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Die Erfindung betrifft einen Präzisionsdorn, insbesondere passend für
Wickelmaschinen, die zur Ausführung von Wicklungen eines Parallel- Drehungs- Typs benötigt
werden, mit anderen Worten Wicklungen, in denen die Windungen jeder Lage exakt
Seite an Seite und im gegenseitigen Kontakt angeordnet sind, so daß die Wicklung
kompakt und von regelmäßiger Form hergestellt ist. Ein Präzisionsdorn entsprechend
dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der DE-A-2 133 073 bekannt.
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Insbesondere ist der betreffende Dorn sehr nützlich bei der Wicklung von Kabeln auf
Spulen, die aus geschweißten Stäben hergestellt sind des STEIM K 300-TYPESV
solchen, wie diese mittels der Sachnummer R1 in dem italienischen Patent Nr.1 225
662 im Namen des hier vorliegenden Anmelders dargestellt sind, zu dem die hier am
meisten genutzten Referenzen gemacht sind.
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Wickelmaschinen des bekannten Types nutzen Dorne, in denen der Kopfeinheit und
der Gegenhalter- Einheit auf einer zugehörigen Stützstruktur montiert sind und von
dieser abstehen, die Kopfeinheit im Ganzen angetrieben und axial fixiert ist, während
die Gegenhalter- Einheit normalerweise still steht, aber axial beweglich ist zur
Annäherung an die Kopfeinheit in dem Stadium, wenn die leere Spule gespannt wird und
für die Rückbewegung der Gegenhalter-Einheit in dem Stadium, wenn die gefüllte
Spule mit dem Draht entnommen wird. Während der Draht auf die Spule bei der
Benutzung von Dornen bei bekannten Wickelmaschinen aufgewunden wird, ist die
Spannung des zu wickelnden Drahtes derart, um eine beträchtliche Spannung in der
axialen Richtung auf die Gegenhalter-Einheit und die Kopfeinheit auszuüben, und
dies führt zu einem schnellen Verschleiß der Kugellager des Domes. Zu diesem
Nachteil kommt häufig die Unmöglichkeit des Formens einer präzisen Wicklung eines
sogenannten Parallel- Drehungs-Typs hinzu, da die Gegenhalter- Einheit dazu
tendiert, sich von der Kopfeinheit unter der vorstehend genannten axialen Spannung
wegzubewegen. Dies macht es unmöglich, eine konstante Wicklungsweite während
des gesamten Zyklus bei dem Füllen der Spule-eine wesentliche Voraussetzung zur
Formung von Wicklungen des Parallel-Drehungs-Typs-aufrechtzuerhalten und
kann als Resultat dazu führen, daß die Windungen einer Lage in diejenigen der
darunterliegenden Lage eindringen, mit der Konsequenz der Auflösung der
Regelmäßigkeit der Windung.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, diese und andere Nachteile mittels der folgenden
Idee für eine Lösung zu überwinden.
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Dies wird erreicht durch einen Präzisionsdorn entsprechend Anspruch 1.
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Mit dieser Lösung werden die Kugellager des Domes davor geschützt, durch die
hohen axialen Lasten belastet zu werden, denen sie bei den bekannten Lösungen
unterliegen, und es ist möglich, eine präzise Paralleldrehungs- Wicklung herzustellen,
hervorgerufen durch die präzise axiale Begrenzungswirkung der Kopfeinheit und der
Gegenhalter- Einheit im Stadium der Wechselwirkung mit der Spule.
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Weitere Eigenschaften der Erfindung und die sich hieraus ergebenden Vorteile
werden deutlicher anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung verstanden, die ausschließlich im Wege eines Beispieles und
nicht begrenzend in den Figuren der drei Seiten der beiliegenden Zeichnungen
beschrieben ist, in denen
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Figur 1 die Spule in Eingriffsposition, betrachtet von der Seite in axialem
Schnitt zeigt;
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Figur 2 von der Seite gegenüberliegend der Kopfeinheit den Teil der
Gegenhalter- Einheit zeigt, der die Verschlußpunkte für die hin- und
hergehenden Haken zum axialen Festlegen der besagten Gegenhalter-
Einheit an der Kopfeinheit trägt;
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Figur 3 zeigt von der Seite gegenüberliegend der Kopfeinheit den Teil der
Gegenhalter- Einheit, der die Drehgelenke der hin- und hergehenden
Haken zur axialen Festlegung der besagten Gegenhalter- Einheit an
der Kopfeinheit trägt;
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Fig. 4-5 zeigt zwei Details des Mechanismus der Gegenhalter- Einheit,
gesehen im Schnitt entlang der Linien IV-IV bzw. V-V in Figur 1.
