DE4013958C2 - Wickelvorrichtung zum Wickeln von sehr kleinen körperlosen Luftspulen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Wickeln von mehreren körperlosen Luftspulen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Solche gattungsgemäßen Luftspulen finden Anwendung als Nachlauf- oder Abtastspulen in einem optischen Abtastgerät, um Signale von einer optischen Informationsspeicherplatte zu lesen. Eine derartige Mehrfachluftspule umfaßt zwei oder mehr Luftspulen von vorbestimmter Länge aus einem Wicklungsmaterial.

Aus der DE-PS 6 40 121 ist ein Verfahren zum Wickeln von zwei miteinander verbundenen Spulen bekannt. Danach wird auf einem Wickeldorn zunächst eine Spule in bekannter Weise von innen nach außen aufgewickelt und ihr äußeres Ende an einer bestimmten Stelle festgehalten, z. B. mittels einer Befestigungsvorrichtung. Danach zieht man vom Wicklungsmaterialvorrat eine der Länge der zweiten Spule entsprechende Wicklungslänge ab und befestigt das Ende dieser Länge an einer Stelle eines zweiten Wickeldorns. Daraufhin erfolgt ein Aufwickeln des frei ausgelegten Wicklungsmaterials durch Drehen des zweiten Wickeldorns in einer Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des ersten Wickeldorns. Die fertig gewickelte zweite Spule wird dann vom zweiten Dorn auf den ersten Dorn hinübergeschoben, so daß sie neben der ersten Spule zu liegen kommt.

Weiter sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der US-PS 19 44 870 Wickelvorrichtungen zum Wickeln von körper­ losen elektrischen Spulen bekannt, bei denen ein Wickelmaterial zwischen zwei Begrenzungsflächen um einen Wickeldorn herum gewickelt wird. Eine der Begrenzungsflächen ist vorzugsweise kreisförmig und weist an ihrer äußeren Oberfläche eine Nut in radialer Richtung sowie eine Vertiefung in Richtung des Wickeldorns auf, in welchen ein Zuleitungsdraht zu liegen kommt.

Die aus der US-PS 19 44 870 bekannte Wickel­ vorrichtung eignet sich jedoch nicht für eine rationelle Fertigung sehr kleiner Spulen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, eine Wickelvorrichtung zum Wickeln von körperlosen Spulen dahingehend auszu­ bilden, daß eine automatisierte Fertigung sehr kleiner Spulen möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Wickelvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen anhand von zwei Ausführungsformen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Übersichtsdarstellung eines Haupt­ teils einer Vorrichtung in einer ersten erfindungsge­ mäßen Ausführungsform;

Fig. 2 einen Schnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Hauptteil im zusammengebauten Zustand;

Fig. 3 eine Frontansicht des in Fig. 2 dargestellten Hauptteils;

Fig. 4 eine allgemeine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 5 das Hauptteil einer zweiten erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsform im Schnitt;

Fig. 6 die Draufsicht auf das Hauptteil von Fig. 5.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1-4 wird die erste Ausfüh­ rungsform gemäß der Erfindung erläutert.

Gemäß Fig. 4 wird eine mit einer festen Riemenscheibe 3 und einer verschiebbaren Riemenscheibe 4, die axial beweglich ist, versehene Drehwelle 1 von einem Motor über einen Riemen 2 gedreht. Die Drehung der festen Riemenscheibe 3 wird auf eine Riemen­ scheibe 8 einer Welle 7 über einen Riemen 5 übertragen, wo­ bei die Welle 7 in einem Wellenbock 6 gelagert ist. Die Dre­ hung wird jedoch nicht auf diesen Wellenbock 6 übertragen.

Die verschiebbare Riemenscheibe 4 gleitet durch eine Bewegung eines Arbeitszylinders 9 auf der Drehwelle 1, wobei ihre Dre­ hung auf eine Riemenscheibe 12 einer von einer Wellenlagerung 10 abgestützten Welle 11 übertragen wird und diese Lagerung 10 sich mit der Riemenscheibe 4 verschiebt.

In der Welle 7 ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, ein Wickeldorn 13 aufgenommen, der durch einen Stellzylinder 14 in axialer Richtung verschoben wird. Der Wickeldorn 13 wird zusammen mit der Welle 7 gedreht.

Gemäß Fig. 1 ist ein Aufnahmeteil 15 mit einem bogenförmigen Hohlraum 15a versehen, in welcher eine Luftspule, die vollstän­ dig aus einem Wickelmaterial gewickelt worden ist, auf­ genommen wird. Das Aufnahmeteil 15 wird zusammen mit der Welle 7 gedreht.

