NL8100746A - Werkwijze en inrichting voor het orthocyclisch wikkelen van spoelen. - Google Patents

Description

f -1-

Nw 1202

Titel: Werkwijze en inrichting voor het orthocyclisch wikkelen van spoelen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het machinaal orthocyclisch wikkelen van spoelen, waarbij een wikkeldraad zodanig rond een kern wordt gewikkeld dat iedere winding over het grootste deel van de omtrek loodrecht op de hartlijn van de kern verloopt, opvolgende 5 windingen vrijwel tegen elkaar liggen en reeksen opeenvolgende windingen lagen van windingen bepalen, waartoe de wikkeldraad vanaf een draadge-leider wordt geleid naar de kern, welke draadgeleider bij het wikkelen stapsgewijs in lengterichting ten opzichte van de kern beweegt. De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het orthocy-10 clisch wikkelen van spoelen, omvattende een houder voor een te bewikkelen kern en een draadtoevoermechanisme op afstand van de houder, voorzien van een draadgeleider en van middelen om de draadgeleider stapsgewijs in lengterichting ten opzichte van de houder te bewegen, alsmede van middelen om een in de houder te houden kern te roteren om de as daarvan.

15 Een dergelijke werkwijze en inrichting zijn bekend uit een arti kel in Philips Technisch Tijdschrift, jaargang 23, 1961, Nr. 12, blz. 381-395. Blijkens dit artikel is het uitermate belangrijk, dat de eerste laag van windingen op de kern juist wordt,.aangebracht. Als de eerste laag eenmaal goed ligt kan men volstaan met bij het bewikkelen 20 orthocyclisch aangevén van de draad. Bij de bekende inrichting wordt de draad met behulp van een aangeefwiel orthogonaal ten opzichte van de kern gehouden. Het met de wikkelbeweging meebewegende wiel krijgt steeds op het juiste moment een nokstoot, zodat de wikkeldraad ten opzichte van de kern stapsgewijs beweegt. Het wikkelen van de eerste laag blijkt 25 in de praktijk niet goed mogelijk te zijn met behulp van.de beschreven inrichting, doordat de draad als-gevolg van het optreden van .trillingen en spanningsvariaties in de draad onwillekeurige bewegingen maakt. In de praktijk wordt daarom de eerste laag moeizaam wikkeling voor wikkeling gelegd en gecontroleerd, waarbij dikwijls met de hand corrigerend inge-30 grepen moet worden. Het zal duidelijk zijn dat dit bij een eerste laag, die reeds uit tientallen tot honderden windingen kan bestaan, een tijdrovende aangelegenheid is.

De uitvinding heeft-tot doel de bekende werkwijze en inrichting te verbeteren, zodat ook de eerste laag van windingen op nauwkeurige en 8 1 00 74 6 ---------------------------------------------------- .

. -A.

-2- trefzekere wijze machinaal kan worden aangebracht. Een doel van de uitvinding is voorts een inrichting te verschaffen, waarbij na het wikkelen van de eerste laag een opsluitflens zodanig nauwkeurig wordt opgesteld aan een uiteinde van de te bewikkelen kern, dat volgende lagen zonder 5 problemen op de juiste plaats worden neergelegd.

Het gestelde doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een werkwijze, waarbij voor het wikkelen van de eerste laag windingen de wikkeldraad onder een in geringe mate van de orthogonale toevoerstand afwijkende hoek wordt toegevoerd en met behulp van een draadneerlegorgaan 10 wordt geleid tot op de kern. De inrichting volgens de uitvinding is voorzien van een wegklapbaar draadneerlegorgaan, dat is verbonden met het draadtoevoermechanisme en dat vanaf het draadtoevoermechanisme steekt in de richting van de kemhouder, waarbij het uiteinde van het draadneerlegorgaan reikt tot nabij en boven de kernhouder, zodanig dat in bedrijf 15 een van het draadtoevoermechanisme naar een te bewikkelen kern verlopende wikkeldraad door dit uiteinde onder een in geringe mate van een orthogonale toevoerstand afwijkende hoek en onder een zekere spanning op de kern wordt gedrukt en vastgehouden, terwijl het draadneerlegorgaan eveneens is gekoppeld met de middelen voor het stapsgewijs in lengterich-20 ting ten opzichte van de kemhouder bewegen daarvan.

