DE523025C

DE523025C - Vorrichtung fuer selbsttaetig lagenweises Wickeln von Drahtspulen

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Publication number: DE523025C
Application number: DEZ18106D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-01-28
Filing date: 1929-01-26
Publication date: 1931-04-18
Also published as: GB305045A; FR669018A

Description

Die bisher bekannten Spulvorrichtungen haben das gemeinsame Merkmal, daß der aufzuspulende Draht entweder zwangsläufig in Abhängigkeit von der Wickelspindel oder aber selbsttätig auf der ganzen Länge der Wickelspule möglichst senkrecht zu deren Achse geführt wird. Zu den letzteren gehört auch der Gegenstand vorliegender Erfindung, bei dem die selbsttätige Drahtführung in neuartiger Weise gelöst ist.

Die Vorrichtung ist in der Fig. 1 (Grundriß) und 2 fSeitenansicht) schematisch dargestellt. Der Hebel 1, der um die auf Kugeln gelagerte Achse 2 schwenkbar gelagert ist, trägt an seinem freien Ende die Schwenkrolle 3, über die der zu wickelnde Draht 4 zur Wickelspule 5 abläuft. Aus der gegebenen Ablaufrichtung 4 lassen sich für jede Stellung der Schwenkrolle 3 leicht jene Zulaufrichtungen des Drahtes 6 ermitteln, welche notwendig sind, um den Schwenkhebel 1 in allen vorkommenden Lagen im Gleichgewicht xu erhalten. Sie hüllen in ihrer Gesamtheit die herzförmige Leitkurve "J-¹J ein. \^ron dieser kommt, sofern der Schwenkhebel 1 genügend lang ausgeführt wird, nur ein verhältnismäßig kurzer Teil in Betracht, der mit hinreichender Annäherung durch einen oder mehrere Kreise (Leitrollen 8_lf S₂) ersetzt werden kann.

Zum besseren Verständnis ist in Fig. la für einen speziellen Fall (einfacher Schwenkhebel von der Länge a. Schwenkrolle von bestimmtem Radius R) die Konstruktion der Leitkurve ersichtlich gemacht. Soll der Hebei ι immer im Gleichgewicht bleiben, so muß die Resultierende aus den Drahtspannungen 4 und 6 durch den Drehpunkt 2 des Hebels ι hindurchgehen. Führt man diese Konstruktion für mehrere Lagen des Schwenkhebels durch, so ergibt sich aus der Gesamtheit der Geraden6 die Leitkurve/-/; soll die Vorrichtung für eine Aufspulrolle (Wickelspule) mit dem Bereich A-B verwendet werden können, muß von der Leitkurve das Stück A'-B' tatsächlich ausgeführt werden.

Aus Fig. ib bis ld ist ersichtlich, wie die Leitkurve J-¹J durch eine, zwei oder mehr Leitrollen ersetzt werden kann und wie in diesen Fällen die Drahtführung erfolgt.

An Stelle des einfachen Schwenkhebels (Kreislenkers) kann natürlich auch ein anderer Lenker Anwendung finden; dadurch läßt sich, falls notwendig, bessere Anpassung der Leitkurve J-7 an die feste Rolle S₁ (Fig. 1) erzielen. Der Draht \vird nun von der Vorratsspule 9 über die Rolle S₁ zur Schwenkrolle 3 geführt und geht von dieser entweder direkt oder über die Wanderrollen 10. 11 zur

Wickelspule 5. Die Wanderrolle 10 hat die xA.ufgabe, den ablaufenden Draht unabhängig vom Wickeldurchmesser und der Lage der Spule 5 in der Ebene zu erhalten, in der die Schwenkrolle 3 sich bewegt, und Schwingungen des Schwenkhebels 1, die bei Spannungsschwankungen im Drahte vorkommen könnten, abzudämpfen. Der Abstand der Achse der zweiten Wanderrolle 11 von der Achse der Spule 5 ist einstellbar, die Wanderrolle 11 wird zweckmäßigerweise möglichst nahe an die Wickelspule 5 gebracht. Unter dem Einfluß der Drahtspannung wird die Rolle 11 gegen die Führungsstange 12 gepreßt (siehe Abb. 2). Die dadurch bedingte Reibung wächst mit zunehmendem Umschlingungswinkel ct. Da nun der laufende Draht 4 die sich drehende Rolle 11 auch axial verschieben muß, wird diese gegenüber der Tangente an eier auf der Wickelspule 5 durch den Draht gebildeten Schraubenlinie etwas zurückbleiben müssen, wie Fig. ie deutlich erkennen läßt. Man hat es also in der Hand, durch passende Wahl des Umschlingungswinkels α den Nacheilwinkel und damit die Axialpressung der Windungen einer Drahtlage nach Belieben beeinflussen zu können. Infolge des Zurückbleibens der Wanderrolle 11 wird bei ebenen, ja selbst bei leicht konischen Flansehen 13 und 14 ein spiralförmiges Auflaufen des Drahtes an den Wechselstellen verhindert, so daß die für einwandfreien Lagenwechsel sonst erforderlichen einstellbaren Anschläge 15 und 16 entfallen können.

