DE3336970C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wickeln von Draht zu elektrischen Spulen mit regelbarer Zugspannung mit einer zwischen einer Drahtvorratsrolle und einem Drahtführer in Form einer von dem Draht umschlungenen Seilscheibe angeordneten Bremseinrichtung, bei der eine Bremsscheibe zusammen mit der Seilscheibe auf einer gemeinsamen Achse gelagert und die Bremsscheibe gegen eine Bremsfläche bewegbar gehalten ist.The invention relates to a device for winding wire to electrical coils with adjustable tension with a between a wire supply roll and a wire guide in shape a rope pulley wrapped around the wire Braking device in which a brake disc together with the Rope pulley mounted on a common axis and the Brake disc is held movable against a braking surface.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 20 25 887 entnehm bar, weil im vorliegenden Zusammenhang ein Draht als Äquivalent zu einem Faden anzusehen ist. Bei der bekannten Vorrichtung trägt eine drehbare Rolle als Seilscheibe einen Bremsbelag als Bremsscheibe, und die Rolle ist auf einer Achse gelagert, die ihrerseits in einem Nadellager in einem Bremsblock gelagert ist. Die Achse ist mittels eines Kugellagers, das vorzugsweise einen schrägen Käfig aufweist, gelagert. Sie ist durch eine Zugvorrichtung gegen den Bremsblock preßbar, wobei das Lager in ungünstiger Weise längs belastet wird.Such a device is taken from DE-OS 20 25 887 bar, because in the present context a wire is equivalent to be seen as a thread. In the known device carries a rotatable roller as a pulley as a brake pad Brake disc, and the roller is mounted on an axis that in turn stored in a needle bearing in a brake block is. The axis is by means of a ball bearing, which is preferred has an inclined cage, stored. It is opposed by a pulling device the brake block can be pressed, the bearing being unfavorable is loaded longitudinally.
Bei einer anderen, aus der DE-OS 29 51 917 bekannten Vorrich tung ist ein Draht von einer Drahtvorratsspule kommend zunächst durch eine Vorbremseinrichtung und dann durch eine Bremseinrich tung hindurch zu Positionierrollen geführt; diese bilden einen in Achsrichtung eines rotierenden Spulenkörpers beweglichen Draht führer. Die Bremseinrichtung besteht aus einer von dem Draht um schlungenen Seilscheibe, die mit der Bremskraft einer elektro magnetischen Bremse beaufschlagt wird. Die Bremseinrichtung der bekannten Vorrichtung ist dahingehend ausgelegt und wird in einer Weise betrieben, daß die auf den Draht während des Wickelns aus geübte Drahtzugspannung im wesentlichen konstant ist. Dazu werden während verschiedener Betriebsphasen des Wickelvorganges (Be schleunigungsphase, gleichförmige Bewegung und Verlangsamungs phase) durch eine Regeleinrichtung unterschiedliche elektrische Spannungen bzw. Ströme für die elektromagnetische Bremse in Ab hängigkeit von der Drehzahl des rotierenden Spulenkörpers einge stellt.In another known from DE-OS 29 51 917 Vorrich device is a wire coming from a wire supply spool initially by a pre-braking device and then by a braking device device led to positioning rollers; these form one wire movable in the axial direction of a rotating bobbin leader. The braking device consists of one of the wire around winding rope pulley with the braking force of an electro magnetic brake is applied. The braking device of the known device is designed and is in a Way operated that on the wire during winding practiced wire tension is essentially constant. To do this during various operating phases of the winding process (Be acceleration phase, smooth movement and deceleration phase) by a control device different electrical Voltages or currents for the electromagnetic brake in Ab dependence on the speed of the rotating bobbin poses.
