DE467550C - Maschine zum Wickeln von schraubenlinienfoermig gewundenen Draehten mit Zwischenlegern - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 26. OKTOBER 1928

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 467 KLASSE 7d GRUPPE

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Wickeln von Drähten in Schraubenform und insbesondere zum Wickeln von verhältnismäßig dünnen Drähten in Form enger Schrauben. Die Maschine nach der Erfindung eignet sich besonders für die Herstellung von Schraubendrähten für elektrische Glühlampen.

In manchen Fällen ist es erwünscht, den Draht mit Unterbrechungen schraubenförmig zu wickeln, so daß mit einer gewissen Ganghöhe gewickelte Teile durch nahezu gerade oder mit bedeutend größerer Ganghöhe gewickelte Teile verbunden werden. Auch in der Glühlampenindustrie werden solche unterbrochenen Schraubendrähte verwendet, und die geraden oder fast geraden Teile des Drahtes werden alsdann mit dem Namen »Zwischenleger« bezeichnet.

Es sind schon Maschinen bekannt, bei denen der Draht schraubenförmig auf einen sich vorbewegenden Dorn aufgewickelt wird. Bei solchen Maschinen kann man die sogenannten »Zwischenleger« dadurch herstellen, daß man in bestimmten Augenblicken den Dorn mit bedeutend größerer Geschwindigkeit sich vorbewegen läßt. Wenn der Mechanismus zum Vorbewegen des Domes mit größerer Geschwindigkeit unmittelbar mit dem Mechanismus zum Vorbewegen des Domes mit normaler langsamer Geschwindigkeit gekuppelt wird, so können während des Wicklungsvorganges Unregelmäßigkeiten auftreten. Der Zweck der Erfindung ist nun im wesentlichen der, diesem Ubelstand abzuhelfen.

Als Dorn benutzt man in der Regel einen Draht, z. B. aus Stahl oder Kupfer, der von einer Vorratsrolle abgewickelt und nach der Wicklung des Schraubendrahtes auf eine zweite Vorratsrolle aufgewickelt wird. Im nachfolgenden wird dieser Draht mit dem Namen »Dorndraht« und der auf diesen Dorndraht schraubenförmig gewickelte Draht mit dem Namen »Wickeldraht« bezeichnet.

Bei der Maschine gemäß der Erfindung, bei der der Wickeldraht mittels eines umlaufenden Wickelkopfes auf einen Dorndraht gewickelt wird, der normal mit einer bestimmten gleichmäßigen Geschwindigkeit und absatzweise mit bedeutend größerer Geschwindigkeit vorbewegt wird, ist eine mit dem Antriebsmechanismus nur absatzweise in Verbindung tretende Kraftquelle vorhanden, von der der zum Antreiben des Wickelkopfes und des Dorndrahtes

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Richard Shepherd in Eindhoven, Holland.

dienende Mechanismus seine absatzweise größere Geschwindigkeit erhält.

Die Erfindung kann in verschiedener Weise zur Ausführung gelangen. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann das absatzweise schnellere Vorbewegen des Dorndrahtes durch einen pneumatisch bewegten Kolben in Zusammenwirkung mit einer Feder zustande gebracht werden, und der ίο Mechanismus zum Antreiben des Dorndrahtes sorgt für die absatzweise Zu- oder Abfuhr der Luft des Zylinders, in dem sich der Kolben befindet.

Bei einer Drahtwickelmaschine wie der oben beschriebenen kann ferner die Spannung der Feder normal durch den Druckunterschied im Zylinder ausgeglichen werden, und der Dorndraht kann, wenn dieser Unterschied aufgehoben wird, unter dem Einfluß der Federspannung plötzlich schneller vorbewegt werden.

