Drahtwickelmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drahtwickelma schine.
Bei Drahtwickelmaschinen allgemein und insbesondere bei automatischen Drahtwickelmaschinen besteht die Aufgabe, das von der Drahtrolle kommende und gegebenenfalls zu einer schon gewickelten Spule führende Drahtstück für einen neuen Spulvorgang festzulegen und zwar bevor die Verbindung zu der schon gewickelten Spule durchgetrennt wird. Es sind schon Einrichtungen bekannt, bei welchen diese Aufgabe soweit gelöst ist, dass Körperspulen automatisch gewickelt werden können. Dabei wird das Drahtstück unter Zuhilfenahme des noch leeren neuen Spulenkörpers festgelegt und daraufhin die Verbindung zur schon gewickelten Spule abgeschnitten. Jedoch eignen sich die bekannten Vorrichtungen für das automatische Wickeln von körperlosen Spulen nicht.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung einer Drahtwickelmaschine, die diese Aufgabe zu lösen in der Lage ist.
Die erfindungsgemässe Drahtwickelmaschine mit mindestens einem drehbar gelagerten Wickeldorn, und einer Antriebsvorrichtung, zeichnet sich aus durch eine mindestens beim Wickeln zum Wickeldorn koaxiale, mit der Antriebsvorrichtung gekuppelte Wickelspindel, die in einer Spindelbüchse fliegend gelagert ist, ein Drahtklemmorgan sowie ein Drahtschneidorgan an in Achsrichtung relativ zueinander verschiebbaren Teilen trägt und zusammen mit dem axial verschiebbaren Wickeldorn einen Spulenraum begrenzt, wobei Betätigungsmittel zum Öffnen und Schliessen des Spulenraumes sowie zur Betätigung des Drahtklemmorganes und zur Erzeugung der Schneidwirkung des Drahtschneidorganes durch Axialverschiebung des Wickeldornes vorgesehen sind.
Die erfindungsgemässe Drahtwickelmaschine gestattet durch die vorgenannte Ausbildung und bei entsprechender weiterer Ausbildung, nicht nur den Draht unmittelbar auf der sich mit dem Wickeldorn drehenden Spindel festzulegen sondern auch die Verbindung zur im vorangehenden Spulvorgang gewickelten Spule abzuschneiden und zwar so, dass der Draht unmittelbar an der Klemmstelle abgeschnitten wird.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Drahtwickelmaschine dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 die Drahtwickelmaschine mit Revolverzusatz im Schnitt entlang der Linie 1-1 in Fig. 2,
Fig. 2 den Revolverzusatz in der Ansicht gemäss Richtung A in Fig. 1,
Fig. 3 den Wickelspindeleinsatz und den Wickeldorn in der Wickelstellung,
Fig. 4 Spindeleinsatz und Wickeldorn gemäss Fig. 3 in der Drahtabbremsstellung und
Fig. 5 einen Teil der Maschine in grösserem Massstab.
In Fig. list mit 10 generell eine Drahtwickelmaschine bezeichnet, die einen Antriebsmotor 12, ein Getriebe 14 sowie einen Anschlagtisch 20 aufweist. Das Getriebe 14 steht mit einer auf dem Anschlagtisch 20 angeordneten Drahtführungsvorrichtung 18 sowie einer Spindelbüchse 16 im Eingriff. In der Spindelbüchse 16 ist eine Schneidehülse 26 drehfest gelagert, die ihrerseits eine Spindelhülse 22 und einen Spindeleinsatz, bestehend aus einem Spindelkopf 24 sowie einem Spindelzapfen 25, aufnimmt. Die Schneidhülse 26, die Spindelhülse 22 sowie der Spindeleinsatz 24, 25 stehen miteinander drehfest im Eingriff. Der Spindelkopf 24 ist zudem in der Spindelhülse 22 mittels des Zapfens 25 axial verschiebbar gelagert. Die Stirnseite 29 der Spindelhülse 22 und die dieser gegenüberliegende Stirnseite 27 der Wickelspindel 21 bilden zusammen ein Klemmbackenpaar.
Die Spindelhülse 22 bildet zusammen mit dem Einsatz 24, 25 und der Schneidhülse 26 eine Wickelspindel 21, die in der Spindelbüchse 16 austauschbar befestigt ist.