Bij de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding wordt bij het wikkelen van de eerste laag windingen het draadtoevoermechanisme zodanig gehouden ten opzichte van de te bewikkelen kern, dat de wikkeldraad door het draadneerlegorgaan onder een in geringe mate van een 25 orthogonale toevoerstand afwijkende hoek wordt gehouden. Ten opzichte van de orthogonale toevoerstand maakt de draad bijvoorbeeld een hoek van circa 7°, welke waarde een maximale waarde is, die mede af zal hangen ' . van de draaddikte en de spoeldiameter. Door de stand van de draad en het draadneerlegorgaan, alsmede door de vorm van dit laatste,' wordt een 30 resultante in neerwaartse richting gecreëerd, zodat de draad door het draadneerlegorgaan aangedrukt wordt gehouden op de kern. Het draadneerlegorgaan heeft daarbij de vorm van een in de richting van de te bewikkelen kern stekende spatel of duimvormig lichaam, dat met een bepaalde frictie is verbonden met het draadtoevoermechanisme, zodanig dat de 35 draad steeds aangedrukt blijft tegen de spatelzijkant en er geen tekort aan tussenruimte tussen een gelegde winding en het neerlegorgaan ontstaat.

8 1 00 7 4 6"........ .....“...... - £ ί -3-

Eierdoor kunnen eventuele geringe variaties in dikte, die onvermijdelijk zullen optreden in de wikkeldraad, worden opgevangen. Bij een te grote öraaddikte-onregelmatigheid kan de onderlinge draadtussenruimte negatief worden. Volgens de uitvinding wordt dit probleem opgelost doordat het 5 draadneerlegorgaan door de frictieverbinding een verschuiving ondergaat om dan vanuit de nieuwe positie weer verder te gaan met. het neerleggen van de draad met de gewenste tussenruimte. Het draadneerlegorgaan kan zich derhalve, indien.nodig, automatisch herinstellen.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de 10 uitvinding zijn het draadneerlegorgaan en het draadtoevoermechanisme zodanig met elkaar gekoppeld, dat bij het van de te bewikkelen kern wegbewegen van het draadneerlegorgaan het draadtoevoermechanisme een stand inneemt van waaruit een wikkeldraad orthogonaal aan de kern wordt toegevoerd. Voorts is het draadneerlegorgaan bij voorkeur voorzien van een 15 detectie-orgaan, dat is gekoppeld met een orgaan voor het positioneren van een eindflens. Op zeer geschikte wijze kan het detectie-orgaan een magnetische meetopnemer zijn, terwijl de eindflens is verbonden met een van een kraag met scherpe rand voorzien lichaam, op welke kraagrand de magnetische meetopnemer aanspreekt. Een dergelijke magnetisch meetopnemer, 20 die contactloos werkt, staat bekend onder de aanduiding magneto switch. Andere detectie-organen, zoals mechanische of optische schakelaars zijn eveneens bruikbaar.

De verschillende onderdelen van de inrichting volgens de uitvinding kunnen zijn gekoppeld met geschikte electronische bedieningsorganen, 25 die de verschillende bewegingen van de onderdelen coördineren en beheersen.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening, waarin:

Fig. 1 een schematische weergave is van een uitvoeringsvorm van 30 de inrichting volgens de uitvinding in bovenaanzicht, waarbij enkele onderdelen gedeeltelijk in doorsnede zijn weergegeven; fig. 2 een bovenaanzicht weergeeft van de meest belangrijke onderdelen van de inrichting volgens fig. 1 bij aanvang van een wikkel-gang; 35 fig. 3 een soortgelijk.±)ovenaanzicht weergeeft nadat enkele win dingen zijn gelegd; 81 0 0 7 4 6 ......“...... ........ .........~......

-4- « s* fig. 4 een soortgelijke weergave is ter illustratie van het plaatsen van een eindflens; fig. 5 een weergave in zijaanzicht is van het draadneerlegorgaan van de inrichting volgens de uitvinding in bedrijf; en 5 fig. 6 een weergave is van het draadneerlegorgaan* nadat dit is weggeklapt en de detector voor het positioneren van de eindflens in de juiste stand is gebracht.

