DE413646C - Verfahren und Maschine zum Isolieren von Draehten durch Umspinnen mit ungezwirntem Fasermaterial - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 14. MAI 1925

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE

(A 42300 VIIIJ2IC¹)

Firma Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin.

Verfahren und Maschine zum Isolieren von Drähten durch Umspinnen mit ungezwirntem

Fasermaterial.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Mai 1924 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 24. Mai 1923 beansprucht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zur Isolierung von Drähten durch Umspinnen mit ungezwirntem Fasermaterial. Gegenüber der Herstellung isolierter Drähte mittels der bekannten Maschinen, welche nur die Verarbeitung gezwirnten Materials gestatten, werden bei dem neuein Verfahren infolge des Fortfalls der zum Zwirnen erforderlichen Zwischenstufen die Herstellungskosten von umsponnenen Drähten erheblieh herabgesetzt.

Gemäß der Erfindung wird das Faser-

material durch Rollen mit einer geringeren als dem Vorschub des Drahtes entsprechenden Geschwindigkeit dem Draht zugeführt und spiralförmig um diesen gewickelt, so daß eine gewisse Reckung des Fasermaterials eintritt. Durch geeignete Wahl des Verhältnisses der Zuführungsgeschwindigkeit des Fasermaterials zu der Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes kann die Stärke der Umspinnung geändert ίο werden. Die in dieser Weise hergestellte Umhüllung wird mit einem geeigneten Bindemittel imprägniert.

Die Erfindung ist im folgenden beschrieben und in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt; hierin zeigen

Abb. ι eine Ansicht der Maschine gemäß der Erfindung und

Abb. 2 eine Seitenansicht der Abb. i. Abb. 3 und 4 sind Aufsichten einiger Einzelteile der Umspinnvorrichtung,

Abb. 5 und 6 weitere Einzelteile und Abb. 7 eine abgeänderte Ausführungsform der Zuführungsvorrichtung.

Wie aus den Abb. 1 und 2 hervorgeht, besteht die Maschine aus einem Ständer 10 mit einem Seitenarm 11, der zur Aufnahme eines Supports 12 dient, welcher das Fasermaterial 13 nebst den Zuführungsvorfichtungen für dasselbe trägt. Der Support 12 ist in der Mitte mit einer Öffnung 12' (Abb. 3} versehen, durch die der Draht 14 senkrecht I hindurchgeführt wird, während der Support I gleichzeitig rotiert, so daß der Faden 13 spiralförmig um den Draht gewunden wird. . Der Draht 14 wird von einer Trommel 15 ■ geliefert, die mit geeigneten Spannvorrich- i tungen versehen ist, um den Draht straff zu halten. Von der Trommel 15 läuft der Draht über eine lose Rolle 16 und weiter aufwärts i durch die Öffnung 12' des Supports 12, wo er j mit ungezwimter Baumwolle umsponnen wird. Von hieraus geht er aufwärts zwei- oder drei- ! mal um die Trommel 17 herum und läuft als- ; dann abwärts durch einen Behälter 18, der ein geeignetes Binde- und Isoliermaterial, wie _: z. B. Asphalt, enthält, mit dem das Gewebe getränkt wird. Im Boden des Behälters 18 befindet sich ein geeigneter Abstreifer, wie z. B. ein nachgiebiges Zieheisen, welches den überschüssigen Asphalt während des ^: Durchgangs des Leiters von der Umhüllung , abstreift und gleichzeitig das Gewebe ver- i dichtet. Nach dem Verlassen des Behälters i"8 wird der Leiter auf eine Trommel 19 gewun- ■' den und kann nunmehr getrocknet werden. ^[