Am Tragtisch 20 ist ein generell mit 30 bezeichneter Revolverzusatz befestigt, wobei dieser in Achsrichtung der Spindelbüchse 16 verschiebbar vorgesehen werden kann.
Der Revolverzusatz 30 weist einen Träger 31 auf. Parallel zur Achse der Spindelbüchse 16 ist am Träger 31 in Lagern 36 ein Wellenzapfen 34 gelagert, an dessen dem Getriebe 14 zugewandten Ende ein scheibenförmiger Revolvertisch 32 befestigt ist.
Das andere Ende des Zapfens 35 ist fest mit einer Kolbenstange 38 verbunden, an deren, dem Zapfen 35 abgewandten Ende mittels einer Schraube 42 ein Kolben 40 fest gehalten wird. Auf der Kolbenstange 38 und mit dieser drehfest verbunden ist eine Hülse 44 gelagert, auf der seinerseits ein Zahnrad 46 verschiebbar gelagert ist. Das Zahnrad 46 steht mittels einer an ihrer Stirnseite angeordneten Klauenkupplung 47 mit der Hülse 44 und damit mit dem Zapfen 34 formschlüssig in Verbindung. An der der Klauenkupplung 47 abgewandten Seite des Zahnrades 46 ist ein Zylinder 48 angeschlossen, der mit dem Kolben 40 zusammenwirkt und dessen freies Ende mit einem Deckel 50 abgeschlossen ist.
Der Raum zwischen dem Kolben 40 und dem Deckel 50 ist als Druckkammer 41 vorgesehen. Zwischen der dem Revolvertisch 32 zugewandten Stirnseite des Kolbens 40 und dem Zahnrad 46 ist eine Druckfeder 45 angeordnet. Das Zahnrad 46 steht im Eingriff mit einer Zahnstange 52, die ihrerseits mit einem Antrieb 54 (Fig. 2) verbunden ist.
Auf einem konzentrisch zum Mittelpunkt des Zapfens 34 verlaufenden Teilkreis, der von der verlängerten Achse der Spindelbüchse 16 durchstossen wird, ist eine Mehrzahl von mit 55 bezeichneten Wickeldornenträgern angeordnet, wobei deren Achsen parallel zur Achse der Spindelbüchse 16 verlaufen. Jeder Wickeldornträger weist eine im Revolvertisch 32 achsial verschiebbar gelagerte Pinole 56 auf, die vermittels einer Feder 57 in deren rechtsseitigen Endlage gehalten wird. Über Kugellager 58 ist in der Pinole 56 eine Wickeldornhülse 60 drehbar gelagert, die ihrerseits einen relativ zu derselben achsial verschiebbaren Wickeldorn 62 aufnimmt.
An der Innenseite der Wickeldornhülse 60 nahe deren dem Revolvertisch 32 abgekehrten Ende sowie an der Aussenmantelfläche des Wickeldornes nahe seinem freien Ende ist je eine Schulter 63 bzw. 65 vorgesehen, welche einander zugewandt sind und zwischen denen eine Druckfeder 64 angeordnet ist. In einer achsialen Bohrung 82 enthält der Wickeldorn 62 einen verschiebbar gelagerten Stössel 66, der durch nicht dargestellte Mittel in der in der Zeichnung angedeuteten zurückgeschobenen Lage gehalten wird, in welcher ein mit diesem starr verbundener Stösselstift 88 mit seinem dem Spindelkopf 24 abgekehrten Ende über das Ende des Wickeldornes 62 hinausragt. Mit der Stirnseite 90 des Stössels 66 wirken Abstreif- oder Abstossnadeln 84 zusammen, die die Stirnseite 92 des Wickeldornes 62 durchsetzen und in der vorgeschobenen Lage des Stössels 66 aus dieser austreten.
Im Stirnteil 92 des Wickeldornes 62 ist weiterhin ein Wicklungsträger 68 in zum Wickeldorn koaxialer Lage auswechselbar gehalten.
