DE2458721A1

DE2458721A1 - Vorrichtung zur herstellung von drahtwendeln

Info

Publication number: DE2458721A1
Application number: DE19742458721
Authority: DE
Inventors: Georg Zander
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1974-12-12
Filing date: 1974-12-12
Publication date: 1976-06-24
Also published as: AT350658B; BR7508148A; FR2293998A1; DE2458721C3; IT1064076B; US4028920A; GB1533583A; FR2293998B1; CA1042408A; ATA932475A; JPS5186287A; DE2458721B2

Description

PHIIiIPS PATENIVERWALTimG GMBH, 2000 Hamburg 1, Steindamm 94

Vorrichtung zur Herstellung von Drahtwendeln

Die Erfindung bezieht sich "auf eine Torrichtung zur Herstellung von Drahtwendeln, bei der der Wickeldraht von einer fest angebrachten "Vorratsrolle durch eine auf einem in Wickelrichtung längsverschiebbaren Schlitten angeordnete Wickeldüse mit exzentrischer Bohrung hindurch zu einem Wickelkopf mit rückziehbarem Dorn geführt ist, wobei durch gegenläufiges Drehen von Wickelkopf und Wickeldüse bei gleichzeitiger Schlittenverschiebung die Wendelwindungen auf dem Dorn erzeugt werden. ·

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Mit einer derartigen Vorrichtung lassen sich Drahtwendeln
für verschiedene Anwendungen herstellen, z.B. für Spulen
oder Zylinderfedern, insbesondere jedoch für Glühwendeln
von elektrischen Glühlampen, Entladungslampen bzw. -röhren u.dgl.

Bei einer aus der DT-AS 1 143 930 bekannten Vorrichtung dieser Art wird die Wickeldüse durch den längsverschiebbaren
Schlitten derart angetrieben, daß sie sich während des gesamten Wickelvorganges lediglich um den Bruchteil einer Umdrehung entgegen der Drehrichtung des Wickelkopfes mitdreht. Um diesen Bruchteil einer Umdrehung dreht sich nach Beendigung des Wickelvorganges die Wickeldüse wieder zurück, wodurch die noch auf dem Dorn sitzende Wendel entspannt wird. Die Wickelgeschwindigkeit wird hierbei also lediglich vom Wickelkopf erzeugt und ist von deren maximaler Umdrehungsgeschwindigkeit abhängig. Die so hergestellten Wendeln sind darüber hinaus, insbesondere wenn es sich um relativ lange und dünne Wendeln handelt, in sich unstabil und deshalb schwierig weiterzuverarbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich in sehr kurzer Zeit stabile Drahtwendeln, auch solche mit großer Länge, herstellen lassen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung eingangs erwähnter

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Art gemäß der Erfindung dadurch, gelöst, daß die Wickeldüse und der Wickelkopf jeweils eigene Antriebe aufweisen, die einzeln und getrennt vom Schlittenantrieb regelbar sind, und daß die Wickeldüse mit wenigstens 50 # der Umdrehungsgeschwindigkeit des Wickelkopfes während des gesamten Wickelvorganges umläuft. Maximal kann die Umdrehungsgeschwindigkeit der Wickeldüse bis zu 150 $> der des Wickelkopfes betragen; vorzugsweise drehen beide gleich schnell.

Da hierbei Wickeldüse und Wickelkopf eigene regelbare Antriebe besitzen, kann die Wickeldüse zum Wendelwickeln mit herangezogen werden. Werden Wickeldüse und Wickelkopf mit gleicher Geschwindigkeit gegenläufig angetrieben, so lassen sich - bei vorgegebener Maximalgeschwindigkeit des Wickelkopfes - die Wendeln mit doppelter Geschwindigkeit wickeln, als wenn nur der Wickelkopf den eigentlichen Wickelvorgang ausführt.

