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Drahtschraubenwickelmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf solche
Drahtschraubenwickelmaschinen, bei welchen der aufzuwickelnde Draht durch Wirkung
einer in einem umlaufenden Wickelkopfe drehbar gelagerten Meßscheibe absatzweise
auf einen fortlaufend bewegten Kerndrabt gewickelt wird, also bei welchen stets
eine genau abgemessene Drahtlänge in Schraubenlinienform gewickelt und dann jeweils
bei stillgesetztem Wickelkopfe zwischen zwei Drahtschrauben - ein geradlinig verlaufendes
Drahtstück gebildet wird. Solche Drahtschrauben werden vornehmlich in der Glühlampenindustrie
zur Herstellung von elektrischen Leuchtkörpern benutzt. Mittels dieser bekannten
Maschinen lassen sich zwar auch verhältnismäßig dünne Drähte in Schraubenlinienform
wickeln, jedoch, wie sich gezeigt hat, nicht sehr feine Drähte, die beispielsweise
nur einen Durchmesser von o,r mrn und- darunter besitzen und zufolge ihrer großen
Feinheit schon bei geringer Zugbeanspruchung zerreißen. Die Ursache hierfür liegt
darin, daß die von dem abgezogenen Wickeldrahte mitgenommene Meßscheibe durch Zahnradübersetzung
auf eine den Wickelkopf steuernde Klinkeneinrichtung einwirkt. - Diese mechanische
Kraftübertragung setzt eine verhältnismäßig starke Zugwirkung auf die Meßscheibe
voraus, welcher ein sehr feiner Wickeldraht naturgemäß nicht gewachsen ist.
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Durch die Erfindung wird es nun ermöglicht, auch äußerst dünne, jedenfalls
viel feinere Drähte als bisher mit Sicherheit zu Drahtschrauben von genau vorgeschriebener
Länge des aufgewickelten Drahtes zu verarbeiten. Dies wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß die Meßscheibe durch Ausstattung mit einem oder mehreren Kontakten
unmittelbar als Kontaktvorrichtung ausgebildet und in einen Relaisstromkreis gelegt
wird, der, je nachdem, ob sein Relais erregt oder stromlos 'ist, einen die Drehung
des Wickelkopfes veranlassenden zweiten Stromkreis entweder schließt oder zwecks
Stillsetzung des Wickelkopfes öffnet. In den die Ein- oder Ausschaltung des Wickelkopfes
bewirkenden
zweiten Stromkreis ist zwei._-mäßig ein den Wickelkopf bei Stromdurchfluß mitnehmender
und auf der ständig gedrehten Wickelkopfachse- sitzender Glockeninagnet sowie ein
eine Wickelkopfbremse steuerndes Relais eingeschaltet. Da mithin das Ein- und Ausschalten
des Wickelkopfes auf rein elektrischem bzw. elektromagnetischem Wege erfolgt, so
wird der Wickeldraht nur der für die Drehung der Meßscheibe hinreichenden Zugbeanspruchung
ausgesetzt, die praktisch bedeutungslos ist und jedenfalls ein Reißen des Drahtes
nicht veranlaßt. Durch die neue, rein elektrisch bzw. elektromagnetisch erfolgende
Ein- und Ausrückung des Wickelkopfes wird auch ein äußerst scharfes Anhalten und
Ingangsetzen desselben und damit das Herstellen von Drahtschrauben mit sehr genau
bemessener Drahtlänge gewährleistet.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von gemäß der Erfindung
ausgebildeten Wickelmaschinen in den Abb. i und 2 schematisch dargestellt.
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Die in Abb. i dargestellte Maschine besitzt eine in nicht dargestellten
Böcken gelagerte Achse i, durch deren Mittelbohrung der von der Vorratsrolle 2 durch
nicht dargestellte Mittel ständig abgewickelte und mit "bestimmter Geschwindigkeit
vorbewegte Kerndraht 3 hindurchgeführt ist. Auf der Achse i ist unter Vermittlung
einer metallischen Buchse 4 eine aus Isoliermaterial bestehende Schnurscheibe 5
aufgekeilt, die mit einem Schleifringe 6 ausgestattet ist und die die Achse i und
einen an der Buchse 4 angebrachten Glockenmagneten 7 in ständige Umdrehung versetzt.
Letzterer ist an seinem Umfange mit einem isoliert aufgesetzten Schleifringe 8 versehen.