In fig. 1 is een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in bovenaanzicht weergegeven. De verschillende onderdelen van 10 de inrichting zijn alle bevestigd op een basis of tafel 1. Het eigenlijke draadtoevoermechanisme, dat tijdens het wikkelen van de spoel stapsgewijs beweegt bestaat uit een in wezen L-vormige balk 2, waarvan de korte zijde is verbonden met een kogelspindel 3. De kogelspindel 3 wordt aangedreven door een als blok weergegeven changeermotor 4, waarbij tussen de changeer-15 motor 4 en.de L-balk 2 een als blok weergegeven vertraging 5 is aangebracht. Door de werking van de motor 4 kan de L-vormige balk in de richting van de pijl en daaraan tegenovergestelde richting bewegen. Teneinde de beweging nauwkeurig in de aangegeven richting te doen plaatsvinden is op de L-vormige balk 2 een geleidingsplaat 6 bevestigd, die glijdt 20 langs een soortgelijke geleidingsplaat 7, die is bevestigd aan de balk 8, welke balk 8 opstaand op de tafel 1 is bevestigd. De platen 6 en 7 vormen tezamen een zogenaamde rechtgeleiding.

Aan de L-vormige balk 2 aan de zijde, die is afgewend van de zijde, waar de geleidingsplaat 6 is bevestigd, is een houder lichaam 9 bevestigd, 25 welk lichaam 9 is voorzien van een cilindrische doorvoer 10. Aan één uiteinde is de cilindrische doorvoer 10 door een inwendige flens 11 vernauwd. In de cilindrische doorvoer 10 is een cilinder 12 beweegbaar opgesteld, De cilinder 12 heeft een buitendiameter, die vrijwel gelijk·is aan de binnendiameter van de doorvoer terplaatse van de inwendige flens 30 11, De cilinder 12 is aan één uiteinde voorzien van een flens 13, die een buitendiameter heeft, die vrijwel gelijk is aan de binnendiameter van de cilindrische doorvoer 10. Aan het andere uiteinde is de cilinder 12 voorzien van een flens 14. In de ruimte, die wordt bepaald door de cilinder 12 en de cilindrische doorvoer 10, alsmede door de flens 13 en 35 de inwendige flens 11 bevindt zich een veer·15. In de weergegeven stand van de cilinder 12 wordt de veer 15 samengedrukt tussen de flens 13 en de inwendige flens 11. Indien de cilinder 1.2 niet op hierna te beschrij- 8 1 0 0 7 4 6....... ........

-5- S » ven wijze zou worden vastgehouden, zou de veer 15 er voor zorgen, dat de cilinder 12 zodanig in de doorvoer 10 en binnen de flens 11 beweegt, dat het zijvlak van de flens 14 op één lijn ligt met het zijvlak van het houderlichaam 9. In de cilinder 12 wordt een as 16 vastgehouden, die 5 langs de middenlijn van de cilinder 12 is gelagerd met behulp van twee kogellagers 17. Tegen de flens 13 op de cylinder 12 drukt een stift 18, die via een bedieningsnok of brugstuk 19 is verbonden met een trekstang 48, die parallel met de as 16 onder langs het houderlichaam 9 loopt.

10 Aan de as 16 is een wiel 20 bevestigd. Over het wiel 20 wordt de wikkeldraad 21 aangevoerd vanaf een niet weergegeven voorraadklos of dergelijke. De trekstang 48 steekt door het basislichaam 22 van een draadneerlegorgaan tot in de cilinder 23, die draaibaar is opgesteld in het houderlichaam 24, dat aan de L-vormige balk 2 is bevestigd. In de 15 cilinder 23 is inwendig een verplaatsingsmechanisme 25·aangebracht voor het axiaal verplaatsen van trekstang 48. Aan de cilinder 23 is een met de hand bedienbaar wiel 26 bevestigd. Door verdraaiing van het handwiel 26 wordt eerst bij draaiing over ongeveer 180° het verplaatsingsmechanisme 25 in werking gesteld. Daarna draait de cilinder 23 mee, alsmede 20 het aan de cilinder 23 bevestigde basislichaam .22 van het draadneerlegorgaan. Bij bediening van het handwiel 26 zodanig dat het basislichaam 22 omhoog wordt bewogen zorgt het verplaatsingsmechanisme 25 bij de eerste verdraaiing over ongeveer 180° ervoor.dat, voordat het basislichaam 22 omhoogbeweegt, het wiel 20 in de figuur naar links kan bewegen onder 25 invloed van de werking van de veer 15. Bij bediening van het handwiel 26 zodanig dat het basislichaam 22 omlaag wordt bewogen heeft gedurende de eerste verdraaiing over circa 180° het verplaatsingsmechanisme 25 ervoor gezorgd dat, alvorens het basislichaam 22 omlaag beweegt, het wiel 20 in de figuur naar rechts kan bewegen.

