g. 2 dargestellten Lage, während der fertiggestellte Block — eventuell nach einem von einer nicht dargestellten Vorrichtung vorgenommenen Umbiegung des vorderen und hinteren Endes der Wendel im Block — abtransportiert und ein neuer Blätterpack antransportiert wird. Danach wird das Messer 20 wieder in die Lage nach Fig. 1 geschwenkt und damit das vordere Ende 25 frei gegeben, so daß die Wendel 15 nach vorn federt und sich erneut an den Wickeldorn 12 anlegt. Die konische Form unterstützt dies. Der Wickeldorn 12, der in der Zwischenzeit kontinuierlich weiterlief, erfaßt nun die Wendel sofort und beginnt mit dem Einwinden in den neuen Blätterpack 11.

Bei empfindlichen Drähten, beispielsweise kunststoffummantelten Drähten, kann die gewisse Reibung, die auch während des Abhebens der Wendel vom Wickeldorn zwischen diesen Teilen verbleibt, über längere Zeit den Draht unzulässig erwärmen oder beschädigen. Daher kann vorzugsweise eine Einrichtung vorhanden sein, die beispielsweise beim Ausbleiben eines oder mehrerer Blätterpacks, was zu einer Pause im Herstellen der Wendel führt, den Motor 17 abschaltet oder die Antriebsverbindung zur Maschine löst. Diese Einrichtung kann beispielsweise von einem meistens ohnehin vorhandenen Fühler für die Blätterpacks 11 oder einem Zeitschaltwerk gesteuert werden. Bei der Verwendung einer anderen Schneideinrichtung kann ein von dieser gesonderter Anschlag vorgesehen sein. Es ist auch möglich, die Schneideinrichtung mit einer Umbiegeeinrichtung für das hintere Ende der bereits eingewundenen Wendel zu verbinden.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen wie bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2. Zwischen dem Wickeldorn 12 und der Schneideinrichtung 18, die ausgebildet ist wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, ist bei der Ausführungsform nach der F i g. 3 zusätzlich noch eine Klemmeinrichtung zum Festhalten des Teils der Wendel vorgesehen, der den Wickeldorn bereits verlassen hat. Diese Klemmeinrichtung weist halbzylindrische Klemmbacken 30 und 31 auf, die in einem geringen Abstand von der Wendel am Außenumfang der Wendel zwischen dem Wickeldorn 12 und der Schneideinrichtung 18 angeordnet sind. Als Gegendruckstück 32 für die Klemmbacken 30 und 31 ist eine zylindrische Hülse 33 vorgesehen, die im Inneren der Wendel im Anschluß an den Wickeldorn 12 angeordnet ist. Diese Hülse 33 ist auf einem koaxialen Fortsatz 34 des Wickeldorns 12 mittels zweier Kugellager 35 gelagert und besitzt einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Wickeldorn 12 an seinem der Schneideinrichtung 18 zugewandten Ende. Der Durchmesser der Hülse 33 entspricht somit im wesentlichen dem Innendurchmesser der entspannten Wendel Und erlaubt noch ein im wesentlichen reibungsfreies Hinweggleiten der Wendel über die Hülse.

ίο Die Klemmeinrichtung ist mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten mechanisch oder hydraulisch arbeitenden Betätigungseinrichtung verbunden, die synchron mit der Schneideinrichtung 18 zusammenwirkt. Beim Abschneiden des Drahtes 16 wird der Draht somit nicht nur durch die Schneideinrichtung 18, sondern gleichzeitig auch durch die Klemmbacken 30 und 31 festgehalten, die den Draht gegen die Hülse 33 drücken. Hierdurch wird die frisch gefertigte Wendel stabilisiert und Schwingungen werden vermieden. Bei geöffneten Klemmbacken 30 und 31 läuft die Hülse 33 normalerweise im wesentlichen mit der gleichen Drehzahl wie der Wickeldorn 12, so daß die Kugellager 35 still stehen. Greifen die Klemmbacken 30 und 31 jedoch zu, dann wird die Hülse 33 abgebremst, wobei sich der Fortsatz 34 in der nun feststehenden Hülse 33 weiterdreht. Die Hülse 33 besitzt vorzugsweise eine geringe bewegte Masse und besteht mit Vorteil aus einer harten Aluminiumlegierung.

Anstelle der den Wickeldorn 12 umgreifenden Hülse 13 der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 ist bei der Ausführungsform nach F i g. 3 eine schraubenlinienförmig verlaufende Führungsleiste 36 vorgesehen, die feststeht und den Nuten 14 entsprechende Zwischenräume für den Draht 16 aufweist. Eine solche Führungsleiste 36 ermöglicht es, daß die Klemmbacken 30 und 31 in axialer Richtung über den Wickeldorn 12 verlängert werden. Dabei wird der radiale Abstand der Klemmbakken 30, 31 so bemessen, daß sie auch im Bremszustand die auf dem Wickeldorn 12 befindlichen Drahtwindungen nicht gegen den Wickeldorn drücken, sondern den Draht allenfalls dann berühren und stabilisieren, wenn die Wendel auf dem Wickeldorn 12 infolge des Abbremsens einmal eine zu starke Aufweitung erfahren sollte.

