DE1281767B - Selbsttaetig arbeitende Wickelmaschine mit einem axial wirkenden Steuernocken - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B65h

Deutsche Kl.: 47 k -5/02

Nummer: 1 281 767

Aktenzeichen: P 12 81 767.3-53 (C 37035)

Anmeldetag: 2. Oktober 1965

Auslegetag: 31. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft eine selbsttätig arbeitende Wickelmaschine mit einem axial wirkenden ringförmigen Steuernocken.

Die auf vielen Gebieten der Technik, einschließlich des Gebiets der Spulenwickelmaschinen, zur Steuerung von Maschinen bekannten, axial wirkenden Steuernocken bestehen in der Regel aus scheibenförmigen Körpern, die an ihrer Stirnfläche mit entsprechend den gewünschten Steuerkurven verlaufenden Nuten oder nockenartigen Erhebungen versehen sind und als Ganzes ausgewechselt werden müssen, wenn der Ablauf der gesteuerten Vorgänge geändert wird.

Da bei der Herstellung von elektronischen Geräten eine große Vielzahl von Spulen sehr verschiedener Ausbildung benötigt wird, ist es für Spulenwickelmaschinen von großer Wichtigkeit, Steuernocken von der für diese Maschinen erforderlichen hohen Genauigkeit zu schaffen, die leicht auswechselbar sind und einfach und billig hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuernocken ein biegsamer Materialstreifen mit einer geraden Längskante ist, die bei der im flachen Zustand des Streifens erfolgenden Bearbeitung der die Steuerkante bildenden anderen Längskante als Abszisse eines karthesischen Koordinatensystems vorgesehen ist, und daß der nach seiner Bearbeitung in Kreisringform gebogene Streifen auf einer Scheibe konzentrisch zu deren Achse und mit seiner geraden Längskante rechtwinklig zu dieser Achse liegend ausbaubar befestigt ist.

Auch die Lagerung einer Vielzahl von Steuernocken ist bei der erfindungsgemäßen Ausbildung als Streifen wesentlich erleichtert, da die flexiblen Streifen vor ihrem Einbau bzw. nach ihrem Ausbau flach sind und leicht auf sehr kleinem Raum untergebracht werden können. Vorteilhaft ist ferner, daß die Steuerkurve zunächst in einen weichen, leicht zu bearbeitenden Materialstreifen eingeschnitten werden kann, der dann in der Maschine ausprobiert wird, worauf anschließend gegebenenfalls nach Vornahme vor erforderlichen Korrekturen die Steuerkurve des vorläufigen Streifens auf einen gehärteten Streifen übertragen wird.

Die den Nocken aufnehmende Scheibe ist vorzugsweise mit einer von einem hochstehenden Teil des Nockens abgesetzten, sich radial nach außen erstreckenden ringförmigen, glatten Auflagefläche für die geradlinige Kante des Steuernockens versehen, wobei Mittel zum Befestigen des auf der Auflagefläche ruhenden Steuernockens am hochstehenden Teil der Scheibe vorgesehen sind. Als Befestigungs-Selbsttätig arbeitende Wickelmaschine
mit einem axial wirkenden Steuernocken

Anmelder:

Giuseppe Camardella, Mailand (Italien)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,

2800 Bremen, Feldstr. 24

Als Erfinder benannt:

Giuseppe Camardella, Mailand (Italien)

Beanspruchte Priorität:

Italien vom 3. Oktober 1964 (21 341)

mittel können Schrauben verwendet werden, deren mit Gewinde versehene Abschnitte von kleinem Durchmesser Schlitze des Steuernockens durchsetzen und deren vergrößerte Abschnitte den Steuernocken festlegen.

Bei Wickelmaschinen mit der neuen Nockenbauart kann ferner eine feinere Steuerung des Wickelvorganges dadurch erreicht werden, daß man eine mit dem Steuernocken zusammenarbeitende Einrichtung vorsieht, die nach einer der Fertigstellung einer Spule entsprechenden Nockendrehung, die nicht größer als eine vollständige Umdrehung ist, den Nocken in seine Ausgangsstellung zurückführt.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Abwicklung des den Steuernocken bildenden Bandes, dessen Oberkante entsprechend der Steuerbewegung ausgebildet ist,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Tragscheibe mit dem aufgesetzten Steuernocken,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2,

F i g. 4, 5 und 6 Teilschnitte in vergrößertem Maßstab von verschiedenen Befestigungseinrichtungen für den Steuernocken,

F i g. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in F i g. 4,

F i g. 8 in schematischer Darstellung eine Ansicht des Wickelkopfes mit dem erfindungsgemäßen Steuernocken,

809 629/1244

Fig. 9 eine Draufsicht auf den Wickelkopf, sehen ist, ist als Ganzes in Fig. 8 dargestellt. Sie

Fig. 10 einen Schnitt durch den Steuernocken mit weist einen Sockel21 auf, der einen ringförmigen

zugeordneter Scheibe und Steuerkupplung und mit Radialbohrungen 23 versehenen Bauteil 22 trägt.