Das dem Träger 31 zugewandte Ende jeder Pinole 56 steht mit einem am Revolvertisch mittels eines Stiftes 72 schwenkbar gelagerten Hebels 70 im Eingriff, der etwa radial verläuft, und an dessen innerem Ende eine Zugfeder 71 angreift. An seinem äusseren Ende trägt der Hebel 70 eine drehbar gelagerte Rolle 74, die mit einer Kurvenbahn 76 (Fig. 2) zusammenwirkt, welche am Träger 31 befestigt ist und einem Teil des Umfanges des Revolvertisches folgt. Die nur in Fig. 2 dargestellte Kurvenbahn 76 hat einen derartigen Verlauf, dass der sich in der Wickellage befindliche Wickeldorn 62 über die Pinole 56 mittels des Hebels 70 vorgeschoben wird, wenn bei der Verdrehung des Revolvertisches in die nächste, um 90" versetzte Stellung die Rolle auf der Kurvenbahn 76 aufläuft.
Der Träger enthält in einer Führungsbüchse 77, deren Achse mit derjenigen der Spindelbüchse 16 zusammenfällt, eine achsial verschiebbar gelagerte Zentrierhülse 78, die mit der Kolbenstange 79 eines pneumatisch betätigbaren Zylinders 80 starr verbunden ist. Die Zentrierhülse 78 trägt an ihrer der Pinole 56 zugekehrten Stirnseite eine konisch ausgebildete Aussenschulter 81, die in die hohl ausgebildete Pinole eingreift, wenn die Hülse 78 vermittels des Zylinders 80 vorgeschoben wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass der Revolvertisch 31 im Rahmen seines durch die Zahnstange 52 und das Zahnrad 46 gegebenen Spieles so verdreht wird, dass die Pinole und damit der Wickeldorn 62 eine zur Spindelbüchse 16 genau koaxiale Lage einnimmt.
Bezüglich des Zylinders 80 um 1800 in Umfangsrichtung versetzt, ist am Träger 31 ein weiterer pneumatisch betätigbarer Zylinder 96 angeordnet, dessen Kolbenstange 98 zum Zusammenwirken mit dem Stössel 88 bestimmt ist, um dabei eine auf dem Wicklungsträger 68 befindliche, fertig gewikkelte Spule von diesem abzustossen.
Der nicht dargestellte Drahtführer befindet sich oberhalb der Wickelspindel 21 und zwar in einer Radialebene, die durch den in Fig. 3 dargestellten, zwischen der Stirnseite des Spindelkopfes 24 und der Stirnseite des Wickeldornes 62 gebildeten Spulen- oder Wickelraum 100 hindurch verläuft. Je nach der achsialen Erstreckung des Wickelraumes kann der Drahtführer hin und her bewegt werden, um die Drahtwicklungen zu verlegen; bei Spulen mit geringer achsialer Erstreckung ist es gegebenenfalls auch möglich, ohne Hin- und Herbewegung des Drahtführers auszukommen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sollen kernlose Spulen gewickelt werden, für welche der Draht einer oberhalb dem Organ 18 angeordneten, nicht dargestellten Drahtvorratsrolle entnommen und durch den Drahtführer hindurchgeleitet wird. Bei der Inbetriebsetzung der Maschine wird dabei das Drahtende zwischen die Klemmbacken 27 und 29 der Wickelspindel 21 verbracht, zwischen welchen dieses Drahtende geklemmt wird, sobald durch Betätigung des Zylinders 80 der Wickeldorn 62 unter gleichzeitiger Zentrierung desselben in die in Fig. 3 vorgeschobene Lage verbracht ist. Unter der Einwirkung dieses Zylinders verschiebt sich der Wickeldorn 62 noch weiter in Richtung der Wickelspindel 21 bis in die in Fig. 4 dargestellte Lage, um hierauf unter der Einwirkung einer an der Wickelhülse 22 angreifenden Feder in die in Fig. 3 dargestellte Lage zurückzukehren.
Der mit D bezeichnete Draht verläuft vorerst in eine ausserhalb der durch die Lage des Drahtführers gegebene Radialebene, um hierauf bei der Drehung der Wickelspindel 21, welche auch den Wickeldorn 62 durch Reibung über den Spulenträger 68 mitnimmt, in den Wickelraum 100 einzulaufen.