Die Maschine wird in geeigneter Weise, z. B. durch einen Elektromotor 20, angetrieben. Der Motor 20 treibt eine senkrechte Welle 21 unter Zwischenschaltung eines Rei bungsgetriebes, das aus der am unteren Ende der Welle 21 befestigten Reibscheibe 22 und dem auf der Motorwelle sitzenden Reibrad 23 besteht. Am oberen Ende der Welle 21 befindet sich eine Schnecke 24, in die ein Schneckenrad 25 eingreift. Letzteres ist auf einer Vorgelegewelle 26 befestigt, auf deren entgegengesetztem Ende ein kleines Stirnrad ; 27 sitzt. Das Rad 27 kämmt mit einem: j großen Stirnrad 28, das auf einer Welle 29 ι sitzt, die an einem Ende die Trommel 17 und am anderen Ende eine Scheibe 30 trägt. Die Scheibe 30 steht durch einen Riemen 31 mit ■ einer Scheibe 32 in Verbindung, die auf ' einer Welle 33 sitzt, welche die Trommel 19 trägt. Durch diese Antriebsvorrichtungen wird der Draht 14 von der Trommel 15 aus durch die Maschine hindurchgeführt und auf die Trommel 19 aufgewunden. Die Trommel j 17, um die der Draht mehrere Male herum ! gewunden ist, ist konisch und übt infolge der durch die mehrfache Umschlingung auftretenden Reibung eine Zugkraft auf den Draht aus, so daß er von der Trommel 15 abgerollt wird. Infolge der konisch gestalteten Ober- ! fläche 34 der Trommel 17 gleiten die darauf j befindlichen Draht windungen in bekannter Weise allmählich seitwärts nach dem schmaleren Ende hin.

Um den Draht mit dem Faden 13 zu umspinnen, wird der Support 12 von der Welle 21 aus durch geeignete Übertragungsvorrichtungen angetrieben. Diese bestehen bei dem dargestellten Ausführuingsbeispiel aus einer Kette 35, die über ein Kettenrad 36 auf der Welle 21 und ein Kettenrad 37 läuft, das an dem unteren Ende einer senkrechten Hohlwelle 38 angeordnet ist, die konzentrisch zu der Öffnung 12' liegt, und auf deren oberem Ende der Support 12 befestigt ist. Die Welle

38 ist in dem Ende des Armes 11 gelagert. An dem Arm 11 ist ferner konzentrisch zu der Hohlwelle 38 eine feststehende Schnecke

39 angebracht, die bei der Drehung des Supports das Antriebsorgan für die zwangläufige Zuführung des Fadens 13 zum Draht 14 bildet.

Der Faden wird durch zwei Rollen 40 und 41, die auf dem Support angeordnet sind, zwangläufig vorgeschoben. Diese beiden Zuführungsrollen sind an ihren unteren Enden no mit Zahnrädern versehen, die ineinandergreifen, und erhalten ihren Antrieb von der Schnecke 39 aus durch ein Zwischengetriebe, das, wie Abb. 3 zeigt, aus den Zahnrädern 42 und 43, der mit letzterem auf gleicher Achse sitzenden Schnecke 44, dem Schneckenrad 45, den Stirnrädern 46 und 47 und dem durch die Welle 48 mit letzteren verbundenen Schneckenrad 49 besteht, das sich mit der Schnecke 39 im Eingriff befindet, so daß bei der Drehung des Supports 12 die beiden Rollen 40 und 41 ebenfalls rotieren. Die Zwischengetricibeteile,

die sämtlich von dem Support 12 getragen werden, sind zweckmäßig, mit Ausnahme der Zahnräder 42 und 43,, unterhalb des Supports angeordnet.

Die Rollen führen den Faden mit einer bestimmten Geschwindigkeit, die von dem Übersetzungsverhältnis des Zwischengetriebes abhängt, dem Draht zu. Diese Geschwindigkeit ist gewöhnlich nicht so hoch wie beim normalen Aufwickeln des Fadens auf den Draht, so daß der Faden etwas gereckt wird. Infolgedessen wird die Stärke der Umhüllung geringer als gewöhnlich. Durch Änderung· der Geschwindigkeit der Zuführungsrollen kann das Maß, um welches die Umspinnung gereckt wird, und somit ihre Stärke verändert werden, und zwar geschieht dies zweckmäßig durch Auswechselung der Räder 46 und 47. Je geringer die Zuführungsgeschwindigkeit ist, um so dünner wird die Umspinnung. Die größte Stärke erhält man demnach, wenn man den Faden mit solcher Geschwindigkeit zuführt, däß er ohne Recken auf den Draht aufgewunden wird. Das Fasermaterial kann in beliebiger Weise auf dem Support derart angeordnet oder aufgespult sein, daß es ungehindert durch die Rollen zugeführt wird. Bei dem in Abb. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet es sich in einem Behälter 50, der auf dem Support ruht, und gelangt durch ein Führungsrohr 51 zu den Rollen.