Neben dem Glockenmagneten 7 ist auf der Achse eine Scheibe g lose drehbar gelagert,
die einen aus Isoliermaterial bestehenden Ring io trägt. Der mit zwei Schleifringen
i i und 12 ausgerüstete Ring io trägt die Vorratsspule 13 für den Wickeldraht 14
sowie einen Ausleger 15, an dessen Ende eine Leitrolle 16 für den Wickeldraht angebracht
ist. Die Scheibe g trägt ferner einen Ausleger 17, auf dessen Zapfen 18 die Meßscheibe
ig drehbar gelagert ist. In dem von der Stirnseite dieser Scheibe vorspringenden
Rande 2o ist ein Isolierstück 2i eingesetzt. Der von der Vorratsrolle 13 kommende
Wickeldraht 14 ist über eine von dem Ausleger 17 gehaltene Leitrolle 22 und den
aus Isoliermaterial bestehenden gerillten Kranz 23 der Meßscheibe ig hinweg zur
Leitrolle 16 und zu dem Kerndrahte 3 geführt. Auf dem vorspringenden Rande 2o der
Meßscheibe ig schleift eine in den Isolierring io eingesetzte und mit dem Schleifringe
i i leitend verbundene Feder 24. Oberhalb des aus der Scheibe g, dem Ringe io, den
Auslegern 15 und 17 nebst der Meßscheibe ig bestehenden Wickelkopfes ist eine von
einem zweiarmigen Hebel 2,5 gebildete, unter Wirkung einer Feder 26 und eines
Relais 27 stehende Bremse angeordnet. Die durch das eingesetzte Isolierstück 21
als Kontakteinrichtung ausgebildete Meßscheibe i9 liegt in einem durch ausgezogene
Linien angedeuteten Stromkreise 28, der .über die Achse i, die Scheibe g, den Ausleger
17, die Meßscheibe i9, die Feder 24, den Schleifring i i und ein Relais 29 geführt
ist. Der Anker 3o des letztgenannten Relais dient zur Schließung eines in einem
langgestrichelt gezeichneten Stromkreise 31 liegenden Kontaktpaaren 32. Der letztgenannte
Stromkreis ist über das Relais 27, den Schleifring 8, die Wicklung des Glockenmagneten
7, den Schleifring 6 und das Kontaktpaar 32 geführt.
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Angenommen, die einzelnen Teile der Maschine nehmen die inAbb. i dargestellte
S tellung ein, .bei welcher der Relaisstromkreis 28 der Meßscheibe ig durch die
am Isolierstücke 21 anliegende Schleiffeder 24 unterbrochen ist. In dieser Stellung
befindet sich der Wickelkopf in Ruhe, und es dreht sich demgemäß nur die Schnurscheibe
5 mit der Achse i und dem Glockenmagneten 7. Da sich jedoch der Kerndraht 3 stetig
langsam weiterbewegt, so zieht er auch den an ihm befestigten Wickeldraht 14 geradlinig
mit. Letztgenannter veranlaßt dadurch eine Drehung der Meßscheibe i9. Sobald bei
dieser Drehung das Isolierstück 21 die Schleiffeder 24 verläßt, stellt diese mit
dem metallischen Rande 2o und der Meßscheibe ig einen Kontakt her, so daß der Stromkreis
28 geschlossen ist. Hierdurch wird das Relais 29 erregt und veranlaßt durch Anziehung
seines Ankers 30 nunmehr auch eine Schließung des zweiten, gestrichelt gezeichneten
Stromkreises 31. Das in diesem liegende Relais 27 wird erregt und zieht infolgedessen
die Bremse 25 unter Freigabe der Scheibe g des Wickelkopfes an. Gleichzeitig ist
auch der Glockenmagnet 7 erregt worden, der nunmehr die Scheibe g durch magnetische
Anziehung festhält. Infolgedessen nimmt sofort nach Abgleiten der Feder 24 vom Isolierstücke
21 der Wickelkopf und somit auch die Meßscheibe ig an der Umdrehung der Achse i
und des Glockenmagneten 7 teil. Während des ganzen Wickelkopfumlaufes bleiben die
beiden Relais 29 und 27 ständig erregt, da beide Stromkreise 28 und 31 geschlossen
sind. Der Wickeldraht 14 wird durch den Umlauf des Wickelkopfes um den Kerndraht
3 herumbewegt und, da sich der letztere langsam fortbewegt, auf diesen in Schraubenwindungen
aufgewickelt.