Es ist ferner aus der DE-OS 31 45 177 oder der DD-PS 1 10 380 be kannt, während des Wickelns elektrischer Spulen oder während be stimmter Phasen der Spulenherstellung mit unterschiedlichen Draht zugspannungen zu arbeiten. Auf welche Weise die jeweils erforder liche Einstellung der Drahtzugspannungen erfolgt, geht aus diesen Druckschriften jedoch nicht hervor; es ist aber bekannt, daß der artige Einstellungen der Drahtzugspannungen bisher manuell erfolgten.It is also from DE-OS 31 45 177 or DD-PS 1 10 380 be knows, during the winding of electrical coils or during be right phases of the coil production with different wire tensile stresses to work. How each is required Liche setting of the wire tensile stresses takes place from these However, publications do not emerge; but it is known that the Previously, wire tension settings were made manually.
Um eine während des Wickelvorganges automatisch erfolgende Ein stellung der Drahtzugspannung zu ermöglichen, könnte auf die aus der DE-OS 29 51 917 bekannte Vorrichtung zurückgegriffen werden und die elektrische Bremsspannung für die elektromagnetische Bremse zur Einstellung der gewünschten Drahtzugspannung ent sprechend gesteuert werden. In Anbetracht des zur Erzeugung des magnetischen Bremsfeldes dabei ständig fließenden elektri schen Stromes wäre der hiermit verbundene Steuerungs- und Kon struktionsaufwand insbesondere beim Einsatz mehrerer derartiger Vorrichtungen erheblich.To be an automatic on during the winding process position of the wire tension could allow on the off the DE-OS 29 51 917 known device can be used and the electrical braking voltage for the electromagnetic Brake to set the desired wire tension be controlled speaking. Considering the generation of the magnetic braking field while flowing electri current would be the associated control and con structural effort especially when using several such Devices significantly.
Aus der DE-OS 24 24 302 ist eine andere, auf die Steuerung der Zugspannung speziell textiler Fäden zugeschnittene Lösung bekannt, bei der der betreffende Faden über relativ zueinander verstellbare Umlenkkörper geführt wird. Die dabei durch Veränderung der Umlenk winkel des Fadens um die Umlenkkörper hervorgerufene Fadenbremsung ist jedoch zur Einstellung einer Drahtzugspannung in vergleichs weise großen Bereichen bei einer Spulenwickelvorrichtung für Drähte nicht geeignet, weil die zur Erhöhung der Drahtzugspannung erforderliche Änderung der Umlenkwinkel zu sehr starken Umlenkun gen und entsprechenden Belastungen des Drahtes führen würde.From DE-OS 24 24 302 is another on the control of Tensile stress known solution tailored to textile threads, in which the thread in question is adjustable relative to each other Deflector is guided. By changing the deflection angle of the thread around the deflection caused thread braking is however in comparison to setting a wire tension as large areas in a coil winding device for Wires not suitable because of the increase in wire tension required change of the deflection angle to very strong deflection conditions and corresponding stresses on the wire.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung zum Wickeln von Draht zu elektrischen Spulen mit regelbarer Zugspannung eine konstruktiv einfache, zuverlässige und lagerschonende Ausgestaltung zu ver wirklichen.The invention has for its object in a device for winding wire to electrical coils with adjustable tension a constructive simple, reliable and storage-friendly design to ver real.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bremsscheibe verdrehungssicher, aber längsverschieblich auf der Achse gelagert ist und innerhalb einer Kammer eines Gehäuses der Bremseinrichtung eine bewegliche Wand bildet, daß die Bremsscheibe über eine Öffnung in der Kammer mit Druckluft be aufschlagbar ist und daß der Bremsscheibe in der Kammer eine Bremsfläche gegenüberliegt.This object is achieved in that the Brake disc against rotation, but longitudinally displaceable on the Axis is mounted and within a chamber of a housing the braking device forms a movable wall that the Brake disc with compressed air through an opening in the chamber can be opened and that the brake disc in the chamber Braking surface is opposite.