DE2145209A1 - Verfahren zur Herstellung von Wendeln mit geraden Zwischengliedern und Steuervorrichtung für eine nach diesem Verfahren arbeitende Wendelwickelmaschine - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Wendeln mit geraden Zwischengliedern und Steuervorrichtung für eine nach diesem Verfahren arbeitende WendelwickelmaschineInfo
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Description
8 München 90, MariahllfptaÜ 2 & 3, Telefon 45 83 54 £. \ H J £. V sj
Beschreibung DA- 7764
zu der
Pat entanmeldung
der Firma
KOSZALINSKIE ZAKLADT MASZTN LAMPOWYCH 11UNIMASZ", Polen
KOSZALINSKIE ZAKLADT MASZTN LAMPOWYCH 11UNIMASZ", Polen
betreffend
Verfahren zur Herstellung von Wendeln mit geraden Zwischengliedern
und Steuervorrichtung für eine nach diesem Verfahren arbeitende Wendelwickelmaschine
Priorität: 12. September 1970, Nr. P-143 163» Polen
13. April 1971, Nr. P-H7 554, Polen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wendeln mit geraden Zwischengliedern und eine Steuervorrichtung
für eine nach diesem Verfahren arbeitende Wendelwickelmaschine.
Wendeln mit geraden Zwischengliedern bestehen aus wendeiförmigen Wicklungen, welche durch geradlinige Zwischenglieder
(Zwischenstrecken) aus Wickeldraht miteinander verbunden und insbesondere für Glühwendeln von Glühlampen bestimmt sind.
ω Bei der Herstellung derartiger Wendeln mit bekannten Vor-
-»richtungen wird der Wickeldraht durch eine Aufwickelspindel um
deinen Kerndraht gewickelt, der gleichzeitig weiterbewegt wird,
^ wobei während der Bildung des Zwischenglieds die Spindel angehalten
wird, um längs der Zwiechenstrecke einen geraden oder im
wesentlichen geraden Abschnitt des Wickeldrahts zu verlegen.
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Die Steuervorrichtung der Wendelwickelmaschine bezieht sich
auf den Typ von Wendelwickelmaschinen, bei denen die Spindelmechanismen und die Vorschubmechanismen für den Kerndraht mit, getrennten
Motoren angetrieben werden.
Um ein Erzeugnis zu erhalten, das ein leichtes Abschneiden und eine automatische Montage von Glühkörpern erlaubt, ist es
zweckmäßig, wenn die Zwischenstrecke geradlinig und parallel zur Wendelachse verläuft. Bei bekannten Verfahren erfolgt die Formung
des Zwischenglieds einer den verlangten Parametern etwa entsprechenden Form durch Andrücken des Wickeldrahts an den Kerndraht bei
abgestellter Spindel, und zwar durch mindestens zwei um die Länge der Zwischenstrecke voneinander entfernte Andruckstücke. Durch
diesen Andruck wird die Bildung von Wicklungen auf der Zwischenstrecke verhindert. Die Andruckstücke bewirken auf mechanische
Weise eine verhältnismäßig starke Spannung des Wickeldrahts auf der Zwischenstrecke, was die Erhaltung eines möglichst geraden
Zwischenglieds begünstigt.
Die Fertigung der Wendeln mit Zwischenstücken erfolgt auf bekannten Vorrichtungen, bei denen die Spindel über eine Magnetkupplung
mit dem Antrieb verbunden ist.
Zur Steuerung der Spindel sind einstellbare Zähler vorgesehen, von denen einer die Umdrehungen des antriebsseitigen Kupplungsteils
und der andere die Spindelumdrehungen, zählt. Der ein-
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stellbare, die Spindelumdrehungen zählende Zähler arbeitet während
der Wendelbildung und bestimmt die Sollzahl der Wicklungen des Wendelglieds. Darauf trennt er den Antrieb vom spindeise it igen Teil
der Kupplung ab, um das Zwischenglied auszuführen.
Der einstellbare, die Umdrehungen des antriebsseitigen, kontinuierlich
durchlaufenden Kupplungsteils zählende Zähler arbeitet nur während der Formung des Zwischenglieds und stellt dessen Solllänge
ein. Darauf schaltet er die Spindel ein, um die nachfolgende Wendelstrecke auszuführen.
Die Steigung der Wendelwicklung hängt vom Verhältnis der Spindeldrehzahl zur Vorschubgeschwindigkeit des Kerndrahts ab
und wird durch Änderung einer dieser Geschwindigkeiten eingestellt. Dies geschieht meist durch Auswechseln der Zahnräder im Vorschubgetriebe
.