30 Het draadneerlegorgaan is in fig. 5 in doorsnede weergegeven. Het basislichaam 22 heeft een L-vorm. Aan de binnenzijde van de korte kant van de L van het basislichaam 22 zijn twee gleuven 27 op afstand van elkaar voorzien, waarin twee vertikaal opgestelde bladveren 28 steken.

Aan het andere uiteinde steken de bladveren 28 in twee gleuven 29 in 35· het eigenlijke neerleglichaam.30, dat is voorzien van een duim of spatel 31. Op het basislichaam 22, de bladveren 28 en het neerleglichaam 30 ligt een af dekplaat 32, die het geheel aangeklemd houdt door de 8 i 00 7 4 6

J V

-6- werking van een aan het L-vormige basislichaam 22 bevestigde schroef 33 met stelmoer 34 en onder de stelmoer 34 een veer 49. Dankzij de, weergegeven constructie kan het neerleg-lichaam 30 zich ten opzichte van het basislichaam 22 in geringe mate bewegen in zijwaartse richting/ itt 5 gevallen dat de duim of spatel 31 zwaarder wordt belast dan de door de stelmoer 34 ingestelde frictie op het neerleg-lichaam 30.

De duim of spatel 31 van het neerleg-lichaam 30 houdt de draad 21 aangedrukt op de kern 35, welke kern aan één zijde is voorzien van een flens 36 en via een as 37 is verbonden met de als blok weergegeven wik-10 kelmotor 38. De spatel of duim 31 is aan de onderzijde, zoals weergegeven in fig. 5, voorzien van een insparing, die plaats biedt aan de kern 35.

De werking van de wikkelmotor 38 en van de changeermotor 4 wordt beheerst door de als blok weergegeven microprocessor 39, die via electri-sche verbindingsdraden 40 met deze motoren is verbonden.

15 De werking van de -inrichting volgens de uitvinding wordt ge ïllustreerd aan de hand van de fig. 1, 2 en 3. Zoals weergegeven in fig. 1 wordt een wikkeldraad over het aangeefwiel 20 geleid naar de kern 35 en op geschikte wijze vastgemaakt aan de flens 36. .Het draadneerleg-orgaan wordt naar links bewogen tot de duim of spatel 31 de wikkeldraad 20 21 aangedrukt houdt tegen de flens 36. Vervolgens wordt het gehele draadtoevoezmechanisme, met de L-vormige balk 2 bewogen naar links, totdat een uitsteeksel 41 aan de linker zijde van de L-vormige balk 2 contact maakt met een microschakelaar 42, die eveneens·, via een electrische verbindingsdraad 40 is verbonden met de microprocessor 39. Zoals blijkt 25 uit fig. 2 schuift gedurende het laatste deel van de beweging van de L-vormige balk 2 naar links het neerleg-lichaam 30 tegen de frictie-kracht in naar rechts tussen en ten opzichte van basislichaam 22 en afdekplaat 32, doordat de duim 31, die'de draad 21 aandrukt tegen de flens 36 niet verder kan worden bewogen.

