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Maschine zur Herstellung von Schraubenwindungen aus fortlaufendem
Draht, insbesondere für elektrische Glühlampen. Die Erfindung verfolgt den Zweck,
Drahtschrauben, insbesondere für elektrische Glühlampen (Halbwattlampen), herzustellen,
und zwar vorzugsweise solche, die einen sogenannten Zwischenleger besitzen, d. h.
eine Strecke von bestimmter Länge mit einer hohen Steigung, die zum Anschluß der
Poldrähte oder zur Haltung der Drahtschraube in der Lampe dient. Es ist bereits
eine Maschine zur Herstellung von Schraubenfedern für elektrische Glühlampen bekannt,
bei welcher die fortlaufende Bewegung des Kerndrahtes zwecks Erzeugung eines Zwischenlegers
bei weiterlaufender Wickelvorrichtung beschleunigt wird, und zwar dadurch, daß die
den bewickelten Kerndraht aufnehmende Rolle plötzlich um ein der Länge des
Zwischenlegers
entsprechendes Stück ihres Umfanges weitergedreht wird, wodurch der Leuchtdraht
an dieser Stelle eine sehr steile Steigung bekommt. Dieses plötzliche Weiterdrehen
der Zugrolle erfolgt bei der bekannten Einrichtung in Abhängigkeit von der Zahl
der aufgewickelten Windungen, da die die plötzliche Bewegung auslösende Kurvenscheibe
von der gleichen Welle bewegt wird wie die Wickelvorrichtung. Durch verschiedene
Umstände, wie ungleichmäßigen Durchmesser des Kern- oder des Leuchtdrahtes, ergeben
sich hierbei Abweichungen bis zu io Prozent gegenüber der theoretisch errechneten
Länge des Leuchtdrahtes und damit auch des elektrischen Widerstandes, wodurch wiederum
die Lichtstärke der Lampe sehr stark beeinflußt wird.
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Es ist ferner eine Maschine bekannt geworden, bei der obiger Nachteil
dadurch behoben ist, daß die Länge des Leuchtdrahtes vor dem Aufwickeln auf den
Kerndraht gemessen und nach Ablauf einer bestimmten wählbaren Länge die den Leuchtdraht
tragende, für gewöhnlich umlaufende Wickelvorrichtung stillgesetzt wird, während
der Kerndraht mit unveränderter Geschwindigkeit weiterbewegt wird, bis nach Ablauf
der für den Zwischenleger bestimmten Länge die Wickelvorrichtung wieder in Umdrehung
versetzt wird. Diese Maschinen haben wieder den Nachteil, daß die für das Weiterziehen
des Kerndrahtes während des Zwischenlegers erforderliche Zeit verlorengeht, die
Leistung der Maschine also verringert wird.
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Vorliegende Erfindung vermeidet die beschriebenen Nachteile der bekannten
Maschinen, verbindet jedoch deren Vorteile insofern, als die Länge des Leuchtdrahtes
ebenfalls vor dem Aufwickeln gemessen und der Kerndraht zur Erzeugung eines Zwischenlegers
beschleunigt weitergezogen wird, ohne daß ein Stillsetzen der Wickelvorrichtung
erfolgt, wobei die beschleunigte Bewegung des fortlaufenden Kerndrahtes durch eine
Rolle gesteuert wird, über welche der aufzuwickelnde Draht geführt ist.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise in
einer Ausführungsform dargestellt.
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Der gesamte Antriebsmechanismus ist an einem Gestell i angebracht.
Der Antrieb erfolgt durch die Antriebswelle 2, die im Gestell i gelagert ist und
an geeigneter Stelle die nicht gezeichnete Riemenscheibe oder ein sonstiges Antriebselement
trägt. Auf der Welle 2 sitzt ein Schraubenrad 3, das vermittels des Schraubenrades
4 die zur Durchführung des Dorndrahtes durchbohrte Welle 5 in Umdrehung versetzt
(Übersetzung ins Schnelle), die den Wickelkopf 6 trägt. Die Welle 5 ist bei 7 gelagert.