Bisher war vorausgesetzt, daß die Wickelspule S angetrieben wird, der Draht also von der Vorratsspule 9 im Sinne der in Fig. 1 eingezeichneten Pfeile über die Vorrichtung zur Wickelspule 5 läuft. Will man aus irgendeinem Grunde einen Teil des auf die Wickelspule 5 aufgewickelten Drahtes wieder abwickeln, . so braucht man nur die Spule 9 im entgegengesetzten Sinne anzutreiben, also die Drahtlaufrichtung umzukehren. Zufolge der Wirkungsweise der Vorrichtung wird dann der Draht die Spule 5 immer senkrecht zu deren Achse verlassen. Diese Eigenschaft der Vorrichtung ermöglicht die Verwendung derselben als Abspulvorrichtung, mit der man Drähte von langen Vorratsspulen einwandfrei abwickeln kann, ohne daß diese in unhandlich weiter Entfernung von der Wickelspule angebracht werden müßten. Eine solche Vorrichtung, bei der die erwähnte Umkehrung der Drahtlaufrichtung mit großem Vorteil zur Anwendung gelangt und die besonders für Wickelspulen größerer Länge bestimmt ist, zeigt Fig. 3 (schematischer Grundriß). Hier sind die Vorratsspule 9 und

die Drahtführungsrollen einschließlich der letzten Ablauf rolle 17 auf dem Schlitten 18 vereinigt, der durch zweckentsprechende Lagerung (schematisch durch die Rollen 19 auf den Laufschienen 20 angedeutet) sehr leicht parallel zur Achse der Wickelspule 5 ver- 6s schoben werden kann. Der Schwenkhebel 1 braucht hier nicht besonders empfindlich gelagert zu sein, weil für den Drahtablauf Abweichungen von ^r 5⁰ belanglos sind. Der Draht wird von der Vorratsspule 9 über die auf der Stange 21 frei verschiebbare und drehbare Wanderrolle 22 gelegt, läuft von dieser über die Schwenkrolle 3 und die Leitrolle S₁ entweder direkt oder über eine Zwischenrolle 23 zur Ablaufrolle 17. Die RoI-len 8_t, 23 oder 17 können mit einstellbarer Bremsung versehen werden, wodurch die Drahtspannung auf das gewünschte Maß gebracht und erhalten werden kann. Sieht man zunächst von Massenwirkungen ab, so wirkt auf den Schlitten in der Richtung seiner Führung als einzige äußere Kraft nur die in diese Richtung fallende Komponente des Drahtzuges von dem die Ablauf rolle 17 verlassenden Draht. Ist diese Komponente genügend groß geworden, so erhält der Schlitten vom laufenden Draht die Schaltbewegung. Durch eine einstellbare feinfühlige Reibungsbremse kann die für die Schlittenbewegung erforderliche Kraft und damit der Nacheilwinkel auf den der Drahtstärke entsprechenden Wert gebracht werden. Bei größeren Schaltgeschwindigkeiten (dicken Drähten oder sehr hohen Umlaufzahlen der Wickelspindel) verhindern die federnden einstellbaren Anschläge 24 und 25 ein Überlaufen des Schlittens und kehren dessen Bewegung nahezu verlustlos um, so daß der. Schlitten, praktisch genommen, nur beim Beginn des Wickeins vom Draht beschleunigt zu werden braucht.

Während bei den vorbeschriebenen Einrichtungen kleine Unterschiede in der Drahtstärke den Wickelvorgang nicht nachteilig beeinflussen, machen sich grobe Unstetigkeiten im Drahtquerschnitt, wie z. B. Lotstellen o. dgl., sehr unliebsam bemerkbar. In der Nähe solcher Stellen entsteht in der Wicklung auf der Wickelspule ein Spalt, der entweder bei der unmittelbar folgenden oder bei einer der weiteren Lagen zu vorzeitigem Lagewechsel führt. Ist dieser einmal eingetreten, so wiederholt er sich an der gleichen Stelle namentlich bei größeren Nacheilwinkeln dann, wenn der Abstand zwischen der letzten Ablaufrolle und der Wickelspule verhältnismäßig groß ist (bei Spulen mit großer Wicklungstiefe). In dem Augenblick vorzeitigen Lagenwechsels hat nämlich der zulaufende Draht negativen Nacheilungswinkel, weshalb die ersten Windungen der folgenden Lage so lange klaffen, bis der Nacheilwinkel φ wieder positiv geworden ist. Soll