Ist die Spule im Wickelraum 100 fertig gewickelt, so wird der Antrieb stillgesetzt und die Wickelspindel 21 bzw.
die mit derselben mitlaufende Schneidehülse 26 in einer vorbestimmten Umfangslage durch nicht näher dargestellte Arretierungsmittel festgehalten. Gleichzeitig wird die Zentrierhülse 78 durch den Zylinder 80 zurückgezogen, so dass sich der Wickeldorn unter der Einwirkung der an der Pinole 56 angreifenden Rückziehfeder 57 in die in der Zeichnung dargestellte Ausgangslage zurückbewegt. Ist diese Ausgangslage erreicht, so wird der Revolvertisch 32 mittels des pneumatisch betätigbaren Zylinders 54 bzw. der Zahnstange 52 verdreht. Dabei wird wie schon erwähnt der Wickeldorn 62 wiederum in die Drahtführerebene vorgeschoben, und zwar durch das Auflaufen der Hebelrolle 74 auf der Kurvenbahn 76. Von der Drahtvorratsrolle wird bei der Verdrehung des Revolvertisches weiterer Draht abgezogen, da die Spule auf dem Wicklungsträger 68 verbleibt.
Der Draht D verläuft von dem die Spule tragenden Wickeldorn bzw. Wicklungsträger in der Drahtführerebene zum Drahtführer, so dass, wenn der Revolvertisch seine Drehung um 90" beendet hat, der Draht wiederum zwischen die Klemmbacken 27 und 29 der Wickelspindel 21 zu liegen kommt, wo derselbe beim Vorschieben des Wickeldorns geklemmt wird. Bei der Vorwärtsbewegung des Wickeldorns in die in Fig. 4 dargestellte Lage werden die Klemmbacken hinter die Schneidkante 26' der Hülse 26 bewegt, das vom Drahtführer kommende Drahtstück D gelangt dabei in die Aussparung 26" der Schneidhülse, währenddem die Drahtverbindung D', die das Wicklungsende der fertigen Spule darstellt, von der Schneid kante 26' am Austritt aus den Klemmbacken abgetrennt wird. Nachdem der Wickeldorn 62 in die in Fig. 3 dargestellte Lage zurückgekehrt ist, kann ein neuer Wicklungsvorgang beginnen.
Um zu verhindern, dass nach dem Abschneiden des
Drahtendes D' durch die Schneidkante 26' das Wicklungs ende der fertigen Spule aufspringt, wird die Spule schon während des Wicklungsvorganges durch Heissluft von einer nicht dargestellten Einrichtung erwärmt. Da im Ausfüh rungsbeispiel Draht mit thermoplastischer Auflage gewickelt wird, tritt durch die Erwärmung ein Verkleben bzw. Verschweissen der Windungen untereinander ein.
Wie schon erwähnt, wird die fertige Spule vom entspre chenden Dorn abgestossen, wenn dieser Dorn gegenüber seiner Wickelstellung einen Weg um 1800 zurückgelegt hat.
Während dieses Weges oder am Ende desselben und vor dem Abstossen der Spule kann dieselbe, falls erwünscht, noch weiter behandelt werden; z. B. ist es möglich, die Spule mit einer isolierenden Umhüllung, z. B. aus Klebband zu ver sehen.
Die im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigte Wikkelspindel 21 kann auch an einer Wickelmaschine verwendet werden, die lediglich einen Wickeldorn 62 aufweist, der zusammen mit einer in einem Reitstock angeordneten Pinole 56 axial verschiebbar ist. Eine derartige Anwendung ist auch für nichtautomatische, einfachere Wickelmaschinen geeignet.
Wähend des Wickelvorganges wird der durch die Teile 48, 50 gebildete Zylinder, der mit dem Zahnrad 46 verbunden ist, durch pneumatische Betätigung verschoben, so dass die Klauenkupplung mit dem Zapfen 44 ausser Eingriff gelangt. In der entkuppelten Stellung wird der Zylinder 54 betätigt, so dass die Zahn- bzw. Kolbenstange 52 unter Verdrehung des Zahnrades 46 zurückgezogen wird. In der zurückgezogenen Lage der Kolbenstange 52 kann der Zylinder 48, 50 entlastet werden, so dass derselbe unter der Einwirkung der Feder 45 wieder in die gekuppelte Ausgangslage zurückkehrt und die Vorrichtung für die nächste Verdrehung des Revolvertisches 32 bereit ist.