Es ist auch möglich, die Klemmeinrichtung aus den Klemmbacken 30, 31 und der Hülse 33 als einzige Bremseinrichtung vorzusehen, so daß die Schneideinrichtung 18 lediglich zum Schneiden, nicht aber zum Festhalten des freien Drahtendes der Wendel dient.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von Wendeln aus Draht im Zuge eines Herstellungsvorganges unmittelbar in eine Lochreihe eines Blätterpacks einzuführender Bindewendeln mit einem angetriebenen Wickeldorn, der von der hergestellten Wendel umgeben ist und von dem sich die Wendel beim Anhalten des vorderen Wendelendes abhebt, und mit einer Schneideinrichtung für die Wendel, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeldorn (12) kontinuierlich angetrieben ist, daß zwischen dem Wickeldorn (12) und der Schneideinrichtung (18) eine Einrichtung zum periodischen Festhalten des vorderen Endes der Wendel vorgesehen ist und daß diese Festhalteeinrichtung (24) taktmäßig mit der Schneideinrichtung gekoppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Festhalteeinrichtung der Schneideinrichtung (18) ein in die Bahn des vorderen Endes (25) der Wendel bewegbarer Anschlag (24) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (24) unmittelbar angrenzend an die Schneidebene angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruchs oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (24) vom beweglichen Messer (20) der Schneideinrichtung (18) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (18) scherenartig arbeitet und das bewegliche Messer (20) in Drehrichtung der Wendel (15) hinter dem festen Messer (19) liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Festhalteeinrichtung eine Klemmeinrichtung (30, 31, 32) mit Klemmbacken (30, 31) und Gegendruckstück (32) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (30, 31, 32) zusätzlich zum Anschlag (24) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (30, 31, 32) an Außenseite und Innenseite der Wendel (15) angreift.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (30, 31, 32) halbzylindrische Klemmbacken (30, 31) aufweist, deren Innenkrümmung im wesentlichen der Außenkrümmung der freien Wendel (15) entspricht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Klemmbakken (30,31) mindestens einer Ganghöhe der Wendel (15) entspricht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (30, 31, 32) ein zylindrisches, koaxial zum Wickeldorn (12) angeordnetes Gegenstück (32) für die Klemmbacken (30, 31) aufweist, dessen Außendurchmesser nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der freien Wendel (15) ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstück (32) als Hülse

(33) ausgebildet ist, die auf einem axialen Fortsatz

(34) des Wickeldorns (12) drehbar gelagert ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Wendeln aus Draht im Zuge eines Herstellungsvorgangs unmittelbar in eine Lochreihe eines Blätterpacks einzuführender Bindewendeln mit einem angetriebenen Wickeldorn, der von der hergestellten Wendel umgeben ist und von dem sich die Wendel beim Anhalten des vorderen Wendelendes abhebt, und mit einer Schneideinrichtung für die Wendel.
Aus der DE-PS 11 89 513 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der der Wickeldorn von einem diskontinuierlichen Antrieb, beispielsweise einem Bremsmotor (s. auch DE-PS 19 44 223) angetrieben wird, wenn eine Wendel (»Spirale«) einzudrehen ist. Am Ende des »Spiralisiervorganges« wird der Bremsmotor wieder angehalten, die Wendel abgeschnitten, und nach Einbringen eines neuen Blätterpacks in die »Spiralisierstation« wird der Wickeldorn wieder in Gang gesetzt. Nach der DE-PS 1189 513 ist der Wickeldorn so ausgebildet, daß bei einem fehlerhaften Einwinden der Wendel, beispielsweise durch ein verstopftes Loch der Lochreihe im Blätterpack, die Wendel automatisch angehalten wird, indem sich der Draht von dem Wickeldorn abheben kann.

Bei der bekannten Vorrichtung ist problematisch, daß der Antrieb des Wickeldorns mittels eines Bremsmotors, d. h. eines mit hoher Schalthäufigkeit an- und abschaltbaren Motors, bei jedem Einwindevorgang aus dem Stillstand auf seine Nenndrehzahl beschleunigt und danach wieder auf Stillstand abgebremst werden muß.

Danach wird die Wendel abgeschnitten.

Die bekannten Vorrichtungen der vorgenannten Art lassen sich in ihrer Leistung, d. h. in der Taktzahl, nicht beliebig steigern. Da das Wickelwerkzeug nur während der Zeit in Betrieb sein kann, in der der Blätterpack in der »Spiralisierstation« zum Einwinden bereit steht und außerdem noch Zeit für das Abschneiden der Enden abgeht, muß das eigentliche Wendeln (»Spiralisieren«) in einer sehr kurzen Zeit durchgeführt werden. Bei einer Taktzahl von 30 l/min verbleibt für das »Spiralisieren« nur etwas über eine Sekunde. Es sind Versuche angestellt worden, mit leistungsstärkeren Bremsmotoren zu arbeiten, die jedoch ebenfalls zu keiner Verbesserung der Taktzahlen geführt haben. Es ist ferner versucht worden, mit kontinuierlichen Antrieben zu arbeiten und den Wickeldorn über mechanische oder elektromechanische Kupplungen zuzuschalten. Auch diese Versuche brachten — insbesondere infolge des Verschleißes — keine in der Praxis verwendbare Vorrichtung mit höherer Leistung.

Die Entwicklung in Richtung einer höheren Leistung ging dann im Sinne der DE-PS 19 44 223 dahin, daß die Wendel kontinuierlich hergestellt und auf Länge geschnitten wurde, jedoch nicht unmittelbar in den Blätterpack eingedreht, sondern zuerst zwischengelagert und anschließend durch eine besondere Einwindevorrichtung in den Blätterpack eingedreht wurde. Mit dieser bekannten Vorrichtung ist es zwar möglich, die Taktzahlen zu erhöhen, die Vorrichtung ist jedoch um vieles komplizierter und aufwendiger in der Herstellung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die bei Beibehaltung der unmittelbaren Einführung der Wendeln in den Blätterpack in der »Spiralisierstation« einfach aufgebaut ist und hohe Arbeitsgeschwindigkeiten ermöglicht.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Erfindung verwendet somit das aus der DE-PS