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in ihrem geringen konstruktiven Aufwand, weil die Anordnung der gegenüber der Bremsfläche beweglichen Bremsscheibe besonders einfach und kompakt ausführbar ist. Ein weiterer Vorteil be steht in dem Druckluft-Antrieb für die Bremseinrichtung, weil dieser zum einen in Fertigungsbetrieben ohne Schwierigkei ten bereitstellbar ist und darüber hinaus mit einem relativ ge ringen Energieaufwand betreibbar ist. Im Unterschied zu der aus der DE-OS 24 24 302 bekannten Vorrichtung bleibt bei der er findungsgemäßen Vorrichtung der Umschlingungswinkel für den Draht auf der Seilrolle von der jeweils eingestellten Brems kraft unabhängig, so daß eine unnötige Beanspruchung des Drahtes aufgrund veränderter Umlenkwinkel entfällt. Durch die verschieb bare Anordnung der Bremsscheibe auf der Achse werden unabhängig von der jeweils eingestellten Bremskraft jegliche in Achsrichtung wirkenden Kräfte auf die Achse vermieden, so daß deren Lagerung entsprechend konstruktiv einfach ausgebildet werden kann. Der auf die Bremsscheibe ausgeübte pneumatische Druck wird daher ausschließlich in eine Bremskraft umgesetzt, wobei die Anpreßkraft der Bremsscheibe an die Bremsfläche umso größer ist, je größer der auf die Bremsscheibe ausgeübte pneumatische Druck ist; proportional zu dieser Anpreßkraft steigt das Bremsmoment für die Seilscheibe. Dem Draht wird damit eine größere Drahtzug spannung verliehen.A major advantage of the device according to the invention lies in their low design effort because of the arrangement the brake disc, which is movable in relation to the braking surface is simple and compact to carry out. Another advantage be stands in the compressed air drive for the braking device because this on the one hand in manufacturing plants without difficulty ten is available and also with a relatively ge wrestling energy expenditure is operable. Unlike the one from the DE-OS 24 24 302 known device remains with it inventive device of the wrap angle for the Wire on the pulley from the currently set brake force independent, so that an unnecessary strain on the wire due to a changed deflection angle. By moving bare arrangement of the brake disc on the axis become independent any of the braking force set in the axial direction forces acting on the axis avoided, so that their storage can be correspondingly structurally simple. The Pneumatic pressure exerted on the brake disc is therefore implemented exclusively in a braking force, the contact pressure the larger the size of the brake disc on the braking surface is the pneumatic pressure applied to the brake disc; The braking torque for increases in proportion to this contact pressure the pulley. The wire becomes a bigger wire pull tension awarded.
Eine andere Lösung der oben aufgeführten Aufgabe sieht vor, daß die Achse an einem einarmigen Hebel gelagert ist, der an einem Gehäuse der Bremseinrichtung angelenkt ist, und daß der Hebel durch einen durch Druckluft antreibbaren Stößel derart schwenk bar ist, daß die Bremsscheibe gegen die sie abschnittsweise an nähernd konzentrisch umgebende Bremsfläche gedrückt wird. Aufgrund dieser Ausbildung werden nicht nur Längsbelastungen des Lagers vermieden, sondern auch Änderungen der Kräfte beim Abziehen des Drahtes wegen des Momentengleichgewichtes aus der am Umfang der Seilscheibe auftretenden Drahtabziehkraft und der von dem Stößel ausgeübten Kraft um den Drehpunkt des Hebels durch die sich gegensinnig zwangsläufig ändernde resultierende Anpreßkraft zwischen der Bremsscheibe und der Bremsfläche in vorteilhafter Weise kompensiert.Another solution to the problem listed above provides that the axle is mounted on a one-armed lever, which on one Housing of the braking device is articulated, and that the lever so pivoted by a plunger driven by compressed air bar is that the brake disc against them in sections approximately concentrically surrounding braking surface is pressed. Due to this training, not only longitudinal loads of the bearing avoided, but also changes in forces when pulling out the wire due to the equilibrium of moments the wire pulling force occurring on the circumference of the sheave and the force exerted by the ram around the pivot point of the lever due to the inevitably changing resulting Contact pressure between the brake disc and the braking surface in advantageously compensated.