Auch können die Feder und der Kolben des Luftzylinders mit einem drehbaren Organ verbunden sein, das seine Bewegung auf den Antriebsmechanismus zum Vorbewegen des Dorndrahtes mittels einer nur in einer einzigen Drehrichtung wirkenden Kupplung überträgt.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel einer Maschine gemäß der Erfindung mit zwei drehbaren Wickelköpfen und zwei Sätzen von Vorrichtungen zum Vorbewegen des Dorndrahtes dargestellt. Statt zweier Wickelköpfe mit zugehörigen Vorrichtungen kann selbstverständlich auch jede beliebige andere Anzahl angebracht werden. Die absatzweise Beschleunigung beim Vorbewegen des Dorndrahtes wird dadurch erhalten, daß ein in einem Luftzylinder erzeugtes Vakuum zeitweilig aufgehoben wird.

Abb. ι ist eine Aufsicht auf die ganze Maschine.

Abb. 2 ist eine Vorderansicht des mittleren Teiles der Maschine.

*5 Abb. 3 ist ein lotrechter Schnitt nach der Linie III-III in Abb. 1 und zeigt zugleich gewisse Maschinenteile in Seitenansicht.

Abb. 4 ist ein Querschnitt durch die Kupplungen, durch deren Vermittlung die mittelbar die Dorndrähte vorbewegende Welle absatzweise in schnellere Umdrehung versetzt wird. Abb. 5 zeigt einen Schnitt nach der Linie V-V in Abb. 4 und eine Ansicht der rechts von dieser Linie gelegenen Kupplung. Aus der Abb. 1 der Zeichnung ist die Wirkung der Drahtschraubenwickelmaschine gemäß der Erfindung deutlich ersichtlich. Auf der Grundplatte 1 der Maschine sind Lager 4 und 5 sowie ein Bock 6 aufgestellt, in dem die So antreibende Welle 2 der Maschine drehbar gelagert ist. Von irgendeiner geeigneten Antriebsvorrichtung her wird diese Welle mittels der Riemenscheibe 3 angetrieben. - Auf der Welle 2 sind Schneckenräder 7 und 8 befestigt, die mit darunterliegenden, auf den Wellen der drehbaren Wickelköpfe 11 und 12 befestigten Schnecken 9 und 10 zusammenarbeiten.

Das gleichfalls auf der Welle 2 angebrachte Ritzel 14 (Abb. 2) arbeitet zusammen mit einem Zahnrad 15, das um einen Zapfen 16 drehbar ist, dessen Lage mit Hilfe einer Kulisse 17 geändert werden kann, die auf einer um die Welle 18 gelegten ortsfesten Büchse in einer bestimmten Lage gehalten wird. Überdies kann der Zapfen 16 in dem Schlitz 19 hin und her geschoben werden, wodurch die Verwendung verschiedener Zahnradübersetzungen zwischen der Welle 2 und der Welle 18 ermöglicht wird. Die Übertragung der Bewegung des Zahnrades 15 auf die Welle 18 geschieht mittels der Zahnräder 20 und 21. Auf der Welle 18 befindet sich ferner eine Schnecke 22 (Abb. 1), die ein Schneckenrad" 23 in Umdrehung versetzt. Dieses Schneckenrad treibt mittels einer Kupplung 100 (Abb. 4) die Welle 24 an, die drehbar in Lagern 25 und 28 ruht. Die umlaufende Bewegung der Welle 24 wird mittels der Zahnräder 84 und 85 (s. Abb. 2) auf eine Welle 86 übertragen, die mittels eines in einem Gehäuse 26 liegenden Schneckengetriebes die Welle 27 (Abb. 1) antreibt.

Auf der anderen Seite treibt die Welle 24 ebenfalls mittels Schneckengetriebes die Welle 29 an. Die beiden Wellen 27 und 29 werden mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben.

Die Dorndrähte 30 und 31 kommen von den drehbaren Vorratsrollen 32 und 33. Die Organe zum Vorbewegen des Dorndrahtes 31 (Abb. 1) und zum Wickeln des Wickeldrahtes auf diesen Dorndraht sind in Abb. 1 nicht im einzelnen dargestellt, da sie gänzlich den zum Vorbewegen und zum Bewickeln des Dorndrahtes 30 in Abb. 1 dienenden Organen entsprechen.

