DE4201620C2 - Vorrichtung zum geradlinigen Verlegen eines dünnen Metalldrahtes auf der Oberfläche der thermoplastischen Folie einer Verbundglasscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum geradlinigen Verlegen eines dünnen Metalldrahtes auf der Oberfläche der thermoplastischen Folie einer Verbundglasscheibe, mit einer Halteeinrichtung für die Drahtvorratsspule, einer beheizten Druckrolle zum Eindrücken des Drahtes in die thermoplastische Folie und einer Führungseinrichtung für den Draht zwischen der Vorratsspule und der Druckrolle.

Eine Vorrichtung dieser Art zum Einlegen eines Antennendrahtes in die thermoplastische Zwischenschicht einer Verbundglasscheibe ist aus der DE 20 43 706 C3 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Drahtvorratsspule oberhalb der beheizten Druckrolle auf einer die Spule tragenden Welle frei drehbar gelagert. Die Führungseinrichtung für den Draht zwischen der Drahtvorratsspule und der Druckrolle besteht aus einem Rohr, durch das der Draht hindurchläuft, und zwei zwischen dem Ende des Rohres und der Druckrolle angeordneten Führungsösen.

Mit einer solchen bekannten Vorrichtung lassen sich dünne Drähte oft nicht in der gewünschten geradlinigen Anordnung verlegen. Bei der Herstellung von heizbaren Verbundglasscheiben z. B. werden in der Regel Widerstandsdrähte aus Wolfram mit einem Durchmesser von etwa 20 µm auf der thermoplastischen Folie verlegt. Das mechanische Verhalten solcher Wolframdrähte ist nicht immer gleichbleibend, und die Drähte weisen häufig innere Spannungen auf, die nach dem Ablegen auf der Folie mit Hilfe einer Vorrichtung der bekannten Art zu unkontrollierten Verformungen führen. Abweichungen vom geradlinigen Verlauf der Drähte werden vom menschlichen Auge dann aber als besonders störend empfunden, wenn mehrere Drähte in verhältnismäßig geringem Abstand in paralleler Anordnung verlegt sind, wie das beispielsweise bei elektrisch heizbaren Verbundglasscheiben der Fall ist.

In der Textiltechnik ist es bekannt, zur Verbesserung des Ablaufverhaltens von Ablaufspulen bei einer automatischen Spulmaschine die Fadenzugkraft zu messen und in Abhängigkeit von der Fadenzugkraft die Vorratsspule durch Bremsen zu steuern (DE 38 43 923 A1). Ebenso ist es in der Textiltechnik aus der DE 37 04 279 C2 bekannt, bei Fadenlieferwerken zur Steuerung oder Regelung der Motordrehzahl die Fadenzugkräfte mittels einer in der Größe einstellbaren und auf die Motorwelle wirkenden Wirbelstrombremse konstant zu halten.

Elektromagnetische Bremsen als solche sowie ihr Aufbau und ihre Eigenschaften gehören ebenfalls zum Stand der Technik und sind beispielsweise in der DE-PS 17 75 757 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die in der Lage ist, dünne Metalldrähte mit hoher Reproduzierbarkeit und Betriebssicherheit in gleichmäßiger geradliniger Form zu verlegen, und zwar auch solche Drähte, die unter inneren Spannungen stehen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Halteeinrichtung für die Drahtvorratsspule einen drehbaren und mit der Drahtvorratsspule koppelbaren Haltedorn sowie eine mit dem Haltedorn gekoppelte elektromagnetische Bremse mit einstellbarem Bremsmoment umfaßt, und daß die Führungseinrichtung für den Draht aus zwei Drahtführungsrollen in einer solchen Anordnung zur Drahtvorratsspule und zur Druckrolle besteht, daß der Draht jeweils umgelenkt und der Druckrolle unter einem gewünschten Winkel zugeführt wird.

Durch die Anordnung einer elektromagnetischen Bremse mit einstellbarem Bremsmoment wird dem Draht auf seinem Weg zwischen der Vorratsspule und der Druckrolle gezielt eine definierte in Drahtrichtung wirkende Spannung erteilt, deren Höhe auf die jeweilige Drahtstärke und die jeweilige Drahtqualität abgestimmt ist. Die optimale Höhe der Drahtspannung und die dieser entsprechende Bremskraft lassen sich für jeden Draht durch wenige Versuche kurzfristig feststellen, und die einmal eingestellte Bremskraft kann für die jeweilige Drahtqualität bei sonst gleichen übrigen Bedingungen unverändert beibehalten werden.