Am Aufnahmeteil 15 ist in dessen Zentrum ein seitliches Begrenzungs­ teil 17 mit Hilfe einer Schraube 16 befestigt. Der Wickeldorn 13 kann durch dieses, als Stützfläche wirkendes Teil 17 hin­ durch herausgeschoben und zurückgezogen werden, d. h., der vorstehende Teil des Wickeldorns 13 ragt durch das Loch in der seitlichen Stützfläche, so daß das Wickelmate­ rial um den vorstehenden Teil herum gewickelt werden kann. Zwischen der seitlichen Stützfläche und dem Aufnahmeteil 15 ist eine Abdeckung 18 mit einer Öffnung 18a vorgese­ hen, dessen Gestalt nahezu derjenigen des Hohlraumes 15a ent­ spricht, wobei am einen Ende der Öffnung 18a sich ein schmales Schlitzloch 18b anschließt. Die Abdeckung 18 ist bewegbar gehalten.

Ein Loch 15b des Aufnahmeteils 15 nimmt eine Kugel 19 und eine Feder 20 auf. Die Kugel 19 wird in das Loch 15b und ein paralleles Loch 18c der Abdeckung 18 eingesetzt, wo­ bei jedes parallele Loch 18c konzentrisch an der Abdeckung 18 angeordnet ist.

Durch Einsetzen der Kugel 19 in eines der parallelen Löcher 18c in der Abdeckung 18 kann die Öffnung (Hohlraum) 15a mit der Öffnung 18a zur Übereinstimmung gebracht werden. Zusätzlich kann durch Einsetzen der Kugel 19 in das andere parallele Loch 18c die Öffnung 15a mit dem schmalen Schlitzloch 18b in Übereinstimmung gebracht werden, so daß das Aufnahmeteil 15 und die Abdeckung 18 in der Position, in welcher die Kugel eingesetzt ist, aneinander befestigt werden können. Die Abdeckung 18 ist mit einem Stift 21 versehen, der zum Einstellen der Länge des Wicklungsmaterials zwischen zwei aufeinanderfolgend gefertigten Luftspulen verwendet wird.

Wie die Fig. 4 zeigt, ist eine seitliche Stütze bzw. Begrenzungsteil 22 an der Welle 11 befestigt. Das Wickelmaterial wird gleitend über einen Klebemittelstab 23 geführt, so daß auf das Wickelma­ terial ein Klebemittel aufgebracht wird. Anschließend wird das Wickelmaterial durch eine Führungsrolle 24 zum Wick­ eldorn 13 geleitet.

Bei dieser Vorrichtung zur Herstellung von mehreren zusammengeschlossenen Luftspulen wird durch Betätigen des Arbeitszylinders 19 die seitliche Stütze 22 der seitlichen Stützfläche 17 angenähert. Durch Betreiben des Stellzylinders 14 wird der Wickeldorn durch die seitliche Stützfläche 17 vorgeschoben, so daß er sich zwischen dieser Fläche 17 und der seitlichen Stütze 22 befindet.

Das Wickelmaterial wird auf den Wickeldorn ausgerichtet, worauf die Drehwelle 1 gedreht wird. Als Ergebnis dessen wird das Wickelmaterial auf den Wickeldorn 13 gewickelt, während dieser sich zwischen der seitlichen Stütze 22 und der seitlichen Stützfläche 17 befindet. Durch diese Stützen 22 und 17 wird eine Luftspule mit seitlichen Flächen gefertigt.

Bevor das Wickelmaterial zu seiner Führung auf die Rolle 24 gelangt, wird auf dieses durch den Klebemittelstab 23 ein Klebemittel aufgebracht. Wenn das Wickelmaterial gewickelt worden ist, wird das Klebemittel gehärtet, so daß jeder Teil des Wickelmaterials isoliert und eine Verformung der Luftspule verhindert wird.

Nach einer gewissen Zeitspanne ist eine Luftspule vollstän­ dig gewickelt worden. Durch Betätigen des Arbeitszylinders 9 in der umgekehrten Richtung wird die seitliche Stütze 22 von der seitlichen Stützfläche 17 weggezogen. Danach wird durch Betreiben des Stellzylinders 14 in der umgekehrten oder rückwärtigen Richtung der Wickeldorn 13 in die seitliche Stützfläche 17 zurückgezogen.

Demzufolge kann die Luftspule vom Wickeldorn 13 entfernt wer­ den. Durch Drehen der Abdeckung 18 werden die Öffnung 15a und das Langloch 18a zur Übereinstimmung gebracht.