Der Dorndraht 30 geht von der Vorratsspule 32 über eine Führungsrolle 34 und über die zylindrische Walze 34', die mit der Welle 29 ein Ganzes bildet, und von dort über eine Führungsrolle 35 durch die Hohlwelle des drehbaren Wickelkopfes 11. Es soll dafür gesorgt werden, daß der Dorndraht nicht längs der Oberfläche der Walze =34' schlüpft, was man dadurch erreichen kann, daß man den Dorndraht über eine genügend große Strecke mit der Walze in Berührung bringt, oder aber, daß man mittels irgendeiner geeigneten Vorrichtung, z. B. einer federnd gelagerten Walze, den Dorndraht gegen die Oberfläche der Walze 34' drückt.

Der drehbare Wickelkopf 11 trägt eine Spule 38, auf die der Wickeldraht aufge-

wickelt ist und von der dieser Draht über die Führungsrolle 39 nach der Stirnfläche einer Führungsbüchse 36 läuft, wo er auf den sich vorbewegenden, in die Führungsbüchse 36 eintretenden Dorndraht 30 aufgewickelt wird. Die Führungsbüchse 36 ist in einem verstellbaren Bock 2>7 befestigt.

Nachdem der jetzt bewickelte Dorndraht die Führungsbüchse verlassen hat, läuft er über die Führungsrollen 41 und 42 nach der Walze 43, gegen die der bewickelte Dorndraht durch einen über Rollen 45 und 46 laufenden Riemen 44 angedrückt wird. Die Walze 43 hat genau dieselbe Geschwindigkeit wie die Walze 34', so daß dem Dorndraht vor und nach dem Wicklungsvorgang praktisch dieselbe Geschwindigkeit erteilt wird.

Schließlich wird der bewickelte Dorndraht auf eine Drahtrolle 47 aufgewickelt, die mit

ao dem Zahnrad 52 verbunden ist, welches von einer waagerechten Welle 48 angetrieben wird, die mittels einer über Kettenräder 50 und 5¹ laufenden Kette 49 ihre umlaufende Bewegung von der Welle 27 erhält.

Zum Herstellen der sogenannten »Zwischenleger« wird nun die Welle 24 absatzweise mit erhöhter Geschwindigkeit angetrieben, und damit werden zugleich sowohl die Wellen 27 und 29 wie die Drahtrolle 47 in schnellere Bewegung versetzt. Der Mechanismus zum absatzweise schnelleren Vorbewegen des Dorndrahtes ist ,nachstehend beschrieben.

Auf der antreibenden Welle 2 der Maschine befindet sich ein Ritzel 55, das ein Zahnrad 56 auf der Welle 57 (s. Abb. 2) antreibt. Das gleichfalls auf der Welle 57 angebrachte Ritzel 58 versetzt das Zahnrad 59 auf der Welle 60 in umlaufende Bewegung, und von dieser Welle wird die Bewegung durch Zahnräder 6 χ und 62 auf eine Welle 63 übertragen, auf der ein Nocken 64 befestigt ist. Nachdem die Welle 2 eine gewisse Anzahl Umdrehungen, welche durch Auswechslung der zwischenliegenden Zahnräder geändert werden kann, aufgeführt hat, drückt der Nocken 64 das Ende eines Hebels 65 nach unten. Dieser Hebel ist um einen Bolzen 66 drehbar und mit seinem anderen Ende an einer Stange 67 befestigt, die mit dem unteren Ende an einem Auge 68 befestigt ist, an dem ein mit zwei Sitzen versehener Ventilkörper 69 (Abb. 3) aufgehängt ist. Durch eine Feder 70 wird der Ventilkörper 69 gewöhnlich nach unten gedruckt; wenn aber der Nocken 64 das rechte Ende des Hebels 65 nach unten drückt, so steigt der Ventilkörper 69, und es strömt atmosphärische Luft durch die Löcher des Ventilkörpers und durch den Kanal 71 (Abb. 2) hindurch in den Luftzylinder 75, in den außerdem eine Vakuumleitung 72 mündet. Ein mit einer lotrechten Stange yy verbundener Kolben 76 ist in dem Luftzylinder senkrecht auf- und abwärts beweglich. Die Stange jy ist mit einem um den Bolzen 79 drehbaren Hebel 78 verbunden, der einen mit einem Zahnrad 8 τ zusammenarbeitenden Zahnsektor 80 trägt. Mit diesem Ende des Hebels 78 ist ferner eine Stange 87 verbunden, die durch eine Schraubenfeder 88 nach unten gezogen wird.