Bei den oben erwähnten Verfahren zur Formung des Zwischenglieds entstehen im Wickeldraht nicht ausgeglichene Innenkräfte,
durch die das Erzeugnis nach seiner Freigabe verJEbrmt wird. Die
Erhaltung der richtigen Parameter wird verhindert, und zwar hauptsächlich durch Verzerrung der Steigung, insbesondere der Endwicklungen
der Wendelstrecke und durch Verformung des Wickeldrahts auf der Zwischenstrecke. Es ist daher unmöglich, nach den bekannten
Verfahren ein geradliniges Zwischenglied zu erzeugen.
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Eine weitere Steigerung der Ungleichmäßigkeit der Wendel—
Steigung ergibt sich durch die oben aufgeführten Mechanismen zur Programmierung der Wendel, da sie eine beträchtliche Trägheit und
nicht reproduzierbare Kennwerte in den Übergangszuständen aufweisen. Es ist nicht möglich, die Änderungen der Wendelsteigung
sowie anderer Kennzahlen des Glühkörpers während des Betriebs der Vorrichtung auszugleichen oder zu steuern.
Die oben erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen führen zu Werkst off verlust en und zur Qualitätsminderung
des Glühkörpers. Die verwendeten Vorrichtungen sind im Betrieb schwerfällig und erlauben keine vollständige Automatisierung
der Steuerung der Wendelwickelmaschine, so daß diese nur eine geringe Leistungsfähigkeit besitzt.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile und
Mängel der bekannten Verfahren und Vorrichtungen zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Steuervorrichtung für Wendelwickelmaschinen anzugeben, mit denen
es möglich ist, spannungsfreie Wendeln und gerade Zwischenglieder zu erzeugen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in der '
Endphase der Formung des Zwischenglieds eine umkehrbare Spindel verwendet wird, die um einen eingestellten Winkel aufwickelt.
Hierdurch kann der Wickeldrahi, länpn einer zur Wendelachse pa-
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rallelen Erzeugenden des Kerndrahts aufgelegt werden, wobei gleichzeitig
starke Spannungen im Vickeldraht beseitigt werden.
Nach der Umkehr dreht sich die Spindel im normalen Aufwickelsinn, wobei in der Zwischenzeit ein mit einem Elektromagneten betätigtes
Andruckstück an den Kerndraht angedrückt wird. Hieraus folgt, daß zwischen dem Andruckstück und einem davon pm die Zwischengliedlänge
entfernten Einspannmechanismus ein gerades wendelfreies Zwischenglied geformt wird.
Die Steuervorrichtung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Wendelwickelmaschine zeichnet sich aus durch periodisch
einschaltbare elektronische Schalter, die die Motoren mittels
eines Impulsgenerators steuern.
Während der Formung des geraden ZwischenglMs der Wendel
wird der Kerndraht-Vorschubmotor mit Hilfe der Impulse aus einem Spindeldrehzahlwandler über einen Frequenzteiler gesteuert, wobei
der letztere die Impulse entsprechend der vorherbestimmten Steigung der Wendel teilt. Während der Formung des Zwischenglieds wird der
Vorschubmotor mit Hilfe des Generators mit einem elektronischen Schalter gesteuert, um auf der Zwiachenstrecke eirien vergrößerten
Vorschub einzuschalten.
Der Spindelmotor wird mittels eines elektronischen Schalters periodisch eingeschaltet und mittels eines elektronischen
Drehsinnumschaltere fUr die Spindel gesteuert.
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Der die Spindeldrehzahl in Impulse umwandelnde Wandler ist mit dem Zähler für die Wendelwindungszahl verbunden, der die elektronischen
Umschalter zur Umschaltung der Anordnung auf die Zwischengliedformung steuert. Die Anordnung enthält ferner einen Wandler,
durch den die Motordrehzahl in Impulse umgewandelt wird. Dieser ist über einen periodisch betätigbaren Schalter mit dem Zähler
für die Zwischengliedlänge verbunden, der die elektronischen Schalter für die Umschaltung auf die Formung der Wendelwicklung steuert.
Der Zwischengliedlängenzähler kann auch unmittelbar durch die den synchronen Vorschubmotor speisende elektrische Spannung gesteuert
werden.
Der Zwischengliedlängenzähler weist zwei Ausgänge für lange und kurze Glieder bzw. Längen auf, die mit einem elektronischen,
vom Zähler für die Zwischengliedanzahl geseuerten Umschalter umschaltbar sind.