30 Zodra de microschakelaar 42 contact maakt met -het uitsteeksel 41 op de L-vormige balk 2 wordt een signaal doorgegeven aan de microprocessor 39, die vervolgens de changeermotor 4 vanuit de dan verkregen werkpositie en de wikkelmotor 38 in werking stelt. De wikkelmotor 38 zorgt er voor dat de kern 35 roteert en de draad.21 op de kern wordt 35. gewikkeld. Telkens«nadat vrijwel één winding is. gelegd ..zorgt de changeermotor 4 er voor dat de L-vormige balk 2 stapsgewijs naar rechts beweegt 8100746......... : - 7- over een afstand, gelijk aan de dikte van de wikkeldraad 21 plus ongeveer 3%. Deze dikte is vooraf als gegeven aan de microprocessor 39 toegevoerd. De duim 31 van het neerlegorgaan zorgt dat de wikkeldraad 21 op de juiste plaats op de kern 35 wordt gelegd. Indien de wikkeldraad 5 buitensporige dikte variaties vertoont (groter dan 3% van de dikte) wordt klemlopen van de wikkeldraad tussen de voorgaande winding en de duim 31 voorkomen doordat het neerlegorgaan 30 dan tegen de frictiewerking van af dekplaat 22 op neerleglichaam 30 in naar rechts beweegt, doordat de duim 31 zich dan afzet tegen de reeds gelegde winding-Het stapsgewijs 10 bewegen van de L-vormige balk 2 is in fig. 3 door de staffer naast de pijl 43 aangegeven.

Nadat het vooraf in de microprocessor 39 ingevoerde aantal windingen is gelegd stopt de microprocessor 39 de werking van de wikkel-motor 38 en stopt de werking van de changeermotor 4, nadat de duim 31 15 zich nog een halve draaddikte heeft verplaatst. Vervolgens wordt met de hand het wiel 26 bediend, zodat het draadneerlegorgaan omhoog beweegt, zoals nader weergegeven in fig. 4 en fig. 6. Hierbij wordt tevens het inwendige verplaatsingsmechanisme 25 in werking gesteld, waardoor via trekstang 48, brugstuk 19 en stift 18 de cilinder 12 zich 20 onder invloed van de veer 15 naar links beweegt, zodat het aangeefwiel 20 wordt verplaatst en de wikkeldraad 21 orthogonaal komt te staan op de kern 35. Vervolgens wordt de eindflens 43 op het uiteinde van de kern 35 geschoven tot op een geringe afstand van de laatst neergelegde win- · ding. Deze afstand is bij voorkeur gelijk aan een halve draaddikte, 25 zodat een volgende laag windingen zo vlak mogelijk op de eerste laag windingen wordt neergelegd.

Het plaatsen van de eindflens geschiedt, volgens de uitvinding op geschikte wijze met behulp van een aan het draadneerlegorgaan bevestigde detector 44. Deze detector kan bijvoorbeeld een magnetische meetop-30 nemer zijn, die zodanig aan de draadneerlegger is bevestigd, dat de detector zich na het omhoog bewegen van de draadneerlegger recht voor de kern 35 bevindt, zoals weergegeven in fig. 6. De eindflens 43 is op geschikte wijze verbonden met een aanbrenglichaam 46, dat is voorzien van een kraag 45 met een scherpe rand, die zich op zodanige afstand van 35 de eindflens 43 bevindt, dat wanneer de scherpe rand van de kraag 45 zich recht voor de detector bevindt de voorzijde van de flens 43 precies een halve draaddikte van de laatste winding verwijderd is. Het 8100746 : - -8- ·* aanbrenglichaam 46 kan voor het nauwkeurig plaatsen voorzien zijn van een fijnregeling 47.

Kenmerken en voordelen van de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding zijn, dat bij aanvang van de wikkelbewerking de draadneer-5 legger zich automatisch instelt op de juiste positie. Vervolgens wordt bij het leggen van de eerste laag windingen, welke laag zeer nauwkeurig gelegd moet worden met maximale tussenruimten tussen de windingen van circa 3% van de draaddikte, wordt de draad geleid tot op de spoelkern.