Wenn sich der Ventilkörper 69 in Schließstellung, d. h. in seiner Tieflage befindet, wird der Raum im Luftzylinder 75 unter dem Kolben 76 durch die Vakuumleitung 72 entlüftet. Der Kolben 76 wird also nach unten gezogen, und die Feder 88 wird gespannt. Wenn jedoch der Ventilkörper 69 nach oben bewegt wird, so gelangt atmosphärische Luft unter den Kolben 76, und zwar tritt für einen Augenblick praktisch Druckausgleich auf beiden Kolbenseiten ein, da die Vakuumleitung 72 einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser hat und die mit dieser Vakuumleitung verbundene Pumpe nicht imstande ist, die in den Luftzylinder einströmende atmosphärische Luft zu entfernen. Durch die plötzliehe Beseitigung des Vakuums unter dem Kolben 76 steigt letzterer unter der Wirkung der Feder 88, und der Zahns ektor 80 dreht sich somit in einer bestimmten Richtung. Einen Augenblick später kommt der Ventilkörper 69 wieder in Schließstellung, die unter dem Kolben vorhandene Luft wird durch die Vakuumleitung 72 abgesaugt, so daß der KoI- _β ben 76 wieder sinkt und die Feder 88 von * neuem gespannt wird.

Wenn der Kolben 76 steigt, dreht sich die Welle 24 plötzlich mit bedeutend größerer Geschwindigkeit. Der sich nach unten bewegende Zahnsektor 80 versetzt das Zahnrad 81 in umlaufende Bewegung, und diese Bewegung wird mittels eines Zahnrades 82 auf ein Zahnrad 83 übertragen, das mit dem Außenring 100 der bereits erwähnten Kupplung, welche eine Rollenkupplung ist, ein Ganzes bildet (siehe Abb. 4 und 5). Der Innenring 99 dieser RoI-lenkupplung ist mit der Welle 24 mittels eines Stiftes 98 fest verbunden, der ferner einen Innenring 92 einer zweiten Rollenkupplung mit der Welle 24 verbindet. Der Außenring 91 dieser zweiten Rollenkupplung bildet ein Ganzes mit einer Büchse 90, die sich auf der Welle 24 drehen kann und auf der das Schnekkenrad 23 unverrückbar befestigt ist.

Der Außenring 91 hat eine zylindrische Innenwand, auf der Rollen 95 laufen können. Der Innenring 92 ist mit exzentrischen Rillen 94 und mit Nocken 97 (Abb. 5) versehen, in denen Puffer 96 hin und her beweglich sind. Die Rollen 95 befinden sich zwischen der zylindrischen Innenwand des Außenringes 91 und den exzentrischen Wandteilen des Innenringes 92, und die durch Federkraft beein-

flußten Puffer 96 drücken die durch den Schließring 93 (Abb. 4) eingeschlossenen Rollen 95 zwischen die beiden Wände.

Wie schon beschrieben wurde, wird das auf der Buchse 90 befestigte Schneckenrad 23 von der antreibenden Welle 2 der Maschine her mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in umlaufende Bewegung versetzt, so daß auch der Außenring 91 sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit dreht, und zwar in der Richtung des in Abb. 5 angegebenen Pfeiles.