Um den rotierenden Support besser auszugleichen und die durch ungleiche Belastung i auftretenden Erschütterungen herabzusetzen, : ist es zweckmäßig, das Fasermaterial in der j aus Abb. 4 bis 7 ersichtlichen, an sich zum Teil bekannten Weise in einem konzentrisch zum Draht liegenden Behälter 52, der auf dem Support ruht, unterzubringen. Hierbei wird das Fasermaterial vorzugsweise, wie Abb. 7 zeigt, derart aufgespult, daß, unge- ; achtet der Größe der Spule, jede Windung | die gleiche Länge besitzt. Zweckmäßig wählt man den Durchmesser des Behälters 52 gleich dem des Supports und versieht seinen unteren I Rand mit einem Flansch 53, welcher derart über den Rand des Supports greift, daß der j Behälter zwar konzentrisch zum Support festgehalten wird, sich .ihm gegenüber jedoch ι drehen kann. Während des Aufwickeins des Fasermaterials auf den Draht dreht sich der Behälter in bezug auf den Support, um j den Faden dem Führungsrohr 51 zuzuführen. 1 Zu diesem Zweck ist der Behälter am Boden I mit einem Innenzahnkranz 54 versehen, der, wie Abb. 4 zeigt, mit einem am Support befestigten Zahnrad 55 im Eingriff steht. Letzteres arbeitet mit einem Zahnrad 56 zusammen, dessen Welle 57 den Support durchdringt' und am anderen Ende eine Schnecke 58 fragt, die in ein Schneckenrad 59 eingreift. Auf der Welle 60 des letzteren sitzt am äußeren Ende ein Stirnrad 61, das mit einem zweiten Stirnrad 62 kämmt, dessen Welle 63 ein. Schneckenrad 64 trägt, welches sich mit der feststehenden Schnecke 39 im Eingriff be- findet. Bei der Drehung des Supports rotiert daher der Behälter 52 ebenfalls in bezug auf den ersteren und führt auf diese Weise das Fasermaterial der Führung 51 zu.

Unmittelbar nach dem Aufbringen des Fadens auf den Leiter läuft letzterer zwischen zwei Kontakten 66 und 67 (Abb. 1) hindurch. Der Zweck dieser beiden Kontakte, die einen leichten Druck auf die Umspinnung ausüben, besteht darin, die Maschine anzuhalten, falls der Zusammenhang der Umhüllung unterbrochen sein sollte, d. h. wenn beispielsweise der Faden reißt oder eine Lücke zwischen den Windungen entsteht. In diesem Falle gelangen die Kontakte mit dem blanken Draht in Berührung und schließen dadurch den elektrischen Stromkreis für eine Magnetspule 68, die ihren Anker 69 (Abb. 2) anzieht. Der Anker 69 nimmt bei seiner Bewegung einen Handhebel 70 in der Uhrzeiger richtung mit. Der Hebel 70 ist mittels eines Gelenks 71 mit einem Kniegelenk 72 verbunden, welches eine Reibkuppelung J2, betätigt, die zwischen Reibscheibe 22 und .Welle 21 eingeschaltet ist. Bei der Bewegung des Hebels 70 nach rechts wird die Kupplung 73 ausgerückt, so daß die Verbindung zwischen Welle 21 und Reibscheibe 22 unterbrochen ist. Der Hebel 70 kann entweder selbsttätig durch die Magnetspule 68 oder gegebenenfalls von Hand umgelegt werden.

Die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine wird durch Verschieben des Reibrades 23 in bezug auf die Reibscheibe 22 geregelt. Zu diesem Zweck dient ein Handgriff 74, der an einem Arm 7 5 befestigt ist, welcher durch ein Gelenk 76 mit dem Rad 23 in Verbindung steht. Die Lage des Rades 23, das verschiebbar auf der Antriebswelle sitzt, kann dadurch nach Belieben verändert werden. An dem Arm 75 sind Rasten yy angeordnet, die mit einem Anschlag 78 in Eingriff gelangen, um das Rad 23 in der eingestellten n₀ Lage festzuhalten.