Fig. 11 einen Teilschnitt entlang der LinieXI-XI In Bohrungen23 sind Trägerwellen für die Arbeits-

in F i g. 10. 5 Stationen befestigt, von denen nur eine mittels einer

Das in Fig. 1 dargestellte ringförmige Bauteil Schraube befestigte hohle Welle24 des Wickelkopfes

stellt einen Steuernocken 1 dar, dessen Unterkante 2 gezeigt ist.

vollkommen geradlinig verläuft und dessen Ober- An dem Bauteil 22 ist ferner der Stützrahmen 26

kante 3 je nach den auszuführenden Arbeitsgängen einer Karussellvorrichtung für die zu wickelnde entsprechend profiliert ist. Dieser Bewegungsverlauf io Spule befestigt. In der Mitte dieses Stützrahmens ist läßt sich durch ein kartesisches Koordinatensystem, eine Welle 27 angeordnet, die den frei drehbaren in dem die Kante 2 die X-Achse und in dem die Zapfen des Karussells 28 darstellt, das mit einer AbVorderkante 4 die Y-Achse darstellt, erreichen. Die Stützung für die Spulenträgerzapfen 30 versehen ist. zwischen den Kanten 2 und 4 gebildete Ecke ent- Das Karussell ist ferner so ausgebildet, daß es die spricht dem Nullpunkt des Koordinatensystems. Der 15 Zubehörvorrichtungen zur Ausführung der einzelnen Steuernocken 1 ist über Schlitze 6 auf eine Scheibe 5 Arbeitsgänge an den Zapfen 30 abstützt. Die interaufgesetzt, wie es beispielsweise in den Fig. 2, 3,4 mittierende Drehung des Karussells 28 wird durch und 7 dargestellt ist. Zu diesem Zweck weist die einen Mitnehmer 33 bewirkt, der von einer Scheibe Scheibe 5 eine abgesetzte Fläche 5' auf, die eine 34 getragen wird, die über Zahnräder 35, 36, 37, 38 glatte Oberfläche hat, um als Stützfläche für den ao von dem Motor 39 angetrieben wird. Der Motor ist Steuernocken 1 und dadurch als Bezugsebene für das mit einer Bremsvorrichtung 40 versehen. Der Mit-Koordinatensystem zu dienen. Eine Anzahl von nehmer 33 bewegt das Karussell 28 mittels in seinem Schrauben 7, im vorliegenden Falle drei Schrauben, unteren Teil angeordneten radialen Ausnehmungen, sind in Gewindebohrungen 8 eingeführt und legen beispielsweise mittels eines Malteserkreuzvorschubden Steuernocken 1 fest. Der Steuernocken 1 ist in 35 systems mit anschließender Verriegelung. Am Ende die Schlitze 6 im Bereich der mit Gewinde versehenen jedes Vorschubvorganges wird das Karussell 28 Teile T der Schrauben 7 eingesetzt und wird her- durch den Anschlag 42, der zwei Funktionen hat, untergedrückt, bis er in der Bezugsebene 5' anliegt. nämlich den Strom zum Motor 39 zu unterbrechen In dieser Stellung werden die Schrauben? an- und ihn an die Motoren der Arbeitsstationen zu gezogen und verriegeln den Steuernocken 1 mit 30 schalten, insbesondere an den Motor 43 des Wickelihrem vergrößerten Bereich 7" an der Scheibe 5. An kopfes, gestoppt.

der Stelle, an der die beiden Enden 1' des Steuer- Unterhalb des Rahmens 41 des Wickelkopfes ist

nockens 1 liegen, kann der Nocken noch zusätzlich der Kopfantrieb angeordnet, der aus dem mit einer mittels einer Platte 9 festgelegt sein. Mit dem auf der Bremse 44 versehenen Motor 43 mit zwei Geschwin-Scheibe 5 in dieser Weise befestigten Steuernocken 1 35 digkeiten besteht, der um seine Abstützachse 46 verarbeitet eine Abtasteinrichtung 10 zusammen, die mit schwenkt werden kann, um den Treibriemen 47 zwieiner Mitnehmerrolle 11 versehen ist, die auf der sehen den beiden konischen Riemenscheiben 48 und Oberkante 3 des Nockens abläuft. Die Scheibe 5 49 des Getriebes zu spannen.