Bei der Herstellung von Wendeln mit Zwischengliedern nach dem erfindun g sgemäßen Verfahren können die erwünschten Kennwerte
des Erzeugnisses erreicht werden, d. h· eines Erzeugnisses mit unverformten, geraden Wickeldraht-Zwischengliedern und mit Wendeln
der richtigen Steigung. Dies erleichtert das Zuschneiden der Wendeln und erlaubt eine automatische Montage des Glühkörpers. Bei
Anwendung einer Wendelwickelmaschine mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Steuervorrichtung ist es möglich, während des Betriebs
der Vorrichtung die Steigung der Wendel, sowie andere Größen, wie
Länge und Art der Zwischenstrecke, zu verändern. Das heißt, der
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Betrieb der Maschine kann vollständig automatisiert werden. Daraus
folgen Werkstoff ersparnisse und eine höhere Qualität des Glühkörpers.
Durch die Verringerung der Trägheit der rotierenden Massen und durch Verwendung eines vergrößerten Vorschubs während der Zwischengliedformung
ist die Wendelwickelmaschine leistungsfähig und einfach zu "bedienen.
Anhand des in der "beigefügten Zeichnung dargestellten bevorzugten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wendelwickelmaschine
wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Pig. 1 eine Teilansicht einer Wendelwickelmaschine zur Erläuterung
des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Wendeln; und
Fig. 2 eine teilweise Darstellung der Wendelwickelmaschine mit einer
erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.
Die Wendel entsteht dadurch, daß mittels einer umlaufenden Spindel 1 ein von einer Spule 2 abgewickelter Wickeldraht auf einen
fortlaufend vorgeschobenen Kerndraht 4 gewickelt wird.
Nach dem Aufwickeln der. Wendelstrecke 5 wird die Spindel 1 stillgesetzt. Der Wickeldraht 3 wird mittels eines durch einen
Elektromagneten 6 betätigten Druckstücks 7 und einer Spannvorrichtung
8 an den Kerndraht 4 angedrückt, wobei zwischen dem Druckstück 7 und der Spannvorrichtung 8 ein Zwischenraum 9 entsteht.
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Die Spanuvorrichtting 8 kann sich, zusammen mit dem Kerndraht 4 verschieben
und klemmt den Wickeldraht bei der Führung am Anfang des Zwischenraums oder Abstandes 9. Das Druckstiick 7 ist dabei vom
Draht 4 abgelenkt. Bei der weiteren Portbewegung des Kerndrahtes 4 entsteht ein aus dem Draht 4, dem Wickeldraht 3 und dem Radius
der Spindel 1 gebildetes Dreieck. Mach Erreichen der eingestellten länge des Zwischenraums 9 wird die Spindel 1 entgegen dem Aufwikkelsinn
eingeschaltet. Durch .diese Umkehrung der Spindel 1 ist es
möglich, den Wickeldraht 3 auf einer Erzeugenden des Kerndrahtes 4 unter Vermeidung starker Spannungen zu verlegen. Hach der Umkehr
wird das Druckstiick 7 mit Hilfe des Elektromagneten 6 an den Kerndraht 4 angedrückt.
Hach der Ausführung der eingestellten Umkehrbewegung durch die Spindel wird diese wieder in den Aufwickeldrehsinn geschaltet.
Infolgedessen wird der Wickeldraht 3 zwischen dem Druckstück 7 und dem Kerndraht 4 gespannt und bildet einen geraden Zwischenraum 9
zwischen dem Druckstück 7 und der Spannvorrichtung 8.
Gemäß Pig. 2 wird der Kerndraht durch eine mittels eines
Synchronmotors angetriebene Trommel 11 vorgeschoben. Die Spindel
1 wird mittels eines Motors 12 angetrieben.
Die Steuervorrichtung der Wendelwickelmaschine enthält periodisch einschaltbare elektronische Schalter 13, 14 und 15 zur
Steuerung der Motoren 11 und 12 von einem Generator 16. Die Spindel
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und die Vorsehubmotorwelle sind mit Drehzahlwandlern versehen, die
vorzugsweise aus Scheiben und mit diesen zusammenarbeitenden lichtelektrischen Gebern bestehen. Auf der Welle des Vorschubmotors befindet
sich eine Scheibe 17, auf deren Umfang ein Loch vorgesehen
ist und die mit einem lichtelektrischen Impulsgeber 18 zusammenarbeitet.