Der Behälter 18 für das Binde- und Isoliermaterial ruht auf einer wagerechten Führungswelle 80, die oberhalb der Welle 33, welche die Trommel 19 trägt, parallel zu dieser liegt. Der Behälter 18 ist auf einem Gleitblock 81 befestigt, der sich längs der Führung 80 bewegt. Wie aus Abb. 1 und 2 hervorgeht, ist der Gleitblock 81 seitlich mit zwei Armen 82 und 83 versehen, auf denen der Behälter 18 ruht. Parallel zu der Führung 80 verläuft eine zweite Führung 84, um die

ein am Gleitblock 81 befestigter Arm greift, um eine Drehung des Blockes in bezug auf die Führung 80 zu verhindern. Die Führung 80 ist mit Rechts- und Linksgewinde 86 versehen, dessen Ganghöhe dem Durchmesser des Drahtes 14 entspricht. Ihr Antrieb erfolgt durch eine Kette 87 von der ■Motorwelle aus. Der Block 81 besitzt entsprechendes Rechts- und Linksgewinde, so daß er sich bei der Drehung der Welle 80 in bekannter Weise von dem einen Ende zum anderen hin und her bewegt. Hierdurch wird der Leiter 14 nach Verlassen des Behälters 18 selbsttätig lagenweise auf die Trommel 19 gewickelt.

Zum Ingangsetzen des Motors 20 dient ein geeigneter Anlaßschalter 88. Dieser Schalter wird durch einen als Kniehebel ausgebildeten Handgriff 8g betätigt, dessen einer Hebelarm durch ein Gelenk 90 mit dem Schalter verbunden ist.

Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende: Zunächst wird der Behälter 50 mit Fasermaterial gefüllt. Hierauf wird der Draht 14 durch die Maschine hindurchgeführt und sein Ende an der Trommel 19 befestigt. Der Anfang des Baumwollfadens wird alsdann um den Draht herumgewickelt und der Motor 20 mittels des Handgriffs 89 angelassen, worauf der Draht während seines Durchgangs durch die Maschine selbsttätig umsponnen wird. Beim Durchgang durch den Behälter 18 wird die Umspinnung mit Asphalt o. dgl. durchtränkt. Der überschüssige Asphalt wird durch den im Boden des Behälters angeordneten Abstreifer entfernt, so daß die Umspinnung ein nahezu trockenes Aussehen hat und der fertige Draht unmittelbar zum Trocknen auf die Trommel 19 aufgewickelt werden kann.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zum "Isolieren von Drähten durch Umspinnen mit ungezwirntem Fasermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial mit einer geringeren als dem Vorschub des Drahtes entsprechenden Geschwindigkeit dem Draht zugeführt und spiralförmig um diesen, gewickelt wird, so daß eine gewisse Reckung des Fasermaterials eintritt, und daß der Draht nach dem Umspinnen mit einem Binde- und "Isoliermittel durchtränkt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Änderung des Verhältnisses der Zuführungsgeschwindigkeit des Fasermaterials zu der Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes die Stärke der Umspinnung geändert wird.
3. 3. Maschine zur Ausführung der Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem rotierenden, konzentrisch zum Draht liegenden Support (12), der den Vorratsbehälter für das Fasermaterial trägt, Rollen (40, 41) angeordnet sind, die bei der Drehung des Supports von einer feststehenden Schnecke (39) aus unter Zwischenschaltung eines auswechselbaren Übersetzungsgetriebes angetrieben werden und das Fasermaterial dem Draht mit einer bestimmten Geschwindigkeit zuführen.
4. 4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial in dem Vorratsbehälter in Windungen gleieher Länge, beispielsweise in zur Achse konzentrischen Kreisen gleichen Halbmessers·, aufgespult ist,, so daß bei jeder Drehung des Behälters die gleiche Länge des Fasermaterials abgewickelt wird.
5. 5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der das Binde- und Isoliermittel enthaltende Behälter (18) mittels eines Gleitblocks (81) verschiebbar auf einer mit Rechts- und Linksgewinde versehenen Spindel (80) ruht, die bei ihrer * Drehung den Behälter innerhalb eines bestimmten Bereiches hin und her bewegt, so daß der den Behälter verlassende Draht lagenweise auf eine parallel zu der Spindel liegende Trommel (19) aufgewickelt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.