Da der Wickeldraht über eine exzentrische Bohrung der Wickeldüse auf den- Wickeldorn gelangt, wird bei schnellem Mitlaufen der Wickeldüse in dem Draht zwangsläufig eine Torsion erzeugt, welche die Stabilität der fertigen Drahtwendeln wesentlich erhöht.

Damit sich die Torsion nicht auf den von der Vorratsrolle ablaufenden Wickeldraht überträgt, sondern lediglich auf den Teil des Drahtes, der gerade zum Wendelwickeln benutzt wird,

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ist gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung nach der Erfindung - in Transportrichtung des Wickeldrahtes gesehen - hinter der Vorratsrolle eine am längsverschiebbaren Schlitten befestigte hintere Drahtbremse und vor der Wickeldüse eine mit dieser umlaufende vordere Drahtbremse vorgesehen.

Vorzugsweise bestehen die Antriebe von Wickeldüse und Wickelkopf aus elektronisch geregelten Servo-Scheibenläufermotoren mit Zahnriementrieb. Derartige Motoren lassen sich praktisch schrittweise verstellen. Die Drehübertragung von den Motoren auf die Wickeldüse bzw. den Wickelkopf kann auch über ein anderes schlupffreies Getriebe erfolgen.

Zweckmäßigerweise erfolgt der Antrieb des Schlittens durch einen neben dem Schlitten angebrachten und quer zum Schlitten verschiebbaren Antriebskeil, der mit einem elektrischen Drehgeber gekoppelt ist, dessen Signale zur Regelung der Scheibenläufermotoren dienen. Vorzugsweise sind auch die Scheibenläufermotoren mit elektrischen Drehgebern gekoppelt. Eine elektronische Regeleinrichtung fragt über die Drehgeber laufend den Stand der Scheibenläufermotoren und des Schlittenantriebskeils ab und ermittelt daraus die Signale zum Antrieb der Scheibenläufermotoren und des Motors zur Verschiebung des Schlittenantriebskeils.

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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist insbesondere geeignet zur Herstellung von Drahtwendeln mit einander gegenüber ausgerichteten Wendelenden, vorzugsweise mit sich in Achsrichtung erstreckenden, insbesondere koaxialen, geraden Wendelenden. Eine derartige Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtwendel beim Wickelvorgang bis zu 10 ^ über die vorbestimmte Windungszahl hinaus wickelbar ist, worauf durch Rücklauf von Wickeldüse und/οder Wickelköpf die Wendel auf die vorbestimmte Windungszahl rückwickelbar ist. Durch dieses an sich bekannte Überwickeln der Wendeln und anschließendes Rückwickeln auf die vorbestimmte Windungszahl wird eine Entspannung der Wendeln und eine genaue Ausrichtung der Wendelenden erreicht. Außerdem lassen sich hierdurch eine Torsion des Wickeldrahtes zwischen den beiden Drahtbremsen und Wicklungsdifferenzen ausgleichen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Pig. 1 zeigt eine herzustellende Drahtwendel.

Pig. 2 ist eine schematische perspektivische Darstellung der wichtigsten Teile einer Vorrichtung nach der Erfindung.

In Fig. 5 sind die wesentlichen Vorrichtungsteile in Draufsicht dargestellt.