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In Figur 1 zeigt die Sachnummer 1 die feste Struktur, die die Rotation der
angetriebenen Welle 2 des Domes abstützt und ermöglicht, auf welcher Welle die Scheibe 3
koaxial festgelegt ist, die auf der sichtbaren Seite den koaxialen Ring 4 mit den
radialen Vertiefungen 104 für die Aufnahme der Speichen der draht- wickelnden
Spule R1 trägt. Die hohle Kopfeinheit 5, mit einem konischen Ende 105, ist koaxial
auf der besagten sichtbaren Seite der Scheibe 3 fixiert.
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Die Klammer eines bekannten Types, nicht dargestellt in den Zeichnungen, die das
Ende des Drahtes zu Beginn des Wicklungszyklus zurückhält, ist auf der Scheibe 3
der Kopfeinheit montiert.
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Ebenfalls in Figur 1 benennt die Sachnummer 6 die feste, die Gegenhalter- Einheit
unterstützende Struktur, die die axiale Verschiebung der Welle 7 abstützt und erlaubt,
die zu der Welle 2 axial ausgerichtet ist und die mittels der Kugellager 8 die freie
Rotation der Scheibe 9 abstützt und erlaubt, die den Ring 10 mit den radialen Ver
tiefungen 110 für die Aufnahme der Speichen der Spule R1 trägt.
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Die Sachnummer 11 zeigt ein Distanzstück, das es dem Dorn erlaubt, präzise an die
notwendige Weite angepaßt zu werden, für den Durchmesser des Drahtes, der auf
der Spule gewickelt werden soll.
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Es kann in den Figuren 1 und 4 gesehen werden, daß die Scheibe 9 an ihrer sichtba
ren Seite innerhalb des Ringes 10 einen ringförmigen koaxialen Rücksprung 12 hat,
in den an jedem Ende davon axial verschiebliche Abschnittsteile 13 eingelegt sind,
von denen jedes mit einem Paar von Stangen 14 versehen sind, die durch
Durchgangslöcher
15 in der Scheibe 9 hindurchtreten und deren Enden 114 außerhalb
eines Ringes 16 angeordnet sind, der auf der Rückseite der Scheibe 9 festgelegt ist,
um die Löcher 15 zu verschließen. Sachnummer 17 zeigt Führungsbuchsen der
Stangen, eingelassen in den Löchern 15, während die Sachnummer 18 zylindrische
Schraubenfedern anzeigt, die in den gleichen Löchern 15 eingelassen sind und
normalerweise dazu in der Lage sind, die Abschnittsteile 13 beabstandet von der
ringförmigen Führung 12 zu halten.
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Die Abschnittsteile 13 sind benachbart zu den jeweils anderen mit einem präzisen
Spiel angeordnet und ihre Seiten sind so geformt, daß sie eine rohrartige Struktur der
Gegenhalter-Einheit bilden, die mit längsförmigen Rillen 113 versehen ist, die zu
Vertiefungen 110 ausgerichtet sind, in denen die Abschnitte der Stangen eingelassen
sind, die den Kern der Spule R1 bilden. Die Spule R1 ist auf der Gegenhalter- Einheit
positioniert, die durch die Abschnittsteile 13 gebildet wird, deren Länge dergestalt ist,
daß sie um einen präzisen Betrag über die Spule hervorstehen.
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Mittel eines bekannten Types, nicht dargestellt, sind vorgesehen, um die Kopfeinheit
und die Gegenhalter- Einheit in einer vorherbestimmten Winkel-Ruheposition zu
halten, so daß die radialen Vertiefungen 104 der Kopfeinheit perfekt mit und gegenüber
den Vertiefungen 110 der Gegenhalter- Einheit ausgerichtet sind. Wenn die
Gegenhalter- Einheit in axialer Richtung näher zu der Kopfeinheit gebracht wird, wie dies in
Figur 1 gezeigt ist, wird das freie Ende der Gegenhalter- Einheit, geformt durch die
Abschnittsteile 13, passend kegelig geformt an ihren inneren und äußeren Kanten
wie durch die Sachnummer 213 dargestellt, präzise an die Gegenhalter- Einheit 5
angekuppelt und die vorher freien Speichen der Spule R1 wechselwirken mit den
radialen Vertiefungen 104 der Scheibe 4 der Kopfeinheit. In diesem Stadium wird die
Gegenhalter- Einheit, gebildet durch die Abschnittsteile 13, axial um einen kleinen
Abstand gegenüberliegend zu den Federn 18 verschoben, die passend belastet sind.