Es ist aus der eingangs genannten DE-OS 29 51 917 bekannt, Brems einrichtungen, die eine Drahtzugspannung in einem Draht erzeugen, eine sogenannte Vorbremse vorzuschalten, mit der ein bestimmter Drahtzugspannungswert erzeugt wird, der im allgemeinen für das Wirksamwerden der nachfolgenden Bremseinrichtung Voraussetzung ist. In diesem Zusammenhang ist gemäß einer vorteilhaften Weiter bildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, daß die Vorbremseinrichtung bezüglich ihrer relativen Lage zueinander einstellbare Umlenkkörper für den Draht aufweist und daß das Einstellen der Umlenkkörper durch die Druckluft erfolgt. Auf grund der Verstellbarkeit der Umlenkkörper ist es in vorteil hafter Weise möglich, den für die Wirkungsweise der Bremsein richtung wichtigen Grundwert der Drahtzugspannung an den ge wünschten Wert der Drahtzugspannung bzw. an den beim Wickeln der Spule auftretenden Drahtzugspannungsbereich anzupassen, in dem die auf den Draht in der Vorbremseinrichtung ausgeübte Reib kraft variiert wird. Um den automatisch einstellbaren Steuer bereich zwischen einer minimalen und einer maximalen Drahtzug spannung im Draht auch ohne manuelle Beeinflussung möglichst groß zu machen, erfolgt das Einstellen der Umlenkkörper durch die Druckluft.It is known from the aforementioned DE-OS 29 51 917, brake devices that generate a wire tension in a wire, upstream a so-called pre-brake with which a certain Wire tension value is generated, which is generally for the The following braking device becomes effective is. In this context, according to an advantageous further Education of the device according to the invention provided that the Preliminary braking device with respect to their relative position to each other has adjustable deflecting body for the wire and that Adjustment of the deflection body is done by the compressed air. On it is advantageous because of the adjustability of the deflecting bodies possible for the mode of operation of the brake important basic value of the wire tension to the ge desired value of the wire tension or at the winding to adjust the wire tension range occurring in the coil, in the friction exerted on the wire in the pre-braking device force is varied. To the automatically adjustable tax range between a minimum and a maximum wire pull Tension in the wire also possible without manual interference to make large, the deflection body is adjusted by the compressed air.
Entsprechend einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrich tung ist die Druckluft durch ein Rohr angeschlossen, sind an dem Rohr der Drahtführer und die Bremseinrichtung gehalten, und das Rohr weist eine Anschlußöffnung für die Bremseinrichtung auf. Durch diese Ausbildung werden die Tragfunktion für den Drahtführer und die Bremseinrichtung und der Anschluß der Druckluft an die Bremseinrichtung in vorteilhafter Weise in einem einzigen Bauteil vereinigt.According to a development of the device according to the invention the compressed air is connected by a pipe, are on the pipe held the wire guide and the braking device, and the tube has a connection opening for the braking device on. Through this training, the supporting function for the Wire guide and the braking device and the connection of the Compressed air to the braking device in an advantageous manner united in a single component.
Von besonderem Vorteil ist die vorstehend angegebene Mehrfachaus nutzung des Rohres als Träger und als Anschluß der Druckluft bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der zum gleichzeitigen Wickeln mehrerer elektrischer Spulen weitere Drahtführer und zugehörige weitere Bremseinrichtungen auf dem Rohr gehalten sind. Der Aufwand für die Halterung der Drahtführer und der Bremseinrichtungen sowie deren Steuerungsaufwand ist damit auf ein Mindestmaß beschränkt.The above-mentioned multiple is particularly advantageous Use of the pipe as a carrier and as a connection for the compressed air in an advantageous development of the invention Device for the simultaneous winding of several electrical coils other wire guides and associated others Braking devices are kept on the pipe. The effort for the holder of the wire guides and the braking devices as well their control effort is thus kept to a minimum.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei in drei Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. DieThe invention is described below with reference to two in three figures illustrated embodiments explained. The
Fig. 1 zeigt dabei als erstes Ausführungsbeispiel einen Ausschnitt aus einer konstruktiv besonders einfachen Ausführungsform der Vor richtung mit einer Bremseinrichtung. In den Fig. 1 shows as a first embodiment a section of a structurally particularly simple embodiment of the on direction with a braking device. In the
Fig. 2 und 3 ist in einer Ansicht und in einem Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bremseinrichtung mit einer Reibfaktorkompensation und einer steuerbaren Vorbrems einrichtung gezeigt. Figs. 2 and 3 is shown means, in a view and in a section a further embodiment of a braking device with a Reibfaktorkompensation and a controllable Vorbrems.