Auf der Antriebswelle 2 sitzt ferner das Schraubenrad 8, das mittels des Schraubenrades
9 die Welle io in Umdrehung versetzt, die in ii und 12 gelagert ist und das Wechselrad
13 trägt. Um die Welle io schwingt der Hebel (Schere) _4., der in einem Schlitz
15 verschiebbar den Bolzen 16 zur Aufnahme der Wechselzwischenräder 17 und 18 trägt,
deren letzteres in das vierte Wechselrad z9 eingreift, so die in 2o gelagerte Welle
21 antreibend. Auf dieser sitzt die Schnecke 22, die das Schneckenrad 23 antreibt
und somit die Welle 24 mit der Zugscheibe 25 in Umdrehung versetzt. Die Umfangsgeschwindigkeit
der Zugscheibe 25 kann mittels der Wechselräder 13, =7, 18, i9 entsprechend der
gewünschten Steigung der Drahtschraube geändert werden.
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Der Kerndraht (Dorn) befindet sich aufgewickelt auf der Trommel 26,
die auf dem im Gestell i befestigten Bolzen 27 drehbar ist. Von der Trommel
26 wird der Dorndraht über ein oder mehrere Spannrollenpaare 28 geführt,
die auf dem Bolzen 29 drehbar sind. Zur Bremsung der Spannrollen wie auch der Trommel
26 dienen die Bremsbänder 3o, die an den Bolzen 31 aufgehängt sind und deren Reibung
durch Gewichte 32 oder entsprechende Federn geregelt werden kann. Von der letzten
Spannrolle wird der Dorndraht durch die Bohrung der Welle 5, dann durch das Führungsrohr
33 geführt, das zweckmäßig ein besonderes Mundstück 34 aus sehr hartem Werkstoff,
z. B. Wolfram, Diamant, erhält, dessen Stirnfläche gleichzeitig zur Führung des
Leuchtdrahtes bei seinem Aufwickeln auf den Dorndraht dient (Abb. 2). Durch diese
gemeinsame Führung werden die Ungenauigkeiten, welche trotz sorgfältigster Lagerung
durch Achsialbewegungen entstehen können, vermieden. Weiter wird dann der Dorndraht
um die Zugscheibe 25 geschlungen. Damit die Reibung zwischen der Oberfläche der
Zugscheibe 25 und dem (inzwischen bewickelten) Dorndraht groß genug ist, um ein
Rutschen zu verhindern, wird der Dorndraht durch ein Band 35 angedrückt, das über
die Rollen 36 läuft, die drehbar auf im Hebel 37 befestigten Bolzen 38 sitzen. Zur
Regelung des Druckes dient ein auf einer Verlängerung 39 des Hebels 37 verschiebbares
Gewicht 40. .Mit einer der Rollen 36 fest verbunden ist die Schnurscheibe 41 (Abb.
2), die mittels der Schnur 42 die Scheibe 43 antreibt, auf der die Aufwindtrommel
44 sitzt. Die Umfangsgeschwindigkeit derselben ist zweckmäßig etwas größer als die
der Zugscheibe 25, um den Draht hinreichend straff aufzuwinden; der Unterschied
in den Geschwindigkeiten wird dann durch Rutschen der Schnur ausgeglichen. Um ein
Aufeinanderliegen der Windungen des fertig bewickelten Drahtes zu vermeiden, wird
zweckmäßig die Scheibe 43 um die lichte Breite der Aufwindetrommel 44 seitlich hin
und her geführt oder der Draht durch eine entsprechend bewegte Führung geleitet.
Die dies bewirkende Vorrichtung ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
1)er
aufzuwickelnde Leuchtdraht befindet sich auf der Spule .15, die auf der Welle 5
drehbar ist. Von dort wird er über die Leitrollen 4.6 und ..17 (Abb. 3), die auf
einer Säule 4.8 des Wickelkopfes 6 drehbar gelagert sind, geführt und dann infolge
der Drehung des Wickelkopfes und des Fortschreitens des Dorndrahtes in Form einer
Schraube von durch die Übersetzung des Wechselgetriebes 13, 17, 18, zg bestimmter
Steigung aufgewickelt.