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Mit dem Dorn im Eingriff bildet die Gegenhalter- Einheit, gebildet aus den
Abschnittsteilen 13, eine erste präzise strukturelle Verbindung mit der Kopfeinheit 5,
gewährleistend eine präzise Unterstützung für die Spule R1.
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In den Figuren 1 und 2 ist zu erkennen, daß die Vorderseite der Scheibe 9 näher an
der Kopfeinheit koaxial fixiert an ihr eine ringförmige Struktur 19 mit einem Kragen
119 aufweist, innerhalb derer drei identische Abschnittsteile 20 mit gleichen
Winkelabständen fixiert sind, so daß sie mit ihren gegenüberliegenden Seiten und mit
korrespondierenden Zwischenräumen innerhalb der Struktur 19, Sitze 21 bilden, geöff
net gegen den Mittelpunkt und geeignet zur Aufnahme von Endbereichen der
hinund
herbeweglichen, vorstehend beschriebenen Haken. Mit den besagten
gegenüberliegenden Seiten bilden die Abschnittsteile 20 Stufen 22, die von dem Grund der
besagten Sitze 21 gleichen Abstand aufweisen und für die vorstehend beschriebenen
Zwecke genutzt werden.
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Auf der kreisringförmigen Struktur 19 ist auf der Vorderseite und koaxial eine weitere
kreisringförmige Struktur 23 (s. Figuren 1 und 3) fixiert, mit einer auf der Seite näher
an der Kopfeinheit befindlichen integralen Gruppe aus drei identischen und gleich
beabstandeten Abschnittsteilen 123, die mit ihren gegenüberliegenden Seiten und
mit Zwischenräumen, die in der besagten Struktur 23 gebildet sind, eine Verlän
gerung der Sitze 21 bilden, aber nicht die vorher genannten Stufen 22.
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Die Struktur 23 ist außenliegend mit einem Gewinde versehen und weist darauf
aufgeschraubt einen Ring 100 auf, der die Funktion der Verhinderung des Eintritts
von Fremdkörpern in die Vertiefungen zwischen den Strukturen 19,119 und 23 und
die externe Struktur der Gegenhalter- Einheit hat, die durch die Abschnittsteile 13
gebildet sind.
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In jedem Sitz 21 ist ein Haken 24 montiert, der im Detail in der Figur 5 dargestellt ist,
gebildet aus einem Paar von gleichen und parallelen Hebeln, zwischen denen
drehbar Laufrollen 25, 26 montiert sind, die passend von der Seite des Hakens
gegenüberliegend der Achsen der betreffenden Gegenhalter- Einheit hervorstehen. Die
Sachnummern 27 und 127 zeigen Schraubenenden, die die den Haken bildenden
Hebel miteinander verbunden halten. Sachnummer 28 zeigt axial ausgerichtete Stifte,
die mit den Hebeln der Haken verbunden und in Schlitze 29 eingelassen sind, die
orthogonal durch die Struktur 23 hindurchtreten und mit ihrer Länge parallel zu der
Achse der Gegenhalter- Einheit orientiert sind. In den Abschnittsteilen 123 der
Struktur 23 sind Sitze 30 gebildet, die rechtwinklig zu den Stiften 28 sind und die
Federn 31 mit Hilfe von Schrauben 32 aufnehmen, um die besagten Stifte 28
anzudrücken, um sie normalerweise in Kontakt mit den Enden der Schlitze 29 näher an
der Gegenhalter- Einheit zu halten.
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Die Hebel, die jeden Haken 24 bilden, sind an ihren Enden so geformt, daß sie
ao gegenüberliegende Haken 124 und 224 bilden, von denen die Haken 124 näher der
Gegenhalter- Einheit zu dem Mittelpunkt der besagten Gegenhalter- Einheit orientiert
sind, während die anderen zu der Außenseite orientiert sind.