Nachdem die Luftspule, für die das vorgesehene Wicklungsma­ terial vollständig gewickelt worden ist, in der Öffnung 15a aufgenommen ist, wird durch Drehen der Abdeckung 18 in der rückwärtigen Richtung die Öffnung 15a mit dem schmalen Schlitzloch 18b zur Übereinstimmung gebracht und das Wick­ lungsmaterial aus dem Schlitzloch 18b herausgezogen.

Da die bereits fertig gewickelte Luftspule in der Öffnung 15a aufgenommen ist und zusammen mit dem Wickeldorn 13 gedreht wird, kann anschließend durch Ausführung des Wicklungsvor­ gangs in der gleichen Weise, wie es oben beschrieben wurde, der nächste Wicklungsvorgang durchgeführt werden, ohne das Wicklungsmaterial durchzuschneiden.

Durch Wiederholen des obigen Vorgangs kann die geforderte Anzahl von mehreren, untereinander verbundenen Luftspulen in Aufeinanderfolge gefertigt werden. Wenn der nächste Wick­ lungsvorgang durchgeführt wird, so kann jedoch, wie in Fig. 3 gezeigt ist, die Länge des Wickelmaterials zwischen den Luftspulen dadurch vergrößert werden, daß das Wickelma­ terial A über einen Stift 21 geführt wird. Wenn ein drittes Wickeln beispielsweise erfolgt, so werden die erste und zweite Luftspule, die vollständig gewickelt worden sind, während des Wickelns der dritten Luftspule in der Öffnung 15a aufge­ nommen. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Luftspulen sehr klein sind, so daß mehrere Luftspulen in der Öffnung 15a unter­ gebracht werden können.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 wird die zweite Ausfüh­ rungsform gemäß der Erfindung beschrieben.

Eine Wickelwelle 30 entspricht der Drehwelle 7 der ersten Ausführungsform. Die bei der ersten Ausführungsform zur Anwen­ dung gelangende seitliche Stütze 22 wird auch bei der zweiten Ausführungsform verwendet. Die Verschiebe- und Drehbewegungen sind bei der zweiten Ausführungsform hierfür dieselben wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform.

An der Wickelwelle 30 ist ein L-förmiger Drehrahmen 31 befe­ stigt, an welchem eine Welle 32 drehbar gelagert ist, die rechtwinklig zur Achse der Wickelwelle 30 verläuft.

An der Welle 32 ist eine seitliche Stütze 33 befestigt, an welcher eine Mehrzahl von seitlichen Stützflächen 33a-33n, die parallel zur Welle 32 verlaufen, angeordnet ist. In eine Rastkugelpfanne 33z greift eine Kugel 34 unter dem Druck einer Feder 35 ein, die beide in eine Bohrung 31a des Drehrahmens 31 eingesetzt sind. Wenn die Rastkugelpfanne 33z festgelegt ist, so befindet sich eine der seitlichen Stützflächen 33a- 33n in Gegenüberlage zur seitlichen Stütze 22.

In die seitlichen Stützflächen 33a-33n sind Wickeldorne 36a-36n bewegbar eingesetzt, wobei die seitlichen Stütz­ flächen 33a-33n konzentrisch zur Wickelwelle 30 liegen, wenn diese Stützflächen 33a-33n der seitlichen Stützfläche 22 gegenüberliegen.

Ein Niederdrückglied 38, das dem Druck einer Feder 37 ausge­ setzt ist, ist in der seitlichen Stütze 33 untergebracht und vertikal bewegbar. Wird dieses Glied 38 nach unten gedrückt, so bewirkt eine Schrägfläche 38 an diesem ein Einführen der Wickeldorne 36a-36n in die Stützflächen 33a-33n gegen die elastische Kraft eines Silikongummis 39, der die Wickel­ dorne 36a-36n auswärts vorspannt.

Bei dieser Vorrichtung zum Wickeln von mehreren zusammen­ geschlossenen Luftspulen wird die seitliche Stütze 33 durch die Welle 32 gedreht. Die seitliche Stützfläche 33a wird durch die Kugel 34 und die Rastkugelpfanne 33z in einer Po­ sition gegenüber der seitlichen Stütze 22 festgelegt.

Nachdem die seitliche Stütze 22 zur seitlichen Stützfläche 33a hin bewegt worden ist, wird in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform die Wickelwelle 30 gedreht, so daß das Wickelmaterial auf den Wickeldorn 36a gewickelt wird, wenn sich dieser zwischen der seitlichen Stütze 33 und der seitlichen Stütze 22 befindet.