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Sollen die Drahtschrauben nach einer bestimmten abgelaufenen Länge
des Leuchtdrahtes mit den eingangs erwähnten Zwischenlegern versehen sein, so ist
es erforderlich, die Länge des Leuchtdrahtes zu messen. Dies geschieht mit Hilfe
der Meßrolle 49, über die der Leuchtdraht von der Spule 45 geführt wird, bevor er
über die Leitrollen 4.6, 47 läuft. Bei Drahtschrauben ohne Zwischenleger ist nur
eine Leitrolle erforderlich, bei Drahtschrauben mit Zwischenlegern sind zwei Leitrollen
zweckmäßiger. Die Meßrolle sitzt (auswechselbar) auf der drehbaren, in einer Säule
5o des Wickelkopfes 6 gelagerten Achse 51, die ferner das Zahnrad 52 trägt, das
in ein auf der Welle 5 drehbares Zahnrad 53 eingreift (Abb. z). Dieses trägt einen
Stift 54. (Abb. 3) mit einer Kontaktfeder 55, deren Kontakt auf der Innenseite 56
eines aus nichtleitendem Stoff bestehenden Ringes 57 schleift, der konzentrisch
zur Achse auf dem Wickelkopf angebracht ist. Dieser Ring besitzt einen oder mehrere
Kontakte 58, isoliert durch die Scheibe des Wickelkopfes 6 zu dem ebenfalls isoliert
angeordneten Schleifring59 (Abb. z) geführt. Auf diesem schleift die in einem Halter
6o federnd ruhende Bürste 61, die mit dem einen Pol eines (nicht gezeichneten) Stromkreises
verbunden ist, während der andere Pol an geeigneter Stelle an die Maschine angeschlossen
ist, so daß, wenn durch die Drehung des Zahnrades 53 die Kontaktfeder 55 den Kontakt
58 berührt, der Stromkreis geschlossen wird. In diesem liegt außer einer geeigneten
Stromquelle der Elektromagnet 62.
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Die Innenseite 56 des Ringes 57 wird zweckmäßig als Spirale ausgebildet,
in deren Sprung der Kontakt 58 angeordnet ist, so daß ein scharfes Abreißen erfolgt
und einem Verschmoren der Kontakte vorgebeugt wird. Aus Gründen der Betriebssicherheit
und der konstruktiven Durchbildung ist es zweckmäßig, statt den Elektromagneten
62 unmittelbar in denselben Stromkreis einzuschalten, der durch den Kontaktmechanismus
auf dem Wickelkopf geschlossen wird, ein Relais anzuordnen, das durch Schwachstrom
betrieben wird und einen Starkstromkreis mit dem Elektromagneten 62 einschaltet.
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Die Zugscheibe 25, die nach obiger Beschreibung als fest auf der Welle
24 sitzend angenommen wurde, ist in Wirklichkeit drehbar au? dieser angeordnet.
Sie besitzt einen Kranz 63 (Abb. 4.), der außen und innen vollständig glatt ist.
Auf der Welle 2,1 sitzt fest eine Scheibe 6.4, die eine Anzahl (auf der Zeichnung
3) Nuten 65 hat, deren Sohlen in einem spitzen Winkel zur Tangente an dem Scheibenumfang
liegen. Auf diesen Sohlen liegen Rollen 66, die durch Federn 67 nach der Spitze
des durch Tangente und Nutensohle gebildeten Winkels gedrückt werden. Dreht sich
mit der Welle 24 die Scheibe 6.4, so klemmen sich die Rollen 66 zwischen Nutensohle
und Innenfläche des Kranzes 63 fest, wodurch die Zugscheibe 25 fest mit der Scheibe
6.1 gekuppelt und, da die Welle während des Ganges der Maschine sich dauernd in
der Pfeilrichtung dreht, in Umdrehung versetzt wird. Das ist der normale Fall bei
gleichmäßigem Wickeln der Drahtschraube. Um die Außenfläche des Kranzes 63 liegt
der Ring 68 (zweckmäßigerweise auf der Welle 24 geführt, was auf der Zeichnung nicht
dargestellt ist), der einen Arm 69 hat und somit einen um die Welle 24 schwenkbaren
Hebel darstellt. Dieser Ring 68 besitzt gleichfalls eine Anzahl Nuten und Rollen