Auf der Spindelwelle befindet sich eine Scheibe 19, die auf
einem Umfang 60 mit einem Foto impulsgeber 20 zusammen arbeitende Löcher und auf einem anderen umfang ein mit einem Fotoimpulsgeber
21 zusammenarbeitendes Loch aufweist. Der Torschubmotor wird während der Ausbildung der Wendelstrecke 5 von dem Fotoimpulsgeber 20 über
einen in den Steigungsabmessungen der Wendel geeichten Frequenzteiler 22, einen Umformer 23» der den Einphasenstrom in einen dreiphasigen
Strom umwandelt, und über einen Wandler 24 gesteuert.
Während der Ausbildung der Zwischenstrecke wird der Vorschubmotor 11 von dem Generator 16 über den elektronischen Schalter
13» den Umformer 23 und den Wandler 24 gesteuert. Der Motor 11
läuft dann mit erhöhter Drehzahl t so daß sich ein vergrößerter
Vorschub ergibt.
Der Antriebsmotor 12 der Spindel wird während der Ausbildung
der mit Zwischengliedern versehenen Wendel von dem Generator 16 gesteuert, und zwar bei der Ausbildung der Wendelstrecke 5 über
den elektronischen Schalter 14 oder bei der Umkehr über den elektronischen
Schalter 15* einen Umwandler 25 und einen Wandler 26.
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- to -
Die Wandler 24 und 26 werden über einen periodisch, einschalfbaren
elektronischen Schalter 28 von einem Netzteil 27 gespeist. Die Vorrichtung enthält einen einstellbaren Wicklungs—
zähler 29» der durch die Impulse aus dem Fotoimpulsgeber 2t betätigt wird und die Anzahl der Umdrehungen der Spindel 1 während
der Ausbildung der Wendelstrecke 5 zählt. Nach Erreichen der eingestellten
Anzahl schaltet die Vorrichtung auf die Bildung des Zwischenglieds 3 vim.
"Die Vorrichtung enthält ferner einen einstellbaren Zwischengliedlängenzähler
30, der von dem Fotoimpulsgeber 18 über einen
periodisch einschalt baren elektronichen Schalter 31 gesteuert wird. Nach Erreichen des eingestellten Wertes schaltet der Zähler 30 den
elektronischen Schalter 15 auf die Umkehr um. Nach der Umkehrung
wird die Vorrichtung mit Hilfe des Impulses aus dem Fotoimpulsgeber 21 auf die Ausbildung der nachfolgenden Wendelstrecke umgeschaltet.
Der Zwischengliedlängenzähl er 30 besitzt zwei Ausgänge für zwei
einstellbare Zwischengliedlängen. Diese Ausgänge werden mit Hilfe eines elektronischen Schalters 32 umgeschaltet, der seinerseits
durch einen Zwischengliedzähl er 35 gesteuert wird. Nach Erreichen
der eingestellten Anzahl von kurzen Zwischengliedern, schaltet der Zähler 33 den Schalter 32 um.
Um die Wendelwickelmaschine auf die Herstellung eines Glühkörpers einzurichten, der 200 Windungen auf der Wendelstrecke
mit einer Steigung von 50 /um, ein kurzes Zwischenglied von 2 mm und ein langes Zwischenglied von 6 mm enthält,
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wobei das lange Zwischenglied jeweils nach drei kurzen ausgeführt werden soll, sind die nachstehend beschriebenen Maßnahmen notwendig:
Der Windungszahl er 29 wird auf den Wert 200 eingestellt, der
einstellbare Frequenzteiler 22 auf den Wert 50, der Zwischengliedlängenzähler
50, der in Vorschublängeneinheiten geeicht ist, auf 2 und 6, und der Zwischenstreckenzähler 33 auf den Wert 3.
Während des Betriebs der Vorrichtung bei der Ausbildung der Wendelstrecke 5 wird der Zerndraht-Vorschubmotor 11 mit Hilfe von
Impulsen aus dem Spindel-Drehzahlwandler 20 gesteuert, und zwar über den Frequenzteiler 22, der die Impulse um das Verhältnis der
Spindeldrehzahl zur Vorschubgeschwindigkeit entsprechend der Wicklungssteigung von 50 ium teilt, über den Umformer 23 und den Wandler
24. Der Spindelmotor 12 wird über den elektronischen Schalter 14,
den "Umformer 25 und den Wandler 26 von dem Generator 16 gesteuert.