Die Bremseinrichtung gemäß Fig. 1 ist auf einem sich entlang mehrerer - nicht dargestellter - Wickelspindeln einer Mehrfach wickelmaschine erstreckenden Rohr 1 befestigt, das zugleich Träger für eine Halterung 2 eines nicht dargestellten Draht führers ist. Der den Drahtführern zuzuführende Draht läuft über eine Öse 3 in eine Vorbremseinrichtung ein, die aus zwei Umlenk stiften 4 gebildet ist. Die Lage der Umlenkstifte 4 im Verhältnis zur Öse 3 ist mittels einer Stellschraube einstellbar. Hinter den Umlenkstiften 4 läuft der Draht auf eine Seilscheibe 5 auf und umschlingt diese wenigstens einfach. Infolge der durch die Öse 3 und die Umlenkstifte 4 auf den Draht ausgeübten Drahtzug spannung besteht zwischen dem Wickeldraht und der Seilscheibe 5 eine reibschlüssige Verbindung durch Seilreibung, die eine Mit nahme der Seilscheibe 5 auch gegen ein auf sie ausgeübtes Brems moment bewirkt. Damit wird eine dem Bremsmoment proportionale Zugspannung im Draht verursacht. . The braking device according to Figure 1 is located on a along several - not shown - mounted winding spindles of a multiple winding machine extending tube 1 at the same time a support for a support 2 of a wire not shown is leader. The wire to be fed wire runs through an eyelet 3 into a pre-braking device, which is formed from two deflection pins 4 . The position of the deflection pins 4 in relation to the eyelet 3 can be adjusted by means of an adjusting screw. Behind the deflection pins 4 , the wire runs onto a rope pulley 5 and at least simply wraps around it. As a result of the tension applied to the wire by the eyelet 3 and the deflection pins 4 on the wire, there is a frictional connection between the winding wire and the rope sheave 5 by rope friction, which causes the rope sheave 5 to be taken against an applied braking torque. This causes a tension in the wire that is proportional to the braking torque.
Die Seilscheibe 5 ist gemeinsam mit einer Bremsscheibe 6 auf einer Achse 7 gelagert; die Bremsscheibe 6 ist dabei auf der Achse 7 verdrehungssicher, aber längsverschieblich gelagert. Die Bremsscheibe 6 bildet eine Begrenzungswand einer in einem Gehäuse 8 der Bremseinrichtung ausgebildeten Kammer 9, die einen Anschluß für eine Verbindungsleitung 11 zum Rohr 1 aufweist. Der Bremsscheibe 6 liegt auf ihrer dem Inneren der Kammer 9 abgewandten Seite eine Bremsfläche 10 gegenüber, die parallel zur Bremsscheibe 6 ausgerichtet ist. Wird Druckluft in das Rohr 1 eingeführt, so führt der dadurch verbundene Überdruck in der Kammer 9 zu einem Anpressen der längsverschiebbaren Bremsscheibe 6 an die Bremsfläche 10; auf die Seilscheibe 5 wird damit ein dem Überdruck proportionales Bremsmoment ausgeübt.The rope pulley 5 is mounted together with a brake disk 6 on an axis 7 ; the brake disc 6 is mounted on the axis 7 against rotation, but longitudinally displaceable. The brake disc 6 forms a boundary wall of a chamber 9 formed in a housing 8 of the braking device, which has a connection for a connecting line 11 to the pipe 1 . The brake disc 6 is on its side facing the interior of the chamber 9 side facing away from a braking surface 10 against which is aligned parallel to the brake disc. 6 If compressed air is introduced into the tube 1 , the resulting excess pressure in the chamber 9 leads to the longitudinally displaceable brake disc 6 being pressed against the brake surface 10 ; a braking torque proportional to the excess pressure is thus exerted on the sheave 5 .