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Mittels einer Feder 33, die mit der Schraube 27 des Hakens 24 zusammenwirkt, wird
der Haken normalerweise mit den Haken 224 zu dem Mittelpunkt der
Gegenhalter-Einheit zusammengehalten, so daß, wenn die Gegenhalter- Einheit mit der
Kopfeinheit wie in Figur 1 im Eingriff ist, während die Abschnittsteile 123 der Struktur 23
präzise in den kreisförmigen Kragen 205, passend koaxial mit der hohlen Kopfeinheit 5,
eingeführt sind, die besagten Haken 224 nicht mit dem besagten Kragen kollidieren
und bequem durch ihn hindurchpassen.
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Wenn die Gegenhalter- Einheit mit der Kopfeinheit in Eingriff steht, tritt ein passend
geformter Stecker 34 in Aktion, der koaxial in der Gegenhalter- Einheit angeordnet
und drehbar durch Kugellager 35 auf einer Stange 36 gestützt ist, die in der hohlen
Welle 7 axial beweglich ist und mit passenden Mitteln für eine axiale Bewegung ver
bunden ist, die nicht dargestellt sind. Während des Eingriffes der Gegenhalter-
Einheit mit der Kopfeinheit bewegt sich die Stange 36 synchron mit der Welle 7, aber
wenn der Eingriff komplett ist, fährt die Stange 7 fort, sich gegenüber der Kopfeinheit
zu verschieben, so daß der Stecker 34 eine selbstzentrierende Verschiebung der
Laufrollen 26 gegen die Außenseite und folgerichtig die Hin- und Herbewegung der
Haken 24 wie in Figur 1 verursacht. Die Haken 224 der Haken wechselwirken mit
dem kreisförmigen Kragen 205 der Kopfeinheit 5, während die Haken 124 der
besagten Haken mit den Stufen 22 der Abschnittsteile 20 wechselwirken, die mit der
Gegenhalter- Einheit verbunden ist.
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Bei Beendigung der Arbeitsweise des Steckers 34 rollen beide Laufrollen 25 und 26
der Haken auf zylindrischen, teilkreisförmigen Teilen des besagten Steckers ab, so
daß die Position der besagten Haken stabil und präzise ist.
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Wenn nach der Betätigung des Steckers 34 die Bewegung der Gegenhalter- Einheit
zum Eingriff mit der Kopfeinheit unterbrochen wird, macht dieselbe Einheit eine Rück
zugsbewegung, die den Dorn dazu veranlaßt hat, in den Eingriff zu kommen,
veranlassend die Haken 124 und 224 der Haken vollständig auf den Stufen 22 und auf
dem kreisförmigen Kragen 205 abzurollen, verhindernd jeden weiteren relativen
axialen Versatz zwischen der Kopfeinheit und der Gegenhalter- Einheit, die hierdurch
in einer solchen Weise strukturell verbunden ist, um die in der Einleitung der hier
vorliegenden Beschreibung geschilderten Nachteile zu überwinden.
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Wenn die Spule R1 vollständig bewickelt ist, wird die Einheit zum lneingriffbringen
des Domes temporär in die Richtung des Eingriffs bewegt, um die Belastung der
Haken 24 zu verringern, wonach die Haken durch die Rückzugsbewegung des
Steckers 34 außer Eingriff gebracht werden, so daß die Haken 124 und 224 der
besagten Haken dazu veranlaßt werden, sich von den zugehörigen Verschlußteilen
22 und 205 wegzubewegen. An diesem Punkt wird die Gegenhalter- Einheit von der
Kopfeinheit wegbewegt, die volle Spule wird von der Gegenhalter- Einheit entladen
und eine neue Spule wird auf der Gegenhalter- Einheit für die Wiederholung des
Zyklus, der vorstehend beschrieben ist, plaziert.
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Es ist dabei zu beachten, daß die Beschreibung zu einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung gehört, an der eine Vielzahl von Variationen und Modifikationen
vorgenommen werden können, insbesondere in Bezug auf die Konstruktion, ohne die
tragenden Prinzipien der Erfindung zu verlassen, wie vorstehend beschrieben und
nachfolgend dargestellt und beansprucht.
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In den folgenden Ansprüchen haben die Sachnummern in Klammern den einzigen
Zweck, um das Lesen der Ansprüche zu erleichtern und dürfen daher in keiner Weise
einengend in Bezug auf den beanspruchten Schutz der besagten Ansprüche
gesehen werden.