wird über ihre Stützwelle 12 mit einer Drehzahl an- Von den Riemenscheiben 49 wird die Antriebsgetrieben, die proportional zu den von dem Steuer- 40 bewegung auf den Treibriemen 50 und die Riemennocken gewählten Zeiteinheiten ist. scheibe 51 zum Antrieb der Drahtführung 52 über-

Der Steuernocken 1 kann auch in der in den tragen. Die Schiebewelle 53 der Drahtführung ist mit F i g. 5 und 6 gezeigten Weise an der Scheibe 5 be- der Scheibe einer Riemenscheibe 51 drehbar, kann festigt sein, d. h. also ohne die Notwendigkeit von aber relativ zu dieser verschoben werden. Schlitzen 6. In diesem Falle ist die Scheibe 5 an Stelle 45 Die Schiebewelle 53 steht unter dem Druck einer mit der Bezugsebene5' mit einem Schlitz5" ver- Feder53' (Fig. 8), der sie um ihre rückwärtige in sehen, in den der Steuernocken 1 eingesetzt wird. Fig. 1 rechts gezeigte Stellung drückt, um den Stift Auf diese Weise entsteht für den Steuernocken 1 54 des Bundes 55 dauernd in Berührung mit einer eine ausgezeichnete Befestigung in dem Schlitz 5", Stange 56 zu halten. Der Bund 55 ist frei drehbar, und zwar insbesondere, wenn dieser Schlitz eine der 50 in Axialrichtung aber auf der Welle 53 durch ein Dicke des bandförmigen Materials des Steuer- Widerlager festgelegt, so daß er der Schiebewelle 53 nockens entsprechende Dicke hat. bei ihrer Axialverschiebung folgt, jedoch während

Zur Verbesserung der Befestigung kann eine der der Drehung unter Wirkung des Stiftes 57 gehalten Schrauben 7 beispielsweise mit einer Spitze ver- bleibt, wobei sich das Ende des Stiftes in einer Nut sehen sein, die gegen den Steuernocken 1 gedrückt 55 58 des Rahmens verschieben kann. Die in F i g. 9 wird, um dessen Auswandern aus dem Schlitz 5" zu gezeigte Stange 56 ist bei 58' auf dem Gleitstück 59 verhindern. Da der Boden des Schlitzes 5" nicht be- gelagert und mittels einer oszillierenden, in dem sonders gut als Bezugsebene für das Koordinaten- Schiebestück 61 befestigten Hülse 60 verriegelt. Die system geeignet ist, wird die Höheneinstellung des Hülse 60 gewährleistet sowohl die Schwing- als auch Steuernockens durch eine am Nockenumfang vor- 60 die freie axiale Gleitbewegung der Stange 56 und gesehene Nut bewirkt, in die die Spitze der Schraube verhindert daher nicht, daß das Gleitstück entlang bzw. der Schrauben 7 eingreift (Fig. 6). Eine andere der Bahn 62 gleitet. Die Verriegelung zwischen der Befestigungsmöglichkeit in diesem Falle läßt sich Stange 56 und der Hülse 60 ermöglicht es ferner, das durch Vorsehen einer Reihe von Zentrierbohrun- Schiebestück 61 von Hand entlang einer Skala 66 zu gen 6' erreichen, in die die konischen Enden der 65 verstellen. Auf diese Weise läßt sich das Verhältnis Schrauben 7 eingreifen (Fig. 5). zwischen den Wegen des Gleitstücks 59 und des

Die erfindungsgemäße Spulenwicklungsvorrich- Stiftes 54 variieren. Die Einstellung des Schiebetung, die mit dem vorerwähnten Steuernocken ver- Stückes 61 wird relativ zur Skala 66 mittels einer

kleinen Welle 63 durchgeführt, die mit dem Einstellknopf 63' und einem mit einer stationären Zahnstange 65 im Eingriff befindlichen Ritzel 64 versehen ist. Das Gleitstück 59 wird von einem Zapfen 67 betätigt. Der Zapfen 67 ist in einem bei 69 schwenkbar gelagerten Hebel 68 befestigt. Mittels des Fingers 70 wird das Gleitstück 59 in Berührung mit dem Steuernocken 1 gehalten, gegen den es durch die Feder 53' über die Teile 55, 54, 56, 59, 67 angedrückt wird.