De draad wordt voorts met een zekere spanning op de spoelkern gedrukt 10 en tevens vastgehouden en volgt het orthocyclische neerlegpatroon, dat wordt opgedrongen door de langsverplaatsing van de draadneerlegger, die bij voorkeur electronisch wordt gestuurd. Tijdens het leggen van de eerste laag corrigeert de positie van de draadneerlegger zich automatisch indien de toegevoerde draad plaatselijk een afwijkende dikte ver-15 toont. Het plaatsen van de eindflens geschiedt probleemloos, door toepassing vein een aan de draadneerlegger bevestigde zeer nauwkeurige flenspositie-opnemer. Bij toepassing van een magnetische meetopnemer kunnen nauwkeurigheden in de orde van 1 micrometer worden bereikt. Voor het leggen van de volgende lagen wordt de draad aangegeven door het aan-20 geefwiel, zonder tussenkomst van de draadneerlegger, welk aangeefwiel bij·het wegklappen van de draadneerlegger automatisch in de juiste positie komt.

De bladveerconstructie in het draadneerlegorgaan verdient de voorkeur. Met behulp van deze constructie is uitzwaaien van de spatel of 25 duim op stabiele en spelingvrije wijze parallel mogelijk. Een andere constructie zou evenwel ook toegepast kunnen worden.

In zijaanzicht gezien loopt bij voorkeur de wikkeldraad niet precies evenwijdig met het draadneerlegorgaan, zodat de wikkeldraad een neerwaartse druk ondervindt. Hierdoor wordt het op de kern aangedrukt 30 houden bevorderd.

81 Ö 0 7 4 6 ~..... .............: -

Claims (5)

1. Werkwijze voor het machinaal arthocyciisch wikkelen van spoelen, waarbij een wikkeldraad. zodanig rond een kern wordt gewikkeld, dat iedere winding ever het grootste deel van de ontrek loodrecht op de hartlijn, van de kern verloopt, opvolgende windingen vrijwel tegen 5 elkaar liggen en reeksen opeenvolgende windingen lagen van windingen bepalen, waartoe de wikkeldraad vanaf een draadgeleider wordt geleid naar .de kern, welke draadgeleider bij het wikkelen stapsgewij s in lengterichting ten opzichte van de kern beweegt, met het kenmerk dat voor het wikkelen van de eerste laag windingen de wikkeldraad onder een 10 in geringe mate van de crthogonale toevoerstand afwijkende hoek wordt toegevoerd en met behulp van een draadneerlegorgaan wordt geleid tot op de kern.

2. Inrichting voor het orthocyciisch wikkelen van. spoelen, omvattende een houder voor een te bewikkelen kern en een draadtoevoermechanisme 15 op afstand van de houder, voorzien van een draadgeleider en van middelen om de draadgeleider stapsgewijs in de lengterichting tan opzichte van de houder te bewegen, alsmede van middelen om een in de houder te houden ken te roteren om de as daarvan, met het kenmerk dat de inrichting is voorzien van een wegklapbaar draadneerlegorgaan, dat is verbonden met 20 het draadtoevoermechanisme en vanaf het draadtoevoermechanisme steekt in de richting van de kernhouder, waarbij het uiteinde van het draadneerlegorgaan reikt tot nabij en boven de kernhouder, zodanig dat in bedrijf een van het draadtoevoermechanisme naar een te bewikkelen kern verlopende wikkeldraad door dit uiteinde onder een in geringe mate van 25 een orthogonale toevoerstand afwijkende hoek. .en onder een zekere spanning op de kern wordt gedrukt en vastgehouden, terwijl het draadneerlegorgaan eveneens is gekoppeld met middelen voor het stapsgewijs in lengterichting ten opzichte van de kernhouder bewegen daarvan.

5. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat. het draacneer-30 iegorgaan en het draadtoevoermechanisme zodanig met elkaar zijn gekoppeld, dat bij het van de te bewikkelen kam wegbewegen van het draadneerlegorgaan het draadtoevoermechanisme een stand inneemt van waaruit een wikkeldraad orthegonaai aan de kern wordt toegevoerd. 81 00 74 6 f , -10-

4. Inrichting volgens conclusie 2-3, met het kenmerk, dat het draadneerlegorgaan. is voorzien van een detectie-orgaam, dat is gekoppeld met een orgaan voor het positioneren van een eindflens.

5- Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het 5 detectie-orgaan een. magnetische meetopnemer is, terwijl de eindflens is verbonden met een van een kraag met scherpe rand-., voorzien lichaam, op welke kraagrand de magnetische meetopnemer aanspreekt. 8100746