Durch das Aufwickeln des Drahtes rd. wird ständig ein geringer Zug auf die um die
Achse z umlaufende Meßscheil.e ig ausgeübt und diese noch zusätzlich um die eigene
Achse 18 langsam gedreht. Sobald die Meßscheibe ig eine volle Umdrehung ausgeführt
hat, gelangt wieder ihr Isolierstück 21, wie dargestellt, unter die Feder 24, und
es wird alsdann wieder der Stromkreis 28 und durch Abfallen des Ankers 3o auch der
Stromkreis 31 unterbrochen. Infolge der Stromunterbrechung wird der Glockenmagnet
7 und das Relais 27 stromlos, wodurch der Wickelkopf unter Einwirkung der Bremse
25 stillgesetzt wird. Während dieser Stillsetzung des Wickelkopfes bildet sich durch
Weiterbewegung des Kerndrahtes und weiteres Abziehen des Wickeldrahtes 14 ein geradliniges,
parallel zum Kerndrahte verlaufendes Drahtstück zwischen der gebildeten Drahtschraube
und der beim nächsten Anlaufen des Wickelkopfes entstehenden nächsten Drahtschraube.
Die Länge des zur Herstellung der gebildeten Drahtschraube benötigten Drahtes ist
durch den Umfang der 1leßscheibe und die Länge des zwischen zwei Drahtschrauben
entstehenden geradlinigen Zwischenstückes durch die Länge des Isolierstückes 21
genau bestimmt.
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Zur Erleichterung des Wickelns wird das jeweils vorderste auflaufende
Ende des Wickeldrahtes 14 in bekannter Weise durch Stromdurchleitung erhitzt. Zu
diesem Zwecke ist der eine Pol eines nicht dargestellten, zweckmäßig mit Wechselstrom
gespeisten Erhitzungsstromkreises über die Achsei an den Kerndraht 3 und der andere
Pol des Stromkreises an den mit dem Ausleger 15 stromleitend verbundenen
Schleifring i2 gelegt, so daß jeweils das zwischen Leitrolle 16 und Kerndraht 3
befindliche Drahtstück zur Erhitzung kommt.
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Wie ohne weiteres ersichtlich, können durch Einsetzung einer größeren
oder kleineren Meßscheibe sowie auch durch verschiedenartige Größenbemessung des
Isolierstückes 2i Drahtschrauben von verschiedener Länge und auch mit verschieden
langem geradlinigen Zwischenstücke hergestellt werden. Wenn kurze Drahtschrauben
herzustellen sind, so können auch Meßscheiben mit mehr als einem Isolierstücke Anwendung
finden, so daß bei einer Umdrehung der Meßscheibe die Stromkreise 28,
31 mehrmals unterbrochen und demgemäß mehrmals geradlinige Zwischenstücke
erzeugt werden.
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Die in Abb.2 dargestellte Maschine gibt die Möglichkeit, auch Drahtschrauben
von größerer Länge herzustellen, indem die Unterbrechung der Wicklung immer erst
nach mehrmaliger Umdrehung der Meßscheibe i9 erfolgt. Die Maschine besitzt nämlich
bei im wesentlichen gleicher Ausführung noch im Stromkreise 28 ein weiteres Relais
33 und ferner ein Schaltwerk, das in einer Abzweigung 34. des Stromkreises 3 i liegt.
Das Schaltwerk besteht aus einem dem Relais 33 zugeordneten Anker 35, einer Schaltklinke
36, einem Schaltrade 37 und einer mit letzterem verbundenen Kontaktscheibe 38. Letztere
ist in gleichmäßigen, mehreren Zähnen des Schaltrades entsprechenden Abständen mit
Isolierstücken 39 versehen. Im dargestellten Beispiele weist das Schaltrad 37 zwölf
Zähne und die Kontaktscheibe 38 vier Isolierstücke 39 auf, so daß immer erst nach
drei Schaltungen des Rades 37 ein Isolierstück 39 unter eine am Umfange der Kontaktscheibe
38 anliegende Feder d.o gelangt.
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Bei der dargestellten Stellung der Teile ist wiederum der ausgezogen
gezeichnete Stromkreis 28 unterbrochen, da die Feder 24 auf dein Isolierstück 2,1
ruht. Es ist auch wie. derum das Relais 29 stromlos und somit der Kontakt 32 unterbrochen.