Zusätzlich zu der Möglichkeit der Einstellung der Drahtspannung mittels der einstellbaren Bremse ist erfindungsgemäß die Anordnung von zwei Drahtführungsrollen vorgesehen, die eine zweifache Umlenkung des Drahtes bewirken. Diese zweifache Umlenkung des Drahtes hat die Wirkung, daß hierdurch vorhandene Verformungen des Drahtes beseitigt und vorhandene Spannungen abgebaut werden. Auf diese Weise wird der Draht gerichtet, das heißt es wird ihm dadurch die gewünschte geradlinige Form erteilt, die er dann auch nach dem Ablegen auf der thermoplastischen Folie beibehält.

Als elektromagnetische Bremsen eignen sich für den erfindungsgemäßen Zweck grundsätzlich Bremsen beliebiger Bauart, soweit das Bremsmoment feinstufig einstellbar ist, insbesondere Bremsen mit einem stationären Induktorteil und einem durch die magnetische Induktion beeinflußten Rotor. Das Bremsmoment soll vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1 : 50 einstellbar sein.

Als besonders zweckmäßig haben sich sogenannte Magnetpulverbremsen erwiesen. Magnetpulverbremsen umfassen einen Rotor und ein um den Rotor angeordnetes Primärelement mit einer Ringspule, die mit Gleichstrom gespeist wird. In dem Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Primärelement befindet sich ein magnetisierbares Pulver. Aufgrund der Magnetisierung beim Einschalten des Stroms formieren sich die Pulverkörner zu einer Art Kette, wobei die Steifigkeit dieser Kette mit dem magnetischen Feld variiert wird und direkt proportional der Höhe des angelegten Stroms ist. Auf diese Weise entsteht ein sehr gleichmäßiges auf den Rotor einwirkendes Bremsmoment, dessen Größe dem dem Primärteil zugeführten Strom direkt proportional ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.

Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Drahtablegevorrichtung,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung, und

Fig. 3 die Vorrichtung in der Aufsicht.

Die erfindungsgemäße Drahtablegevorrichtung ist oberhalb einer beweglichen Auflagefläche 1 für die thermoplastische Folie 2 angeordnet, bei der es sich insbesondere um eine Folie aus Polyvinylbutyral handelt, wie sie üblicherweise für Verbundglasscheiben verarbeitet wird. Die Auflagefläche kann zweckmäßigerweise als zylindrische Trommel mit großem Trommeldurchmesser ausgebildet sein, auf deren Zylinderwand die Folie durch Unterdruck festgehalten wird. Während sich die Trommel dreht, wird die Drahtablegevorrichtung durch einen Spindeltrieb in einer Richtung parallel zur Trommelachse bewegt, so daß auf diese Weise der Draht in paralleler Anordnung mit gleichbleibendem gegenseitigen Abstand auf der Folienoberfläche abgelegt wird.

An der Halterung 5, die mit Hilfe des Spindeltriebs langsam in Richtung parallel zur Trommelachse bewegt wird, ist die eigentliche Ablegevorrichtung über eine Schwenkachse 6 schwenkbar gelagert und wird in ihrer Arbeitsstellung von einer Feder 7, die sich gegen die Halterung 5 abstützt, gegen die Trommel 1 gepreßt, wobei die Druckrolle 8 auf der Oberfläche der Folie 2 abrollt.

Die Drahtablegevorrichtung umfaßt außer der Druckrolle 8 zwei Drahtführungsrollen 9 und 10 sowie eine Halterung für die Drahtvorratsspule 11. Durch die Drahtführungsrollen 9 und 10 wird der von der Vorratsspule 11 kommende Draht 12 einerseits umgelenkt und unter dem gewünschten Winkel der Druckrolle 8 zugeführt, sowie andererseits in horizontaler Richtung so geführt, daß er der Druckrolle 8 stets genau mittig zugeführt wird. Um diese Führungsfunktion zu erfüllen, sind sowohl die obere Führungsrolle 10 als auch die untere Führungsrolle 9 jeweils in Form eines Doppelkegels ausgebildet, so daß der Draht unter der Wirkung der Drahtspannung stets die Mittellage auf den beiden Führungsrollen einnimmt.

Die Druckrolle 8 hat eine ballige Andruckfläche, so daß der Draht 12 über die Scheitellinie dieser balligen Andruckfläche läuft. Auf diese Weise wird der Draht 12 in die Oberfläche der Folie 2 eingedrückt, ohne daß die Seitenkanten der Druckrolle 8 in die Folie 2 eindringen. Die elektrische Heizpatrone 14, die ebenfalls an dem Arm 15 der Ablegevorrichtung angeordnet ist, sorgt dafür, daß die Druckrolle 8 auf die erforderliche Temperatur erwärmt wird.