Aus dieser Einstellung ergibt sich, daß während der Drehbewegung das Profil des Steuernockens 1 von dem Finger 70 abgetastet wird, der über den Hebel 68 und die zugeordnete Steuereinrichtung eine proportionale Auswanderung der Drahtführung 52 erzeugt; diese Proportionalität ergibt sich nicht nur aus dem Verhältnis der Arme der stationären Hebel, sondern auch auf Grund der verschiebbaren Stange 56, die entsprechend der Stellung des Schiebestückes 61 eingestellt ist.

Erfindungsgemäß wird die Drehung des Steuernockens durch die Drehung der Welle 45 bewirkt, d. h. durch die Drehung der Drahtführung über einen Satz von Zahnrädern 72, 73, 74, 75, 76, von denen einige leicht auswechselbar sind, um das Antriebsverhältnis zwischen Welle 45 und Steuernocken 1 zu variieren. Daraus ergibt sich, daß bei gleicher Profilierung des Nockens 1 durch eine Variierung des Antriebsverhältnisses auch die Zahl der Windungen in Spulen gleicher Breite variiert werden kann, während durch Änderung der Stellung des Schiebestückes 61 die Wickelbreite bei gleicher Windungszahl variiert wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet aber noch eine dritte Art von Einstellung zusätzlich zu den beiden erwähnten Einstellmöglichkeiten, nämlich um die Regelwirkung des Nockens 1 noch feiner aufzuteilen, wobei für einen gegebenen Zyklus lediglich ein Abschnitt des Nockens benötigt wird (Fig. 10). Dies wird durch Verdrehung des einstellbaren Vorsprungs 77 bewirkt, der nach der erwünschten Drehung des Nockens 1 gegen einen Hebel 78 stößt und über einen Schalter 79 den Elektromotor 43 anhält.

Es ist besonders vorteilhaft, daß die Wirkung des Vorsprunges 77 in bezug auf den Hebel 78 den Schalter 79 nicht definitiv betätigt, sondern ihn nur voreinstellt, wobei die endgültige Schaltung durch eine Nase90 auf der Riemenscheibe51 (Fig. 11) dadurch bewirkt wird, daß diese Nase auf das äußere Ende des Hebels 78 einwirkt. Demzufolge wird die Riemenscheibe 51 und mit ihr die Drahtführung 52 — unabhängig von der Einstellung des Vorsprunges

77 — immer in der vorgesehenen Grundstellung angehalten. Diese sofortige Stillsetzung wird durch die Tatsache gemildert, daß der Vorsprung 77 zweiarmig ist und immer vor der Einwirkung auf den Hebel

78 auf einen nicht dargestellten Kontakt einwirkt, der den Motor auf eine sehr viel geringere Drehzahl (Vs oder ¹Ao der Arbeitsdrehzahl) schaltet, so daß die Wirkung der Bremse 44 dann besonders gut und schnell einsetzt.

Die Möglichkeit, in einer Folge von Arbeitszyklen die Verwendung lediglich eines einzigen Abschnittes des Steuernockens 1 zu wiederholen, wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Antriebssteuerung sichergestellt. Zu diesem Zweck ist das Zahnrad 76 auf der Welle 80 des Steuernockens 1 lose angeordnet und wird mit der Welle nur dann verbunden, wenn die zugeordnete magnetische Kupplung 81, 82 betätigt wird.

Diese Kupplung wird in der dargestellten Ausführungsform von einer mit der Welle 80 fest verbundenen Scheibe 81 und einer Erregerspule 82 gebildet, zu der der Erregerstrom über einen Schleifring 83 sowie über Masse geleitet wird.
Sobald die erwähnte Kupplung betätigt ist, versetzt das dann mit der Welle 80 fest verbundene Zahnrad 76 den Steuernocken 1 in Drehung und spannt gleichzeitig eine Schraubenfeder 85 vor, deren Enden einerseits bei 86 am Rahmen und andererseits bei 87 an der Welle 80 befestigt sind.

Beim Lösen der Kupplung 81 wird die nunmehr freigegebene Welle 80 auf Grund der Wirkung der Feder 85 zusammen mit dem Steuernocken 1 in Richtung auf die Ausgangsstellung zurückgeführt, welche durch das Anschlagen einer Nase 88 an einem

ao Stift 89 definiert ist.