und Federn wie die Scheibe 6,1, die auch dieselbe Wirkungsweise haben, wie vorher
beschrieben. Im normalen Falle steht jedoch der Ring 68 im Gegensatz zur Scheibe
64. still, und die Rollen laufen lose auf der Außenfläche des Kranzes 63. Wird jedoch,
wie oben geschildert, der Stromkreis geschlossen und somit der Elektromagnet erregt,
so wird der Arm 69 durch den Magnetkern (Anker) 7o herabgezogen, der Ring 68 somit
gedreht und die Zugscheibe 25 jetzt vom Ring 68 mitgenommen und von der Scheibe
64 entkuppelt, da die Geschwindigkeit des Ringes 68 eine größere ist als die der
Scheibe 6q.. Auf diese Weise wird der um die Zugscheibe 25 geschlungene Dorndraht
plötzlich um ein bestimmtes Stück weitergezogen, und der Leuchtdraht «wickelt sich
in einem oder mehreren steilen Gängen (je nach Umdrehungszahl des Wickelkopfes und
Winkel der Drehbewegung) auf den Dorndraht auf, es entsteht ein Zwischenleger. Hat
der Ring 68 seine Drehbewegung beendet, so kuppelt sich die Scheibe 64 wieder mit
der Zugscheibe 25, und die Drahtschraube nimmt ihre normale Steigung wieder an.
Der Hub des armes 69 wird durch die als Anschlag dienenden Stellschrauben
71 begrenzt. Durch entsprechendes Verstellen derselben ändert sich die Länge
des Zwischenlegers, und zwar werden auf diese Weise die langen Zwischenleger erzeugt,
in deren Mitte der Draht später durchgeschnitten wird. Die so entstehenden Enden
dienen zum Anschluß der fertigen Leuchtspirale an die Poldrähte der Lampe. Um lange
und kürzere Zwischenleger zu erzielen, wie sie vorzugsweise zur Stützung der Drahtschraube
in den Haltern dienen, tritt eine besondere Vorrichtung in Tätigkeit. Diese besteht
aus einer um die Achse
72 drehbaren Scheibe 73, die einen Kranz
74 besitzt, dessen Innenseite als Anschlag für einen Stift 75 im Arm 69 dient, wodurch
dieser beim Anziehen des Elektromagneten nur eine kleine Bewegung ausführt und so
den kurzen Zwischenleger erzeugt. Eine auf dem Arm 69 angebrachte Sperrklinke 76
schaltet bei jedem Rückgang des durch den Elektromagneten bewegten Armes 69, der
nach Unterbrechung des Magnetstromkreises durch eine Feder 77 bewirkt wird, die
Scheibe 73 mittels einer auf deren Umfang angebrachten Verzahnung 78 um einen bestimmten
Winkel weiter, wodurch nach einer bestimmten Anzahl von Hüben für die kurzen Zwischenleger
eine Lücke 79 im Kranz 74. so unter den Anschlagstift 75 zu stehen kommt, daß beim
nächsten Hube der Stift durch die Lücke hindurchschlagen kann, somit erst dieser
Hub durch die untere Stellschraube 71 begrenzt wird, wodurch ein längerer Zwischenleger
entsteht. Um nach einem solchen zu verhindern, daß die Klinke 76 zu viel Zähne erfaßt,
die Scheibe 73 somit um einen zu großen Winkel gedreht wird, ist ein Anschlag 8o
angebracht, der bei einem großen Hube des Armes 69 die Klinke 76 von der Verzahnung
78 abhebt.
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Um eine einseitige Belastung des Wickelkopfes 6 zu vermeiden, wird
zweckmäßig das Gewicht der Leitrollen und der Meßrolle durch ein Gegengewicht 81
(Abb. 3) ausgeglichen. Die Maschine kann mit beliebig vielen Spindeln gebaut werden,
die wagerecht oder senkrecht angeordnet sein können. An Stelle der Bewegung des
die erzeugenden Armes 69 (_9bb. 4.) durch einen Elektromagneten kann dieser Arm
auch auf pneumatischem oder hydraulischem W ege bewegt werden, wobei an Stelle des
Relais ein im Schwachstromkreis liegendes, elektrisch gesteuertes Ventil o. dgl.
tritt.