In diesem Falle ist jedoch trotzdem der Glockenmagnet 7 nicht stromlos, denn es
wird diesem durch die Abzweigung 34. des Stromkreises 31 über die Kontaktscheibe
38 Strom zugeführt. Es läuft demgemäß bei der dargestellten Stellung der Teile trotz
Unterbrechung des Relaisstromkreises 28 der Wickelkopf um, so daß also jetzt beim
Aufruhen der Feder 24 auf dem Isolierstücke 21 kein geradliniges Stück in der Wicklung
gebildet, sondern diese weiter fortgesetzt wird. Sobald das Isolierstück 21 die
Feder 24 verläßt, wird der Stromkreis 28 geschlossen und durch Erregung des
Relais 33 der Ankerhebel 35 angezogen und somit das Schaltwerk 37, 38 um einen Zahn
gedreht. Die Feder 40 liegt nach eingetretener Teildrehung der Kontaktscheibe 38
jedoch immer noch an einer metallischen .Stelle der Kontaktscheibe an, so daß die
Stromzuführung zum Glockenmagneten 7 nicht unterbrochen wird. Gleichzeitig mit der
Betätigung des Schaltwerkes ist auch das Relais 29 erregt und der den Kontakt 32
enthaltende Zweig des Stromkreises 31 geschlossen worden. Der den Wickelkopf mitnehmende
Glockenmagnet 7 erhält demgemäß nicht nur über die Kontaktscheibe 38, sondern auch
über den Kontakt 32 Strom.
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Hat nach einer gewissen Zeit des Wickelkopfumlaufes durch Wirkung
des ablaufenden und sich auf den Kerndraht 3 aufwickelnden Drahtes 1q. die Meßscheibe
ig eine volle Umdrehung ausgeführt, so wiederholt sich der geschilderte Vorgang,
indem wiederum beim Auftreffen der Feder 2.1 auf das Isolierstück 21 der Stromkreis
28 ausgeschaltet, aber dennoch der den Wickelkopf mitnehmende
Glockenmagnet
7 über die Kontaktscheibe 38 mit Strom versorgt wird. Beim Ablaufen der Feder 24
vom Isolierstück 2i findet zufolge Erregung des Relais 33 auch wiederum eine Schaltung
des Rades 37 um einen Zahn statt. Bei dieser zweiten Schaltung gelangt jetzt aber
ein Isolierstück 39 unter die Feder 4o, so daß nunmehr der Abzweigstromkreis 34
unterbrochen wird. Trotzdem läuft jedoch der Wickelkopf weiter um, da der mitnehmende
Glockenmagnet 7 noch über das erregte Relais 29 und das geschlossene Kontaktpaar
32 Strom erhält. Während des folgenden Wickelkopfumlaufes bleiben die Relais in
üblicher Weise erregt und lassen ihre Anker erst dann wieder in die Ruhestellung
zurückfallen, wenn wieder ein Umlauf der Meßscheibe i9 stattgefunden und wieder
das Isolierstück 2:1 derselben unter die Schleiffeder 24 geschoben und somit der
Stromkreis 28 unterbrochen ist. Im selben Augenblicke wird jedoch jetzt der bereits
zwischen der Schleiffeder 40 und der Kontaktscheibe 38 unterbrochene Strom auch
am Kontakte 32 unterbrochen. Da hierdurch sowohl der Glockenmagnet '7 als auch das
Relais 27 stromlos werden, so wird gleichzeitig die Bremse 25 angedrückt und der
rechte Teil des Wickelkopfes zum Stillstand gebracht. Der Draht 14 wird von- diesem
Augenblicke an nicht mehr in Schraubenlinienform um den Kerndraht 3 gewickelt, sondern
verläuft als gerades, parallel zum Kerndrahte verlaufendes Drahtstück. Durch den
geradlinig abgezogenen Draht wird jedoch die Meßscheibe i9 gedreht, so daß nach
kurzer Zeit bereits wieder die das Isolierstück 2i verlassende Schleiffeder 24 den
Stromkreis 28 schließt. Der Glockenmagnet 7 wird alsdann sofort erregt, da er einesteils
über das geschlossene Kontaktpaar 32 und andernteils über die dann einen Zahn weiter
geschaltete Kontaktscheibe 38 Strom erhält. Es findet also sofort nach Abgleiten
der Feder 24 vom Isolierstücke 21 wieder ein erneutes Einrücken des Wickelkopfes
und damit ein neues Wickeln statt.
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Je nach der Zähnezahl des Schaltrades 37 und der Anzahl von an der
Kontaktscheibe 3£i vorgesehenen Isolierstücken 39 läßt sich eine bestimmte Länge
der herzustellenden Drahtschrauben erreichen.
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Da die beiden Relais 33 und 29 gleichzeitig ansprechen und ihre Anker
eine synchrone Bewegung ausführen, so kann unter Fortfall des Relais 29 auch das
Kontaktpaar 32 am Hebel 35 angebracht bzw. die Anziehung des Hebels 35 dazu ausgenutzt
werden, um einen isoliert an ihm angebrachten, in den Stror4-kreis 3 i eingeschalteten
Kontakt mit einem Gegenkontakte desselben Stromkreises in Berührung zu bringen.