nun die Vorrichtung wieder richtig arbeiten, müßten die in der Wicklung vorhandenen Fehlerstellen (Spalten) beseitigt werden, z. B. durch eine Decklage aus steifem Papier. Diese verringert aber den Wicklungsraum und erfordert überdies Beaufsichtigung des Wickelvorganges. Beides wird überflüssig, wenn man dem Draht bis an die Auflaufstelle an der Wickelspule eine Führung gibt. Fig. 4 und S zeigen eine derartige Drahtführung für die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2. Auf der Nabe der Wanderrolle 11 sitzt leicht drehbar der Gabelträger 26, an dem die aus zwei Blattfedern 27 gebildete Führungsgabel befestigt ist. Die Federn 27 legen sich in der Nähe der Auflaufstelle des Drahtes an diesen leicht an; ihre Kanten, soweit sie mit dem Draht oder der Wicklung in Berührung kommen können, sind abgerundet und poliert.

Wäre der Gabelträger 26 nicht auf der Wanderrolle 11, sondern direkt auf der Stange 12 gelagert, so würde die vom Draht auszuübende Verstellungskraft unzulässig groß werden, ja es könnte bei kurzer Nabenlänge sogar Ecken eintreten. Das gleiche wäre bei der Anordnung nach Fig. 4 und 5 der Fall, wenn die Rolle 11 sich nicht drehen würde. Bei laufender Rolle hingegen ist, sofern der Gabelträger auf der Rolle gelagert ist₅ ein Ecken auch bei kurzer Nabenlänge ausgeschlossen. Bei der (ortsfesten) Ablaufrolle 17 (Fig. 3) kann jedoch der Nabenträger selbstverständlich auch auf der Rollenachse gelagert sein.

Die Drahtzuführungsgabel hat folgende Vorteile:

i. Sie beseitigt die bei einfachem Rollenablauf nach jedem Lagenwechsel kurzzeitig auftretenden negativen Nacheilwinkel.

2. Sie verhindert selbsttätig ein Überlaufen der Ablaufrolle beim Erreichen der Spulenflanschen, macht also einstellbare Anschläge sowohl bei Spulen mit ebenen als auch leicht konischen Flanschen überflüssig.

3· Sie bewirkt bei Störungen, die durch grobe Ouerschnittsfehler im Drahte in der Wicklung entstehen, einen Ausgleich von Vertiefungen in der letzteren, und zwar dadurch, daß sie an solchen Stellen zurückgehalten wird und erst weitergleiten kann, wenn der Draht die Vertiefungen ausgefüllt hat. Auf solche Weise wird erreicht, daß die Vorrichtung auch mit sehr fehlerhaftem Draht, ja sogar beim Aufwickeln mehrerer Drähte (z. B. BifUarwicklungen) selbsttätig zylindrisch wickelt.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für selbsttätig lagenweises Wickeln von Drahtspulen, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht von der Vorratsspule (9) über eine Leitkurve (7-7) und über eine an einem schwenkbaren Arm (1) gelagerte Rolle (3), deren

. Drehachse parallel zur Schwenkachse (2) liegt, entweder direkt oder zwecks Abdämpfung von Schwingungen über Wanderrollen (10 und 11) zur Wickelspule (5) läuft und daß die Form der Leitkurve so gewählt ist, daß die Resultierende aus den Spannungen des auf und ab laufenden Drahtes durch die Schwenkachse (2) geht, so daß die Rolle (3) für alle in Beträcht kommenden Stellungen vom Drahtzug im Gleichgewicht erhalten wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitkurve (7-7) durch eine oder mehrere Rollen (ß_v 8₂) ersetzt ist.

3. Vorrichtung für selbsttätig lagenweises Wickeln von Drahtspulen, bei welcher eine oder mehrere Drahtführungsrollen (22, 3, S₁, 23 und 17) auf einem in der Achsenrichtung der Wickelspule (5) leicht beweglichen Schlitten (18) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Vorratsspule (9) auf diesem Schlitten gelagert ist.

4. Fadenführung, insbesondere für die Vorrichtungen nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung unmittelbar an die Auflaufstelle des Drahtes auf die Wickelspule durch eine federnde, gleichachsig zur Ablaufrolle (11 bzw. 17) gelagerte Gabel (27) erfolgt, zwischen deren gegeneinander federnde Zinken der Draht hinditrchläuft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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