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Die Vorrichtung zur Herstellung einer Drahtwendel 1, insbesondere einer Wolfram-Glühwendel für Glühlampen, bestellt im wesentlichen aus einem Wickelkopf 2 und einer Wickeldüse 3, die jeweils von einem Servo-Scheibenläufermotor 4 bzw. 5 über Zahnriemen 6 bzw. 7 gegenläufig angetrieben werden. Der von einer Vorratsrolle 8 ablaufende Wickeldraht 9 durchläuft eine hintere Drahtbremse 10 und eine mit der Wickeldüse 3 umlaufende vordere Drahtbremse 11, wird dann durch eine exzentrische Bohrung 34 in der Wickeldüse 3 hindurchgeführt und mit Hilfe einer Spannzange 32 im Wickelkopf 2 eingeklemmt. Die Wickeldüse 3 zusammen mit der vorderen Drahtbremse 11 sowie die hintere Drahtbremse 10 und die Torratsrolle 8 sind an einem längsverschiebbaren Schlitten 12 befestigt, dessen Antrieb durch einen neben dem Schlitten angebrachten und quer zum Schlitten durch einen nicht dargestellten Motor verschiebbaren Antriebskeil 13 erfolgt, der mit einer am Schlitten angebrachten Rolle 14 zusammenwirkt.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, treibt der Scheibenläufermotor 5 über den Zahnriemen 7 eine Welle 15 an, die über eine Axialverschiebungskupplung 16 mit einem Zahnrad 17 verbunden ist, das wiederum mit einem Zahnrad 18 zusammenwirkt, welches über eine Welle 19 die Wickeldüse 3 mit der vorderen Drahtbremse antreibt. Die Welle 19 und die Kupplung 16 laufen in lagern 20, die ebenfalls am Schlitten 12 befestigt sind. Der Antrieb des Wickelkopfes 2 durch den Motor 4 erfolgt über den Zahnriemen und eine Welle 21.

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Die Scheibenläufermotoren 4 und 5 sind mit elektrischen Drehgebern 22 bzw. 23 gekoppelt und der Schlittenantriebskeil 13 über ein Zahnstangen-Zahnrad-Getriebe 29 mit einem Drehgeber 24. Durch die beschriebenen Antriebe werden Wickeldüse 3 und Wickelkopf 2 mit gleicher Geschwindigkeit gegenläufig gedreht. Im Wickelkopf 2 ist ein Wickeldorn 25 zentrisch geführt und läuft mit diesem um. Über ein Yerstellglied 26 läßt sich der Dorn 25 axial verschieben und in eine Ftthrungsbohrung 27 der Wickeldüse 3 einfahren.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Der Schlitten 12 mit Wickeldüse 3, Drahtbremsen 10 und 11 und Vorratsrolle 8 transportiert den Wickeldraht 9 zum Wickelkopf 2. Das aus der exzentrischen Wickeldüsenbohrung 34 herausragende Drahtende wird von der geöffneten Spannzange 32 im Wickelkopf 2 aufgenommen und dort über einen Hebel 28 festgeklemmt. Der Wickeldorn 25 wird durch das Verstellglied 26 in die zentrische Führungsbohrung 27 der Wickeldüse 3 eingefahren. Dann wird der Wickelkopf 2 durch den Motor 4 iinksdrehend und die Wickeldtise 3 mit der vorderen Drahtbremse 11 durch den Motor 5 rechtsdrehend angetrieben. Gleichzeitig wird der Schlittenantriebskeil 13 vorwärts bewegt, so daß der Schlitten nach rechts läuft.und somit den Vorschub für die Steigung der zu wickelnden Wendel erzeugt.

Die Bewegung des Antriebskeils 13 wird auf den Drehgeber

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übertragen. Dieser Drehgeber 24 sowie die mit den Motoren 4 und 5 gekoppelten Drehgeber 22 und 23 sind an eine elektronische Regeleinrichtung angeschlossen, die über die Drehgeber Nachricht über die Stellung des Antriebskeils 13 bzw. der Motoren 4 und 5 erhält und daraus die entsprechenden Antriebssignale für die Motoren 4 und 5 und den Antriebsmotor des Keils 13 herleitet. Infolgedessen läuft der Wickelvorgang synchron mit den Motoren 4 und 5 ab, während sich der Schlitten 12 entsprechend der Wickelsteigung vom Wickelkopf 2 horizontal fortbewegt.