Ein nicht dargestelltes Bremsensystem kann dabei den Stoß vermindern.

Es sei darauf hingewiesen, daß eine Rückdrehung für den Steuernocken 1 nicht unbedingt notwendig ist. In vielen Fällen, beispielsweise bei einer sehr großen Windungszahl, ist es besonders vorteilhaft, eine Möglichkeit zu haben, nicht nur die gesamte Nockenkante verwenden zu können, sondern darüber hinaus die gleiche Nockenkante mehrere Male nacheinander. Der Ausschluß des Stiftes 89, das Lösen der Feder 85 und die andauernde Wirkung der magnetischen Kupplung stellen eine kontinuierliche Drehbewegung des Steuernockens in der gleichen Richtung unter der Wirkung verschiedener, nicht dargestellter Steuerungen sicher.

Es wurde oben bereits erwähnt, daß eine elektrische Koordination zwischen dem Karussell und dem Wickelkopf über den Schalter 42 vorgesehen ist. Auch der Schalter 79 hat eine analoge doppelte Aufgäbe, er bewirkt nämlich ein Anhalten des Motors 43 des Kopfes und außerdem gleichzeitig ein Anlaufen des Motors 39 des Karussells.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß andere gegenüber den beschriebenen Ausführungsformen unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung denkbar sind, die vom Erfindungsgedanken umfaßt sind.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Selbsttätig arbeitende Wickelmaschine mit einem axial wirkenden ringförmigen Steuernocken, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuernocken ein biegsamer Materialstreifen mit einer geraden Längskante ist, die bei der im flachen Zustand des Streifens erfolgenden Bearbeitung der die Steuerkante bildenden anderen Längskante als Abszisse eines karthesischen Koordinatensystems vorgesehen ist, und daß der nach seiner Bearbeitung in Kreisringform gebogene Streifen auf einer Scheibe konzentrisch zu deren Achse und mit seiner geraden Längskante rechtwinklig zu dieser Achse liegend ausbaubar befestigt ist.

2. Selbsttätig arbeitende Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (5) mit einer von einem hochstehenden Teil des Nockens abgesetzten, sich radial nach außen erstreckenden ringförmigen, glatten Auflagefläche (5') für die geradlinige Kante (2) des

Steuernockens versehen ist und Mittel zum Befestigen des auf der Auflagefläche ruhenden Steuernockens (1) am hochstehenden Teil der Scheibe (5) vorgesehen sind.

3. Selbsttätig arbeitende Wickelmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel für den Steuernocken (1) Schrauben (7) sind, deren mit Gewinde versehenen Abschnitte (7') von kleinem Durchmesser Schlitze (6) des Steuernockens durchsetzen und deren vergrößerte Abschnitte (7") den Steuernocken festlegen.

4. Selbsttätig arbeitende Wickelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (5) zur Aufnahme des Steuernockens (1) mit einem kreisringförmigen Schlitz (5") von einer der Dicke des Streifens im wesentlichen entsprechenden Breite versehen ist, wobei Schrauben (7) zum Festspannen des Steuernockens im Schlitz vorgesehen sind. ao

5. Selbsttätig arbeitende Wickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Festspannen des Nockens (1) im Schlitz (5") Schrauben (7) mit spitzen Enden sind, die in eine am Umfang des Steuernockens (1) vorgesehene Nut oder in diesem vorgesehene Zentrierbohrungen (6') eingreifen.

6. Selbsttätig arbeitende Wickelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit dem Steuernocken (1) zusammenarbeitende Einrichtung (77, 78, 79, 81, 82, 85), die nach einer der Fertigstellung einer Spule entsprechenden Nockendrehung, die nicht größer als eine vollständige Umdrehung ist, den Nocken in seine Ausgangsstellung zurückführt.

7. Selbsttätig arbeitende Wickelmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuernocken (1) mit seiner Antriebswelle (80) über eine bei Beendigung des Wickeins einer Spule ausrückbare Kupplung (81, 82) verbunden ist, die eine den Steuernocken (1) nach dem Ausrücken der Kupplung in seine Ausgangsstellung zurückführende Feder (85) aufweist.

8. Selbsttätig arbeitende Wickelmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (81, 82) eine Magnetkupplung ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 829 333;

Patentschrift Nr. 22 681 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin;

Dr. Rauh, Praktische Getriebelehre, II. Band, 1939, S. 24, 25.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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