Vor der Druckrolle 8 ist oberhalb von dieser eine Drahtfangrolle 16 angeordnet, die aus zwei lose gelagerten Scheiben 17, 18 besteht, die durch die Wirkung einer nicht dargestellten Feder gegeneinandergedrückt werden, so daß der Draht 12 in der Ruhestellung der Ablegevorrichtung zwischen den beiden Scheiben 17, 18 eingeklemmt werden kann.

Die Halterung für die Vorratsspule 11 umfaßt zwei über Kugellager drehbar gelagerte Dorne 20, 21, von denen der Dorn 21 in seiner Achsrichtung verschiebbar gelagert ist. Er wird durch eine Wendelfeder 22 gegen den Spulenkörper gedrückt. Der auf der anderen Seite angeordnete Dorn 20 ist mit einem exzentrisch angeordneten Mitnehmerstift 23 versehen, der in eine entsprechende seitliche Bohrung in der Seitenwand der Vorratsspule eingreift und für eine feste Kopplung zwischen dem Dorn 20 und der Vorratsspule sorgt. Ferner ist der Dorn 20 mit einer Zahnriemenscheibe 24 versehen, die mit einem Zahnriemen 25 zusammenwirkt. Der Zahnriemen 25 wirkt auf der anderen Seite mit einer Zahnriemenscheibe 26 zusammen, die mit dem Rotor einer Magnetpulverbremse 28 gekoppelt ist.

Der hohlzylinderförmige Primärteil 30 der Magnetpulverbremse ist an dem Haltearm 31 der Ablegevorrichtung auf geeignete Weise befestigt. In dem Primärteil 30 ist der Rotor 32 über Kugellager 33 gelagert. Mit dem Rotor 32 ist die Zahnriemenscheibe 26 verbunden. Die Übertragung des gewünschten Bremsmoments von dem Primärteil 30 auf den Rotor 32 erfolgt in der weiter oben beschriebenen Weise durch elektromagnetische Induktion, durch die das in dem Luftspalt zwischen Primärteil 30 und Rotor 32 vorhandene Magnetpulver 34 eine mehr oder weniger starke Haftkopplung erzielt wird.

Das von der Magnetpulverbremse ausgeübte Bremsmoment ist durch Einstellung des Erregerstroms mit Hilfe des Reglers 35 feinstufig einstellbar, und zwar in einem großen Bereich von etwa 1 : 50. Das eingestellte Bremsmoment, dessen Höhe auf den jeweils verwendeten Draht und auf die übrigen Fabrikationsbedingungen wie Ablegegeschwindigkeit, Verarbeitungstemperatur usw. abgestimmt wird, wird von der Magnetpulverbremse sehr konstant eingehalten.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum geradlinigen Verlegen eines dünnen Metalldrahtes auf der Oberfläche der thermoplastischen Folie einer Verbundglasscheibe, mit einer Halteeinrichtung für die Drahtvorratsspule, einer beheizten Druckrolle zum Eindrücken des Drahtes in die thermoplastische Folie und einer Führungseinrichtung für den Draht zwischen der Vorratsspule und der Druckrolle, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung für die Drahtvorratsspule (11) einen drehbaren und mit der Drahtvorratsspule (11) koppelbaren Haltedorn (20) sowie eine mit dem Haltedorn (20) gekoppelte elektromagnetische Bremse (28) mit einstellbarem Bremsmoment umfaßt, und daß die Führungseinrichtung für den Draht (12) aus zwei Drahtführungsrollen (9, 10) in einer solchen Anordnung zur Drahtvorratsspule (11) und zur Druckrolle (8) besteht, daß der Draht (12) jeweils umgelenkt und der Druckrolle (8) unter einem gewünschten Winkel zugeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtzuführungsrollen (9, 10) jeweils in Form eines Doppelkegels ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsmoment der elektromagnetischen Bremse (28) in einem Bereich von etwa 1: 50 einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Bremse (28) eine Magnetpulverbremse ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (8) eine ballig ausgebildete Druckfläche aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Bremse (28) durch ein Zahnriemengetriebe (24, 25, 26) mit dem Haltedorn (20) gekoppelt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Druckrolle (8) eine Drahtfangrolle (16) vorgesehen ist, die zwei durch Federdruck gegeneinander gepreßte Scheiben (17, 18) umfaßt, die im Ruhezustand der Vorrichtung den Draht zwischen sich halten.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie über ein Schwenklager (6) verschwenkbar gelagert ist und in ihrer Arbeitsstellung durch eine Feder (7) gegen die mit dem Draht (12) zu belegende thermoplastische Folie (2) gedrückt wird.