Die Wandler 24 und 26 werden von dem Netzteil 27 gespeist. Der Zähler 29 zählt die Umdrehungen der Spindel bis zu dem eingestellten
Wert 200. Während der Ausbildung der Wendelstrecke 5 sind die Schalter 14 und 28 eingeschaltet, die Schalter 13, 15 und 31
sind ausgeschaltet. Erreicht der einstellbare Zähler 29 den eingestellten Wert von 200 Spindelumdrehungen (200 Windungen der Wendelstrecke),
so gibt er Impulse ab, durch die die Schalter 14 und 28
ausgeschaltet und die Schalter 13 und 31 eingeschaltet werden. Die
Spindel wird stillgesetzt und es beginnt die Ausbildung des Zwischenglieds 9.
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Nunmehr wird mittels des Generators 16 über den elektronischen
Schalter 13, den Umformer 23 und den Wandler 24 der Vorschubmotor
11 gesteuert. Dieser dreht sich nun mit vergrößerter
Drehzahl, so daß der Vorschub des Kerndrahts erhöht wird. Der Zähler
30 zählt die länge des Zwischenglieds (Anzahl der Umdrehungen
des Vorschubmotors) und schaltet die elektronischen Schalter 15
und 28 auf den Umkehrbetrieb um, der bis zur Impulsgabe des Wandlers 21 dauert, wenn der eingestellte Wert von 2 mm erreicht ist.
Der Wandler 21 schaltet die gesamte Vorrichtung auf die Ausbildung der Wendelstrecke um, er schaltet also den Schalter 14 ein
und die Schalter 13 tmd 31 aus.
Während der Herstellung des Glühkörpers zählt der Zähler 33 die Anzahl der ausgeführten Zwischenstrecken (Anzahl der Einschaltungen
des Schalters 31)» d. h. im vorliegenden Beispiel bis 3. Darauf gibt er einen Impuls zur Einschaltung des Schalters 32
und zur Umschaltung des Zwischengliedlängenzählers 30 auf die größere Zwischengliedlänge (6 mm) ab. Die Wendelwickelmaschine schaltet
auf die große Zwischengliß dlänge und der Arbeitszyklus wiederholt sich.
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Claims (5)
- 2U5209PATENTANSPRÜCHE( 1 .J Verfahren zur Herstellung von Wendeln mit geraden Zwischengliedern, bei dem mittels einer Spindel ein Wickeldraht auf einen Kerndraht gewickelt und die Spindel während der Ausführung des Zwischenglieds stillgesetzt wird, dadurch g eik e η η zeichnet , daß die Spindel vor dem Beginn der Ausführung der Wendelstrecke eine Bewegung entgegen der normalen Aufwickelrichtung ausführt und darauf in den normalen Aufwickelsinn geschaltet wird, wenn der eingestellte Umdrehungswinkel erreicht ist, wobei in der Zwischenzeit ein an den Kerndraht angedrücktes, mit einem Elektromagneten betätigtes Druckstück mitsamt einer Spanneinrichtung ein geradliniges Zwischenglied bilden.
- 2. Steuervorrichtung zur Steuerung einer nach dem Verfahren nach Anspruch 1 arbeitenden Wendelwickelmaschine, gekennzeichnet durch elektronische Schalter (13» 14) zur Steuerung der Antriebsmotoren (11, 12) aus einem Generator (16), und durch einen zusätzlichen elektronischen Schalter (15) zur .Steuerung der Umkehr der Drehung der Spindel (1), wobei der Vorschubmotor (11) für den Kerndraht während der Ausbildung der Wendelstrecke (5) mittels eines Spindeldrehzahlwandlers (20) über einen Frequenzteiler (22), und während der Ausbildung des Zwischenglieds von dem Generator (16) über den elektronischen Schalter (13) gesteuert wird.209812/1132-H- 2H5209
- 3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Spindeldrehzahlwandler (21) mit einem Zähler (29) zum Zählen der Anzahl der Windungen der Wendelstrecke (5) verbunden ist, der die elektronischen Schalter . (13, 14, 28, 31) zur Umschaltung der Vorrichtung auf die Ausbildung der Zwischenstrecke (9) steuert.
- 4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Wandler (18) zur Umwandlung der Umdrehungen der Vorschubmotorwelle in Impulse, der über den elektronischen Schalter (31) mit einem Zwischengliedlängenzähler (30) verbunden ist, der die die Vorrichtung auf die Ausbildung der Wendelstrecke (5) umschaltenden elektronischen Schalter steuert.
- 5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Zwischengliedlängenzähler (30) zwei Ausgänge für verschiedene Zwischengliedlängen aufweist, die mittels eines elektronischen Schalters(32) umschaltbar sind, der mittels des Zwischengliedzählers(33) gesteuert wird.209812/1132Leerseite
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