Die Regeleinrichtung ist so eingestellt, daß die zu wickelnde Drahtwendel bis zu 10 # über die vorbestimmte Windungszahl hinaus wickelbar ist. Durch anschließenden Rücklauf von Wickeldüse 3 und/oder Wickelkopf 2 wird die Wendel auf die vorbestimmte Windungszahl zurückgewickelt und damit entspannt, wobei die sich in Achsrichtung erstreckenden Wendelenden 30 (Pig. 1) koaxial zueinander zu liegen kommen. Fach Beendigung des eigentlichen WickeIvorganges erfolgt mit Hilfe eines ebenfalls neben dem Schlitten 12 angebrachten und quer dazu verschiebbaren Stellkeiles 31, der den Schlitten 12 über eine Rolle 33 hori-

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zontal nach rechts verschiebt,- das Ziehen der Enden'der Wendel 1. Anschließend wird mittels eines nicht dargestellten Werkzeuges die Wendel in der Mitte des gezogenen Endenteiles abgeschnitten. Über das Yerstellglied 26 wird dann der Wickeldorn 25 herausgezogen und die Spannzange 34 im Wickelkopf 2

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mit Hilfe des Hebels 28 geöffnet, wodurch die Wendel 1 zum Abnehmen freigegeben wird.

Da, wie bereits beschrieben, der Wickeldraht 9 während des Wickelvorganges tordiert wird, können mit der Torrichtung nach der Erfindung Drähte mit wesentlich größerem Durchmesser verarbeitet werden, als es bisher üblich war. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel wurde von einem Wickeldraht aus Wolfram mit 100/U Durchmesser auf einem Wickeldorn von 400/U Durchmesser eine Drahtwendel mit 37 Windungen gewickelt, von denen anschließend eine wieder zurückgewickelt wurde. Mit einer Vorrichtung nach der Erfindung wurden von derartigen Wendeln 3000 Stück pro Stunde gefertigt.

Patentansprüche;

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Claims

Patentansprüche:

1.) Vorrichtung zur Herstellung von Drahtwendeln, "bei der der Wickeldraht von einer fest angebrachten Vorratsrolle durch eine auf einem in Wickelrichtung längsverschiebbaren Schlitten angeordnete Wickeldüse mit exzentrischer Bohrung hindurch zu einem Wickelkopf mit rückziehbarem Dorn geführt ist, wobei durch gegenläufiges Drehen von Wickelkopf · und Wickeldüse bei gleichzeitiger Schlittenverschiebung die Wendelwindungen auf dem Dorn erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickeldüse (3) und der Wickelkopf (2) jeweils eigene Antriebe (4 bzw. 5) aufweisen, die einzeln und getrennt vom Schlittenantrieb regelbar sind, und daß die Wickeldüse mit wenigstens 50 $> der Umdrehungsgeschwindigkeit des Wickelkopfes während des gesamten WickeIvorganges umläuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe von Wickeldüse (3) und Wickelkopf (2) aus elektronisch geregelten Servo-Scheibenläufermotoren (4 bzw. 5) mit Zahnriementrieb (6 bzw. 7) bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Schlittens (12) durch einen neben dem Schlitten angebrachten und c[uer zum Schlitten verschiebbaren Antriebskeil (13) erfolgt, der mit einem elektrischen Drehgeber (24) gekoppelt ist, dessen Signale zur Regelung der Scheibenläufermotoren (4, 5) dienen.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherbenläufermotoren (4_f5) mit elektrischen Drehgebern (22 bzw. 23) gekoppelt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung von Drahtwendeln mit einander gegenüber ausgerichteten Wendelenden, vorzugsweise mit sich in Achsrichtung erstreckenden, insbesondere koaxialen, geraden Wendelenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtwendel (1) beim Wickelvorgang bis zu 10 # über die vorbestimmte Windungszahl hinaus wickelbar ist, worauf durch Rücklauf von Wickeldüse (3) und/ oder Wickelkopf (2) die Wendel auf die vorbestimmte Windungszahl rückwickelbar ist.

6. . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Mb·5, dadurch gekennzeichnet, daß - in Transportrichtung des Wickeldrahtes (9) gesehen - hinter der Vorratsrolle (8) eine am längsverschiebbaren Schlitten (12) befestigte hintere Drahtbremse (10) und vor der Wickeldüse (3) eine mit dieser umlaufende vordere Drahtbremse (11) vorgesehen ist. '

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