Wenn der Wicklungsvorgang beendet ist, wird die seitliche Stütze 22 von der Stützfläche 33a weg zurückgezogen und die seitliche Stütze 33 um die Welle 32 gedreht, um eine unter­ schiedliche Stützfläche auszuwählen, z. B. die Stützfläche 33b. Zu diesem Zeitpunkt wird die Drehung der seitlichen Stüt­ ze 33 in gleichartiger Weise wie bei der ersten Ausführungs­ form durch die Kugel 34 verhindert.

Das Wicklungsmaterial wird dann um den Wickeldorn 36b, der sich nunmehr zwischen der seitlichen Stützfläche 33b und der seitlichen Stütze 22 befindet, gewickelt. Nach Wiederholen dieses Vorgangs und Abschließen des Wicklungsvorgangs mit Wickelmaterial auf die Wickeldorne 36c-36n der Stütz­ flächen 33c-33n wird das Niederdrückglied 38 nach unten gedrückt.

Hierbei werden die Wickeldorne 36a-36n zum Silikongummi 39 hin verlagert, wodurch die Wickeldorne 36a-36n in die seitlichen Stützflächen 33a-33n hineingezogen werden. Demzu­ folge können die Luftspulen, die auf die Wickeldorne 36a-36n gewickelt wurden, entfernt werden.

Claims (6)

1. Wickelvorrichtung zum Wickeln von körperlosen Luftspulen mit
einem ersten und zweiten Begrenzungsteil (17, 22),
einem Wickeldorn (13), der sich durch eines der Begrenzungsteile (17) hindurch erstreckt und das andere Begrenzungsteil (22) berührt, wobei die Begrenzungsteile (17, 22) und der Wickeldorn (13) eine gemeinsame Achse aufweisen,
Einrichtungen (2, 3, 5, 7, 8) zum Wickeln einer Spule um den Wickeldorn und zum Verkleben der Windungen, wobei das erste und zweite Begrenzungsteil (17, 22) die äußeren Begrenzungsflächen für die Spule während des Wickelns und Verklebens bilden,
dadurch gekennzeichnet, daß
das erste und zweite Begrenzungsteil (17, 22) zwischen einer ersten (geschlossenen) Position, in der die beiden Begrenzungsteile einen Abstand voneinander besitzen, der im wesentlichen gleich der Breite der zu wickelnden Spule ist, und einer zweiten (offenen) Position, in der die beiden Begrenzungsteile einen größeren Abstand als in der geschlossenen Position besitzen, bewegbar sind, und
daß benachbart zu einem der Begrenzungsteile (17) ein Aufnahmeteil (15) angeordnet ist zur Aufnahme wenigstens einer fertig gewickelten und verklebten Spule, nachdem der Wickeldorn aus der Spule entfernt worden ist, so daß während der Aufnahme der fertig gewickelten Spule eine weitere, mit dieser verbundene Spule, wickelbar ist.

2. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Abdeckung (18) für das Aufnahmeteil (15) umfaßt, welche zwischen dem Aufnahmeteil (15) und dem ersten Begrenzungsteil (17) angeordnet ist und durch die sich der Wickeldorn (13) erstreckt und daß die Abdeckung (18) eine Öffnung (18a) aufweist, deren Gestalt und Größe einem Hohlraum (15a) in dem Aufnahmeteil entspricht und zusätzlich mit einem schmalen Schlitzloch (18b) versehen ist.

3. Wickelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine gewickelte Spule durch die Öffnung (18a) in der Abdeckung (18) in den Hohlraum (15a) einbringbar ist und das Wickelmaterial (A) durch das zusätzliche schmale Schlitzloch (18b) herausgeführt ist.

4. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Wickeln der Spule eine Welle (7, 30) umfassen, die den Wickeldorn (13) dreht und daß das Aufnahmeteil (15) zusammen mit der Welle umläuft.

5. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Seitenflächen (33a- 33n), wobei jede der Seitenflächen in ihrer dem zweiten Begrenzungsteil (22) zugewandten Lage als ein erstes Begrenzungsteil dient und die Seitenflächen drehbar und so angeordnet sind, daß immer nur eine Seitenfläche dem zweiten Begrenzungsteil (22) gegenübersteht, daß von jeder Seitenfläche ein Wickeldorn (36a-36n) hervorsteht, der, wenn die Seitenfläche dem zweiten Begrenzungsteil (22) gegenübersteht, dieses berührt, und daß ein drehbarer Rahmen für die Seitenflächen vorgesehen ist, der die Seitenflächen um eine Achse quer zur axialen Richtung des Wickeldorns dreht.

6. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (38, 38a) zum Zurückziehen des Wickeldorns (13) aus der Spule in das Begrenzungsteil nach einem abgeschlossenen Wickelvorgang.