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Vorrichtung weist eben falls als Träger von Bremseinrichtungen und Drahtführern ein Rohr 1 auf. Der eigentlichen Bremseinrichtung ist wiederum eine Vorbremseinrichtung vorgeschaltet, die im wesentlichen aus den beiden Umlenkstiften 4 und der Öse 3 gebildet ist, über die der Draht geführt wird. Im Gegensatz zu der Vorbremseinrichtung der Fig. 1 sind die beiden Umlenkstifte 4 auf einen gemeinsamen Träger 12 gelagert, der mittels einer Verzahnung 13 und einer Zahnstange 14 gedreht werden kann. Die Verschiebung der Zahn stange 14 erfolgt dabei mittels eines an der Zahnstange 14 an setzenden Kolbens 15 bzw. einer nur schematisch angedeuteten Verbindungsleitung 16, über die Druckluft an den Kolben 15 angelegt werden kann.The device shown in FIGS . 2 and 3 also has a tube 1 as a support for braking devices and wire guides. The actual braking device is in turn connected upstream of a pre-braking device which is essentially formed from the two deflection pins 4 and the eyelet 3 , over which the wire is guided. In contrast to the pre-braking device of FIG. 1, the two deflection pins 4 are mounted on a common carrier 12 which can be rotated by means of a toothing 13 and a rack 14 . The displacement of the toothed rack 14 takes place by means of a on the rack 14 on the setting piston 15 or a connection line 16 which is only indicated schematically, via which compressed air can be applied to the piston 15 .
Die die Seilscheibe 5 tragende Achse 7 ist auf einem Hebel 17 gelagert, der seinerseits an einem gehäusefesten Zapfen 18 drehbar gelagert ist. Die relative Lage des Hebels 17 in bezug auf ein Gehäuse 19 der Bremseinrichtung wird durch einen Stößel 20 bestimmt, der dem im Rohr 1 herrschenden Überdruck proportio nale Auslenkbewegungen durchführt und dabei den Hebel 17 um den Zapfen 18 schwenkt. Bei dieser Schwenkbewegung wird eine Brems scheibe 21 an eine Bremsfläche 22 angedrückt und damit ein Brems moment auf die Seilscheibe 5, die über die Achse 7 starr mit der Bremsscheibe 21 verbunden ist, ausgeübt. Änderungen der Abziehkraft A werden beim Abziehen von Draht wegen des Moment gleichgewichts aus der Abziehkraft A des Drahtes und der vom Kolben 20 auf den Hebel 17 ausgeübten Kraft K um den als Drehpunkt dienenden Zapfen 18 durch die sich gegensinnig ändernde resultierende Anpreßkraft R der Bremsscheibe 21 an die Bremsfläche 22 kompensiert.The shaft 7 carrying the sheave 5 is mounted on a lever 17 which in turn is rotatably mounted on a pin 18 fixed to the housing. The relative position of the lever 17 with respect to a housing 19 of the braking device is determined by a plunger 20 which performs the excess pressure prevailing in the tube 1 proportio nale deflection movements and thereby pivots the lever 17 about the pin 18 . During this pivoting movement, a brake disc 21 is pressed against a braking surface 22 and thus a braking torque is exerted on the rope pulley 5 , which is rigidly connected to the brake disc 21 via the axis 7 . Changes in the pulling force A are due to the pulling of wire due to the equilibrium of the pulling force A of the wire and the force K exerted by the piston 20 on the lever 17 around the pin 18 serving as the pivot point due to the oppositely changing resulting pressing force R of the brake disc 21 the braking surface 22 compensated.
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