Wenn der Außenring 91 sich in dieser Richtung bewegt, so nimmt er den Innenring 92 mit, da die Rollen 95 zwischen die zylindrische Innenwand des Außenringes und die exzentrischen Wandteile des Innenringes geklemmt werden. Die mit dem Innenring 92 durch Stift 98 verbundene Welle 24 wird also gleichfalls mit gleichmäßiger Geschwindigkeit ao angetrieben, und infolgedessen werden auch unter Vermittlung der von der Welle 24 getriebenen Wellen 27 und 29 die Dorndrähte gleichmäßig vorbewegt. Auch der Innenring 99, der mit exzentrischen Rillen 101 und mit Nocken 103 versehen ist, in denen Puffer 104 hin und her beweglich sind, wird in der Richtung des Pfeiles in Abb. 5 mitgenommen. Die Rollen 102, die durch die von Federn beeinflußten Puffer 104 zwischen die Wände des Innen- und des Außenringes gedruckt werden, nehmen jedoch den Außenring 100 nicht mit. Wenn nun der Nocken 64 (Abb. 2) das eine Ende des Hebelsi 65 nach unten drückt und infolgedessen der Ventilkörper 69 steigt, so bewegt sich der Zahnsektor 80 ebenfalls "nach unten, und der Außenring 100 (Abb. 4 und 5) wird nun plötzlich mit großer Geschwindigkeit in der Richtung des Pfeiles in Abb. S bewegt und nimmt nun den Innenring 99 mit, da die Rollen 102 zwischen die zylindrische Innenwand des Außenringes 100 und die exzentrischen Wandteile des Innenringes 99 geklemmt werden. Auch die Welle 24 (Abb. 1) bewegt sich also plötzlich mit größerer Geschwindigkeit, so daß auch die Wellen 27 und 29 und die Aufwickelspule 47 sich mit bedeutend größerer Geschwindigkeit drehen, als dies normal der Fall ist. Die Dorndrähte werden infolgedessen gleichfalls mit größerer Geschwindigkeit vorbewegt und dadurch die sogenannten »Zwischenleger« gebildet.

Wenn die Welle 24 sich mit größerer Geschwindigkeit dreht, so dreht sich auch der Innenring 92 der anderen Rollenkupplung mit vergrößerter Geschwindigkeit in der Richtung des" Pfeiles in Abb. 5, und dabei schlüpft dieser Ring längs des Außenringes 91, der fortfährt, sich mit der gewöhnlichen geringen Geschwindigkeit zu drehen, was möglich ist, da die Rollen 95 nun nicht zwischen die Wände von Innen- und Außenring geklemmt werden.

Sobald der Ventilkörper 69 wieder in Schließstellung kommt, geht der Kolben y6 wieder nach unten, der Zahnsektor 80 bewegt sich in entgegengesetzter Richtung und der Außenring 100 infolgedessen in einer Richtung, die derjenigen des Pfeiles in Abb. 5 entgegengesetzt ist. Dabei schlüpft dieser Außenring längs des Innenringes 99, der nun wieder mit der gewöhnlichen geringen Geschwindigkeit sich zu drehen anfängt, da die Welle 24 von dem Schneckenrade 23 her über die Kupplungsringe 91 und 92 wieder mit der gewöhnlichen geringen Geschwindigkeit angetrieben wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Maschine zum Wickeln von schraubenlinienförmig gewundenen Drähten mit Zwischenlegern, bei der der Wickeldraht mittels eines umlaufenden Wickelkopfes auf einen Dorndraht gewickelt wird, der gewöhnlich mit einer bestimmten gleichmäßigen Geschwindigkeit und absatzweise mit bedeutend größerer Geschwindigkeit vorbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem Antriebsmechanismus der Maschine gesteuerter und von einer vorhandenen Energiequelle angetriebener Servo-Motor angeordnet ist, von welchem der zum Antreiben des Dorndrahtes dienende Mechanismus seine absatzweise größere Geschwindigkeit erhält.
2. 2. Drahtschraubenwickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Servo-Motor aus einem Luftzylinder (75) besteht, dessen Kolben (76) auf einer Seite entweder mit einem Vakuum oder · mit der Luft verbunden werden kann, welche Verbindung durch ein von dem Antrieb der Maschine gesteuertes Ventil erfolgt, und daß die Bewegung des Kolbens das Spannen bzw. das Freigeben einer Feder veranlaßt, die das schnelle Durchziehen des Dorndrahtes über einen zwischengeschalteten geeigneten Hebelmechanismus bewirkt.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen